溶解在水中的分子態(tài)氧稱為溶解氧，天然水中的溶解氧含量取決于水體與大氣中氧氣的平衡。水中溶解氧的飽和含量與空氣中氧分壓、大氣壓力、水溫、水中鹽分含量等密切相關(guān)。清澈的地下水中溶解氧一般接近飽和，20℃清水中飽和溶解氧含量約為9mg/L。水體被有機和無機還原性物質(zhì)污染，使溶解氧減少。當水中溶解氧低于2mg/L時，水體會產(chǎn)生惡臭。
溶解氧檢測儀是一種測量水中溶解氧含量的儀器。根據(jù)測量原理，有電化學(xué)和光化學(xué)兩種。目前，大多數(shù)溶解氧檢測儀使用電化學(xué)傳感器。盡管電化學(xué)傳感器的準確性和實用性得到廣泛認可，但在廢水處理中使用時其不足之處變得明顯，電化學(xué)傳感器存在明顯的問題和局限性。包括復(fù)雜而頻繁的日常維護，并且經(jīng)常需要校準；且電極的透氣膜容易老化；以及它需要通過電極本身的氧化還原反應(yīng)來確定氧氣的濃度，在測量過程中需要消耗被測樣品中的溶解氧；并且限制了測量流速，為了使電化學(xué)電池內(nèi)受擴散控制的電化學(xué)反應(yīng)達到平衡，需要在膜表面維持一個最小的流量，一般為200mL/min，在這個流量以下，測定結(jié)果受水流的影響非常大。此外，過高的流速也會對膜和陰極電解液層厚度產(chǎn)生影響，從而影響測量結(jié)果。
因此，出現(xiàn)了基于熒光技術(shù)的光學(xué)式溶解氧傳感器。它主要用于市政污水、工業(yè)污水處理廠等場所，連續(xù)監(jiān)測水中的溶解氧濃度。與電化學(xué)傳感器相比，它的優(yōu)點是它無需消耗氧氣，因而不受樣品流動速度的影響，沒有電解液，不需要經(jīng)常做校準，維護工作量也很小。
LDO溶解氧傳感器的光學(xué)部分由兩個發(fā)光二極管和一個硅光電檢測器組成。傳感器帽表面有一層熒光涂層，傳感器中的藍色LED光源發(fā)出一束藍色光，照射在熒光物質(zhì)上，該涂層的熒光物質(zhì)隨即被這束藍光激發(fā)，此激發(fā)態(tài)并不穩(wěn)定，遇到氧以后會迅速釋放出紅色的光線并回復(fù)至原始狀態(tài)。此紅光和先前LED發(fā)射的藍光存在一個時間滯后，光電檢測器可以監(jiān)測到藍光和紅光之間的這個相位滯后，即測量熒光物質(zhì)從被藍光激發(fā)到發(fā)射紅光后恢復(fù)原態(tài)的時間，根據(jù)這個來計算水中溶解氧的含量。該相位滯后與發(fā)光體附近的溶解氧濃度成反比。當氧氣與熒光物質(zhì)接觸后，則其產(chǎn)生的紅色光的強度會降低，同時其產(chǎn)生紅光的時間也會縮短，水樣中溶解的氧氣的濃度越高，則傳感器產(chǎn)生的紅光的強度就會越低。
并且，探頭發(fā)光體外面鍍有一層炭黑色的聚苯乙烯，可實現(xiàn)光絕緣，并且，當傳感器帽附著在傳感器上時，可以保護傳感器不受外部光源干擾。由于傳感器并非化學(xué)原理，因此該傳感器的測量不受水中各種重金屬離子、H2S、NH4等化學(xué)物質(zhì)的干擾。
