Оптичките сензори за растворен кислород (ODO), познати и како сензори базирани на флуоресценција, се модерна технологија која е во контраст со традиционалните методи на мембранска електрода (кларкови ќелии). Нивната основна карактеристика е употребата на гаснење на флуоресценција за мерење на концентрацијата на растворен кислород во водата.
Принцип на работа:
Врвот на сензорот е покриен со мембрана импрегнирана со флуоресцентна боја. Кога оваа боја е возбудена од специфична бранова должина на сина светлина, таа емитира црвена светлина. Ако во водата се присутни молекули на кислород, тие се судираат со возбудените молекули на боја, предизвикувајќи намалување на интензитетот на флуоресценцијата и пократок животен век на флуоресценцијата. Со мерење на оваа промена во животниот век или интензитетот на флуоресценцијата, концентрацијата на растворен кислород може точно да се пресмета.
Клучни карактеристики:
- Без потрошувачка на кислород, без електролити:
- Ова е најфундаменталната разлика од методот со мембранска електрода. Оптичките сензори не трошат кислород од примерокот, што обезбедува поточни резултати, особено во водни тела со низок проток или статични водни тела.
- Нема потреба од замена на електролити или мембрани, што значително го намалува одржувањето.
- Лесно одржување, висока стабилност:
- Нема проблеми со затнување на мембраната, труење со електроди или контаминација на електролити.
- Долги интервали на калибрација, кои честопати бараат калибрација само на секои неколку месеци или дури и подолго.
- Брз одговор и висока точност:
- Многу брз одговор на промените во растворениот кислород, овозможувајќи снимање на динамички промени во квалитетот на водата во реално време.
- Мерењата не се засегнати од брзината на проток или мешачки супстанции како сулфиди, што нуди супериорна точност и стабилност во споредба со традиционалните методи.
- Минимално долгорочно отстапување:
- Карактеристиките на флуоресцентната боја се многу стабилни, што резултира со минимално поместување на сигналот и обезбедување долгорочна сигурност на мерењето.
- Леснотија на користење:
- Типично „вклучи и пушти“, без потребно долго време на поларизација по стартувањето; подготвено за моментално мерење.
Недостатоци:
- Повисока почетна цена: Типично поскапи од традиционалните мембрански електродни сензори.
- Флуоресцентната мембрана има ограничен животен век: Иако е долготрајна (обично 1-3 години), мембраната на крајот ќе се фотодеградира или ќе се загади и ќе треба да се замени.
- Потенцијално загадување од масла и алги: Тешкото обложување на масло или биозагадување на површината на сензорот може да се меша со возбудувањето и приемот на светлината, што бара чистење.
2. Сценарија на примена
Поради нивните одлични карактеристики, оптичките сензори за растворен кислород се користат во различни области што бараат континуирано и прецизно следење на DO:
- Постројки за третман на отпадни води:
- Критична примена. Се користи за следење на DO во резервоари за аерација и аеробни/анаеробни зони за оптимизирање на аерацијата, овозможувајќи прецизна контрола за заштеда на енергија и подобрена ефикасност на третманот.
- Мониторинг на природни водни тела (реки, езера, акумулации):
- Се користи во станиците за мониторинг на животната средина за проценка на капацитетот за самопречистување на водно тело, статусот на еутрофикација и потенцијалната хипоксија, обезбедувајќи податоци за еколошка заштита.
- Аквакултура:
- DO е животна материја за аквакултурата. Оптичките сензори овозможуваат 24/7 мониторинг во езерцата и резервоарите. Тие можат да активираат аларми и автоматски да ги активираат аераторите кога нивоата ќе паднат премногу ниско, спречувајќи го убивањето на рибите и заштитувајќи го производството.
- Научно истражување:
- Се користи во океанографски истражувања, лимнолошки студии и екотоксиколошки експерименти каде што се неопходни податоци за DO со висока прецизност и ниска интерференција.
- Вода за индустриски процеси:
- Во системи како што се вода за ладење на електрани и хемиски постројки, следење на DO за контрола на корозијата и биозагадувањето.
