光学氧气传感器能够准确测量非常低水平的氧气，是传统电化学传感器的有效且经济实惠的替代品。它们基于氧荧光猝灭的原理，并依赖于光能测量与化学反应测量，这具有大量的功能和技术优势。

　这就是为什么在氧气测量是关键参数的许多领域中，光学传感器迅速成为流行的首选解决方案。在过去十年中，这些传感器已广泛用于实验室、过程环境和现场测量应用。在本文中，我想简要概述这两种替代技术，目的是说明光学氧传感器与电化学传感器相比的优势。

　一、光学与电化学氧传感器如何工作？

　在电化学传感器中，无论是原电池还是极谱传感器，氧气都会透过传感器膜并发生化学还原反应，从而产生与样品中氧气浓度成正比的电信号。在这种类型的测量过程中，氧气会在此过程中被消耗，这意味着需要以一定的速度恒定流入样品以保持测量精度。

　另一方面，在光学传感器中没有发生氧气消耗。在这里，聚合物膜包含一种特殊的发光染料，当在没有氧气的情况下暴露在光源下时，会发出明亮的光（下图中的厚粉色光晕）。当样品中存在氧分子时，它们会与染料分子碰撞并淬灭其发光（下图中减少的粉红色光晕），然后再传输回检测器。这种效应称为“淬火”。样品中的氧气越多，返回的光就越少。差异是样品中氧气浓度的指标。光学技术不依赖于流量，使测量过程更轻松、更快捷。

　二、光学与电化学氧传感器的功能优势：

　由于电化学传感器由电极组成并且需要极化才能运行，因此某些类型的传感器需要几分钟的预热时间才能开始测试。相比之下，光学传感器没有这样的停机时间。它们在启动时很容易执行检测，提供前所未有的低响应时间，在特殊情况下从几秒到几分之一秒。

　由于光学技术的多功能设计，传感器可以很容易地小型化，为许多使用电化学传感器无法实现的应用开辟了机会。非接触式和长期现场测量的可能性是光学传感器的其他独特属性。此外，光学氧传感器往往比电化学传感器更准确，因为它们不受硫化氢或其他可渗透电化学膜的气体的影响。

　三、光学与电化学氧传感器的维护事项：

　电化学传感器中有相当多的组件需要定期维护。提供导电性的电解质溶液需要定期补充，传感器膜磨损需要更换，电极氧化需要清洁。此外，电化学传感器在每次使用前都必须进行校准，而光学传感器可以实现长期的原位测试。

　对于光学传感器，维护的唯一原因是发光染料可能会随着时间的推移而褪色和降解。当信号强度指示器下降到某个点以下时，需要更换传感器。根据我们的经验，光学传感器可以使用数年，具体取决于使用情况。