מבוא לעיקרון של מד חמצן מומס נייד
קיימות שלוש שיטות עיקריות למדידת תכולת חמצן: ניתוח קולורימטרי אוטומטי ומדידה של אנליזה כימית, מדידת שיטה פרמגנטית ומדידה שיטה אלקטרוכימית. כמות החמצן המומס במים נמדדת בדרך כלל בשיטות אלקטרוכימיות. המפעל משתמש בחיישן חמצן מומס COS4 ובמשדר חמצן מומס COM252. חמצן מסיס במים, ומסיסותו תלויה בטמפרטורה, בלחץ הכולל על פני המים, בלחץ החלקי ובמלחים מומסים במים. ככל שהלחץ האטמוספרי גבוה יותר, כך גדלה יכולתם של המים להמיס חמצן. מערכת היחסים נקבעת על פי חוק הנרי וחוק דלטון. חוק הנרי קובע כי מסיסותו של גז פרופורציונלית ללחץ החלקי שלו. אם לוקחים את חיישן מדידת החמצן COS4 כדוגמה, האלקטרודה מורכבת מקתודה (העשויה בדרך כלל מזהב ופלטינה), אלקטרודה נגדית עם זרם (כסף), ואלקטרודת ייחוס ללא זרם (כסף). האלקטרודה טבולה באלקטרוליט כגון KCl, In KOH, החיישן מכוסה על ידי דיאפרגמה. הסרעפת מפרידה את האלקטרודה והאלקטרוליט מהנוזל הנמדד ובכך מגנה על החיישן, מונעת בריחת האלקטרוליט ומונעת חדירת חומרים זרים העלולים לגרום לזיהום והרעלה. להיפך, מתח מקטב מופעל בין האלקטרודה לקתודה. אם אלמנט המדידה טובל במים עם חמצן מומס, חמצן יתפזר דרך המפריד, ומולקולות החמצן הקיימות על הקתודה (עודף אלקטרונים) יצטמצמו ליוני הידרוקסיד: O2 +2H2O+4 e-® 4OH-. מקבילה אלקטרוכימית של כסף כלוריד משקע על האלקטרודה הנגדית (מחסור באלקטרון): 4Ag{{10}}Cl-® 4AgCl+4e-. עבור כל מולקולת חמצן, הקתודה פולטת 4 אלקטרונים, והאלקטרודה הנגדית מקבלת את האלקטרונים ליצירת זרם. גודל הזרם הוא פרופורציונלי ללחץ החמצן החלקי של הביוב הנמדד. אות זה נשלח לחיישן יחד עם אות הטמפרטורה הנמדד על ידי הנגד התרמי. המשדר משתמש בעקומת הקשר בין תכולת החמצן, לחץ חלקי החמצן והטמפרטורה המאוחסנת בחיישן כדי לחשב את תכולת החמצן במים, ולאחר מכן ממיר אותה לפלט אות סטנדרטי. תפקידה של אלקטרודת הייחוס הוא לקבוע את פוטנציאל הקתודה. זמן התגובה של חיישן החמצן המומס COS4 הוא: 90% מערך המדידה הסופי מגיעים לאחר 3 דקות, ו-99% מערך המדידה הסופי מגיעים לאחר 9 דקות; דרישת קצב הזרימה המינימלית היא 0.5 ס"מ לשנייה.
