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空气可被认为具有恒定含氧量（约 20.9%）。只要空气与水接触，空气中的氧气就会溶于水。水中溶解的氧气量取决于许多因素：是否有足够的时间和足够的混合来让水中溶氧饱和、水温、气压、水的含盐量，以及水中是否有消耗氧气的物质。由于含氧量对许多生物和化学过程非常重要，因此测量在水样中实际溶解的氧含量非常重要。
溶解氧仪是测量溶解在水溶液内的氧气的含量。它的原理主要基于电化学法或光学法来测量水中溶解氧的含量。以下是两种常见原理的简要说明：
1、电化学法
电化学法中的极谱法原理是应用最为普遍的。在这种方法中，溶解氧分析仪的传感部分由金电极（阴极）和银电极（阳极）及氯化钾或氢氧化钾电解液组成。当给溶解氧分析仪电极加上0.6～0.8V的极化电压时，氧通过膜扩散进入电解液，与金电极和银电极构成测量回路。阴极释放电子，阳极接受电子，产生电流。根据法拉第定律，流过溶解氧分析仪电极的电流和氧分压成正比，在温度不变的情况下电流和氧浓度之间呈线性关系。
2、光学法
光学法通常基于荧光猝灭原理。荧光法溶解氧测量仪基于荧光猝灭原理。调制的蓝光照射到荧光物质上后，荧光物质激发并发出红光，由于氧分子可以吸收光能（猝灭效应），所以激发红光的时间和强度与氧分子的浓度成反比。通过测量激发红光与参比光的相位差，并与内部标定值对比，从而计算出氧分子的浓度。
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