Optički senzori rastvorenog kiseonika (ODO), poznati i kao senzori zasnovani na fluorescenciji, predstavljaju modernu tehnologiju koja se razlikuje od tradicionalnih metoda membranskih elektroda (Clark ćelije). Njihova osnovna karakteristika je korištenje gašenja fluorescencije za mjerenje koncentracije rastvorenog kiseonika u vodi.
Princip rada:
Vrh senzora je prekriven membranom impregniranom fluorescentnom bojom. Kada se ova boja pobudi određenom talasnom dužinom plave svjetlosti, ona emituje crvenu svjetlost. Ako su molekule kiseonika prisutne u vodi, one se sudaraju sa pobuđenim molekulama boje, što uzrokuje smanjenje intenziteta fluorescencije i kraći životni vijek fluorescencije. Mjerenjem ove promjene u životnom vijeku ili intenzitetu fluorescencije, koncentracija rastvorenog kiseonika može se precizno izračunati.
Ključne karakteristike:
- Bez potrošnje kisika, bez elektrolita:
- Ovo je najosnovnija razlika u odnosu na metodu membranske elektrode. Optički senzori ne troše kisik iz uzorka, pružajući preciznije rezultate, posebno u vodenim tijelima s malim protokom ili statičnim vodenim tijelima.
- Nema potrebe za zamjenom elektrolita ili membrana, što značajno smanjuje održavanje.
- Malo održavanja, visoka stabilnost:
- Nema problema sa začepljenjem membrane, trovanjem elektroda ili kontaminacijom elektrolita.
- Dugi intervali kalibracije, često zahtijevaju kalibraciju samo svakih nekoliko mjeseci ili čak i duže.
- Brzi odziv i visoka tačnost:
- Vrlo brz odgovor na promjene rastvorenog kisika, omogućavajući snimanje dinamičkih promjena kvalitete vode u stvarnom vremenu.
- Na mjerenja ne utiče brzina protoka ili interferirajuće supstance poput sulfida, što nudi superiorniju tačnost i stabilnost u poređenju s tradicionalnim metodama.
- Minimalno dugoročno odstupanje:
- Svojstva fluorescentne boje su vrlo stabilna, što rezultira minimalnim pomicanjem signala i osigurava dugoročnu pouzdanost mjerenja.
- Jednostavnost korištenja:
- Tipično "plug-and-play", bez dugog vremena polarizacije potrebnog nakon pokretanja; spreman za trenutno mjerenje.
Nedostaci:
- Viši početni trošak: Obično skuplji od tradicionalnih senzora s membranskim elektrodama.
- Fluorescentna membrana ima ograničen vijek trajanja: Iako je dugotrajna (obično 1-3 godine), membrana će se s vremenom fotodegradirati ili zaprljati te će je trebati zamijeniti.
- Potencijalno onečišćenje uljima i algama: Debeli sloj ulja ili biološkog onečišćenja na površini senzora može ometati pobuđivanje i prijem svjetlosti, što zahtijeva čišćenje.
2. Scenariji primjene
Zbog svojih odličnih karakteristika, optički senzori rastvorenog kiseonika se široko koriste u raznim oblastima koje zahtijevaju kontinuirano i precizno praćenje rastvorenog kiseonika:
- Postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda:
- Kritična primjena. Koristi se za praćenje rastvorenog kiseonika (DO) u aeracijskim tankovima i aerobnim/anaerobnim zonama radi optimizacije aeracije, omogućavajući preciznu kontrolu za uštedu energije i poboljšanu efikasnost tretmana.
- Monitoring prirodnih vodnih tijela (rijeke, jezera, akumulacije):
- Koristi se u stanicama za praćenje stanja okoliša za procjenu kapaciteta samoprečišćavanja vodenih tijela, statusa eutrofikacije i potencijalne hipoksije, pružajući podatke za ekološku zaštitu.
- Akvakultura:
- Otopljeni organski rastvor je žila kucavica akvakulture. Optički senzori omogućavaju 24/7 praćenje u ribnjacima i rezervoarima. Mogu aktivirati alarme i automatski aktivirati aeratore kada nivo vode padne prenisko, sprječavajući pomore riba i štiteći proizvodnju.
- Naučno istraživanje:
- Koristi se u okeanografskim istraživanjima, limnološkim studijama i ekotoksikološkim eksperimentima gdje su visokoprecizni podaci o rastvorenom kiseoniku s niskim stupnjem interferencije neophodni.
- Industrijska procesna voda:
- U sistemima poput rashladne vode u elektranama i hemijskim postrojenjima, praćenje rastvorenog rastvora (DO) radi kontrole korozije i biološkog obraštanja.
