溶(rong)解氧（DO）是水體(ti)生態(tai)系(xi)統(tong)健(jian)康評(ping)估、水產(chan)養殖(zhi)水(shui)質(zhi)調(tiao)控、工(gong)業廢水處(chu)理工(gong)藝(yi)優(you)化的(de)核心(xin)指標(biao)，便攜式(shi)溶(rong)解氧儀(yi)憑(ping)借移動(dong)便捷(jie)、實時(shi)響應(ying)的(de)優(you)勢(shi)，成(cheng)為(wei)野(ye)外(wai)巡(xun)檢、應(ying)急監測、現(xian)場質(zhi)控的(de)關鍵(jian)設(she)備(bei)。但(dan)在(zai)實際應(ying)用(yong)中，受(shou)儀器(qi)原理、操(cao)作規(gui)範、環(huan)境(jing)條(tiao)件(jian)等(deng)多重因(yin)素(su)影(ying)響(xiang)，測量(liang)結果易(yi)出現(xian)偏差(cha)，甚(shen)至(zhi)引(yin)發設(she)備(bei)故(gu)障(zhang)。本文系(xi)統(tong)梳(shu)理(li)便攜式(shi)溶(rong)解氧儀(yi)（涵(han)蓋克拉克電池法(fa)、極(ji)譜式(shi)、熒(ying)光法(fa)三類(lei)主流(liu)技(ji)術(shu)）的(de)測量(liang)誤(wu)差(cha)來(lai)源，並(bing)針對性提(ti)出故(gu)障(zhang)診斷(duan)與(yu)排(pai)除(chu)方(fang)案(an)，為提(ti)升數(shu)據準確性、延長(chang)設(she)備(bei)壽(shou)命(ming)提(ti)供科(ke)學(xue)依(yi)據。
壹(yi)、 便攜式(shi)溶(rong)解氧儀(yi)測量(liang)誤(wu)差(cha)的(de)核心(xin)影(ying)響(xiang)因(yin)素(su)
測量(liang)誤(wu)差(cha)的(de)產生(sheng)可(ke)分(fen)為系(xi)統(tong)性(xing)誤(wu)差(cha)與(yu)隨(sui)機(ji)性誤(wu)差(cha)，前(qian)者(zhe)由(you)儀器原理、校(xiao)準方(fang)式(shi)決定(ding)，後(hou)者受(shou)環境(jing)條(tiao)件(jian)、操(cao)作(zuo)習(xi)慣影響，不(bu)同技(ji)術(shu)原理的(de)溶解氧儀(yi)誤(wu)差(cha)來(lai)源存在(zai)顯(xian)著差(cha)異。
（壹(yi)） 儀器(qi)原理固(gu)有誤差(cha)
不(bu)同工(gong)作原理的(de)便攜式(shi)溶(rong)解氧儀(yi)，因(yin)技(ji)術(shu)特(te)性(xing)存在(zai)無(wu)法消(xiao)除的(de)固有誤差(cha)，這是誤差(cha)控制(zhi)的(de)基礎前提(ti)。
1.克拉克電池法(fa)（原電池法(fa)）
氧(yang)氣消(xiao)耗誤(wu)差(cha)：測量(liang)過(guo)程(cheng)中陰(yin)極還原氧氣、陽(yang)極(ji)發生(sheng)氧化反(fan)應(ying)，會消(xiao)耗探頭周圍水體(ti)中的(de)氧氣，若(ruo)水(shui)體(ti)靜(jing)止或(huo)流(liu)速(su)過(guo)低，會形(xing)成局(ju)部(bu)缺(que)氧(yang)層(ceng)，導(dao)致(zhi)測量(liang)值(zhi)偏(pian)低(di)，該(gai)誤(wu)差(cha)在(zai)靜(jing)止水樣(yang)中(zhong)可(ke)達(da) 10%~15%。
電極損(sun)耗誤(wu)差(cha)：陽(yang)極(ji)金(jin)屬（如(ru)鉛、鋅）會隨(sui)反(fan)應(ying)逐漸(jian)消(xiao)耗，電極靈敏度(du)下(xia)降(jiang)，表(biao)現(xian)為測量(liang)值(zhi)漂(piao)移(yi)，尤(you)其(qi)在(zai)高鹽(yan)度(du)、高汙(wu)染(ran)水體(ti)中損(sun)耗加速。
