溶解氧指的是溶解在水中的分子態(tài)氧，其含量是衡量水體自凈能力、水質(zhì)狀況以及眾多工業(yè)生產(chǎn)過程是否正常運(yùn)行的關(guān)鍵指標(biāo)。光學(xué)PPB溶解氧傳感器是一種利用光學(xué)原理來準(zhǔn)確測量水中溶解氧濃度的傳感器，它能夠?qū)⑷芙庋醯臐舛刃畔⑥D(zhuǎn)化為可測量的光學(xué)信號(hào)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對溶解氧的準(zhǔn)確定量分析，其測量精度可達(dá)到十億分之一級(jí)別，能滿足對溶解氧測量要求苛刻的場景。主要基于熒光猝滅原理。傳感器內(nèi)部通常包含一個(gè)特殊的熒光物質(zhì)涂層，這種涂層對溶解氧具有特定的敏感性。當(dāng)傳感器發(fā)射特定波長的激發(fā)光(一般是藍(lán)光或紫外光)照射到熒光涂層上時(shí)，熒光物質(zhì)會(huì)被激發(fā)并發(fā)出熒光。在不存在溶解氧的情況下，熒光物質(zhì)發(fā)出的熒光具有特定的強(qiáng)度和衰減時(shí)間。
 

　　然而，當(dāng)水中存在溶解氧時(shí)，溶解氧分子會(huì)與熒光物質(zhì)發(fā)生相互作用，導(dǎo)致熒光物質(zhì)的熒光強(qiáng)度減弱，同時(shí)熒光的衰減時(shí)間也會(huì)縮短，這種現(xiàn)象被稱為熒光猝滅。溶解氧的濃度越高，熒光猝滅的程度就越明顯。傳感器通過準(zhǔn)確測量熒光的強(qiáng)度變化或衰減時(shí)間的變化，并利用預(yù)先建立好的熒光猝滅程度與溶解氧濃度之間的定量關(guān)系模型，就能夠準(zhǔn)確地計(jì)算出水中溶解氧的濃度。
 

　　光學(xué)PPB溶解氧傳感器的結(jié)構(gòu)組成：
 

　　(一)光學(xué)探測頭
 

　　光學(xué)探測頭是傳感器的核心部件，它包含了熒光物質(zhì)涂層、激發(fā)光源和熒光檢測器。激發(fā)光源用于產(chǎn)生特定波長的激發(fā)光，以激發(fā)熒光物質(zhì)發(fā)出熒光;熒光物質(zhì)涂層均勻地覆蓋在探測頭的表面，與水中的溶解氧直接接觸并發(fā)生熒光猝滅反應(yīng);熒光檢測器則負(fù)責(zé)接收熒光物質(zhì)發(fā)出的熒光信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，以便后續(xù)的處理和分析。
 

　　(二)信號(hào)處理模塊
 

　　信號(hào)處理模塊的主要功能是對熒光檢測器輸出的電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換等處理，以提高信號(hào)的質(zhì)量和穩(wěn)定性。同時(shí)，它還會(huì)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的算法對處理后的信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步的分析和計(jì)算，將熒光信號(hào)的變化轉(zhuǎn)換為溶解氧的濃度值。此外，信號(hào)處理模塊還具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸功能，能夠?qū)y量得到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)部存儲(chǔ)器中，并通過有線或無線的方式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)或其他數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中。
 

　　(三)防護(hù)外殼
 

　　防護(hù)外殼用于保護(hù)光學(xué)探測頭和信號(hào)處理模塊免受外界環(huán)境的干擾和損壞。它通常采用高強(qiáng)度、耐腐蝕的材料制成，如不銹鋼或工程塑料，能夠適應(yīng)各種惡劣的水體環(huán)境，如海水、污水等。防護(hù)外殼還具有良好的密封性能，能夠有效防止水分、灰塵和其他雜質(zhì)進(jìn)入傳感器內(nèi)部，確保傳感器的正常運(yùn)行和長期穩(wěn)定性。