化學(xué)需氧量（COD）是表征水體還原性污染物總量的核心指標(biāo)，其精準(zhǔn)實時監(jiān)測是水環(huán)境管控的關(guān)鍵。傳統(tǒng)COD檢測方法（重鉻酸鹽法、高錳酸鉀法）存在操作繁瑣、耗時久、試劑污染等弊端，難以滿足現(xiàn)場連續(xù)監(jiān)測需求。低功耗長壽命COD檢測傳感器基于電化學(xué)原理，通過結(jié)構(gòu)與算法優(yōu)化，實現(xiàn)低功耗、長壽命、快響應(yīng)、高精度的協(xié)同，為COD在線監(jiān)測提供可靠方案，達(dá)成“監(jiān)測無憂"目標(biāo)。
該傳感器采用納米修飾電極的電化學(xué)氧化還原原理，通過優(yōu)化三電極（工作、參比、輔助）結(jié)構(gòu)與材料，實現(xiàn)還原性物質(zhì)的高效催化氧化。核心流程為：特定電位下，COD組分在工作電極表面氧化釋放電子形成電流，參比電極提供穩(wěn)定電位基準(zhǔn)，輔助電極完成還原反應(yīng)構(gòu)成回路；傳感器采集電流信號，經(jīng)算法轉(zhuǎn)化為COD濃度值，實現(xiàn)直接檢測。
相較于傳統(tǒng)方法，該技術(shù)無需化學(xué)試劑，從源頭規(guī)避二次污染并簡化流程。工作電極表面的納米修飾層（如石墨烯-金屬氧化物復(fù)合材料），可提升催化活性與選擇性，降低氯離子等干擾，保障檢測準(zhǔn)確性。
傳感器低功耗源于硬件優(yōu)化與工作模式創(chuàng)新：采用低功耗微處理器與優(yōu)化供電電路，降低靜態(tài)功耗；采用“間歇檢測+休眠喚醒"模式，僅檢測周期啟動核心模塊。實測顯示，常規(guī)模式（1小時/次檢測）下，單節(jié)3.6V/10Ah鋰電池可連續(xù)供電超12個月，配合太陽能模塊可實現(xiàn)野外無電源長期監(jiān)測，適配偏遠(yuǎn)場景。
傳感器長壽命依賴多維度設(shè)計：工作電極采用惰性金屬基底+納米修飾層結(jié)構(gòu)，形成防護(hù)膜減少鈍化腐蝕，加速老化試驗驗證穩(wěn)定壽命超24個月；IP68級密封封裝與PPS耐腐蝕外殼，抵御復(fù)雜水體侵蝕；內(nèi)置自動清洗模塊，定期清除電極附著物，維持性能穩(wěn)定并減少維護(hù)。
快速響應(yīng)是實時監(jiān)測的關(guān)鍵，傳感器通過優(yōu)化電極界面與信號處理算法，大幅縮短響應(yīng)時間。實測顯示，接入水體后30秒內(nèi)初步響應(yīng)，120秒內(nèi)穩(wěn)定，最短檢測周期1分鐘/次，較傳統(tǒng)方法（2-4小時）提速數(shù)百倍，可實時捕捉水質(zhì)變化，支撐污染應(yīng)急處置。
傳感器通過多重技術(shù)保障穩(wěn)定性與精度：高精度Ag/AgCl參比電極確保電位穩(wěn)定，內(nèi)置溫度補(bǔ)償與漂移校正算法修正偏差，支持多點及遠(yuǎn)程標(biāo)定。第三方檢測顯示，COD濃度5-2000mg/L范圍內(nèi)，示值誤差≤±5%，重復(fù)性誤差≤±3%，30天漂移量≤±2%FS，優(yōu)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
通過系統(tǒng)性試驗驗證綜合性能：實驗室中，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)溶液檢測驗證精度與重復(fù)性，經(jīng)干擾試驗驗證抗干擾能力，經(jīng)高低溫（-10℃~60℃）、濕度（0%~95%）試驗驗證環(huán)境適應(yīng)性；野外場景與傳統(tǒng)方法對比，數(shù)據(jù)相關(guān)性R2≥0.98，滿足多場景需求。
依托核心優(yōu)勢，傳感器應(yīng)用場景廣泛：環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測（河流、湖泊等長期監(jiān)測）、工業(yè)廢水監(jiān)測（化工、印染等排放口監(jiān)管）、應(yīng)急監(jiān)測（污染事件快速檢測）、水處理過程監(jiān)測（污水廠工藝優(yōu)化），覆蓋COD監(jiān)測需求。
傳感器可聯(lián)動數(shù)據(jù)采集模塊與云平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時上傳、遠(yuǎn)程監(jiān)控與異常預(yù)警。用戶通過終端即可查看數(shù)據(jù)，無需現(xiàn)場值守，大幅降低運維成本，真正實現(xiàn)“監(jiān)測無憂"。
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