1. Suyun Keyfiyyətinin Onlayn Monitorinq Sensorlarının Tərifi
Suyun keyfiyyətinin onlayn monitorinqi sensoru real vaxt rejimində su obyektlərinin fiziki və kimyəvi parametrlərini davamlı olaraq aşkar edən dəqiq analitik cihazdır. O, maddə konsentrasiyasında və ya xarakterik intensivlikdə olan incə dəyişiklikləri standart, emal oluna bilən elektrik siqnallarına çevirir və su mühitinin monitorinq sistemləri üçün 24/7 avtomatik qeyd, ekran və məlumatların təhlilinə imkan verir.
Sadə dillə desək, suyun keyfiyyətinin onlayn monitorinqi sensorlarının əsas iş mexanizmi iki əsas imkana əsaslanır:
algılama və
siqnalın çevrilməsi.
Algılama : İon elektrodları, keçirici membranlar və optik zondlar kimi xüsusi həssas komponentlərlə təchiz edilmiş sensorlar real vaxt rejimində suyun keyfiyyət dəyişikliklərini ələ keçirmək üçün su nümunələrindəki hədəf maddələrlə xüsusi fiziki və ya kimyəvi reaksiyaları işə salır.
Siqnalın çevrilməsi : Reaksiyaların yaratdığı incə dəyişikliklər (potensial fərq, cərəyan, işıq intensivliyi və temperatur dəyişiklikləri daxil olmaqla) 4–20 mA analoq cərəyan siqnalları və rəqəmsal rabitə siqnalları daxil olmaqla standart elektrik çıxış siqnallarına çevrilir.
Ağıllı su mühitinin monitorinqi sistemlərinin əsas qabaqcıl avadanlığı olaraq, onlayn suyun keyfiyyətinə nəzarət sensorları geniş şəkildə istifadə olunur.
Akvakultura Suyun Keyfiyyətinə Nəzarət Sistemi , onlayn avtomatik monitorinq stansiyaları, su mühitinə nəzarət şamandıraları, mobil monitorinq gəmiləri və sənaye suyunun real vaxt rejimində monitorinq ssenariləri.
2. Beş Adi Su Keyfiyyətinin Ölçmə Parametrləri
Beş şərti su keyfiyyəti parametrləri su obyektlərinin fiziki, kimyəvi və ekoloji xarakteristikası ölçülərini əhatə edən su mühitinin əsas vəziyyətini qiymətləndirmək üçün ən fundamental və mötəbər göstəricilərdir. Ümumi qəbul edilmiş əsas parametrlər aşağıdakılardır:
Suyun temperaturu : Demək olar ki, bütün suyun keyfiyyətinin ölçülməsi üçün əsas korreksiya parametri. O, suda həll olunmuş oksigen tərkibinə, mikrob aktivliyinə və suyun kimyəvi reaksiyalarının sürətinə birbaşa təsir edir və su mühitinin qiymətləndirilməsi üçün əsas istinad kimi xidmət edir.
pH Dəyəri : Su obyektlərinin turşuluğunu və qələviliyini xarakterizə edən əsas göstərici. O, su orqanizmlərinin sağ qalmasına və çoxalmasına, həmçinin suda müxtəlif çirkləndiricilərin miqrasiyasına, çevrilməsinə və zənginləşməsinə dərindən təsir göstərir.
Həll edilmiş Oksigen (DO) : Suda həll olunan molekulyar oksigenin konsentrasiyasına aiddir. Bu, su obyektlərinin özünütəmizləmə qabiliyyətini qiymətləndirmək və su ekoloji mühitlərinin sağlamlıq vəziyyətini qiymətləndirmək üçün kritik qiymətləndirmə indeksidir.
Keçiricilik : Suyun duzluluğuna və ümumi həll olunmuş bərk maddələrə (TDS) uyğun gələn suda həll olunmuş ionların ümumi konsentrasiyasını dolayı yolla əks etdirir. Su obyektlərinin minerallaşma dərəcəsini və qeyri-üzvi çirklənmə səviyyəsini effektiv şəkildə xarakterizə edə bilər.
Bulanıqlıq : Asılı çöküntülər, yosunlar, üzvi tullantılar və digər hissəciklər nəticəsində yaranan su obyektlərinin işığı maneə törətmə dərəcəsini göstərir. Suyun təmizliyini və dayanıqlı çirklənmə dərəcəsini qiymətləndirmək üçün vacib vizual və fiziki göstəricidir.
Qeyd : Beş şərti parametrin konfiqurasiyası xüsusi tətbiq ssenariləri üçün bir qədər düzəldilə bilər. Fərdi monitorinq tələbləri üçün redoks potensialı (ORP) və ya duzluluq qismən parametrləri əvəz edə bilər, yuxarıda göstərilən beş göstərici isə ən geniş şəkildə qəbul edilmiş və sənaye tərəfindən tanınmış standart konfiqurasiya olaraq qalır.
