Оптикалық еріген оттегі (ODO) сенсорлары, сондай-ақ флуоресценцияға негізделген сенсорлар ретінде белгілі, дәстүрлі мембраналық электрод әдістеріне (Кларк жасушалары) қарама-қайшы келетін заманауи технология болып табылады. Олардың негізгі ерекшелігі судағы еріген оттегінің концентрациясын өлшеу үшін флуоресцентті сөндіруді қолдану болып табылады.
Жұмыс принципі:
Сенсордың ұшы флуоресцентті бояумен сіңдірілген мембранамен жабылған. Бұл бояу көгілдір жарықтың белгілі бір толқын ұзындығымен қоздырылғанда, ол қызыл жарық шығарады. Егер суда оттегі молекулалары болса, олар қозғалған бояғыш молекулаларымен соқтығысады, бұл флуоресценция қарқындылығының төмендеуіне және флуоресценцияның қызмет ету мерзімінің қысқаруына әкеледі. Флуоресценцияның қызмет ету уақытындағы немесе қарқындылығындағы бұл өзгерісті өлшеу арқылы еріген оттегі концентрациясын дәл есептеуге болады.
Негізгі сипаттамалары:
- Оттегі шығыны, электролит жоқ:
- Бұл мембраналық электрод әдісінен ең негізгі айырмашылығы. Оптикалық сенсорлар үлгідегі оттегін тұтынбайды, бұл әсіресе аз ағынды немесе статикалық су объектілерінде дәлірек нәтижелер береді.
- Электролиттерді немесе мембраналарды ауыстырудың қажеті жоқ, техникалық қызмет көрсетуді айтарлықтай азайтады.
- Төмен техникалық қызмет көрсету, жоғары тұрақтылық:
- Мембрананың бітелуімен, электродпен уланумен немесе электролитпен ластанумен байланысты мәселелер жоқ.
- Ұзақ калибрлеу аралықтары, көбінесе бірнеше ай сайын немесе одан да ұзақ калибрлеуді қажет етеді.
- Жылдам жауап және жоғары дәлдік:
- Су сапасының динамикалық өзгерістерін нақты уақытта түсіруге мүмкіндік беретін еріген оттегінің өзгеруіне өте жылдам жауап беру.
- Өлшемдерге ағын жылдамдығы немесе сульфидтер сияқты кедергі жасайтын заттар әсер етпейді, бұл дәстүрлі әдістермен салыстырғанда жоғары дәлдік пен тұрақтылықты ұсынады.
- Ең аз ұзақ мерзімді дрейф:
- Флуоресцентті бояғыштың қасиеттері өте тұрақты, бұл сигналдың ең аз ауытқуына әкеледі және ұзақ мерзімді өлшеу сенімділігін қамтамасыз етеді.
- Пайдаланудың қарапайымдылығы:
- Әдетте қосу және ойнату, іске қосқаннан кейін ұзақ поляризация уақыты қажет емес; дереу өлшеуге дайын.
Кемшіліктері:
- Жоғары бастапқы құны: әдетте дәстүрлі мембраналық электрод сенсорларына қарағанда қымбатырақ.
- Флуоресцентті мембрананың шекті қызмет ету мерзімі бар: ұзаққа созылғанымен (әдетте 1-3 жыл), мембрана ақырында фотоыдырап немесе ластанып, ауыстыруды қажет етеді.
- Майлар мен балдырлардың ықтимал ластануы: датчик бетіндегі майдың ауыр жабыны немесе биологиялық ластану жарықтың қозуы мен қабылдауына кедергі келтіруі мүмкін, бұл тазалауды қажет етеді.
2. Қолдану сценарийлері
Керемет сипаттамаларының арқасында оптикалық ерітілген оттегі сенсорлары үздіксіз және дәл DO мониторингін қажет ететін әртүрлі салаларда кеңінен қолданылады:
- Ағынды суларды тазарту қондырғылары:
- Сыни қолданба. Аэрацияны оңтайландыру үшін аэротенктерде және аэробты/анаэробты аймақтарда DO мониторингі үшін пайдаланылады, бұл энергияны үнемдеу мен өңдеу тиімділігін арттыруды дәл бақылауға мүмкіндік береді.
- Табиғи су объектілерінің мониторингі (өзендер, көлдер, су қоймалары):
- Қоршаған ортаны бақылау станцияларында су объектісінің өзін-өзі тазарту қабілетін, эвтрофикация күйін және ықтимал гипоксияны бағалау үшін қолданылады, экологиялық қорғау үшін деректер береді.
- Аквакультура:
- DO – аквамәдениеттің өмірлік желісі. Оптикалық сенсорлар тоғандар мен резервуарларды тәулік бойы бақылауға мүмкіндік береді. Олар дабылдарды іске қосып, деңгейлер тым төмен түскенде аэраторларды автоматты түрде іске қосып, балықтардың қырылуын болдырмайды және өндірісті сақтай алады.
- Ғылыми зерттеулер:
- Океанографиялық зерттеулерде, лимнологиялық зерттеулерде және экотоксикологиялық эксперименттерде жоғары дәлдіктегі, кедергісі төмен DO деректері маңызды болып табылады.
- Өнеркәсіптік технологиялық су:
- Электр станциясы мен химиялық зауыттың салқындатқыш суы сияқты жүйелерде коррозия мен биологиялық ластануды бақылау үшін DO мониторингі.