3. Studija slučaja primjene na Filipinima
Kao arhipelaška nacija, filipinska ekonomija se uveliko oslanja na akvakulturu i turizam, a istovremeno se suočava s izazovima zagađenja vode uzrokovanim urbanizacijom. Stoga je praćenje kvalitete vode, posebno rastvorenog kisika, od ključne važnosti.
Studija slučaja: Pametni sistem za praćenje rastvorenog rastvorenog gasa i aeraciju u zonama akvakulture Laguna de Bay
Pozadina:
Laguna de Bay je najveće jezero na Filipinima, a okolna područja su ključna za akvakulturu, prvenstveno za tilapiju i mliječnu ribu (Bangus). Međutim, jezero se suočava s prijetnjama eutrofikacije. Tokom vrućih ljetnih mjeseci, stratifikacija vode može dovesti do hipoksije u dubljim slojevima, što često uzrokuje masovno pomorenje riba („pomor riba“), što rezultira značajnim ekonomskim gubicima za poljoprivrednike.
Rješenje za primjenu:
Zavod za ribarstvo i vodene resurse (BFAR), u saradnji s lokalnim vlastima, promovirao je korištenje inteligentnog sistema za praćenje i kontrolu kvalitete vode zasnovanog na optičkim senzorima rastvorenog kisika u velikim komercijalnim farmama i ključnim područjima jezera.
Komponente sistema i tok rada:
- Čvorovi za praćenje: Plutače za više parametara kvalitete vode opremljene optičkim senzorima rastvorenog kisika postavljene su na različitim mjestima u ribnjacima (posebno u dubljim područjima) i ključnim lokacijama u jezeru. Ovi senzori su odabrani jer:
- Malo održavanja: Njihov dugotrajan rad bez održavanja idealan je za područja s ograničenim tehničkim osobljem.
- Otpornost na smetnje: Manje sklon kvarovima zbog onečišćenja u organski bogatim i mutnim vodama za akvakulturu.
- Podaci u realnom vremenu: Sposobni su da pružaju podatke svake minute, što omogućava brzo otkrivanje naglih padova rastvorenog rastvora.
- Prijenos podataka: Podaci senzora se prenose u stvarnom vremenu putem bežičnih mreža (npr. GPRS/4G ili LoRa) na cloud platformu i mobilne aplikacije poljoprivrednika.
- Pametna kontrola i rano upozorenje:
- Strana platforme: Platforma u oblaku ima postavljene pragove alarma za rastvoreni rastvoreni kiseonik (npr. ispod 3 mg/L).
- Strana korisnika: Poljoprivrednici primaju zvučna/vizualna upozorenja, SMS ili obavještenja putem aplikacije.
- Automatska kontrola: Sistem može automatski aktivirati aeratore dok se nivoi rastvorenog rastvora ne vrate u siguran raspon.
Rezultati:
- Smanjena smrtnost riba: Rana upozorenja i automatska aeracija uspješno su spriječili višestruke pomore riba uzrokovane kritično niskim nivoima rastvorenog rastvorenog gasa tokom noći ili ranog jutra.
- Poboljšana efikasnost poljoprivrede: Poljoprivrednici mogu na naučniji način upravljati hranjenjem i aeracijom, smanjujući troškove električne energije (izbjegavanjem 24/7 rada aeratora) i poboljšavajući omjere konverzije hrane i stope rasta ribe.
- Podaci za upravljanje okolišem: Stanice za praćenje u jezeru pružaju BFAR-u dugoročne prostorno-vremenske podatke o rastvorenom kisiku, pomažući u analizi trendova eutrofikacije i formuliranju naučnijih politika upravljanja jezerom.
Sažetak:
U zemljama u razvoju poput Filipina, gdje se akvakultura suočava s visokim rizicima, a infrastruktura može biti izazovna, optički senzori rastvorenog kiseonika pokazali su se kao idealan tehnološki alat za preciznu akvakulturu i pametno upravljanje okolišem zbog svoje izdržljivosti, niskog održavanja i visoke pouzdanosti. Oni ne samo da pomažu poljoprivrednicima da ublaže rizike i povećaju prihode, već i pružaju snažnu podršku podacima za zaštitu dragocjenih vodenih ekosistema Filipina.
Također možemo ponuditi razna rješenja za
1. Ručni mjerač za višeparametarsko mjerenje kvalitete vode
2. Sistem plutajućih plutača za višeparametarsko mjerenje kvalitete vode
3. Automatska četka za čišćenje višeparametarskog senzora vode
4. Kompletan set servera i softverskog bežičnog modula, podržava RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Za više informacija SENZORA informacije,
Molimo kontaktirajte Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Web stranica kompanije:www.hondetechco.com
Tel: +86-15210548582
Vrijeme objave: 30. oktobar 2025.