Ang kahulugan ng online water quality monitoring sensors

Ang online na water quality monitoring sensor ay isang precision analytical device na patuloy na nakakakita ng mga pisikal at kemikal na parameter ng mga anyong tubig sa real time. Kino-convert nito ang mga banayad na pagbabago sa konsentrasyon ng sangkap o intensity ng katangian sa karaniwang, naprosesong mga signal ng kuryente, na nagpapagana ng 24/7 na awtomatikong pag-record, pagpapakita, at pagsusuri ng data para sa mga sistema ng pagsubaybay sa kapaligiran ng tubig.

Sa madaling salita, ang pangunahing mekanismo ng pagtatrabaho ng mga online water quality monitoring sensor ay umaasa sa dalawang pangunahing kakayahan: sensing at signal conversion.

Sensing : Nilagyan ng mga nakalaang sensitibong bahagi gaya ng mga ion electrodes, permeable membrane, at optical probe, ang mga sensor ay nagti-trigger ng mga partikular na pisikal o kemikal na reaksyon na may mga target na substance sa mga sample ng tubig upang makuha ang real-time na mga pagbabago sa kalidad ng tubig.

Conversion ng Signal : Ang mga banayad na pagbabagong nabuo ng mga reaksyon (kabilang ang potensyal na pagkakaiba, kasalukuyang, intensity ng liwanag, at mga pagkakaiba-iba ng temperatura) ay kino-convert sa mga standardized na electrical output signal, kabilang ang 4–20 mA analog current signal at digital communication signal.

Bilang pangunahing front-end na hardware ng intelligent na water environment monitoring system, ang mga online water quality monitoring sensor ay malawakang naka-deploy sa Aquaculture Water Quality Monitoring System , online na awtomatikong monitoring station, water environment monitoring buoys, mobile monitoring vessel, at pang-industriya na tubig real-time na mga senaryo sa pagsubaybay.

Ang limang kumbensyonal na mga parameter ng kalidad ng tubig ay ang pinakapangunahing at awtoritatibong mga tagapagpahiwatig para sa pagsusuri ng pangunahing estado ng mga kapaligiran ng tubig, na sumasaklaw sa pisikal, kemikal at ekolohikal na mga dimensyon ng katangian ng mga anyong tubig. Ang pangkalahatang kinikilalang mga pangunahing parameter ay ang mga sumusunod:

Temperatura ng Tubig : Isang pangunahing parameter ng pagwawasto para sa halos lahat ng pagsukat ng kalidad ng tubig. Direktang naaapektuhan nito ang nilalaman ng dissolved oxygen sa tubig, aktibidad ng microbial, at ang rate ng mga reaksiyong kemikal ng tubig, na nagsisilbing pangunahing sanggunian para sa pagtatasa sa kapaligiran ng tubig.

Halaga ng pH : Isang pangunahing tagapagpahiwatig na nagpapakilala sa acidity at alkalinity ng mga anyong tubig. Malaki ang impluwensya nito sa kaligtasan at pagpaparami ng mga organismo sa tubig, gayundin ang paglipat, pagbabago, at pagpapayaman ng iba't ibang pollutant sa tubig.

Dissolved Oxygen (DO) : Tumutukoy sa konsentrasyon ng molecular oxygen na natunaw sa tubig. Ito ay isang kritikal na index ng pagsusuri para sa paghusga sa kapasidad ng paglilinis sa sarili ng mga anyong tubig at pagtatasa sa katayuan ng kalusugan ng mga kapaligirang ekolohikal na tubig.

Conductivity : Hindi direktang sinasalamin ang kabuuang konsentrasyon ng mga dissolved ions sa tubig, na tumutugma sa water salinity at total dissolved solids (TDS). Maaari itong epektibong makilala ang antas ng mineralization at antas ng hindi organikong polusyon ng mga anyong tubig.

Turbidity : Isinasaad ang antas ng pagharang ng liwanag ng mga anyong tubig na dulot ng mga nasuspinde na sediment, algae, mga organikong debris at iba pang particulate matter. Ito ay isang mahalagang visual at pisikal na tagapagpahiwatig para sa pagsusuri ng kalinisan ng tubig at nasuspinde na antas ng polusyon.

Tandaan : Ang pagsasaayos ng limang kumbensyonal na parameter ay maaaring bahagyang maisaayos para sa mga partikular na sitwasyon ng aplikasyon. Para sa mga pangangailangan ng indibidwal na pagsubaybay, maaaring palitan ng redox potential (ORP) o kaasinan ang mga bahagyang parameter, habang ang limang indicator sa itaas ay nananatiling pinaka-tinatanggap at kinikilala sa industriya na karaniwang pagsasaayos.

