Оптикалық еріген оттегі (ODO) сенсорлары, флуоресценцияға негізделген сенсорлар деп те аталады, дәстүрлі мембраналық электрод әдістерімен (Clark жасушалары) қарама-қайшы келетін заманауи технология болып табылады. Олардың негізгі ерекшелігі - судағы еріген оттегінің концентрациясын өлшеу үшін флуоресценцияны сөндіруді пайдалану.
Жұмыс принципі:
Сенсордың ұшы флуоресцентті бояумен сіңдірілген мембранамен жабылған. Бұл бояу көк жарықтың белгілі бір толқын ұзындығымен қозған кезде, ол қызыл жарық шығарады. Егер суда оттегі молекулалары болса, олар қозған бояғыш молекулаларымен соқтығысады, бұл флуоресценция қарқындылығының төмендеуіне және флуоресценция қызмет ету мерзімінің қысқаруына әкеледі. Флуоресценция қызмет ету мерзімінің немесе қарқындылығының осы өзгерісін өлшеу арқылы еріген оттегі концентрациясын дәл есептеуге болады.
Негізгі сипаттамалары:
- Оттегі шығыны жоқ, электролит жоқ:
- Бұл мембраналық электрод әдісінен ең негізгі айырмашылық. Оптикалық сенсорлар үлгіден оттегін тұтынбайды, бұл әсіресе төмен ағынды немесе статикалық су айдындарында дәлірек нәтижелер береді.
- Электролиттерді немесе мембраналарды ауыстырудың қажеті жоқ, бұл техникалық қызмет көрсетуді айтарлықтай азайтады.
- Төмен техникалық қызмет көрсету, жоғары тұрақтылық:
- Мембрананың бітелуіне, электродтардың улануына немесе электролиттердің ластануына қатысты мәселелер жоқ.
- Ұзақ калибрлеу аралықтары, көбінесе бірнеше ай сайын немесе одан да ұзақ уақыт бойы калибрлеуді қажет етеді.
- Жылдам жауап беру және жоғары дәлдік:
- Еріген оттегінің өзгеруіне өте жылдам жауап беру, су сапасының динамикалық өзгерістерін нақты уақыт режимінде түсіруге мүмкіндік береді.
- Өлшеулерге ағын жылдамдығы немесе сульфидтер сияқты кедергі келтіретін заттар әсер етпейді, бұл дәстүрлі әдістермен салыстырғанда жоғары дәлдік пен тұрақтылықты қамтамасыз етеді.
- Минималды ұзақ мерзімді дрейф:
- Флуоресцентті бояғыштың қасиеттері өте тұрақты, бұл сигналдың дрейфін минималды етеді және ұзақ мерзімді өлшеу сенімділігін қамтамасыз етеді.
- Қолданудың қарапайымдылығы:
- Әдетте "қосу және іске қосу" режимінде жұмыс істейді, іске қосылғаннан кейін ұзақ поляризация уақыты қажет емес; дереу өлшеуге дайын.
Кемшіліктері:
- Бастапқы құны жоғары: Әдетте дәстүрлі мембраналық электрод сенсорларына қарағанда қымбатырақ.
- Флуоресцентті мембрананың қызмет ету мерзімі шектеулі: Ұзақ уақытқа (әдетте 1-3 жыл) қызмет етсе де, мембрана ақырында фотодеградацияға ұшырайды немесе ластануға ұшырайды және ауыстыруды қажет етеді.
- Майлар мен балдырлардың ластануы мүмкін: Сенсор бетінде майдың немесе биологиялық ластанудың қалың қабаты жарықтың қоздырылуы мен қабылдануына кедергі келтіруі мүмкін, бұл тазалауды қажет етеді.
2. Қолдану сценарийлері
Керемет сипаттамаларының арқасында оптикалық еріген оттегі сенсорлары үздіксіз және дәл DO мониторингін қажет ететін әртүрлі салаларда кеңінен қолданылады:
- Ағынды суларды тазарту қондырғылары:
- Маңызды қолданыс. Аэрацияны оңтайландыру үшін аэрация цистерналарында және аэробты/анаэробты аймақтарда DO бақылау үшін қолданылады, бұл энергияны үнемдеуді және өңдеу тиімділігін арттыруды дәл бақылауға мүмкіндік береді.
- Табиғи су айдындарын бақылау (өзендер, көлдер, су қоймалары):
- Қоршаған ортаны бақылау станцияларында су айдынының өзін-өзі тазарту қабілетін, эвтрофикация мәртебесін және ықтимал гипоксияны бағалау үшін қолданылады, экологиялық қорғау үшін деректер береді.
- Аквамәдениет:
- DO - аквамәдениеттің тірегі. Оптикалық сенсорлар тоғандар мен аквариумдарда тәулік бойы бақылауды қамтамасыз етеді. Олар дабылдарды іске қосып, деңгей тым төмен түскен кезде аэраторларды автоматты түрде іске қосады, бұл балықтардың қырылуына жол бермейді және өндірісті қорғайды.
- Ғылыми зерттеулер:
- Мұхиттану зерттеулерінде, лимнологиялық зерттеулерде және экотоксикологиялық тәжірибелерде қолданылады, мұнда жоғары дәлдіктегі, төмен интерференциялық DO деректері маңызды.
- Өнеркәсіптік процесс суы:
- Электр станциясы және химиялық зауыт суын салқындату сияқты жүйелерде коррозия мен биологиялық ластануды бақылау үшін DO мониторингі жүргізіледі.
