COD（化學(xué)需氧量）傳感器的工作原理核心是通過(guò)化學(xué)或物理方法氧化水樣中的有機(jī)物，再通過(guò)檢測(cè)氧化過(guò)程中的 “消耗量" 或 “產(chǎn)物量"，間接計(jì)算出水中有機(jī)物的總含量（即 COD 值）。根據(jù)氧化方式的不同，主流 COD 傳感器可分為重鉻酸鉀法、高錳酸鉀法、紫外吸收法三大類，各類原理差異顯著，具體如下：

一、主流類型：重鉻酸鉀法 COD 傳感器（實(shí)驗(yàn)室 / 在線常用，國(guó)標(biāo)方法）

重鉻酸鉀法是我國(guó)《水質(zhì) 化學(xué)需氧量的測(cè)定 重鉻酸鉀法》（GB 11914-89）規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法，在線傳感器多基于此原理改良（如 “流動(dòng)注射法"“分光光度法"），核心是強(qiáng)氧化反應(yīng) + 分光檢測(cè)。

工作流程與原理：

樣品與試劑混合
傳感器會(huì)自動(dòng)抽取定量水樣，與已知濃度的重鉻酸鉀溶液（強(qiáng)氧化劑）、硫酸銀溶液（催化劑，加速有機(jī)物氧化）、硫酸汞溶液（掩蔽劑，消除氯離子干擾）混合，形成反應(yīng)體系。

高溫氧化反應(yīng)
混合液在165℃±2℃ 下加熱回流 2 小時(shí)（在線傳感器常通過(guò) “微波加熱" 或 “恒溫加熱塊" 縮短至 10-30 分鐘），此時(shí)重鉻酸鉀中的六價(jià)鉻（Cr??，橙色） 會(huì)被水樣中的有機(jī)物還原為三價(jià)鉻（Cr3?，綠色）。
關(guān)鍵反應(yīng)邏輯：有機(jī)物含量越高（COD 值越大）→ 被還原的 Cr??越多 → 生成的 Cr3?越多 → 溶液綠色越深。

分光光度檢測(cè)
反應(yīng)結(jié)束后，傳感器通過(guò)分光光度計(jì)發(fā)射特定波長(zhǎng)的光（通常為 600-620nm，對(duì)應(yīng) Cr3?的特征吸收峰），穿透反應(yīng)后的溶液。
依據(jù) “朗伯 - 比爾定律"：溶液中 Cr3?的濃度與光的吸收強(qiáng)度（吸光度）成正比，傳感器通過(guò)檢測(cè)吸光度，反推出 Cr3?的生成量，進(jìn)而計(jì)算出消耗的重鉻酸鉀量，最終換算為水樣的 COD 值（單位：mg/L）。

二、簡(jiǎn)化類型：高錳酸鉀法 COD 傳感器（多用于輕度污染水）

高錳酸鉀法（又稱 “酸性高錳酸鉀法"）氧化能力弱于重鉻酸鉀，主要用于檢測(cè)地表水、飲用水等輕度污染水體（COD 值較低），原理與重鉻酸鉀法類似，核心差異在 “氧化劑" 和 “反應(yīng)條件"：

氧化反應(yīng)：以高錳酸鉀（KMnO?，紫紅色） 為氧化劑，在酸性條件（硫酸）下加熱，高錳酸鉀被有機(jī)物還原為二價(jià)錳離子（Mn2?，無(wú)色）。

檢測(cè)邏輯：有機(jī)物含量越高 → 消耗的高錳酸鉀越多 → 溶液紫紅色褪去越明顯。傳感器通過(guò)檢測(cè) “剩余高錳酸鉀的濃度"（如分光檢測(cè)紫紅色的吸光度），計(jì)算消耗的氧化劑總量，換算為 COD 值（有時(shí)也標(biāo)注為 “CODMn" 以區(qū)分重鉻酸鉀法的 “CODCr"）。

三、快速類型：紫外吸收法 COD 傳感器（無(wú)需化學(xué)試劑，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)）

紫外吸收法是無(wú)試劑、快速檢測(cè)的物理方法，核心原理是 “有機(jī)物對(duì)特定波長(zhǎng)紫外光的吸收特性"，適用于水質(zhì)穩(wěn)定、成分相對(duì)簡(jiǎn)單的場(chǎng)景（如工業(yè)循環(huán)水、污水處理廠出水）。

工作原理：

吸收特性：水中的有機(jī)物（尤其是含共軛雙鍵、苯環(huán)的化合物）會(huì)強(qiáng)烈吸收254nm 波長(zhǎng)的紫外光（UVC），而無(wú)機(jī)物（如 H?O、CO?2?、Cl?）對(duì)該波長(zhǎng)光的吸收極弱，可忽略不計(jì)。

雙光路補(bǔ)償：傳感器通常設(shè)計(jì) “雙光路"：

一路發(fā)射254nm 紫外光：檢測(cè)水樣對(duì)紫外光的吸收強(qiáng)度（與有機(jī)物濃度正相關(guān)）；

另一路發(fā)射546nm 可見光：檢測(cè)水樣的濁度（濁度會(huì)干擾紫外光吸收，需通過(guò)可見光吸收值修正）。

計(jì)算 COD：傳感器通過(guò) “紫外光吸光度 - 濁度修正值" 的預(yù)設(shè)校準(zhǔn)曲線，直接換算出 COD 值，無(wú)需加熱、無(wú)需試劑，響應(yīng)速度可達(dá)到秒級(jí)或分鐘級(jí)，適合實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。

三類 COD 傳感器原理對(duì)比

綜上，不同原理的 COD 傳感器對(duì)應(yīng)不同的應(yīng)用需求，核心都是通過(guò) “量化有機(jī)物與氧化劑的反應(yīng)" 或 “有機(jī)物的物理特性"，實(shí)現(xiàn) COD 值的精準(zhǔn)檢測(cè)。