Оптички сензори раствореног кисеоника (ODO), познати и као сензори засновани на флуоресценцији, представљају модерну технологију која се разликује од традиционалних метода мембранских електрода (Кларкове ћелије). Њихова основна карактеристика је употреба гашења флуоресценције за мерење концентрације раствореног кисеоника у води.
Принцип рада:
Врх сензора је прекривен мембраном импрегнираном флуоресцентном бојом. Када се ова боја побуди одређеном таласном дужином плаве светлости, она емитује црвену светлост. Ако су молекули кисеоника присутни у води, они се сударају са побуђеним молекулима боје, што узрокује смањење интензитета флуоресценције и краћи век трајања флуоресценције. Мерењем ове промене у веку трајања или интензитету флуоресценције, концентрација раствореног кисеоника може се прецизно израчунати.
Кључне карактеристике:
- Без потрошње кисеоника, без електролита:
- Ово је најосновнија разлика у односу на методу мембранске електроде. Оптички сензори не троше кисеоник из узорка, пружајући прецизније резултате, посебно у воденим тијелима са малим протоком или статичним воденим тијелима.
- Нема потребе за заменом електролита или мембрана, што значајно смањује одржавање.
- Мало одржавања, висока стабилност:
- Нема проблема са зачепљењем мембране, тровањем електрода или контаминацијом електролита.
- Дуги интервали калибрације, често захтевају калибрацију само сваких неколико месеци или чак и дуже.
- Брз одзив и висока тачност:
- Веома брз одзив на промене раствореног кисеоника, омогућавајући снимање динамичких промена квалитета воде у реалном времену.
- На мерења не утиче брзина протока или ометајуће супстанце попут сулфида, што нуди супериорну тачност и стабилност у поређењу са традиционалним методама.
- Минимално дугорочно померање:
- Особине флуоресцентне боје су веома стабилне, што резултира минималним померањем сигнала и обезбеђује дугорочну поузданост мерења.
- Једноставност коришћења:
- Типично „укључи и користи“, без потребе за дугим временом поларизације након покретања; спреман за тренутно мерење.
Недостаци:
- Виши почетни трошкови: Обично су скупљи од традиционалних сензора са мембранским електродама.
- Флуоресцентна мембрана има ограничен век трајања: Иако је дуготрајна (обично 1-3 године), мембрана ће се временом фотодеградирати или запрљати и захтевати замену.
- Потенцијално загађење уљима и алгама: Дебели слој уља или биолошког загађења на површини сензора може ометати побуђивање и пријем светлости, што захтева чишћење.
2. Сценарији примене
Због својих одличних карактеристика, оптички сензори раствореног кисеоника се широко користе у различитим областима које захтевају континуирано и прецизно праћење раствореног кисеоника:
- Постројења за пречишћавање отпадних вода:
- Критична примена. Користи се за праћење раствореног кисеоника у аерационим резервоарима и аеробним/анаеробним зонама ради оптимизације аерације, омогућавајући прецизну контролу за уштеду енергије и побољшану ефикасност третмана.
- Праћење природних водних тела (реке, језера, акумулације):
- Користи се у станицама за праћење животне средине за процену капацитета самопречишћавања водног тела, статуса еутрофикације и потенцијалне хипоксије, пружајући податке за еколошку заштиту.
- Аквакултура:
- Растворени раствор је спасилачка куцавица аквакултуре. Оптички сензори омогућавају праћење 24/7 у рибњацима и резервоарима. Они могу да активирају аларме и аутоматски аераторе када ниво падне прениско, спречавајући помор риба и штитећи производњу.
- Научно истраживање:
- Користи се у океанографским истраживањима, лимнолошким студијама и екотоксиколошким експериментима где су неопходни високо прецизни подаци о раствореном кисеонику са ниским интерференцијама.
- Индустријска процесна вода:
- У системима као што су расхладна вода за електране и хемијске постројења, праћење раствореног кисеоника ради контроле корозије и биообраштања.