3. Филиппиндердегі өтінім бойынша кейс-стади
Архипелагиялық ел ретінде Филиппин экономикасы аквамәдениет пен туризмге қатты тәуелді, сонымен қатар урбанизациядан туындаған судың ластану проблемаларына тап болады. Сондықтан, су сапасын, әсіресе еріген оттегіні бақылау өте маңызды.
Оқиғаны зерттеу: Лагуна-де-Бей аквамәдениет аймақтарындағы ақылды DO мониторингі және аэрация жүйесі
Анықтама:
Лагуна-де-Бей - Филиппиндегі ең үлкен көл, оның айналасындағы аумақтар аквамәдениет үшін, ең алдымен тилапия мен сүт балығы (бангус) үшін өте маңызды. Дегенмен, көл эвтрофикация қаупіне тап болады. Ыстық жаз айларында судың стратификациясы терең қабаттарда гипоксияға әкелуі мүмкін, бұл көбінесе балықтардың жаппай қырылуына («балықтардың қырылуына») әкеледі, бұл фермерлер үшін айтарлықтай экономикалық шығындарға әкеледі.
Қолданба шешімі:
Балық шаруашылығы және су ресурстары бюросы (BFAR) жергілікті үкіметтермен бірлесіп, ірі коммерциялық фермалар мен көлдің негізгі аудандарында оптикалық еріген оттегі сенсорларына негізделген интеллектуалды су сапасын бақылау және бақылау жүйесін пайдалануды насихаттады.
Жүйелік компоненттер және жұмыс процесі:
- Бақылау түйіндері: Балық тоғандарының әртүрлі нүктелерінде (әсіресе тереңірек жерлерде) және көлдің негізгі жерлерінде оптикалық DO сенсорларымен жабдықталған көп параметрлі су сапасы буйлары орналастырылды. Бұл сенсорлар келесі себептер бойынша таңдалды:
- Техникалық қызмет көрсетуді қажет етпейді: Олардың ұзақ уақыт бойы техникалық қызмет көрсетусіз жұмыс істеуі техникалық қызметкерлері шектеулі аймақтар үшін өте қолайлы.
- Кедергілерге төзімділік: Органикалық бай және лайлы аквамәдениет суларындағы ластанудан болатын бұзылу қаупі аз.
- Нақты уақыттағы деректер: Әр минут сайын деректерді беруге қабілетті, бұл кенеттен DO төмендеуін тез анықтауға мүмкіндік береді.
- Деректерді беру: Сенсорлық деректер нақты уақыт режимінде сымсыз желілер (мысалы, GPRS/4G немесе LoRa) арқылы бұлттық платформаға және фермерлердің мобильді қосымшаларына беріледі.
- Ақылды басқару және ерте ескерту:
- Платформа жағы: Бұлттық платформа DO дабылының шектерімен орнатылған (мысалы, 3 мг/л төмен).
- Пайдаланушы жағы: Фермерлер дыбыстық/визуалды ескертулер, SMS немесе қолданба хабарландыруларын алады.
- Автоматты басқару: Жүйе DO деңгейлері қауіпсіз диапазонға оралғанша аэраторларды автоматты түрде іске қоса алады.
Нәтижелер:
- Балықтардың өлім-жітімін азайту: Ерте ескертулер және автоматты аэрация түнде немесе таңертең ерте DO деңгейінің өте төмен болуынан туындаған бірнеше балық қырылуының алдын алды.
- Ауыл шаруашылығының тиімділігін арттыру: Фермерлер азықтандыру мен аэрацияны ғылыми тұрғыдан басқара алады, электр энергиясы шығындарын азайтады (аэраторлардың тәулік бойы жұмыс істеуін болдырмау арқылы) және азықтың түрлену коэффициенттерін және балықтардың өсу қарқынын жақсартады.
- Қоршаған ортаны басқаруға арналған деректер: Көлдегі бақылау станциялары BFAR-ға ұзақ мерзімді кеңістіктік-уақыттық DO деректерін береді, бұл эвтрофикация үрдістерін талдауға және көлдерді басқарудың ғылыми саясатын қалыптастыруға көмектеседі.
Қысқаша мазмұны:
Филиппин сияқты аквамәдениет жоғары тәуекелдерге тап болатын және инфрақұрылымға қиындықтар туындауы мүмкін дамушы елдерде оптикалық ерітілген оттегі сенсорлары беріктігі, аз күтімі және жоғары сенімділігінің арқасында дәл аквамәдениет және ақылды қоршаған ортаны басқару үшін тамаша технологиялық құрал болып табылады. Олар фермерлерге тәуекелдерді азайтуға және табысты арттыруға ғана емес, сонымен қатар Филиппиннің бағалы су экожүйелерін қорғау үшін қуатты деректерді қолдауды қамтамасыз етеді.
Біз сондай-ақ әртүрлі шешімдерді ұсына аламыз
1. Көп параметрлі су сапасын өлшейтін қол өлшегіш
2. Көп параметрлі су сапасына арналған қалқымалы буй жүйесі
3. Көп параметрлі су сенсорына арналған автоматты тазалау щеткасы
4. Серверлердің толық жиынтығы және бағдарламалық сымсыз модуль, RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN қолдайды
Қосымша СЕНСОР алу үшін ақпарат,
Honde Technology Co., LTD компаниясына хабарласыңыз.
Email: info@hondetech.com
Компания веб-сайты:www.hondetechco.com
Тел: +86-15210548582
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 30 қазан