1. 核心檢測(cè)原理:氣透膜電位法溶解二氧化碳傳感架構(gòu)
TOKOKAGAKU TIN-9004i 手持式溶解二氧化碳檢測(cè)儀核心依托
二氧化碳選擇性氣透膜離子電位傳感技術(shù),基于亨利定律與能斯特電化學(xué)方程實(shí)現(xiàn)水體溶解 CO?定量測(cè)定,區(qū)別于傳統(tǒng)滴定法、紅外頂空檢測(cè)設(shè)備,可實(shí)現(xiàn)水體原位浸入式實(shí)時(shí)測(cè)量,是水環(huán)境監(jiān)測(cè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、飲用水工藝管控的便攜化精密檢測(cè)設(shè)備。
探頭前端配置高選擇性聚四氟乙烯透氣疏水薄膜,薄膜僅允許氣態(tài) CO?分子透過(guò),水體中 H?、HCO??、碳酸根離子、各類陰陽(yáng)雜質(zhì)離子、懸浮顆粒物均無(wú)法穿透膜層進(jìn)入電極內(nèi)部;透過(guò)薄膜的二氧化碳溶于電極內(nèi)部?jī)?nèi)置緩沖電解液,引發(fā)電解液氫離子活度改變,內(nèi)置 pH 參比電極捕捉電位差值變化,主控芯片根據(jù)標(biāo)定曲線將電位信號(hào)換算為水體溶解二氧化碳濃度數(shù)值。
整套傳感體系經(jīng)過(guò)原廠多組分水體干擾校正,常規(guī)水體里硝酸鹽、硫酸鹽、氯離子、鈣鎂硬度離子不會(huì)產(chǎn)生交叉響應(yīng);透氣膜疏水特性可杜絕水體水漬滲入電極腔體,即便在渾濁地表水、養(yǎng)殖池塘富營(yíng)養(yǎng)化水體中,也能穩(wěn)定采集信號(hào),解決普通電位電極易受水體基質(zhì)干擾、使用壽命短的行業(yè)痛點(diǎn)。出廠搭載多點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)碳酸溶液標(biāo)定曲線,電位 - 濃度線性相關(guān)系數(shù) R2>0.999,滿足科研與環(huán)保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)溯源精度要求。
2. 寬量程分級(jí)檢測(cè)與自動(dòng)溫度補(bǔ)償系統(tǒng)
設(shè)備針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景劃分多段線性檢測(cè)量程,覆蓋極低濃度純水水體至高碳酸工業(yè)廢水全區(qū)間,搭配內(nèi)置高精度 NTC 熱敏電阻實(shí)現(xiàn)全域自動(dòng)溫度補(bǔ)償,消解水溫對(duì) CO?溶解度、離子活度的影響。
量程分段劃分:
① 微量區(qū)間:0~20mg/L,適配瓶裝飲用水、純化水、鍋爐補(bǔ)水、實(shí)驗(yàn)室超純水檢測(cè),分辨率 0.1mg/L,多用于飲品生產(chǎn)碳酸含量質(zhì)控;
② 常規(guī)水體區(qū)間:20~200mg/L,覆蓋淡水湖泊、河道地表水、水產(chǎn)養(yǎng)殖池塘主流濃度范圍,是生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)、漁業(yè)水質(zhì)管控核心量程;
③ 高濃度區(qū)間:200~1500mg/L,適配碳酸飲料原液、酸洗工業(yè)廢水、地下水高碳酸水質(zhì)檢測(cè),滿足食品飲料、化工廢水排放監(jiān)測(cè)需求。
內(nèi)置 10K 高精度熱敏電阻緊貼傳感膜腔,實(shí)時(shí)采集水樣溫度(0~55℃),芯片調(diào)取原廠溫漂修正算法,動(dòng)態(tài)修正亨利系數(shù)隨溫度的變化值,春夏秋冬四季水溫波動(dòng)工況下,檢測(cè)重復(fù)性誤差≤±2.5% FS。即便低溫地下水、夏季高溫養(yǎng)殖池水溫差環(huán)境下,兩次平行取樣檢測(cè)數(shù)據(jù)偏差極小,野外多點(diǎn)采樣數(shù)據(jù)一致性優(yōu)異。
3. 一體式浸入探頭硬件:防腐耐磨長(zhǎng)效防水傳感模組
TIN-9004i 配套可插拔一體式浸沒(méi)式傳感探頭,從材質(zhì)結(jié)構(gòu)上適配野外復(fù)雜水環(huán)境全天候使用,探頭整體防護(hù)等級(jí)達(dá)到 IP68,可沉入水下長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)監(jiān)測(cè)。
探頭主體骨架采用 316L 醫(yī)用級(jí)不銹鋼材質(zhì),耐受市政污水弱酸堿腐蝕、海水微量鹽蝕;透氣膜搭配雙層加固支撐網(wǎng),抵御水體砂石、水草、浮游生物摩擦刮擦,避免薄膜破損滲漏電解液;電極內(nèi)部填充長(zhǎng)效固態(tài)緩沖電解液,無(wú)需頻繁補(bǔ)液,相較于液態(tài)填充電極,使用壽命延長(zhǎng)一倍以上,常規(guī)野外工況下電極有效使用周期可達(dá) 12~18 個(gè)月。
探頭線纜采用耐水解聚氨酯屏蔽線纜,內(nèi)置金屬屏蔽層隔絕變頻器、岸邊機(jī)電設(shè)備電磁干擾,潮濕淤泥水環(huán)境中線纜絕緣性能穩(wěn)定;探頭尾部采用快速自鎖插拔接口,可單獨(dú)更換傳感頭,無(wú)需整機(jī)返廠維修,大幅降低后期運(yùn)維耗材成本。標(biāo)配可拆卸海綿前置過(guò)濾套,可阻擋水體大顆粒泥沙、藻類附著透氣膜,延長(zhǎng)清潔周期。
4. 手持終端整機(jī)結(jié)構(gòu)與便攜交互控制系統(tǒng)