3. Студија на случај на примена на Филипините
Како архипелашка нација, економијата на Филипините во голема мера се потпира на аквакултурата и туризмот, а истовремено се соочува со предизвиците на загадувањето на водата од урбанизацијата. Затоа, следењето на квалитетот на водата, особено за растворен кислород, е од клучно значење.
Студија на случај: Систем за следење и аерација Smart DO во аквакултурните зони Лагуна де Беј
Позадина:
Лагуна де Беј е најголемото езеро на Филипините, а околните области се клучни за аквакултурата, првенствено за тилапија и млечна риба (Бангус). Сепак, езерото се соочува со закани од еутрофикација. Во текот на жешките летни месеци, стратификацијата на водата може да доведе до хипоксија во подлабоките слоеви, честопати предизвикувајќи масовни смртни случаи на риби („убиства на риби“), што резултира со значителни економски загуби за земјоделците.
Решение за апликација:
Бирото за рибарство и водни ресурси (BFAR), во соработка со локалните самоуправи, го промовираше користењето на интелигентен систем за следење и контрола на квалитетот на водата базиран на оптички сензори за растворен кислород во големи комерцијални фарми и клучни области на езерото.
Компоненти на системот и работен тек:
- Јазли за следење: Пловци со повеќе параметри за квалитет на водата опремени со оптички DO сензори беа поставени на различни точки во рибниците (особено во подлабоките области) и клучни локации во езерото. Овие сензори беа избрани затоа што:
- Ниско одржување: Нивното долго работење без одржување е идеално за области со ограничен технички персонал.
- Отпорност на интерференција: Помалку склона кон дефект од загадување во органски богати и заматени аквакултурни води.
- Податоци во реално време: Способност за обезбедување податоци секоја минута, овозможувајќи брзо откривање на ненадејни падови на DO.
- Пренос на податоци: Податоците од сензорите се пренесуваат во реално време преку безжични мрежи (на пр., GPRS/4G или LoRa) до cloud платформа и мобилни апликации на земјоделците.
- Паметна контрола и рано предупредување:
- Страна на платформата: Платформата во облак е поставена со прагови на аларм за DO (на пр., под 3 mg/L).
- Корисничка страна: Земјоделците добиваат звучни/визуелни предупредувања, SMS или известувања од апликацијата.
- Автоматска контрола: Системот може автоматски да ги активира аераторите сè додека нивоата на DO не се вратат во безбеден опсег.
Резултати:
- Намалена смртност кај рибите: Раните предупредувања и автоматската аерација успешно спречија повеќекратни смртни случаи на риби предизвикани од критично ниски нивоа на DO во текот на ноќта или рано наутро.
- Подобрена ефикасност на земјоделството: Земјоделците можат на понаучен начин да управуваат со хранењето и аерацијата, намалувајќи ги трошоците за електрична енергија (со избегнување на 24/7 работа на аераторите) и подобрувајќи ги коефициентите на конверзија на храната и стапките на раст на рибите.
- Податоци за управување со животната средина: Мониторинг станиците во езерото му обезбедуваат на BFAR долгорочни просторно-временски податоци за DO, помагајќи да се анализираат трендовите на еутрофикација и да се формулираат понаучни политики за управување со езерото.
Резиме:
Во земјите во развој како Филипините, каде што аквакултурата се соочува со високи ризици, а инфраструктурата може да биде доведена во прашање, оптичките сензори за растворен кислород се покажаа како идеална технолошка алатка за прецизна аквакултура и паметно управување со животната средина поради нивната издржливост, лесно одржување и висока сигурност. Тие не само што им помагаат на земјоделците да ги ублажат ризиците и да ги зголемат приходите, туку и обезбедуваат моќна поддршка за податоци за заштита на драгоцените водни екосистеми на Филипините.
Исто така, можеме да понудиме различни решенија за
1. Рачен мерач за квалитет на вода со повеќе параметри
2. Систем на пловечки пловци за квалитет на вода со повеќе параметри
3. Автоматска четка за чистење за сензор за вода со повеќе параметри
4. Комплетен сет на сервери и софтверски безжичен модул, поддржува RS485 GPRS /4g/WIFI/LORAWAN
За повеќе СЕНЗОР информации,
ве молиме контактирајте ја Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Веб-страница на компанијата:www.hondetechco.com
Тел: +86-15210548582
Време на објавување: 30 октомври 2025 година