Where is dissolved oxygen measured in water?

In all water-related industries, the dissolved oxygen content of the water is measured. This parameter is important for the functioning of aquatic ecosystems - it reflects their 'health', i.e., among other things, the balance between oxygen supply from the atmosphere and photosynthesis. It also provides information on water quality.

Oxygen control is therefore necessary, among other things, in heating systems, where the presence of oxygen is a sign of corrosion, as well as in fish farms, where it is essential for the survival of fish and plants.

What is an acceptable level of dissolved oxygen?

Healthy water should have a general dissolved oxygen concentration above 6.5-8 mg/L and between about 80-120%.

Oxygen meters – applications

Typical applications where oxygen sensors are used:

• Drinking water monitoring

• Fish farming (fresh and salt water)

• In municipal and industrial wastewater treatment plants

• General water and wastewater technology

• Universities and educational institutions

Basis for measuring dissolved oxygen concentration in water

Unit of measurement – dissolved oxygen value

Oxygen is measured, for example, in mg/l, ppm, ppb or %/volume.

Influence on measurement values

It should be taken into account that the measurement result is influenced by values such as:

• temperature of the measuring solution - this can be compensated for by an integrated temperature sensor as in the JUMO digiLine O-DO S10 oxygen probe

• ambient air pressure

• salinity

Electrometric versus optical sensors ro measure dissolved oxygen in water

There are two types of sensors for measuring dissolved oxygen in water: electrometric and optical.

Electrometric dissolved oxygen sensors

Electrometric sensors, measure the concentration of dissolved oxygen in water based on the electrical current generated.

Using the electrometric method of measuring oxygen, decomposition of the anode and wear and tear of the electrolyte during operation cannot be avoided.

Optical dissolved oxygen sensors

Optical sensors, also known as luminescence sensors, measure the concentration of dissolved oxygen in water based on the extinction of luminescence in the presence of oxygen by oxygen permeable membrane.

Luminescence – the principle of optical oxygen sensors

Luminescence is a highly sensitive test method that helps to detect various substances. In optical oxygen sensors, measurement using it proceeds as follows:

1. The sensor has a sensor cap with an internal luminophore coating.

2. A light source inside the sensor cyclically illuminates the luminophore.

3. The phosphor, by absorbing energy, changes its ground state to an excited state. After some time, it returns to its ground state, losing heat and emits the remaining energy in the form of red light (called fluorescent radiation), which is detected by a photodiode in the sensor body.

4. In the presence of oxygen, the phosphor collides with it and the emission of luminescent radiation is not stopped.

5. No oxygen is consumed in the process and no minimum flow rate is required. This measurement method allows high measurement accuracy even at low oxygen concentrations.

Optisches Messgerät für gelösten Sauerstoff in Wasser und Abwasser

Ein Beispiel für einen optischen Sauerstoffsensor zur Messung von gelöstem Sauerstoff in Wasser und anderen Flüssigkeiten ist die digitale Sonde JUMO digiLine O-DO S10. Dank ihrer Präzision über einen weiten Messbereich wird sie in einer Vielzahl von industriellen Anwendungen eingesetzt, wie z.B. in Fischfarmen, Kläranlagen, Oberflächengewässern oder im Labor. Einer der Hauptvorteile dieses Geräts ist, dass kein Elektrolyt nachgefüllt werden muss und eine Kalibrierung nur selten nötig ist. Die Sonde ist sowohl mit einer digitalen als auch mit einer analogen Schnittstelle ausgestattet, wodurch sie vielseitig in verschiedenen Messsystemen eingesetzt werden kann. Außerdem sorgen die Selbstdiagnosefunktionen des Sensors für eine kontinuierliche Überwachung des Sensorzustands und eine schnelle Erkennung von möglichen Störungen. Der Messwert für gelösten Sauerstoff wird automatisch mit der Temperatur kompensiert. Außerdem kann der Messwert mit Hilfe von externen Sensoren mit dem Luftdruck und dem Salzgehalt des Mediums kompensiert werden.

Wir beantworten einige der am häufigsten gestellten Fragen zu unserem Sauerstoffmessgerät:

Ist die Sauerstoffsonde für den Einbau in noch nicht gereinigte Abwässer geeignet?

Welche Messwerte mg/l hat die Sauerstoffsonde?

Die JUMO digiLine O-DO S10 Sonde wird zur Messung der Sauerstoffkonzentration im Bereich 0 bis 20 ppm (mg/l) (oder 0 bis 200% Sättigung) verwendet.

Welche Betriebsarten hat die Sauerstoffsonde?

Die JUMO digiLine O-DO S10 Sonde hat die folgenden Betriebsarten:

1. Kommunikation über die digitale Schnittstelle via RS485 Modbus RTU Protokoll.
2. Kommunikation über ein analoges Signal über die Zwei-Draht 4 bis 20mA Stromschnittstelle

Wie kommuniziert die Sauerstoffsonde?

Wie funktioniert die Kommunikation der SauerstoffsondeSauerstoff?

Die JUMO digiLine O-DO S10 Sauerstoffsonde hat zwei Kommunikationsschnittstellen. Die erste ist eine digitale RS485-Schnittstelle mit Modbus RTU-Protokoll für die Übertragung digitaler Daten. Die zweite ist eine Zweidraht-Stromschnittstelle, die ein analoges Standardsignal von 4 bis 20 mA liefert.

Optical dissolved oxygen sensor – advantages

The advantages of luminescence-based optical dissolved oxygen measuring instrument, compared to electrometric sensor, are:

• stability and precision of measurement over a longer period of time - calibration is carried out infrequently

• less maintenance work

• no change of electrolytes

• no polarisation voltage required

• no minimum inflow

• low drift