Optilised lahustunud hapniku (ODO) andurid, tuntud ka kui fluorestsentsil põhinevad andurid, on kaasaegne tehnoloogia, mis erineb traditsioonilistest membraanelektroodmeetoditest (Clarki rakud). Nende põhiomaduseks on fluorestsentsi kustutamise kasutamine vees lahustunud hapniku kontsentratsiooni mõõtmiseks.
Tööpõhimõte:
Anduri ots on kaetud fluorestsentsvärviga immutatud membraaniga. Kui seda värvainet ergastab teatud lainepikkusega sinine valgus, kiirgab see punast valgust. Kui vees on hapnikumolekule, põrkuvad nad ergastatud värvainemolekulidega, põhjustades fluorestsentsi intensiivsuse vähenemist ja lühenemist fluorestsentsi eluea jooksul. Mõõtes seda muutust fluorestsentsi eluea või intensiivsuse ajas, saab lahustunud hapniku kontsentratsiooni täpselt arvutada.
Peamised omadused:
- Hapniku tarbimine puudub, elektrolüüdid puuduvad:
- See on kõige olulisem erinevus membraanelektroodimeetodist. Optilised andurid ei tarbi proovist hapnikku, pakkudes täpsemaid tulemusi, eriti väikese vooluhulgaga või staatilistes veekogudes.
- Elektrolüüte ega membraane pole vaja vahetada, mis vähendab oluliselt hooldust.
- Vähene hooldus, kõrge stabiilsus:
- Membraani ummistumise, elektroodide mürgistuse või elektrolüütide saastumisega probleeme ei esine.
- Pikad kalibreerimisintervallid, mis nõuavad kalibreerimist sageli vaid iga paari kuu tagant või isegi kauem.
- Kiire reageerimine ja kõrge täpsus:
- Väga kiire reageerimine lahustunud hapniku muutustele, võimaldades dünaamiliste veekvaliteedi muutuste reaalajas jäädvustamist.
- Mõõtmisi ei mõjuta voolukiirus ega segavad ained, näiteks sulfiidid, pakkudes traditsiooniliste meetoditega võrreldes paremat täpsust ja stabiilsust.
- Minimaalne pikaajaline triiv:
- Fluorestsentsvärvi omadused on väga stabiilsed, mille tulemuseks on minimaalne signaali triiv ja mis tagab pikaajalise mõõtmise usaldusväärsuse.
- Kasutusmugavus:
- Tavaliselt plug-and-play tüüpi, ilma käivitamise järgse pika polarisatsiooniajata; valmis koheseks mõõtmiseks.
Puudused:
- Kõrgem alghind: Tavaliselt kallim kui traditsioonilised membraanelektroodandurid.
- Fluorestseeruval membraanil on piiratud eluiga: kuigi see on pikk eluiga (tavaliselt 1–3 aastat), laguneb membraan lõpuks fotodegradatsiooni tõttu või saastub ja vajab väljavahetamist.
- Õlide ja vetikate võimalik saastumine: Anduri pinnal olev paks õli- või biolagunemiskiht võib häirida valguse ergastust ja vastuvõttu, mistõttu on vaja puhastada.
2. Rakendusstsenaariumid
Tänu oma suurepärastele omadustele kasutatakse optilisi lahustunud hapniku andureid laialdaselt erinevates valdkondades, mis vajavad pidevat ja täpset lahustunud hapniku seiret:
- Reoveepuhastusjaamad:
- Kriitiline rakendus. Kasutatakse lahustunud hapniku jälgimiseks õhustuspaakides ja aeroobsetes/anaeroobsetes tsoonides õhustamise optimeerimiseks, võimaldades täpset juhtimist energia säästmiseks ja töötlemise efektiivsuse parandamiseks.
- Looduslike veekogude seire (jõed, järved, veehoidlad):
- Kasutatakse keskkonnaseirejaamades veekogu isepuhastusvõime, eutrofeerumise seisundi ja võimaliku hüpoksilise seisundi hindamiseks, andes andmeid ökoloogiliseks kaitseks.
- Vesiviljelus:
- Orgaaniline lahus on vesiviljeluse eluliin. Optilised andurid võimaldavad tiikides ja paakides ööpäevaringset seiret. Need võivad käivitada alarme ja automaatselt aktiveerida aeraatorid, kui tase langeb liiga madalale, ennetades kalade hukkumist ja kaitstes tootmist.
- Teaduslikud uuringud:
- Kasutatakse okeanograafilistes uuringutes, limnoloogilistes uuringutes ja ökotoksikoloogilistes katsetes, kus on oluline saada ülitäpseid ja vähese interferentsiga lahustunud hapniku andmeid.
- Tööstuslik protsessivesi:
- Sellistes süsteemides nagu elektrijaamade ja keemiatehaste jahutusvesi, lahustunud hapniku jälgimine korrosiooni ja biosaastumise kontrollimiseks.