2.極(ji)譜式(shi)（電解池法(fa)）
膜片(pian)與(yu)電解液影(ying)響(xiang)：透氣膜的(de)透氣性(xing)、厚(hou)度(du)均勻(yun)性(xing)直(zhi)接(jie)決(jue)定(ding)氧(yang)氣擴(kuo)散(san)速(su)率(lv)，膜片(pian)老(lao)化、堵塞會導(dao)致(zhi)響應變(bian)慢(man)、讀(du)數(shu)偏低；電解液濃(nong)度(du)下(xia)降(jiang)或(huo)汙(wu)染(ran)，會破壞電極電位平(ping)衡，引(yin)發測量(liang)誤(wu)差(cha)。
極(ji)化時(shi)間(jian)不(bu)足(zu)誤(wu)差(cha)：極(ji)譜式(shi)電極需(xu)施(shi)加固定(ding)電壓完(wan)成極(ji)化（通常(chang)需(xu)預(yu)熱 5~15 分(fen)鐘(zhong)），若(ruo)極化不充(chong)分(fen)，電極反(fan)應(ying)未(wei)達到穩(wen)定狀(zhuang)態(tai)，測量(liang)值(zhi)波(bo)動(dong)可(ke)達(da) 5%~8%。
3.熒(ying)光法(fa)
熒(ying)光膜片(pian)老(lao)化誤差(cha)：熒(ying)光膜片(pian)受(shou)紫外(wai)線(xian)照(zhao)射、高溫(wen)、化學(xue)汙(wu)染(ran)物(wu)侵(qin)蝕，會出(chu)現(xian)熒(ying)光強(qiang)度(du)衰減，導(dao)致(zhi)溶氧值(zhi)偏(pian)高，膜片(pian)使(shi)用後(hou)期（超過(guo) 2 年）誤(wu)差(cha)可(ke)從(cong) ±2% 擴(kuo)大(da)至(zhi) ±5%。
溫(wen)度(du)補償(chang)偏(pian)差(cha)：雖(sui)然熒(ying)光法(fa)儀器(qi)內置溫(wen)度(du)補償(chang)模塊(kuai)，但(dan)在(zai)極限溫(wen)度(du)（＜-10℃或(huo)＞45℃）下(xia)，補償(chang)算法精(jing)度(du)下(xia)降(jiang)，會產(chan)生 1%~3% 的(de)附加誤差(cha)。
（二(er)） 環境(jing)條(tiao)件(jian)幹(gan)擾(rao)誤差(cha)
野(ye)外(wai)監測環(huan)境(jing)復(fu)雜(za)多(duo)變(bian)，水(shui)體(ti)理化性質(zhi)、氣象條件(jian)會直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)測量(liang)精(jing)度(du)，是現(xian)場誤差(cha)的(de)主要(yao)來(lai)源。
1.水(shui)體(ti)理化參(can)數幹(gan)擾(rao)
鹽(yan)度(du)影響(xiang)：溶(rong)解氧的(de)溶解度(du)隨水(shui)體(ti)鹽(yan)度(du)升高而降(jiang)低(di)，若(ruo)儀(yi)器未(wei)開(kai)啟(qi)鹽(yan)度(du)補償(chang)功(gong)能(neng)，在海(hai)水、高鹽(yan)度(du)養殖(zhi)水(shui)體(ti)中測量(liang)值(zhi)會偏(pian)高，鹽(yan)度(du)每增(zeng)加 10‰，溶解氧溶(rong)解度(du)約降(jiang)低(di) 5%。
汙(wu)染(ran)物(wu)幹(gan)擾(rao)：硫化物(wu)、重金(jin)屬離子會毒(du)化克拉克電池法(fa)與(yu)極(ji)譜式(shi)的(de)電極表(biao)面(mian)，導(dao)致(zhi)電極響(xiang)應失效(xiao)；油(you)汙(wu)、懸(xuan)浮(fu)物(wu)會堵塞極譜式(shi)透(tou)氣膜，或(huo)覆(fu)蓋(gai)熒(ying)光法(fa)膜片(pian)，阻礙氧(yang)氣與(yu)膜片(pian)接(jie)觸(chu)，引(yin)發讀(du)數失真(zhen)。
