溶解氧（DO）傳感器的校準(zhǔn)是確保測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠的核心步驟，其方法需根據(jù)傳感器類型（如極譜型、原電池型、熒光法）、應(yīng)用場景（如實驗室、水環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)流程）及精度要求選擇。以下是4 種主流校準(zhǔn)方法的詳細(xì)說明，包括原理、適用場景、操作步驟及注意事項：

一、空氣校準(zhǔn)法（大氣校準(zhǔn)法）

原理

適用場景

• 絕大多數(shù)常規(guī)場景（如地表水監(jiān)測、水產(chǎn)養(yǎng)殖、工業(yè)廢水處理）；

• 熒光法溶解氧傳感器校準(zhǔn)方式（無需零點校準(zhǔn)，空氣校準(zhǔn)即可滿足精度）；

• 現(xiàn)場快速校準(zhǔn)（無需制備復(fù)雜溶液，操作便捷）。

操作步驟

1. 傳感器預(yù)處理：用去離子水或潔凈軟布輕輕擦拭傳感器探頭（去除表面污垢、生物膜或殘留水體，避免影響氧的滲透）；若為極譜型傳感器，需提前通電 “極化”（通常需 15-30 分鐘，確保電極反應(yīng)穩(wěn)定）。

2. 暴露于空氣：將傳感器探頭垂直朝上，置于無氣流、無粉塵、無揮發(fā)性氣體的潔凈空氣中（避免風(fēng)扇直吹、靠近門窗或污染源），確保探頭表面無水滴（若有水滴需用濾紙吸干）。

3. 環(huán)境參數(shù)記錄：記錄當(dāng)前環(huán)境溫度和大氣壓（部分傳感器可自動采集，無自動功能需手動輸入），儀器會根據(jù)亨利定律自動計算空氣中對應(yīng)的 “溶解氧飽和濃度”（例如 25℃、101.3kPa 下，純水中飽和溶解氧約為 8.24mg/L）。

4. 執(zhí)行校準(zhǔn)：在儀器菜單中選擇 “空氣校準(zhǔn)”，等待傳感器讀數(shù)穩(wěn)定（通常需 3-5 分鐘），儀器會自動將當(dāng)前讀數(shù)修正為計算出的 “理論飽和值”，校準(zhǔn)完成后保存參數(shù)。

注意事項

• 避免在高濕度、高粉塵或有化學(xué)揮發(fā)物（如酒精、氨氣）的環(huán)境中校準(zhǔn)，否則會導(dǎo)致氧分壓測量偏差；

• 若環(huán)境溫度與后續(xù)測量水體溫度差異超過 5℃，建議重新校準(zhǔn)（溫度對氧氣溶解度影響顯著）；

• 極譜型傳感器需確保電解液充足，若電解液干涸或渾濁，需先更換再校準(zhǔn)。

二、零點校準(zhǔn)法（無氧校準(zhǔn)法）

原理

適用場景

• 低氧 / 厭氧環(huán)境的精準(zhǔn)測量（如污水處理厭氧池、發(fā)酵罐、深海探測）；

• 極譜型 / 原電池型傳感器的定期校準(zhǔn)（這類傳感器易因電極老化產(chǎn)生零點漂移，熒光法傳感器通常無需頻繁零點校準(zhǔn)）；

• 對測量下限要求高的場景（如溶解氧 < 0.5mg/L 的環(huán)境）。

操作步驟

1. 制備無氧介質(zhì)：

   • 常用方法：配置10% 亞硫酸鈉（Na?SO?）溶液（10g 亞硫酸鈉溶于 90mL 去離子水，亞硫酸鈉是強還原劑，可快速消耗水中氧氣）；

   • 替代方法：用高純氮氣（純度≥99.999%）持續(xù)吹掃密封容器中的去離子水 15-20 分鐘，直至水中溶解氧降至 0.1mg/L 以下。

2. 傳感器浸泡：將預(yù)處理后的傳感器探頭浸入無氧介質(zhì)中，密封容器（避免空氣進(jìn)入），攪拌溶液確保均勻（亞硫酸鈉溶液需輕微攪拌，加速氧氣消耗）。

3. 等待穩(wěn)定與校準(zhǔn)：等待傳感器讀數(shù)降至穩(wěn)定（通常需 5-10 分鐘，極譜型傳感器需更長時間），若讀數(shù)穩(wěn)定在 0.1mg/L 以下，在儀器菜單中選擇 “零點校準(zhǔn)”，將當(dāng)前讀數(shù)修正為 0mg/L，保存參數(shù)。

