常見的便攜式溶解氧分析儀多采用隔膜電極作換能器，將溶氧濃度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再經(jīng)放大、調(diào)整，由模數(shù)轉(zhuǎn)換顯示。測定溶解氧實(shí)用的膜電極有兩種類型：極譜型和原電池型。極譜型：電極中，由黃金環(huán)或鉑金環(huán)作陰極；銀-氯化銀作陽極。電解液為KCl溶液。陰極外表面覆蓋一層透氧薄膜。薄膜可采用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡膠等透氣材料。陰陽兩電極之間外加0.5～1.5伏的極化電壓。有的極化電壓為0.7伏。當(dāng)溶解氧透過薄膜到達(dá)黃金陰極表面，在電極上發(fā)生如下反應(yīng)。
陰極被還原：O2 2H2O 4e→4OHˉ；同時(shí)，陽極被氧化：4Clˉ 4Ag-4e→4AgCl；在正常情況下，上述還原-氧化反應(yīng)產(chǎn)生的擴(kuò)散電流i∞之值與溶氧濃度成正比。可用下式表示：
i∞=nFA(Pm/L)Cs 式中：i∞-穩(wěn)定狀態(tài)的擴(kuò)散電流 n-得失電子數(shù) ；F-法拉第常數(shù)(96500庫侖) ；A-陰極表面積(平方厘米)；Pm-薄膜的滲透系數(shù)(厘米 2/秒) ；L-薄膜的厚度(厘米) ；Cs-溶解氧濃度(ppm) 。當(dāng)電極結(jié)構(gòu)和薄膜確定之后，式中 A、Pm、L、n等均為常數(shù)。令 K= nFA(Pm/L) ，則上式中：i∞=KCs。
因此可見，只要測得擴(kuò)散電流 i∞，即可測得溶解氧濃度。為消除溫度、鹽度和氣壓因素影響，各型號(hào)產(chǎn)品采用各自技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)償。原電池型(Galvanic Cell)：當(dāng)外界氧分子透過薄膜進(jìn)進(jìn)電極內(nèi)相到達(dá)陰極的三相界面時(shí)，產(chǎn)生下式反應(yīng)。
銀陰極被還原：O2 2H2O 4e→4OHˉ 同時(shí)，鉛陽極被氧化：2Pb 2KOH 4OHˉ-4e→2KHPbO2 2H2O 即：氧在銀陰極上被還原為氫氧根離子，并同時(shí)向外電路獲得電子；鉛陽極被氫氧化鉀溶液腐蝕，天生鉛酸氫鉀，同時(shí)向外電路輸出電子。接通外電路之后，便有信號(hào)電流通過，其值與溶氧濃度成正比。
便攜式溶解氧分析儀電極的使用維護(hù)：
1、儀器使用前先接上穩(wěn)壓電源和電池。
2、新購買的儀器或長時(shí)間不用再啟用時(shí)，電極要加電解液，否則測不出溶解氧值。
3、把電極護(hù)套向后拉，插上氧電極，要確保插頭與插座接觸的完好，通電極化5分鐘。
4、零氧校準(zhǔn)：將電極放入5%亞硫酸鈉溶液中，顯示值越接近零越好 。空氣中滿度校準(zhǔn) ：顯示值在當(dāng)時(shí)溫度的對應(yīng)飽和溶解氧值。如果相差較大可反復(fù)二次校零氧和滿度校準(zhǔn)。
5、儀器要定期校準(zhǔn)和更換電解液和膜，以保證測量準(zhǔn)確性。如果儀器經(jīng)常使用，建議10天校準(zhǔn)一次。安裝膜時(shí)要確保膜與黃金表面*接觸否則會(huì)出現(xiàn)零氧下不去，或測量過程中數(shù)值不準(zhǔn)或不穩(wěn)。
6、電極長期使用，特別是一直測定污水后，電極內(nèi)的銀極會(huì)發(fā)黑氧化，此時(shí)需經(jīng)常更換電解液和薄膜，清潔銀極表面和黃金表面。如果各項(xiàng)指標(biāo)不理想，應(yīng)考慮購買新電極。
7、便攜式溶解氧分析儀電極不用時(shí)可儲(chǔ)存于蒸餾水中。儀器長時(shí)間不用時(shí)應(yīng)將電池取出。
8、取樣測量時(shí)電極與溶液應(yīng)相對運(yùn)動(dòng)，不可靜止。