pH 值(zhi)影(ying)響(xiang)：強(qiang)酸(suan)、強(qiang)堿(jian)水(shui)體(ti)（pH＜4 或(huo) pH＞10）會破壞電極電解液的(de)酸(suan)堿(jian)平(ping)衡，或(huo)加速熒(ying)光膜片(pian)的(de)化學(xue)降(jiang)解，導(dao)致(zhi)測量(liang)穩(wen)定性(xing)下(xia)降(jiang)。
2.氣象與水(shui)體(ti)狀(zhuang)態(tai)幹(gan)擾(rao)
大(da)氣壓(ya)影(ying)響(xiang)：溶解氧溶(rong)解度(du)與大(da)氣壓(ya)正(zheng)相關，海(hai)拔每(mei)升高 1000 米(mi)，大(da)氣壓(ya)下(xia)降(jiang)約 10%，溶解氧溶(rong)解度(du)降(jiang)低(di)約 10%，若儀(yi)器(qi)未(wei)校準大(da)氣壓(ya)參(can)數，會產(chan)生系(xi)統(tong)性(xing)偏(pian)差(cha)。
水(shui)體(ti)流速(su)與(yu)攪(jiao)拌(ban)狀(zhuang)態(tai)：克拉克電池法(fa)與(yu)極(ji)譜式(shi)需(xu)水體(ti)流動(dong)（流(liu)速(su)≥0.3m/s）才能(neng)避免(mian)局部(bu)缺(que)氧(yang)，而(er)熒(ying)光法(fa)雖(sui)無(wu)流速(su)限制(zhi)，但(dan)水(shui)體(ti)劇(ju)烈湍(tuan)流(liu)會導(dao)致(zhi)探頭晃(huang)動(dong)，影(ying)響熒(ying)光信號(hao)采(cai)集(ji)穩(wen)定性(xing)。
溫(wen)度(du)驟變(bian)影(ying)響(xiang)：野(ye)外(wai)晝(zhou)夜(ye)溫(wen)差(cha)大(da)，探頭從高溫(wen)環(huan)境(jing)移(yi)入(ru)低(di)溫(wen)水(shui)體(ti)時(shi)，溫(wen)度(du)傳感(gan)器響(xiang)應(ying)滯(zhi)後(hou)，會導(dao)致(zhi)溫(wen)度(du)補償(chang)不(bu)及(ji)時(shi)，引(yin)發短(duan)期測量(liang)波(bo)動。
（三） 操(cao)作(zuo)規(gui)範性(xing)誤差(cha)
人(ren)為操(cao)作(zuo)不(bu)當是導(dao)致(zhi)測量(liang)偏(pian)差(cha)的(de)重要(yao)因(yin)素(su)，尤(you)其(qi)在(zai)野(ye)外(wai)快(kuai)速(su)監測中(zhong)易(yi)被忽(hu)視(shi)。
1.校(xiao)準不規(gui)範誤(wu)差(cha)
校(xiao)準環境(jing)與(yu)現(xian)場環境(jing)不(bu)匹(pi)配：若(ruo)在(zai)實驗(yan)室(shi)常(chang)溫(wen)常(chang)壓(ya)下(xia)校準，而現(xian)場為高溫(wen)、高海(hai)拔環(huan)境(jing)，會因(yin)溶(rong)解度(du)差(cha)異產(chan)生(sheng)誤差(cha)；校(xiao)準液濃(nong)度(du)選擇(ze)錯誤（如(ru)用(yong)飽和空(kong)氣校(xiao)準卻(que)用於(yu)飽和水(shui)體(ti)測量(liang)），也會引(yin)發偏(pian)差(cha)。
校(xiao)準周期過(guo)長(chang)：極(ji)譜式(shi)電極建議每月校(xiao)準 1 次，熒(ying)光法(fa)儀器(qi)建議每 3~6 個(ge)月校(xiao)準 1 次，超期未(wei)校準會導(dao)致(zhi)儀器靈敏度(du)漂移(yi)。
2.采(cai)樣(yang)與(yu)測量(liang)操(cao)作誤(wu)差(cha)
