通過將ORP傳感器插入水中來測量氧化還原電位（ORP）。它可以是手持式傳感器，也可以內置在系統中。然后，儀表從傳感器讀取電勢（電壓），并且可以在報告該值之前進行校正或補償。報告的值可以是正值或負值，通常以毫伏（mV）表示。

ORP傳感器的解剖
ORP傳感器通過測量與水接觸的兩個電極之間的電位（電壓）來工作。兩個電極通常包含在稱為組合電極的單個單元中。一個電極稱為指示電極，通常由鉑制成（有時也使用其他材料，如金或石墨）。
另一個電極稱為參考電極。參比電極通常由銀和氯化銀制成（Ag / AgCl電極），盡管有時會使用由汞和Hgcl制成的電極（稱為“甘汞電極”）。該電極包含含有KCL的填充溶液。
來自水中的電子與兩個電極相互作用，在它們之間產生一個電壓，該電壓可以被儀表讀取。

標準氫電極（SHE）
實際上，兩個電極之間產生的電壓取決于參比電極的類型。例如，對于相同的水，使用Ag / AgCl電極將比使用甘汞電極[1]讀取更高的電壓。因此，有時報告已調整為對應于稱為標準氫電極（SHE）的標準參比電極的ORP讀數有時很有用。SHE ORP值與稱為Eh的數量相當，Eh描述了溶液的理論ORP，并且具有與SHE ORP測量相同的標度。

SHE需要將氫氣鼓泡通過強酸溶液，因此在常規實驗室或現場使用中不切實際。該參比電極產生的電壓比使用Ag / AgCl電極產生的電壓高約200 mV。將Ag / AgCl ORP值轉換為SHE時，+ 200 mV將添加到Ag / AgCl ORP編號中。
 

 
ORP標準解決方案和校準
由于儀表直接從傳感器讀取ORP電壓，因此不必進行校準。但是，由于傳感器的響應會隨著時間推移而降低，因此有時需要使用標準溶液測試傳感器，以驗證其給出的響應正確，例如+/- 10 mV以內[2]。兩種常見的ORP標準解決方案是Zobell解決方案和Light解決方案。在25°C下，使用Ag / AgCl參比電極測量時，Zobell溶液的ORP約為+228 mV，而在相同條件下，Light溶液的ORP約為+475 mV [1]。
說明文字：三種參比電極的Zobell和Light溶液的典型ORP值（以mV為單位）[1]

 
使用標準溶液進行的測試也可以用于調整實際測量的讀數，以使其與標準值匹配。這可以通過在實際測量的mV讀數上增加一個偏移量來實現（該偏移量是標準值的理想mV讀數與實際mV讀數之差）。可以將其視為一種校準類型，并且可以將大多數儀表設置為自動添加偏移量。
偏移量也可以在其他情況下應用。例如，當達到某些化學條件（例如在水消毒應用中pH和氯濃度的特定組合）時，用戶可能希望ORP傳感器讀取某個mV值。該技術可用于使不同ORP傳感器之間的ORP讀數保持一致，或者當將舊電極替換為新電極時，可以計算新的偏移量。

報告ORP測量
ORP測量通常以相對于所用參比電極的mV值報告。**常見的是使用Ag / AgCl參比電極，因此通常基于該電極的測量值來報告。由于甘汞電極中含有汞，因此不太常見，因此甘汞ORP值相對不常見。
但是，有時會報告相對于SHE的值。如上所述，這些值比Ag / AgCl電極的值高約200mV。
報告ORP值時，也應報告該值所基于的參比電極，以避免混淆。如果在未參比電極的地方看到值，通常假定它們是相對于Ag / AgCl電極報告的。
 

結論
ORP是一種常見，簡單直接的測量方法，可快速指示水的氧化或還原程度。儀表提供的讀數取決于傳感器的狀況，校準期間提供的任何偏移值以及所用參比電極的類型，因此在解釋結果時**格外小心。盡管如此，ORP對于提供溶液氧化/還原狀態的快速快照或監視其隨時間的變化特別有用。