注意事項

• 亞硫酸鈉溶液需現(xiàn)配現(xiàn)用（易被空氣中氧氣氧化，放置超過 1 小時后無氧效果會下降）；

• 容器需密封，若有縫隙會導(dǎo)致空氣滲入，無法達(dá)到真正無氧狀態(tài)；

• 校準(zhǔn)后需用去離子水沖洗探頭，避免亞硫酸鈉殘留腐蝕電極（尤其對熒光法傳感器的熒光膜有損傷）。

三、飽和水校準(zhǔn)法（水飽和空氣校準(zhǔn)法）

原理

適用場景

• 地表水、地下水、飲用水等自然水體的精準(zhǔn)監(jiān)測；

• 實驗室對測量精度要求較高的場景（如水質(zhì)分析實驗）；

• 傳感器長期用于水體測量后，需驗證其在水中的響應(yīng)準(zhǔn)確性。

操作步驟

1. 制備飽和水：取適量去離子水（或與測量水體水質(zhì)相近的水）倒入燒杯，用空氣泵（或玻璃棒劇烈攪拌）向水中曝氣 20-30 分鐘（確保水中溶解氧與空氣平衡，達(dá)到飽和狀態(tài)）；曝氣過程中保持水溫穩(wěn)定（可通過恒溫水浴控制）。

2. 計算理論飽和值：根據(jù)當(dāng)前水溫（用高精度溫度計測量）和大氣壓，通過 “溶解氧飽和濃度對照表” 或公式（亨利定律）計算出該條件下的理論飽和值（例如 15℃、101.3kPa 下，飽和溶解氧約為 10.08mg/L）。

3. 傳感器校準(zhǔn)：將預(yù)處理后的傳感器探頭浸入飽和水中（避免探頭觸碰燒杯壁或底部，防止氣泡附著），等待讀數(shù)穩(wěn)定（3-5 分鐘），在儀器菜單中選擇 “飽和水校準(zhǔn)”，輸入計算出的理論飽和值，儀器自動修正讀數(shù)，保存參數(shù)。

注意事項

• 曝氣需充分，若水中仍有未逸出的小氣泡，附著在探頭表面會導(dǎo)致讀數(shù)偏高；

• 若測量水體含有較高鹽度（如海水），需在飽和水中加入對應(yīng)濃度的 NaCl，模擬實際鹽度環(huán)境（鹽度會降低氧氣溶解度，不修正會導(dǎo)致校準(zhǔn)偏差）；

• 校準(zhǔn)過程中水溫需與曝氣時一致，溫度波動會改變飽和值。

四、標(biāo)準(zhǔn)溶液校準(zhǔn)法（已知濃度校準(zhǔn)法）

原理

適用場景

• 實驗室高精度分析（如水質(zhì)檢測國標(biāo)方法驗證）；

• 傳感器出廠校準(zhǔn)、計量檢定或第三方檢測；

• 對測量精度要求的場景（如醫(yī)藥行業(yè)純化水監(jiān)測、科研實驗）。

操作步驟

1. 準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)溶液：購買符合精度要求的溶解氧標(biāo)準(zhǔn)液（如 5.00mg/L、10.00mg/L，需注意標(biāo)準(zhǔn)液的溫度適用范圍），按照說明書要求在室溫下平衡 30 分鐘（避免溫度波動影響濃度）。

2. 傳感器預(yù)處理：用標(biāo)準(zhǔn)液配套的沖洗液（或去離子水）清潔探頭，吸干表面水分，確保探頭無污染物。

3. 校準(zhǔn)操作：將探頭浸入標(biāo)準(zhǔn)溶液中，輕輕晃動溶液以排除探頭表面氣泡，等待讀數(shù)穩(wěn)定（2-3 分鐘，高精度傳感器需更長時間），在儀器菜單中選擇 “標(biāo)準(zhǔn)溶液校準(zhǔn)”，輸入標(biāo)準(zhǔn)液的標(biāo)稱濃度，儀器自動校準(zhǔn)并保存參數(shù)。

注意事項

• 標(biāo)準(zhǔn)液需在有效期內(nèi)使用，開封后盡快用完（避免與空氣接觸導(dǎo)致濃度變化）；

• 校準(zhǔn)過程需嚴(yán)格控制溫度，確保環(huán)境溫度與標(biāo)準(zhǔn)液標(biāo)定溫度一致（偏差≤1℃）；

• 操作時避免用手觸碰探頭敏感區(qū)域（如極譜電極的膜、熒光法的熒光帽），防止污染。

五、通用校準(zhǔn)注意事項

1. 校準(zhǔn)頻率：

   • 常規(guī)使用：每 1-2 周校準(zhǔn) 1 次（空氣校準(zhǔn)）；

   • 低氧環(huán)境或高精度場景：每次使用前校準(zhǔn)（空氣校準(zhǔn) + 零點校準(zhǔn)）；

   • 傳感器更換電極 / 熒光膜后：必須重新校準(zhǔn)（全流程校準(zhǔn)）。

2. 清潔優(yōu)先：校準(zhǔn)前務(wù)必清潔探頭，生物膜、水垢或油污會嚴(yán)重影響氧的滲透，導(dǎo)致校準(zhǔn)失敗。

3. 環(huán)境記錄：每次校準(zhǔn)需記錄溫度、氣壓、鹽度（若適用），便于后續(xù)數(shù)據(jù)溯源和偏差分析。

4. 傳感器類型差異：

   • 熒光法：無需極化，空氣校準(zhǔn)即可滿足多數(shù)場景，零點校準(zhǔn)可半年 1 次；

   • 極譜型：需提前極化，每次使用前需空氣校準(zhǔn)，低氧場景需頻繁零點校準(zhǔn)；

   • 原電池型：無需外接電源，但電極消耗快，需每月更換電極并校準(zhǔn)。