Napagtatanto ng mga sensor ng kalidad ng tubig sa optikal ang pagtukoy ng parameter ng kalidad ng tubig batay sa mga katangian ng optical interaction sa pagitan ng mga sangkap ng tubig at liwanag, kabilang ang pagsipsip ng liwanag, pagkalat, pag-ilaw at phosphorescence. Nagtatampok ng walang pagkonsumo ng reagent, mabilis na pagtugon sa bilis, at malakas na anti-electromagnetic interference na kakayahan, sila ay naging mainstream monitoring device sa high-precision water environment detection. Ang mga pangunahing uri at aplikasyon ay nakabuod sa ibaba:

Prinsipyo sa Paggawa : Ayon sa Beer-Lambert Law, nakikita ng sensor ang intensity ng pagsipsip ng liwanag ng mga sample ng tubig sa partikular na ultraviolet at nakikitang mga wavelength, at kinakalkula ang dami ng konsentrasyon ng mga target na pollutant sa pamamagitan ng linear na relasyon sa pagitan ng absorbance at konsentrasyon ng substance.

Pangunahing Aplikasyon : Real-time na pagtuklas ng chemical oxygen demand (COD), nitrate nitrogen (NO3-N), kabuuang organic carbon (TOC), at mga katangiang organikong pollutant tulad ng benzene series sa tubig.

Prinsipyo ng Paggawa : Mag-irradiate ng mga sample ng tubig na may tiyak na wavelength na liwanag ng paggulo, at tuklasin ang intensity ng long-wavelength na emission light na nabuo ng paggulo ng mga fluorescent substance sa tubig, upang mapagtanto ang quantitative monitoring ng target substance.

Pangunahing Aplikasyon

• Chlorophyll-a Sensors: Tantyahin ang algal biomass at density sa pamamagitan ng pag-detect ng chlorophyll fluorescence intensity sa tubig, na nagbibigay ng maagang babala para sa algal bloom at water eutrophication.

• CDOM/FDOM Sensors: Subaybayan ang konsentrasyon ng colored dissolved organic matter (CDOM) at fluorescent dissolved organic matter (FDOM), na inilapat sa organic pollution tracing at water ecological assessment.

• Petroleum Pollutant Sensors: Gamitin ang mga kakaibang katangian ng fluorescence ng polycyclic aromatic hydrocarbons sa mga petroleum substance upang maisakatuparan ang online na pagsubaybay sa water oil spill at oil pollution.

Prinsipyo ng Paggawa : Alamin ang intensity ng scattering ng liwanag na nabuo ng mga nasuspinde na particle sa tubig. Ito ay kadalasang gumagamit ng 90° scattered light detection o 180° transmitted light detection mode upang mabilang ang labo ng tubig.

Mga Pangunahing Aplikasyon : Direkta at mataas na katumpakan sa real-time na pagsukat ng labo ng tubig sa ibabaw ng tubig, domestic dumi sa alkantarilya at pang-industriya na wastewater.

Prinsipyo sa Paggawa : I-adopt ang laser bilang pinagmumulan ng liwanag, na may mga pakinabang ng mataas na monochromaticity, mataas na ningning at mababang interference. Pinagsama sa Raman spectroscopy at tunable diode laser absorption spectroscopy technology, nakakamit nito ang ultra-sensitive na trace detection.

Pangunahing Aplikasyon : Pagtuklas ng mga bakas na dissolved na gas (methane, carbon dioxide, atbp.) at mababang-konsentrasyon ng mga micro-pollutants sa tubig, na angkop para sa mataas na pamantayan ng tubig sa kapaligiran ng fine monitoring.

Ang mga sensor ng kalidad ng tubig ng Ion ay mga propesyonal na aparato sa pagtuklas para sa mga partikular na ionic na sangkap sa tubig. Ang kanilang pangunahing teknolohiya ay batay sa mga ion-selective electrodes at advanced na electrochemical sensing na mga prinsipyo. Maaari nilang tumpak na makuha ang aktibidad at konsentrasyon ng mga target na ion sa mga sample ng tubig, na nagtatampok ng simpleng istraktura, mabilis na pagtugon at mababang gastos, at malawakang ginagamit sa kumbensyonal na pagsubaybay sa ionic index ng kalidad ng tubig.