3. Студија случаја примене на Филипинима
Као архипелашка нација, филипинска економија се у великој мери ослања на аквакултуру и туризам, а истовремено се суочава са изазовима загађења воде услед урбанизације. Стога је праћење квалитета воде, посебно раствореног кисеоника, од кључне важности.
Студија случаја: Паметни систем за праћење и аерацију раствореног кисеоника у зонама аквакултуре Лагуна де Беј
Позадина:
Лагуна де Беј је највеће језеро на Филипинима, а околна подручја су кључна за аквакултуру, првенствено за тилапију и млечну рибу (бангус). Међутим, језеро се суочава са претњама од еутрофикације. Током врућих летњих месеци, стратификација воде може довести до хипоксије у дубљим слојевима, често узрокујући масовне поморе риба („помори рибе“), што резултира значајним економским губицима за пољопривреднике.
Решење за апликацију:
Биро за рибарство и водене ресурсе (BFAR), у сарадњи са локалним самоуправама, промовисао је употребу интелигентног система за праћење и контролу квалитета воде заснованог на оптичким сензорима раствореног кисеоника у великим комерцијалним фармама и кључним деловима језера.
Системске компоненте и ток рада:
- Чворови за праћење: Вишепараметарске бове за квалитет воде опремљене оптичким сензорима за растворени кисеоник постављене су на различитим тачкама у рибњацима (посебно у дубљим подручјима) и кључним локацијама у језеру. Ови сензори су изабрани зато што:
- Мало одржавање: Њихов дуготрајан рад без одржавања идеалан је за подручја са ограниченим техничким особљем.
- Отпорност на сметње: Мање склона квару услед загађења у органски богатим и мутним водама за аквакултуру.
- Подаци у реалном времену: Способан је да пружа податке сваког минута, омогућавајући брзо откривање наглих падова раствореног кисеоника.
- Пренос података: Подаци сензора се преносе у реалном времену путем бежичних мрежа (нпр. GPRS/4G или LoRa) на облачну платформу и мобилне апликације пољопривредника.
- Паметна контрола и рано упозоравање:
- На страни платформе: Клауд платформа је подешена са праговима аларма за растворени раствор (нпр. испод 3 мг/Л).
- Корисничка страна: Пољопривредници добијају звучна/визуелна упозорења, СМС поруке или обавештења путем апликације.
- Аутоматска контрола: Систем може аутоматски активирати аераторе док се нивои раствореног кисеоника не врате у безбедан опсег.
Исходи:
- Смањена смртност риба: Рана упозорења и аутоматска аерација успешно су спречили вишеструке поморе риба узроковане критично ниским нивоима раствореног кисеоника током ноћи или раног јутра.
- Побољшана ефикасност пољопривреде: Пољопривредници могу научније управљати храњењем и аерацијом, смањујући трошкове електричне енергије (избегавајући 24/7 рад аератора) и побољшавајући односе конверзије хране и стопе раста риба.
- Подаци за управљање животном средином: Мониторинг станице у језеру пружају BFAR-у дугорочне просторно-временске податке о раствореном кисеонику, помажући у анализи трендова еутрофикације и формулисању научнијих политика управљања језером.
Резиме:
У земљама у развоју попут Филипина, где се аквакултура суочава са високим ризицима, а инфраструктура може бити изазовна, оптички сензори раствореног кисеоника показали су се као идеалан технолошки алат за прецизну аквакултуру и паметно управљање животном средином због своје издржљивости, ниског одржавања и високе поузданости. Они не само да помажу пољопривредницима да ублаже ризике и повећају приходе, већ пружају и снажну подршку подацима за заштиту драгоцених водених екосистема Филипина.
Такође можемо да понудимо разна решења за
1. Ручни мерач за вишепараметарско мерење квалитета воде
2. Систем плутајућих бова за вишепараметарски квалитет воде
3. Аутоматска четка за чишћење вишепараметарског сензора воде
4. Комплетан сет сервера и софтверског бежичног модула, подржава RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
За више СЕНЗОРА информације,
Молимо контактирајте Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Веб-сајт компаније:www.hondetechco.com
Тел: +86-15210548582
Време објаве: 30. октобар 2025.