O eletrodo óptico de oxigênio dissolvido baseia-se no princípio de extinção de fluorescência, através da detecção da interação da substância fluorescente e das moléculas de oxigênio para alcançar a medição do oxigênio dissolvido, com vantagens técnicas significativas, específicas na estabilidade e facilidade de manutenção:

Princípio de extinção súbita de fluorescência: captura precisa de mudanças na concentração de oxigênio

O núcleo do método de extinção súbita de fluorescência é o uso de moléculas de oxigênio para o "efeito de extinção súbita" da substância fluorescente. Quando uma substância fluorescente (como o complexo de monopiridina de paládio) é excitada por luz azul de um comprimento de onda específico, ela passa do estado de base para o estado de excitação e, em seguida, retorna ao estado de base liberando fótons fluorescentes. Se houver moléculas de oxigênio na água, elas podem colidir com a substância fluorescente no estado excitado como um forte oxidante, tornando a substância fluorescente não radioativamente no estado básico através da transferência de energia, o que resulta em uma diminuição da intensidade da fluorescência ou uma vida curta. Este fenômeno tem uma relação quantitativa estrita com a concentração de oxigênio: quanto maior a concentração de oxigênio, maior o efeito de extinção súbita da fluorescência, maior a diminuição da intensidade da fluorescência ou a redução da vida útil. Os eletrodos ópticos de oxigênio dissolvido permitem medições de alta precisão através da integração de fontes de luz, membranas de sensores de fluorescência, detectores fotoeletrônicos e módulos de processamento de sinais que convertem mudanças na intensidade da fluorescência ou na vida útil em concentrações de oxigênio dissolvido (em mg/L ou ppm).

Vantagem técnica 1: forte estabilidade, capacidade anti-interferência destacada

Os eletrodos de dissolução de oxigênio de espectro extremo tradicionais, que dependem de eletrólitos e membranas de peroxigênio, são vulneráveis a mudanças abruptas de temperatura, choques de pressão e efeitos de corte de fluxo que resultam em erros de medição ou erros de alarme. O design do eletrodo óptico de oxigênio dissolvido sem eletrólito evita o consumo de eletrólito, a poluição da membrana e outros problemas, ao mesmo tempo que o processo de extinção súbita de fluorescência é insensível à interferência do campo magnético, concentração de íons e outros, e pode operar de forma estável em ambientes complexos. Por exemplo, no monitoramento de lagos, os eletrodos ópticos de oxigênio dissolvido podem registrar continuamente a curva de mudança do oxigênio dissolvido dia e noite, identificando claramente o "pico de oxigênio" causado pela fotosíntese de algas e o "vale de oxigênio" formado pela respiração noturna, com uma repetibilidade de dados melhor do que os eletrodos tradicionais.

Vantagem técnica 2: manutenção fácil e custos mais baixos a longo prazo

O eletrodo óptico de oxigênio dissolvido não precisa ser polarizado nem substituído pelo eletrólito, apenas é necessário limpar a janela óptica regularmente (por exemplo, uma vez por ano), reduzindo o tempo de manutenção de algumas horas para 1 minuto do eletrodo convencional. Seu sensor tem um chip inteligente incorporado para armazenar o histórico de calibração, o que facilita a instalação on-line. Em contraste, os eletrodos polares exigem uma verificação mensal da integridade da membrana peroxificada, substituição regular de eletrólitos e membranas, custos de manutenção elevados e operação onerosa. Além disso, o ciclo de substituição do componente de membrana do eletrodo de oxigênio dissolvido óptico é de até um ano, muito mais longo do que os eletrodos tradicionais de 1 a 3 meses, reduzindo ainda mais os custos de uso a longo prazo.