氧氣會通過各種方式進入或離開液體，譬如從大氣與水面的接觸到植物的光合作用、污水的爆氣處理等。水中的氧濃度對于水生生物是一個致命的指標。血液中的氧濃度也是人類呼吸類疾病的一個重要檢測項。氧濃度的測量有腹膜電極法和熒光測量法。
我們先來說說覆膜電極法。1954年，美國生物學家利蘭克拉克發明以他名字命名的克拉克電極，用來檢測血液中的氧濃度進一步發展。這種電極也可以測量其他不同溶液中的氧濃度。整個傳感器通常由金電極和銀電極組成，在兩個電極上加直流電壓。陰極和陽極位于充滿電解質的腔體中，用膜與介質隔開。這種多孔膜能允許溶解在介質中的氧氣擴散到傳感器腔體中。當傳感器進入含氧的介質中時，膜內外壁之間氧氣分壓的差異使氧氣通過膜擴散進入到含電解液的腔體。氧氣分子在腔體的金陰極處被還原，產生與轉化氧的量成正比的電流。電流由變送器處理，并顯示為氧濃度、分壓或飽和度百分比，這就是覆膜電極法的基本原理。另一方面，經過一段時間后，在銀電極上會形成一層溴化銀，原因是氧氣在陰極被還原了，銀就會在陽極被氧化。這一層溴化銀產物降低了有效電壓，進而導致測量誤差。在高溫CIP或SIP滅菌過程中，溴化銀層會被定期去除，但在中低溫時，它會一直覆蓋在銀電極的表面，去除不掉。這個時候就要引入一個參比電極，參比電極通過內部調節電路補充溴化銀層的影響，從而大大減少了整個傳感器的維護，這就是我們常說的覆膜法。

電極法適合高低氧濃度甚至微量水平的檢測。光學氧傳感器采用熒光猝滅測量原理。這個傳感器配備了一個led、一個光電二極管和一個可滲透的氧的熒光帽。熒光帽中的熒光層含有氧敏感的標記分子，他們被led橙色的光激發，并以暗紅色的熒光脈沖信號做出響應。當傳感器插入之介質中時，介質和熒光層之間迅速建立氧分壓平衡，氧分子附著在標記分子上，使標記分子響應信號持續時間變短，信號強度變弱，這稱為猝滅。響應信號的持續時間和強度與氧濃度和氧分壓直接相關。響應信號由光電二極管檢測，在變送器中進行處理，產生相應的電流信號。在高溫CIP或SIP滅菌過程中，會用到內置參比led光源的傳感器，對測量led光源的老化進行補償，以保證整個生產批次的測量值可靠穩定。熒光法氧測量的優點是能快速獲得穩定的測量值，與覆膜電極法相比，無需填充電解液，無需使用覆膜，所以維護成本很低。總體上電極法和熒光法實現了對溶解氧這個參數的測量，雖然不像PH電導率那樣的廣泛，但對許多特定行業的質量保證和過程控制至關重要。

對于溶解氧傳感器的測量原理今天我們就介紹到這里，相信大家對溶解氧傳感器都有了一定的了解。如果您還有什么疑問，歡迎留言給我們！