2. 溶解氧传感器校准与现场比对验证

校准对象与现场条件

本例针对工厂化循环水养殖池中投入式溶解氧（DO）传感器，执行零点校准与空气饱和点校准，再与便携式溶氧仪在同一水层（水面下 0.5 m）进行比对。传感器为极谱式/原电池式膜电极，输出 4–20 mA 对应 0–20 mg/L，接入环控系统 AI 通道。校准前需确认：探头膜无破损、电解液充足、膜表面无生物膜附着，水温稳定在 ±0.5 ℃ 内。

零点与空气饱和点校准

零点校准使用无氧水：将约 5 g 亚硫酸钠（Na₂SO₃）加入 500 mL 清水并加少量钴盐催化，搅匀后静置，把探头浸入并轻晃排除气泡，待读数稳定 3–5 min。此时理论 DO 为 0 mg/L，记录仪表显示值 DO_zero，若绝对值 > 0.3 mg/L 需检查膜污染或更换电解液后重做。

空气饱和点校准使用水饱和空气：将探头置于盛有少量水的校准瓶内，瓶口塞紧，使探头膜面处于 100% 相对湿度的空气中，避免膜面挂水珠。待温度与读数稳定后，按当前水温查饱和溶解氧表得到 DO_sat(T)，例如 25 ℃ 淡水为 8.26 mg/L。记录显示值 DO_air，计算两点校准的斜率与截距：

斜率 k = (DO_air - DO_zero) / (DO_sat(T) - 0)
截距 b = DO_zero
校准后读数 DO_cal = k × DO_raw + b   （若仪表支持两点标定则直接写入）

示例：25 ℃ 时 DO_zero = 0.12 mg/L，DO_air = 8.05 mg/L，则 k = (8.05-0.12)/8.26 ≈ 0.960，b = 0.12。斜率偏离 1 超过 ±5% 通常提示膜老化或电解液衰减。

同层比对与偏差判定

校准后将探头复位至养殖池水面下 0.5 m 处，静置 10 min 待读数稳定；同时用便携式溶氧仪在同一位置、同一深度取样测量，两者探头相距不超过 20 cm，避免靠近增氧盘或回流口。连续记录 3 组数据（间隔 2 min），计算偏差：

绝对偏差 Δ = DO_在线 - DO_便携
相对偏差 δ = Δ / DO_便携 × 100%

投用判据建议：|Δ| ≤ 0.3 mg/L 且 |δ| ≤ 5% 视为满足环控系统投用条件；若超差，先排查膜面气泡、流速不足（膜电极需 >0.15 m/s 相对流速）或温度补偿设置，再决定是否重新校准或更换探头。

记录与投用确认

校准与比对结果应形成可追溯记录，至少包含：校准日期、水温、DO_zero、DO_air、DO_sat(T)、斜率 k、截距 b、三组比对数据及 Δ、δ、判定结论。下表为示例记录（数据为教学示例，非实测）：