如何校準熒光法溶解氧數字傳感器？

校準熒光法溶解氧數字傳感器是確保測量準確性的關鍵步驟，校準方法因傳感器型號和應用場景而異。以下是通用校準流程、不同校準方式的操作要點及維護建議，幫助用戶根據需求選擇合適的校準方法：

一、校準前的準備工作

確認校準條件

環境溫度：校準需在穩定室溫（20±5℃）下進行，避免溫度劇烈變化影響熒光信號。

校準工具：

空氣校準：清潔的容器（如燒杯）、蒸餾水 / 去離子水。

兩點校準（零點 + 飽和點）：需脫氧溶液（如亞硫酸鈉溶液）、曝氣裝置（如氣泵）。

傳感器狀態：確保探頭清潔無附著物（必要時用軟布或棉簽擦拭熒光帽，避免刮傷涂層）。

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不同品牌傳感器校準步驟可能有差異（如哈希 LDO 系列支持自動校準，禹山 Y5040 需手動操作），需嚴格按廠商指引執行。

二、常見校準方法與操作步驟

1. 空氣校準（單點校準，適用于日常維護）

原理：利用空氣中的氧氣在水中的飽和溶解氧值（理論值）校準傳感器。
操作步驟：

取干凈容器，裝入蒸餾水或去離子水（避免雜質影響），水面距離容器頂部保留 2~3 cm 空間。

將傳感器探頭浸入水中，確保熒光帽完權浸沒且無氣泡附著（可輕晃容器排除氣泡）。

在傳感器菜單中選擇 **“空氣校準" 或 “飽和校準"**，等待儀器自動讀取穩定值（通常需 2~5 分鐘）。

校準完成后，儀器會自動將當前測量值修正為理論飽和溶解氧值（根據溫度、氣壓計算，如 20℃、1 個大氣壓下為 8.9~9.1 mg/L）。

適用場景：

日?？焖傩剩ㄈ缢a養殖每日一次）。

傳感器未受嚴重污染或長時間未使用后的簡易校準。

注意事項：

若海拔＞500 米，需手動輸入當前氣壓值（傳感器默認 101.3 kPa），否則飽和值計算偏差可達 ±0.5 mg/L。

蒸餾水需現用現配，避免久置吸收空氣中的二氧化碳影響 pH 值。

2. 兩點校準（零點 + 飽和點，適用于高精度需求）

原理：通過脫氧溶液（零點）和飽和溶解氧溶液（飽和點）兩點校準，消除傳感器漂移和環境干擾。
操作步驟：

步驟 1：制備零點溶液（脫氧水）

化學法：向蒸餾水中加入過量亞硫酸鈉（Na?SO?）和少量氯化鈷（CoCl?，催化劑），攪拌均勻后靜置 5 分鐘，此時溶解氧接近 0 mg/L（需在 30 分鐘內使用）。

物理法：用高純氮氣（99.99%）通入蒸餾水 30 分鐘以上，直至溶解氧＜0.5 mg/L。

步驟 2：制備飽和溶液

向蒸餾水中通入清潔空氣（或曝氣）至溶解氧穩定（通常＞8 mg/L，具體值由溫度決定）。

步驟 3：校準操作

將傳感器浸入零點溶液，選擇 **“零點校準"**，等待讀數穩定后確認（通常需 3~5 分鐘）。

用蒸餾水沖洗探頭，擦干后浸入飽和溶液，選擇 **“飽和校準"**，等待讀數穩定后確認（儀器會自動擬合兩點直線）。

適用場景：

實驗室精密測量（如科研實驗）。

傳感器長時間使用后（如每季度一次）或更換熒光帽后。

優勢：相比單點校準，兩點校準可修正傳感器在低氧和高氧區間的雙重誤差，尤其適用于污水處理（需監測 0~2 mg/L 低氧區）或富氧水體（如＞10 mg/L 的曝氣池）。

3. 自動校準（適用于在線監測系統）

原理：通過集成校準池、電磁閥和標準溶液，實現無人值守自動校準（如每 24 小時一次）。
操作流程：

系統觸發校準指令后，傳感器自動浸入校準池中。

先注入脫氧溶液進行零點校準，再注入飽和溶液進行飽和點校準。

校準完成后，自動沖洗探頭并返回測量位置。

典型設備：

哈希（Hach）LDO Probe + SC200 控制器。

賽萊默（Xylem）YSI 6600V2 多參數探頭（支持自動兩點校準）。

適用場景：

飲用水源地在線監測、工業廢水處理等需要高頻校準的場景。

減少人工維護成本，確保數據連續性。

三、校準頻率與觸發條件

四、校準失敗的常見原因與解決方法

校準值與理論值偏差過大（＞±10%）

可能原因：

熒光涂層老化（使用超過 2 年，信號衰減）。

探頭污染（附著藻類、油污，需用 10% 鹽酸溶液浸泡 5 分鐘后沖洗）。

溫度傳感器故障（顯示溫度與實際水溫偏差＞2℃）。

解決方法：更換熒光帽、撤底清潔探頭或聯系廠商維修。

校準過程中讀數不穩定

可能原因：溶液攪拌不充分、氣泡附著在熒光帽上。

解決方法：校準前輕晃容器排除氣泡，或使用磁力攪拌器保持溶液輕微流動（避免劇烈攪拌產生溶解氧波動）。

兩點校準后低氧區誤差仍大

可能原因：零點溶液制備失敗（溶解氧未降至 0.5 mg/L 以下）。

解決方法：檢查亞硫酸鈉純度（需分析純），或改用氮氣曝氣法制備零點溶液。

五、校準記錄與質量控制

建立校準臺賬

記錄每次校準的日期、校準方式、校準前后誤差、環境參數（溫度、氣壓）及維護人員，便于追溯和分析傳感器性能變化。

示例表格：

定期第三方計量

對于用于環保監測、食品加工等合規性場景的傳感器，建議每年送計量機構進行精度標定，獲取校準證書（如中國計量科學研究院）。

總結

熒光法溶解氧傳感器的校準需遵循 “場景適配、定期維護、數據可溯" 原則：

日?？焖傩蔬x擇空氣校準，確保基礎準確性；

高精度需求采用兩點校準，覆蓋全量程誤差修正；

在線系統優先配置自動校準功能，減少人工干預。
校準過程中需特別注意熒光涂層的狀態和環境參數（溫度、氣壓、鹽度）的修正，發現異常及時維護，避免因誤差累積導致決策失誤。