哈希 GLI 5500 是一款在线式溶解氧传感器,测量原理为极谱克拉克电池法,目前已经停产。它当年主要出现在市政污水处理厂的曝气池和消化池、化工与制药行业的废水处理工段,也用于河流湖泊等地表水、水产养殖水体、食品饮料发酵罐,以及电厂烟气脱硫的石灰浆液。整支传感器防护等级 IP68,可以长期浸没在水下,电极、电解液和薄膜被做成一个能整体更换的膜头组件,现场维护从配电解液、绷膜这几步,简化成拧下旧膜头再装上新膜头。
5500 用的是三电极体系:金阴极、银阳极,再加一支银参考电极。参考电极被恒定电压极化,起到稳压作用,工作电压稳住之后,测量信号不容易随电极老化和水质波动漂移,这是它区别于两电极极谱结构的地方。水中氧气穿过选择性薄膜进入电解液,在金阴极上发生还原反应,银阳极释放银离子,回路中产生的电流与氧气穿过膜的传递速度成正比,这个电流就对应水中的溶解氧浓度。内置的 NTC 温度传感器同步做温度补偿,不同水温下的读数因此具有可比性。
一体化膜头是这款产品日常使用中最省事的部分。薄膜张力、电解液量、电极间距在出厂时已经配好,现场不会出现手工装膜常见的张力不均和气泡残留。自清洗功能靠内置的压缩空气系统实现,可以编程定时对膜面吹扫,生物附着被压下去之后,人工清洗的频次也跟着降低。
下表是 5500 的公开指标。精度按满量程计算,在 0~20 mg/L 量程下折算约为 ±0.04 mg/L,这个换算在看数据表时容易被跳过,但在低浓度点位读数时,它决定了绝对误差的底子。
| 参数名称 | 参数值 |
|---|---|
| 测量原理 | 极谱克拉克电池法,三电极(金阴极、银阳极、银参考电极) |
| 测量范围 | 0~20 mg/L |
| 分辨率 | 0.01 mg/L |
| 精度 | ±0.2% FS |
| 温度补偿 | 内置 NTC 温度传感器,自动补偿 |
| 工作温度 | 0~60 ℃(标准);特殊应用最高 105 ℃ |
| 工作压力 | 最大 6.9 bar(105 ℃ 条件下) |
| 输出信号 | 4-20 mA 模拟输出;RS485 Modbus RTU |
| 防护等级 | IP68 |
| 接液材质 | PEEK 或 Ryton 可选 |
| 膜头组件寿命 | 典型 12 个月,视具体工况而定 |
| 清洗方式 | 内置压缩空气清洗,可编程控制 |
| 安装方式 | 浸入式或流通池安装 |
5500 本身只有一个型号,没有量程分档,但订货时有三处需要明确,它们直接决定传感器能不能落到具体点位上。
市政污水处理是 5500 用量最大的场合。曝气池的曝气量靠溶解氧读数来调,好氧池和厌氧消化池的工艺控制也依赖这个参数,出厂水监测则用来确认排放指标。读数稳不稳直接影响鼓风机的电耗,这也是三电极结构在这类工况里被接受的原因。
工业废水处理面对的是化工、制药等行业成分复杂的来水,溶解氧监测既服务于生化工艺控制,也用于满足环保法规的台账要求。天然水监测的对象是河流、湖泊和水库,测点往往偏远,IP68 防护和不频繁的维护需求在这里体现得比较直接。
5500 支持浸入式和流通池两种安装形式,前者把传感器直接投进池体或渠道,后者把传感器装进旁路管路的流通池里。选哪种取决于现场有没有合适的点位:池体敞口、水体搅拌充分的位置适合浸入式;管道压力稳定、需要固定采样点的场合适合流通池。
不管哪种形式,安装位置都要避开气泡直接冲刷膜面,也不能装在死水区,膜面长期贴着一潭静水,读数会偏低而且响应变慢。自清洗版本还要把压缩空气管路引到传感器上,气源需保持干燥稳定,否则吹扫动作会打折。
线缆敷设时把模拟信号线与动力线分开走,4-20 mA 输出对干扰比较敏感,变频器密集的污水厂尤其要留意这一点。