3. Rakendusjuhtumiuuring Filipiinidel
Kuna Filipiinid on saarestikuriik, sõltub nende majandus suuresti vesiviljelusest ja turismist ning nad seisavad silmitsi ka linnastumisest tuleneva veereostuse probleemidega. Seetõttu on vee kvaliteedi, eriti lahustunud hapniku sisalduse jälgimine äärmiselt oluline.
Juhtumiuuring: nutikas lahustunud hapniku seire- ja õhustussüsteem Laguna de Bay vesiviljelusvööndites
Taust:
Laguna de Bay on Filipiinide suurim järv, mille ümbrus on vesiviljeluse, peamiselt tilapia ja piimakalade (Bangus) jaoks ülioluline. Järve ohustab aga eutrofeerumine. Kuumadel suvekuudel võib vee kihistumine sügavamates kihtides põhjustada hüpoksiat, mis sageli põhjustab massilist kalade hukkumist („kalasurmad“) ja toob põllumeestele kaasa märkimisväärset majanduslikku kahju.
Rakenduse lahendus:
Kalandus- ja veevarude büroo (BFAR) edendas koostöös kohalike omavalitsustega optilistel lahustunud hapniku anduritel põhineva intelligentse veekvaliteedi seire- ja kontrollisüsteemi kasutamist suurtes kaubanduslikes taludes ja järve võtmepiirkondades.
Süsteemi komponendid ja töövoog:
- Seirepunktid: Kalatiikide erinevatesse punktidesse (eriti sügavamatesse piirkondadesse) ja järve võtmekohtadesse paigaldati optiliste lahustunud hapniku anduritega varustatud mitmeparameetrilised veekvaliteedi poid. Need andurid valiti järgmistel põhjustel:
- Vähene hooldusvajadus: Nende pikk hooldusvaba tööiga sobib ideaalselt piirkondadesse, kus on piiratud tehniline personal.
- Vastupidavus häiretele: Vähem altid riketele orgaaniliselt rikastes ja hägustes vesiviljelusvetes saastumise tõttu.
- Reaalajas andmed: suudab edastada andmeid iga minuti tagant, võimaldades äkiliste lahustunud hapniku languste kiiret tuvastamist.
- Andmeedastus: Andurite andmeid edastatakse reaalajas traadita võrkude (nt GPRS/4G või LoRa) kaudu pilveplatvormile ja põllumeeste mobiilirakendustesse.
- Nutikas juhtimine ja varajane hoiatus:
- Platvormi pool: pilveplatvormile on seatud lahustunud hapniku alarmi läved (nt alla 3 mg/l).
- Kasutaja pool: Põllumajandustootjad saavad helisignaale/visuaalseid märguandeid, SMS-teateid või rakenduse märguandeid.
- Automaatne juhtimine: süsteem saab aeraatorid automaatselt aktiveerida, kuni lahustunud hapniku tase on taastunud ohutusse vahemikku.
Tulemused:
- Kalade suremuse vähenemine: Varajased hoiatused ja automaatne õhutamine hoidsid edukalt ära mitu kalade hukkumist, mille põhjustasid kriitiliselt madal lahustunud hapniku tase öösel või varahommikul.
- Suurem põllumajandustõhusus: Põllumajandustootjad saavad söötmist ja õhutamist teaduslikumalt hallata, vähendades elektrikulusid (vältides õhutajate ööpäevaringset töötamist) ning parandades söödavääringu suhtarvu ja kalade kasvukiirust.
- Keskkonnajuhtimise andmed: järve seirejaamad pakuvad BFAR-ile pikaajalisi ajalis-ruumilisi lahustunud hapniku andmeid, mis aitavad analüüsida eutrofeerumise suundumusi ja kujundada teaduslikumaid järvemajanduspoliitikaid.
Kokkuvõte:
Arengumaades, näiteks Filipiinidel, kus vesiviljelus on suurte riskidega ja infrastruktuuriga võib kaasneda probleeme, on optilised lahustunud hapniku andurid osutunud ideaalseks tehnoloogiliseks tööriistaks täppisvesiviljeluse ja nutika keskkonnajuhtimise jaoks tänu oma vastupidavusele, vähesele hooldusele ja suurele töökindlusele. Need mitte ainult ei aita põllumeestel riske maandada ja sissetulekut suurendada, vaid pakuvad ka võimsat andmetuge Filipiinide väärtuslike veeökosüsteemide kaitsmiseks.
Samuti saame pakkuda mitmesuguseid lahendusi
1. Käeshoitav mõõtur mitme parameetriga vee kvaliteedi mõõtmiseks
2. Ujuvpoi süsteem mitme parameetriga veekvaliteedi jaoks
3. Automaatne puhastushari mitme parameetriga veeanduri jaoks
4. Täielik serverite ja tarkvara traadita mooduli komplekt, toetab RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN-i
Lisateabe saamiseks ANDUR teavet
Palun võtke ühendust ettevõttega Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Ettevõtte veebisait:www.hondetechco.com
Tel: +86-15210548582
Postituse aeg: 30. okt 2025