探頭浸入深度(du)不足(zu)：探頭未(wei)全部浸入水體(ti)，或(huo)暴露在空氣中(zhong)，會導(dao)致(zhi)讀數偏(pian)高；若探頭接(jie)觸(chu)水底沈(chen)積(ji)物(wu)，懸(xuan)浮(fu)物(wu)堵塞傳感(gan)器，會導(dao)致(zhi)讀數偏(pian)低(di)。
讀(du)數時(shi)機(ji)不當：極(ji)譜式(shi)電極浸(jin)入水(shui)體(ti)後(hou)需穩(wen)定 3~5 分(fen)鐘(zhong)讀(du)數，熒(ying)光法(fa)需等(deng)待 20~50 秒（T90 響應時(shi)間(jian)），若(ruo)未(wei)達到穩(wen)定狀(zhuang)態(tai)就(jiu)記(ji)錄(lu)數據，會產(chan)生隨(sui)機(ji)誤差(cha)。
探頭清(qing)洗不(bu)潔凈：上(shang)壹(yi)個(ge)監測點(dian)的(de)高鹽(yan)度(du)、汙(wu)染(ran)水體(ti)殘(can)留，會汙(wu)染(ran)下(xia)壹個(ge)水樣(yang)的(de)測量(liang)環(huan)境(jing)，引(yin)發交叉(cha)幹(gan)擾(rao)。
產(chan)品(pin)延(yan)伸
智感(gan)環境(jing)便攜式(shi)熒(ying)光溶(rong)氧儀(yi)依(yi)托(tuo)優(you)化的(de)熒(ying)光猝(cu)滅核心(xin)技(ji)術(shu)，搭載自(zi)主研(yan)發的(de)非消(xiao)耗性(xing)高性能(neng)熒(ying)光膜片(pian)，通(tong)過(guo)檢測氧(yang)分(fen)子導(dao)致(zhi)的(de)熒(ying)光信號(hao)相位差(cha)來(lai)反(fan)推溶(rong)解氧濃(nong)度(du)，無(wu)需電解液且(qie)無(wu)需頻(pin)繁校(xiao)準，從根(gen)源解決了(le)傳統(tong)電極法(fa)耗氧(yang)、易(yi)汙(wu)染(ran)等(deng)痛點，其(qi)響(xiang)應速度(du)快(kuai)（T90≤40s），在(zai) 0 - 20mg/L 量程(cheng)內測量(liang)精(jing)度(du)達 ±0.1mg/L，還內置高精(jing)度(du)傳感(gan)器可(ke)實現(xian)溫(wen)度(du)甚(shen)至(zhi)鹽(yan)度(du)的(de)自動(dong)補償(chang)，能(neng)在 - 20℃~50℃等(deng)寬溫(wen)及(ji)高鹽(yan)、強(qiang)酸(suan)堿(jian)等(deng)復雜工(gong)況下(xia)穩(wen)定工(gong)作。該(gai)儀(yi)器兼具工(gong)業級固定安(an)裝與(yu)輕量(liang)化手(shou)持便攜等(deng)款式，不(bu)僅具備(bei)防(fang)腐(fu)密(mi)封(feng)、抗汙(wu)染(ran)的(de)工(gong)業級設(she)計(ji)，適配化工(gong)、制(zhi)藥(yao)、水處(chu)理等(deng)行業的(de)固定(ding)監測需(xu)求(qiu)，也有重量(liang)≤500g、IP68 及(ji)以上(shang)防(fang)水等(deng)級、長(chang)續(xu)航(hang)等(deng)便攜特(te)性(xing)，適配水(shui)產(chan)養殖(zhi)巡(xun)檢、野(ye)外(wai)應(ying)急(ji)監測等(deng)場景，同時(shi)支(zhi)持數(shu)據實時(shi)上(shang)傳與(yu)多(duo)設(she)備(bei)組網(wang)管(guan)理(li)，廣(guang)泛(fan)助力各(ge)領域(yu)實現(xian)溶氧精(jing)準監測與(yu)工(gong)藝(yi)優(you)化，大(da)幅(fu)降(jiang)低(di)運(yun)維(wei)成本(ben)。
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