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膜 vs. 光学:溶存酸素測定技術の比較分析

2025-07-11

最新の企業ニュース 膜 vs. 光学:溶存酸素測定技術の比較分析

溶存酸素(DO)は、水質モニタリングにおける最も重要なパラメータの1つです。最新のDOセンサーでは、次の2つの主要な技術が使用されています。膜ベースの電気化学センサー および 光学(発光ベース)センサー。各方法には独自の強みと弱みがあります。この記事では、お客様の用途に最適なソリューションを選択するのに役立つ、包括的な比較を提供します。


1. 膜ベースDOセンサー(電気化学的方法)

動作原理:

これらのセンサーは、クラーク電極の原理に基づいて動作します。酸素分子は半透過膜を通過し、センサー内の電解質と反応して、酸素濃度に比例した電流を生成します。

利点:

  • 実績のある技術: 産業および廃水処理用途で広く使用されています。

  • 費用対効果: 初期投資が低く、大規模な導入に最適です。

  • 高速応答時間: DOが急速に変動する環境に適しています。

欠点:

  • 頻繁なメンテナンス: 膜キャップと電解質の定期的な交換が必要です。

  • 流量と温度に敏感: 正確な測定には、安定した流量と温度補償が必要です。

  • 起動遅延: ウォームアップまたは分極時間(通常15~30分)が必要です。


2. 光学DOセンサー(発光法)

動作原理:

光学センサーは、発光消光を使用します。青色光が蛍光色素を励起し、溶存酸素が放出される光の強度または寿命に影響を与えます。蛍光が速く減衰するほど、酸素濃度が高くなります。

利点:

  • 低メンテナンス: 膜や電解質がないため、メンテナンスが大幅に削減されます。

  • 安定した測定値: 流量の影響を受けず、静止水または低速で移動する水に最適です。

  • 即時測定: ウォームアップは不要で、すぐに使用できます。

  • 優れた精度と長期安定性: 継続的なモニタリング用途に最適です。

欠点:

  • 初期費用が高い: 膜センサーよりも高価です。

  • 光学材料の経年劣化: 蛍光体は時間の経過とともに劣化し、定期的な校正が必要になる場合があります。

  • 濁度に敏感: 浮遊固形物が多いと、光学測定に干渉する可能性があります。


3. 推奨される用途

アプリケーションシナリオ 推奨技術 備考
廃水処理(曝気槽) 膜/光学 コストには膜、安定性には光学を選択
水産養殖 光学 静止水と低メンテナンスのニーズに最適
飲料水のモニタリング 光学 高精度で継続的な運用
ポータブルまたはラボテスト 迅速な応答、費用対効果
遠隔監視ステーション 光学 長期、無人運転

4. 概要比較

特徴 膜ベース 光学(発光)
精度 中程度
応答時間 高速 やや遅い
起動時間 ウォームアップが必要 即時
流量依存性 なし
メンテナンス頻度
コスト
理想的な使用例 産業一般用途 スマートモニタリング、水産養殖、飲料水

結論

膜と光学の両方のDOセンサーは、最新の水質分析においてそれぞれの役割を果たしています。適切なセンサーの選択は、アプリケーションシナリオ精度要件メンテナンス能力、および予算によって異なります。当社では、費用対効果の高いモデルから高性能スマートセンサーまで、お客様の特定のニーズに対応するために、両方の技術を提供しています。

 

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