恒電壓余氯傳感器基于恒電壓電解法工作，其核心原理是通過在電極系統(tǒng)中施加恒定的電壓，使水中的余氯（包括自由氯、總氯等）在電極表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生的電流信號與余氯濃度成正比，從而實現(xiàn)對余氯的定量檢測。

核心結(jié)構(gòu)與工作流程

恒電壓余氯傳感器通常由工作電極、參比電極和對電極（三電極體系）組成，配合恒電壓控制電路完成檢測，具體流程如下：

施加恒定電壓
傳感器通過電路在工作電極與參比電極之間施加一個固定的電壓（該電壓值根據(jù)目標(biāo)檢測物質(zhì)的電化學(xué)特性設(shè)定，例如針對自由氯的檢測，電壓通常在 0.6-0.8V 左右）。參比電極的作用是穩(wěn)定電壓基準(zhǔn)，確保工作電極的電勢始終保持恒定，避免水質(zhì)波動（如 pH 變化）對電壓的影響。

余氯的電化學(xué)反應(yīng)
當(dāng)水樣流經(jīng)電極表面時，水中的余氯（如 HClO、ClO?等）在工作電極表面發(fā)生氧化或還原反應(yīng)。以自由氯（次氯酸，HClO）為例，在陽極（工作電極）發(fā)生氧化反應(yīng)：
HClO+H2O?2e?→ClO3?+3H+
反應(yīng)過程中釋放電子，形成電流。

電流信號的檢測與轉(zhuǎn)換
反應(yīng)產(chǎn)生的電流通過對電極形成回路，其大小與水中余氯的濃度成正比（遵循法拉第電解定律）。傳感器內(nèi)置的信號處理模塊將電流信號放大、轉(zhuǎn)換為電信號（如 4-20mA 或 RS485 輸出），最終通過儀表或控制系統(tǒng)計算出余氯濃度。

關(guān)鍵特點與局限性

無膜結(jié)構(gòu)：與膜法傳感器不同，恒電壓傳感器的電極直接與水樣接觸，無需透氣膜隔離，因此響應(yīng)速度更快（通常 10-30 秒），結(jié)構(gòu)更簡單。

易受干擾：水中的還原性物質(zhì)（如亞硝酸鹽、硫化物）、重金屬離子（如 Fe2?、Mn2?）或高濃度氯離子等，會在電極表面發(fā)生類似反應(yīng)，導(dǎo)致電流信號偏大，影響檢測精度。

維護(hù)需求：雖無需更換膜和電解液，但電極表面易因污染物（如懸浮物、有機物）附著而失效，需定期清洗（如用稀酸或毛刷清理）以保持活性。

總結(jié)

恒電壓余氯傳感器通過 “恒定電壓驅(qū)動→余氯電化學(xué)氧化→電流信號定量" 的過程實現(xiàn)檢測，憑借快速響應(yīng)、低維護(hù)成本的優(yōu)勢，適合對精度要求不高但水質(zhì)波動大（如高濁度、高污染水體）的場景；但其抗干擾能力較弱，需結(jié)合預(yù)處理（如過濾）或校準(zhǔn)來優(yōu)化檢測結(jié)果。