氧气会通过各种方式进入或离开液体，譬如从大气与水面的接触到植物的光合作用、污水的爆气处理等。水中的氧浓度对于水生生物是一个致命的指标。血液中的氧浓度也是人类呼吸类疾病的一个重要检测项。氧浓度的测量有腹膜电极法和荧光测量法。
我们先来说说覆膜电极法。1954年，美国生物学家利兰克拉克发明以他名字命名的克拉克电极，用来检测血液中的氧浓度进一步发展。这种电极也可以测量其他不同溶液中的氧浓度。整个传感器通常由金电极和银电极组成，在两个电极上加直流电压。阴极和阳极位于充满电解质的腔体中，用膜与介质隔开。这种多孔膜能允许溶解在介质中的氧气扩散到传感器腔体中。当传感器进入含氧的介质中时，膜内外壁之间氧气分压的差异使氧气通过膜扩散进入到含电解液的腔体。氧气分子在腔体的金阴极处被还原，产生与转化氧的量成正比的电流。电流由变送器处理，并显示为氧浓度、分压或饱和度百分比，这就是覆膜电极法的基本原理。另一方面，经过一段时间后，在银电极上会形成一层溴化银，原因是氧气在阴极被还原了，银就会在阳极被氧化。这一层溴化银产物降低了有效电压，进而导致测量误差。在高温CIP或SIP灭菌过程中，溴化银层会被定期去除，但在中低温时，它会一直覆盖在银电极的表面，去除不掉。这个时候就要引入一个参比电极，参比电极通过内部调节电路补充溴化银层的影响，从而大大减少了整个传感器的维护，这就是我们常说的覆膜法。

电极法适合高低氧浓度甚至微量水平的检测。光学氧传感器采用荧光猝灭测量原理。这个传感器配备了一个led、一个光电二极管和一个可渗透的氧的荧光帽。荧光帽中的荧光层含有氧敏感的标记分子，他们被led橙色的光激发，并以暗红色的荧光脉冲信号做出响应。当传感器插入之介质中时，介质和荧光层之间迅速建立氧分压平衡，氧分子附着在标记分子上，使标记分子响应信号持续时间变短，信号强度变弱，这称为猝灭。响应信号的持续时间和强度与氧浓度和氧分压直接相关。响应信号由光电二极管检测，在变送器中进行处理，产生相应的电流信号。在高温CIP或SIP灭菌过程中，会用到内置参比led光源的传感器，对测量led光源的老化进行补偿，以保证整个生产批次的测量值可靠稳定。荧光法氧测量的优点是能快速获得稳定的测量值，与覆膜电极法相比，无需填充电解液，无需使用覆膜，所以维护成本很低。总体上电极法和荧光法实现了对溶解氧这个参数的测量，虽然不像PH电导率那样的广泛，但对许多特定行业的质量保证和过程控制至关重要。

对于溶解氧传感器的测量原理今天我们就介绍到这里，相信大家对溶解氧传感器都有了一定的了解。如果您还有什么疑问，欢迎留言给我们！