3. Suyun keyfiyyətinin optik sensorlarının təsnifatı və prinsipləri
Suyun keyfiyyətinin optik sensorları su maddələri və işıq arasında, o cümlədən işığın udulması, səpilməsi, flüoresans və fosforessensiya kimi optik qarşılıqlı təsir xüsusiyyətlərinə əsaslanaraq suyun keyfiyyət parametrlərinin aşkarlanmasını həyata keçirir. Heç bir reagent istehlakı, sürətli cavab sürəti və güclü anti-elektromaqnit müdaxilə qabiliyyəti ilə onlar yüksək dəqiqlikli su mühitinin aşkarlanmasında əsas monitorinq cihazlarına çevriliblər. Əsas növlər və tətbiqlər aşağıda ümumiləşdirilmişdir:
3.1 Ultraviyole Görünən (UV-Görünən) Absorbsiya Spektr Sensorları
İş prinsipi : Beer-Lambert Qanununa əsasən, sensor xüsusi ultrabənövşəyi və görünən dalğa uzunluqlarında su nümunələrinin işığın udulma intensivliyini aşkar edir və udma və maddə konsentrasiyası arasındakı xətti əlaqə vasitəsilə hədəf çirkləndiricilərin konsentrasiyasını kəmiyyətcə hesablayır.
Əsas Tətbiqlər : Kimyəvi oksigen tələbatının (COD), nitrat azotunun (NO3-N), ümumi üzvi karbonun (TOC) və suda benzol seriyası kimi xarakterik üzvi çirkləndiricilərin real vaxt rejimində aşkarlanması.
3.2 Floresan Sensorları
İş prinsipi : Hədəf maddələrin kəmiyyət monitorinqini həyata keçirmək üçün su nümunələrini xüsusi dalğa uzunluğu həyəcanlandırma işığı ilə şüalandırın və suda flüoresan maddələrin həyəcanlanması nəticəsində yaranan uzun dalğalı emissiya işığının intensivliyini aşkar edin.
Əsas Tətbiqlər
• Xlorofil-a Sensorları: Suda xlorofil flüoresans intensivliyini aşkar edərək, yosunların çiçəklənməsi və suyun evtrofikasiyası üçün erkən xəbərdarlıq etməklə yosunların biokütləsini və sıxlığını təxmin edin.
• CDOM/FDOM Sensorları: Üzvi çirklənmənin izlənməsi və suyun ekoloji qiymətləndirilməsi üçün tətbiq olunan rəngli həll olunmuş üzvi maddələrin (CDOM) və floresan həll olunmuş üzvi maddələrin (FDOM) konsentrasiyasına nəzarət edin.
• Nefti Çirkləndirici Sensorlar: Su neftinin dağılmasının və neftin çirklənməsinin onlayn monitorinqini həyata keçirmək üçün neft maddələrindəki polisiklik aromatik karbohidrogenlərin unikal flüoresan xüsusiyyətlərindən istifadə edin.
3.3 Bulanıqlıq/Səpələnmiş İşıq Sensorları
İş prinsipi : Suda asılı hissəciklərin yaratdığı işığın səpilmə intensivliyini aşkar edin. Suyun bulanıqlığını ölçmək üçün əsasən 90° səpələnmiş işığın aşkarlanması və ya 180° ötürülən işığın aşkarlanması rejimlərini qəbul edir.
Əsas Tətbiqlər : Səth sularında, məişət çirkab sularında və sənaye çirkab sularında suyun bulanıqlığının birbaşa və yüksək dəqiqliklə real vaxt ölçülməsi.
3.4 Lazer Spektr Sensorları
İş prinsipi : Yüksək monoxromatiklik, yüksək parlaqlıq və aşağı müdaxilə üstünlüklərinə malik olan işıq mənbəyi kimi lazeri qəbul edin. Raman spektroskopiyası və tənzimlənən diod lazer udma spektroskopiyası texnologiyası ilə birlikdə ultra həssas iz aşkarlamasına nail olur.
Əsas Tətbiqlər : Suda yüksək standartlı su mühitinin incə monitorinqi üçün uyğun olan iz həll edilmiş qazların (metan, karbon dioksid və s.) və aşağı konsentrasiyalı mikro çirkləndiricilərin aşkarlanması.
4. İon suyun keyfiyyət sensorlarının təsnifatı
İon suyun keyfiyyəti sensorları suda xüsusi ion maddələri üçün peşəkar aşkarlama cihazlarıdır. Onların əsas texnologiyası ion seçici elektrodlara və qabaqcıl elektrokimyəvi hissetmə prinsiplərinə əsaslanır. Onlar sadə quruluşa, sürətli reaksiyaya və aşağı qiymətə malik olan su nümunələrində hədəf ionların aktivliyini və konsentrasiyasını dəqiqliklə tuta bilir və adi suyun keyfiyyətinin ion indeksinin monitorinqində geniş istifadə olunur.