整機(jī)采用人體工學(xué)防滑手持機(jī)身設(shè)計(jì),整機(jī)凈重僅 285g,單手握持長(zhǎng)時(shí)間野外巡檢無(wú)負(fù)重疲勞感,機(jī)身外殼為抗摔改性 ABS 工程塑料,跌落、磕碰不易開(kāi)裂損壞,適配野外河道徒步采樣、工地現(xiàn)場(chǎng)水質(zhì)抽檢工況。
正面搭載高清段碼液晶顯示屏,可一屏同步顯示四項(xiàng)核心參數(shù):實(shí)時(shí)溶解 CO?濃度、水樣溫度、電極 mV 電位值、電池剩余電量;操作按鍵精簡(jiǎn)布局,獨(dú)立設(shè)置校準(zhǔn)、讀數(shù)鎖定、存儲(chǔ)、模式切換功能鍵,一鍵鎖定穩(wěn)定讀數(shù),防止手持晃動(dòng)造成數(shù)值跳變,方便現(xiàn)場(chǎng)手抄記錄數(shù)據(jù)。供電采用可充電鋰電池,充滿電可連續(xù)不間斷檢測(cè) 120 小時(shí)以上,脫離市電適配戶外無(wú)電源場(chǎng)景;低電量時(shí)機(jī)身自動(dòng)提示充電,杜絕野外采樣中途斷電停機(jī)。
設(shè)備內(nèi)置兩點(diǎn)校準(zhǔn)程序,僅需高低濃度標(biāo)準(zhǔn) CO?緩沖溶液即可完成斜率、零點(diǎn)校準(zhǔn),可視化引導(dǎo)步驟,無(wú)電化學(xué)專業(yè)背景的運(yùn)維人員也可獨(dú)立完成校準(zhǔn)作業(yè),降低現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試門(mén)檻。
5. 離線數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與行業(yè)溯源數(shù)據(jù)管理模塊
機(jī)身內(nèi)置非易失性存儲(chǔ)芯片,可離線保存最多 200 組完整檢測(cè)數(shù)據(jù),每組數(shù)據(jù)同步記錄:CO?濃度數(shù)值、水樣溫度、采樣時(shí)間、校準(zhǔn)記錄,設(shè)備斷電后存儲(chǔ)數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。
野外多點(diǎn)流域采樣時(shí),可逐點(diǎn)位保存水樣數(shù)據(jù),回到實(shí)驗(yàn)室后統(tǒng)一匯總整理;讀數(shù)鎖定功能與存儲(chǔ)聯(lián)動(dòng),僅保存信號(hào)穩(wěn)定后的有效檢測(cè)數(shù)值,規(guī)避波動(dòng)瞬時(shí)無(wú)效數(shù)據(jù)錄入。存儲(chǔ)數(shù)據(jù)支持循環(huán)覆蓋,存儲(chǔ)空間存滿后自動(dòng)覆蓋最早記錄,無(wú)需手動(dòng)刪除。
針對(duì)環(huán)保第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)、水產(chǎn)養(yǎng)殖企業(yè)臺(tái)賬管理需求,所有原始檢測(cè)數(shù)據(jù)可作為水質(zhì)檔案留存,滿足水環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)范存檔要求;設(shè)備內(nèi)置故障自診斷程序,可實(shí)時(shí)檢測(cè)透氣膜堵塞、電解液耗盡、電路異常,屏幕彈出故障代碼快速定位問(wèn)題,縮短現(xiàn)場(chǎng)檢修耗時(shí)。
6. 應(yīng)用場(chǎng)景與整機(jī)綜合技術(shù)優(yōu)勢(shì)總結(jié)
TOKOKAGAKU TIN-9004i 手持溶解二氧化碳檢測(cè)儀依托氣透膜選擇性電極、多量程線性標(biāo)定、IP68 防水浸入探頭、便攜低功耗機(jī)身、自動(dòng)溫補(bǔ)五大核心技術(shù)優(yōu)勢(shì),廣泛適配六大應(yīng)用領(lǐng)域:地表水流域生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)、水產(chǎn)魚(yú)蝦養(yǎng)殖水體碳酸平衡調(diào)控、瓶裝飲用水 / 碳酸飲料生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)控、地下水水文地質(zhì)水質(zhì)檢測(cè)、工業(yè)循環(huán)冷卻水腐蝕防控、實(shí)驗(yàn)室水質(zhì)理化分析實(shí)驗(yàn)。
對(duì)比傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室滴定法檢測(cè),手持機(jī)型無(wú)需試劑配制、消解反應(yīng),單水樣檢測(cè)僅需 15 秒即可出結(jié)果,野外采樣效率提升數(shù)十倍;相較于紅外臺(tái)式二氧化碳分析儀,可原位水下浸入測(cè)量,無(wú)需取水回實(shí)驗(yàn)室預(yù)處理;日系精工電極傳感元件抗干擾能力強(qiáng)、長(zhǎng)效穩(wěn)定,適合常年戶外頻繁巡檢使用;便攜機(jī)身 + 長(zhǎng)續(xù)航鋰電設(shè)計(jì)兼顧實(shí)驗(yàn)室精密標(biāo)定與野外移動(dòng)采樣雙重需求,是水環(huán)境領(lǐng)域溶解二氧化碳現(xiàn)場(chǎng)定量檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)化便攜式電化學(xué)分析儀器。