膜头组件是消耗件,典型寿命 12 个月,实际能用多久取决于水质和清洗频次。高悬浮物、高生物活性的工况下寿命会缩短;膜面一旦被划伤,或者附着物结垢压实,读数会持续偏低,这时候换膜头比反复校准更有效。电解液干涸同样会让读数失真,长期停用的传感器不要干放。
校准周期没有统一答案,水质稳定的清水点位可以拉长,污水和浆液类工况则要缩短,判断依据是比对结果是否持续朝一个方向偏移,而不是固定的天数。
按场景对应着看。常温常压的市政污水曝气池、出厂水监测点,5500 这类浸入式极谱传感器是合适的,膜头好换,IP68 能长期浸没,对安装点位的要求也不高。水产养殖和天然水监测的水温、水质相对温和,用同一支传感器没有问题,但要记住 ±0.2% FS 是满量程精度,低浓度段读数的相对误差占比会放大,看趋势比看绝对值更有意义。
需要接进 PLC 或 DCS 的老系统,选 4-20 mA 输出最省事;需要远程读数和多参数组网的场合,选 RS485 Modbus RTU。电厂脱硫的石灰浆液属强碱性介质,材质要按介质成分在 PEEK 和 Ryton 之间定,不能凭习惯随手选。
真正需要逐项核对的是高温高压工况。105 ℃ 和 6.9 bar 同时出现时,只有按高温规格确认过的配置才能用,常规 0~60 ℃ 版本装上去,短期读数可能看着正常,长期下来膜头和电极都撑不住。这款传感器已经停产,现在做替换选型,核对顺序是:安装接口与支架能否沿用,接液材质能否覆盖介质,耐温耐压能否达到原工况,输出信号能否接进现有控制系统。这四项都过了,再谈量程和精度;如果原工况只是常温常压的污水,前两项之外的选择余地其实很大。
- 产品概述
大湖国际(GLI)是美国哈希公司的新成员,自1970年以来一直都致力于为供水、污水及工业过程控制提供在线水质分析和检测仪表,并在1992年通过ISO9001 认证。
GLI 生产的5500 系列溶解氧传感器可与GLI 的D63、D53、D33 及PRO-D3 溶解氧分析仪或变送器配合使用。
5500溶解氧传感器采用一个一体化可更换的膜头组件,简化了更换一个新膜的繁琐而耗时的操作。由于每个组件包括一个预装的薄膜、电解液和电极,所以组件的更换将能够补充溶解氧传感器所需的所有耗材。溶解氧传感器使用了三电极的克拉克测定技术,第三个电极由于有了长时间极化使得溶解氧传感器具有更高的精度和稳定性。自清洗选项包括一个压缩空气清洗系统,可以编程自动完成对传感器薄膜的清洗。
- 工作原理
5500 系列溶解氧传感器中插有两个金属电极并充有电解质的小室,用选择性薄膜封闭。水和可溶解物质离子不能透过这层膜,但氧和一定数量的其他气体及亲水性物质可透过,将溶氧传感器浸入水中就可进行溶解氧的测定。因原电池作用或外加电压使电极间产生电位差使金属离子在阳极进入溶液,而透过膜的氧在阴极还原。由此所产生的电流直接与通过膜进入电解液中的溶解氧的传递速度成正比,该电流与给定温度下水样中氧的分压成正比。
- 典型应用
5500 系列溶氧传感器主要用于城市污水和工业废水处理厂溶解氧的测定,典型的应用包括
曝气池、好氧/厌氧消化池、出厂水,也适用于天然水、污水和盐水等各种水体溶解氧的测定。
- 优势
●GLI 生产的5500 系列溶解氧传感器可与GLI 的D63、D53、D33 及PRO-D3 溶解氧分析仪或变送器配合使用。
●5500 系列溶解氧传感器采用一体化可更换的膜头组件,更换简便快速。-由于每个组件包括一个预装的薄膜、电解液和电极,所以组件的更换将能够补充溶氧传感器所需的所有耗材。
●5500 系列溶解氧传感器使用极谱克拉克电池技术,由三电极系统组成:金阴极、银阳极和银参考电极,对银参考电极用恒定电压进行极化以起到稳压作用,使得溶解氧的测定更加稳定、准确。
●该溶氧传感器内置自清洗系统,自清洗选项包括压缩空气清洗系统,可通过编程自动完成对传感器薄膜的清洗。