技术文章

Technical articles

当前位置:首页技术文章测量溶解氧时使用什么单位

测量溶解氧时使用什么单位

更新时间:2024-06-11点击次数:84

测量溶解氧时使用什么单位?

DO 有多种不同的单位表示,但最常见的是 mg/L 或%饱和度 (DO%)。单位 mg/L 很简单,因为它是溶解在一升水中的气态氧的毫克数。

解释饱和度百分比时,最好从大气开始——地球大气中大约 21% 是氧气。另一个考虑因素是海平面的气压,相当于 760 毫米汞柱。由氧气引起的总压力部分(称为分压)等于 160 mmHg (21% * 760 mmHg = 160 mmHg)。

如果 DO 传感器在海平面进行校准,则假设水和空气处于平衡状态,则其饱和度百分比应校准为 100%。但如果气压低于 760 mmHg 该怎么办?传感器将校准到什么程度?

假设仪表测定的气压为 750 mmHg。要确定传感器的校准目标,请将 750 mmHg 除以 760 mmHg;这等于 98.68% (750 mmHg / 760 mmHg = 98.68%)。在此压力下,只要水和空气处于平衡状态,饱和度就不会大于 98.68%。因此,传感器将校准至 98.68%。

有些人可能希望报告本地 DO,其中校准值为 100%,无论校准时的气压如何。 100% 校准值反映该特定位置的校准环境为 100% 氧气压力。

比较溶解氧测量单位

您可以将溶解氧百分比 (DO%) 视为由任何使用电化学传感器或光学传感器的仪器直接确定的单位。影响 DO% 的变量是大气压力,如下表 1 所示。


表 1:不同气压下的 DO% 值。


相反,DO mg/L 是由仪器根据 DO%、温度和盐度计算得出的。下面的表 2 显示了不同温度和盐度的影响。


                                                                                                                                                                                        表 2:不同温度和盐度下的 DO mg/L 值。


什么是溶解氧过饱和度?

自然环境中的溶解氧百分比值可以达到100%以上,但这怎么可能呢?

光合作用可能是过饱和的重要驱动因素,因为该过程会产生纯氧。有时它甚至可以占 DO% 值高达 500%!


测量溶解氧时使用什么单位?

                   图 14:光合作用产生纯氧。如果水体中有足够的光合作用,DO% 值可以远高于 100%。


另一个原因是温度的快速变化。虽然水与上方空气的平衡很少很快,但水体的温度可能会迅速变化。因此,假设一旦太阳开始照射,静止湖泊的温度就会迅速升高 5 度。水中的溶解氧含量应随着温度的升高而降低。然而,如果空气和水之间的平衡没有温度变化那么快,从技术上讲,湖水将处于溶解氧过饱和状态,直到再次建立平衡状态。



过饱和的另一个原因是湍流条件或任何其他可能导致空气和水混合的因素(例如,空气石、白水急流)。

要了解有关过饱和度的更多信息,请查看我们关于环境溶解氧:值大于 100% 空气饱和度的技术说明。