3. Филиппиндегі қолданбалы жағдайды зерттеу
Архипелагиялық мемлекет ретінде Филиппин экономикасы негізінен аквакультура мен туризмге сүйенеді, сонымен бірге урбанизациядан туындаған судың ластану проблемаларына тап болады. Сондықтан судың сапасын бақылау, әсіресе еріген оттегі үшін өте маңызды.
Жағдайды зерттеу: Laguna de Bay акваөсіру аймақтарындағы Smart DO мониторингі және аэрация жүйесі
Фон:
Лагуна-де-Бей - Филиппиндегі ең үлкен көл, оның маңындағы аудандар аквамәдениет үшін, ең алдымен Тилапия және Сүт балықтары (Бангус) үшін өте маңызды. Алайда көлге эвтрофикация қаупі төніп тұр. Ыстық жаз айларында судың стратификациясы терең қабаттардағы гипоксияға әкелуі мүмкін, бұл көбінесе балықтардың жаппай қырылуына («балықтардың қырылуы»), нәтижесінде фермерлер үшін айтарлықтай экономикалық шығындарға әкеледі.
Қолданбалы шешім:
Балық шаруашылығы және су ресурстары бюросы (BFAR) жергілікті үкіметтермен бірлесе отырып, ірі коммерциялық фермаларда және көлдің негізгі аймақтарында оптикалық еріген оттегі сенсорларына негізделген су сапасын бақылау және бақылаудың интеллектуалды жүйесін қолдануды насихаттады.
Жүйе компоненттері және жұмыс процесі:
- Бақылау түйіндері: оптикалық DO сенсорларымен жабдықталған су сапасының көп параметрлі қалқымалар балық тоғандарының әртүрлі нүктелерінде (әсіресе тереңірек жерлерде) және көлдегі негізгі орындарда орналастырылды. Бұл сенсорлар таңдалды, себебі:
- Төмен техникалық қызмет көрсету: олардың техникалық қызмет көрсетусіз ұзақ жұмыс істеуі техникалық қызметкерлері шектеулі аймақтар үшін өте қолайлы.
- Кедергілерге төзімділік: Органикалық бай және лайлы аквакультура суларында ластанудан азырақ бейімділік.
- Нақты уақыттағы деректер: кенеттен DO төмендеуін жылдам анықтауға мүмкіндік беретін минут сайын деректерді беруге қабілетті.
- Деректерді жіберу: Сенсор деректері нақты уақытта сымсыз желілер арқылы (мысалы, GPRS/4G немесе LoRa) бұлттық платформаға және фермерлердің мобильді қолданбаларына жіберіледі.
- Ақылды басқару және ерте ескерту:
- Платформа жағы: бұлттық платформа DO дабыл шектерімен орнатылған (мысалы, 3 мг/л төмен).
- Пайдаланушы жағы: фермерлер дыбыстық/визуалды ескертулер, SMS немесе қолданба хабарландыруларын алады.
- Автоматты басқару: Жүйе аэраторларды DO деңгейлері қауіпсіз диапазонға қалпына келтірілгенше автоматты түрде іске қоса алады.
Нәтижелер:
- Балық өлімінің төмендеуі: ерте ескертулер және автоматты аэрация түнде немесе таңертең өте төмен DO деңгейлерінен туындаған бірнеше балық қырылуының алдын алды.
- Жақсартылған ауылшаруашылық тиімділігі: Фермерлер азықтандыру мен аэрацияны ғылыми түрде басқара алады, электр қуатының шығындарын азайтады (аэраторлардың тәулік бойы жұмыс істеуін болдырмай) және жемді конверсиялау коэффициенттері мен балық өсу қарқынын жақсартады.
- Қоршаған ортаны басқаруға арналған деректер: Көлдегі бақылау станциялары BFAR-ды эвтрофикация тенденцияларын талдауға және көлді басқарудың ғылыми саясатын қалыптастыруға көмектесетін ұзақ мерзімді кеңістік-уақыттық DO деректерімен қамтамасыз етеді.
Түйіндеме:
Филиппин сияқты акваөсіру жоғары тәуекелдерге тап болатын және инфрақұрылымға қиындық тудыруы мүмкін дамушы елдерде оптикалық ерітілген оттегі сенсорлары беріктігі, төмен техникалық қызмет көрсетуі және жоғары сенімділігі арқасында дәл акваөсіру және қоршаған ортаны ақылды басқару үшін тамаша технологиялық құрал болып шықты. Олар фермерлерге тәуекелдерді азайтуға және кірісті арттыруға көмектесіп қана қоймайды, сонымен қатар Филиппиннің бағалы су экожүйесін қорғау үшін қуатты деректермен қамтамасыз етеді.
Біз сондай-ақ әртүрлі шешімдерді ұсына аламыз
1. Көп параметрлі су сапасына арналған қолдық есептегіш
2. Көп параметрлі су сапасына арналған қалқымалы қалқымалы жүйе
3. Көп параметрлі су сенсорына арналған автоматты тазалау щеткасы
4. Серверлердің және сымсыз модульдің толық жиынтығы, RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN қолдайды
Қосымша сенсор үшін ақпарат,
Honde Technology Co., LTD компаниясына хабарласыңыз.
Email: info@hondetech.com
Компанияның веб-сайты:www.hondetechco.com
Тел: +86-15210548582
Хабарлама уақыты: 30 қазан 2025 ж