1. Онлайн суунун сапатын көзөмөлдөө сенсорлорунун аныктамасы
Суунун сапатын онлайн көзөмөлдөө сенсору реалдуу убакыт режиминде суу объектилеринин физикалык жана химиялык параметрлерин тынымсыз аныктоочу так аналитикалык түзүлүш болуп саналат. Ал субстанциянын концентрациясындагы же мүнөздүү интенсивдүүлүгүндөгү тымызын өзгөрүүлөрдү стандарттуу, иштетилүүчү электрдик сигналдарга айлантып, суунун чөйрөсүн көзөмөлдөө системалары үчүн 24/7 автоматтык түрдө жазууну, дисплейди жана маалыматтарды талдоону камсыз кылат.
Жөнөкөй сөз менен айтканда, суунун сапатын онлайн көзөмөлдөө сенсорлорунун негизги иштөө механизми эки негизги мүмкүнчүлүккө таянат:
сезүү жана
сигналды өзгөртүү.
Сезүү : Иондук электроддор, өткөрүүчү мембраналар жана оптикалык зонддор сыяктуу атайын сезгич компоненттер менен жабдылган сенсорлор суунун сапатынын реалдуу убакытта өзгөрүшүн кармап туруу үчүн суунун үлгүлөрүндөгү максаттуу заттар менен конкреттүү физикалык же химиялык реакцияларды козгойт.
Сигналдын конверсиясы : Реакциялар тарабынан түзүлгөн тымызын өзгөрүүлөр (анын ичинде потенциалдык айырма, токтун, жарыктын интенсивдүүлүгүнүн жана температуранын өзгөрүшүнүн) стандартташтырылган электрдик чыгуу сигналдарына, анын ичинде 4–20 мА аналогдук ток сигналдарына жана санарип байланыш сигналдарына айландырылат.
Суунун чөйрөсүн көзөмөлдөөнүн интеллектуалдык системаларынын негизги жабдыгы катары, суунун сапатын онлайн көзөмөлдөө сенсорлору кеңири жайылган.
Аквакультурадагы суунун сапатына мониторинг жүргүзүү системасы , онлайн автоматтык мониторинг станциялары, суунун чөйрөсүн көзөмөлдөөчү буялар, мобилдик мониторинг идиштери жана өнөр жай суунун реалдуу убакыт режиминде мониторинг сценарийлери.
2. Суунун сапатын өлчөөнүн шарттуу беш параметри
Суунун сапатынын беш шарттуу параметрлери суу объектилеринин физикалык, химиялык жана экологиялык мүнөздөмө өлчөмдөрүн камтыган суу чөйрөлөрүнүн негизги абалын баалоо үчүн эң фундаменталдуу жана авторитеттүү көрсөткүчтөр болуп саналат. жалпы таанылган негизги параметрлери болуп төмөнкүлөр саналат:
Суунун температурасы : дээрлик бардык суунун сапатын өлчөө үчүн негизги оңдоо параметри. Ал суудагы эриген кычкылтектин курамына, микробдук активдүүлүккө жана суунун химиялык реакцияларынын ылдамдыгына түздөн-түз таасир этет, суу чөйрөсүн баалоо үчүн негизги шилтеме катары кызмат кылат.
рН Маани : Суу объектилеринин кычкылдуулугун жана щелочтуулугун мүнөздөгөн негизги көрсөткүч. Ал суудагы организмдердин жашоосуна жана көбөйүшүнө, ошондой эле суудагы ар кандай булгоочу заттардын миграциясына, трансформациясына жана байышына терең таасирин тийгизет.
Эриген кычкылтек (DO) : сууда эриген кычкылтектин молекулалык концентрациясын билдирет. Бул суу объектилеринин өзүн-өзү тазалоо жөндөмдүүлүгүн баалоо жана суу экологиялык чөйрөлөрүнүн ден соолук абалын баалоо үчүн критикалык баалоо индекси.
Өткөргүчтүк : Кыйыр түрдө суунун туздуулугуна жана жалпы эриген катуу заттарга (TDS) туура келген суудагы эриген иондордун жалпы концентрациясын чагылдырат. Ал суу объектилеринин минералдашуу даражасын жана органикалык эмес булгануу деңгээлин эффективдүү мүнөздөй алат.
Булуттуулугу : Асма чөкмөлөр, балырлар, органикалык калдыктар жана башка бөлүкчөлөр менен шартталган суу объектилеринин жарыкты бөгөттөө даражасын көрсөтөт. Бул суунун тазалыгын жана токтоп калган булгануу даражасын баалоо үчүн маанилүү визуалдык жана физикалык көрсөткүч болуп саналат.
Эскертүү : Беш шарттуу параметрдин конфигурациясы конкреттүү колдонмо сценарийлери үчүн бир аз туураланышы мүмкүн. Мониторингдин жеке талаптары үчүн редокс потенциалы (ORP) же туздуулук жарым-жартылай параметрлерди алмаштырышы мүмкүн, ал эми жогорудагы беш көрсөткүч эң кеңири кабыл алынган жана тармакта таанылган стандарттуу конфигурация бойдон калууда.
3. Суунун сапатынын оптикалык сенсорлорунун классификациясы жана принциптери
Суунун сапатынын оптикалык сенсорлору суу заттарынын жана жарыктын, анын ичинде жарыкты жутуу, чачыроо, флуоресценция жана фосфоресценциянын ортосундагы оптикалык өз ара аракеттенишүүнүн негизинде суунун сапатынын параметрин аныктоону ишке ашырат. Эч кандай реагент керектөөсү, тез жооп берүү ылдамдыгы жана күчтүү анти-электромагниттик кийлигишүү жөндөмү менен алар жогорку тактыктагы суу чөйрөсүн аныктоодо негизги мониторинг аппараттары болуп калды. Негизги түрлөрү жана колдонмолору төмөндө жалпыланган:
3.1 Ультракызгылт көккө көрүнгөн (УВ-көрүү) жутуу спектринин сенсорлору
Иштөө принциби : Бир-Ламберт мыйзамына ылайык, сенсор суунун үлгүлөрүнүн белгилүү ультра кызгылт көк жана көрүнүүчү толкун узундуктарында жарык жутуу интенсивдүүлүгүн аныктайт жана абсорбенция менен заттын концентрациясынын ортосундагы сызыктуу байланыш аркылуу максаттуу булгоочу заттардын концентрациясын сандык жактан эсептейт.
Негизги Колдонмолор : Кычкылтектин химиялык керектөөсүн (COD), нитрат азотун (NO3-N), жалпы органикалык көмүртекти (TOC) жана суудагы бензол сериясы сыяктуу мүнөздүү органикалык булгоочу заттарды реалдуу убакытта аныктоо.
3.2 Флуоресценттик сенсорлор
Иштөө принциби : суунун үлгүлөрүн өзгөчө толкун узундуктагы дүүлүктүрүүчү жарык менен нурландырыңыз жана максаттуу заттардын сандык мониторингин ишке ашыруу үчүн суудагы флуоресценттик заттардын козголушу менен пайда болгон узун толкун узундуктагы эмиссиялык жарыктын интенсивдүүлүгүн аныктаңыз.
Негизги колдонмолор
• Хлорофилл-а сенсорлору: Сууда хлорофилл флуоресценциясынын интенсивдүүлүгүн аныктоо аркылуу балырлардын биомассасын жана тыгыздыгын эсептеп, балырлардын гүлдөшүнө жана суунун эвтрофикациясына эрте эскертүү бериңиз.
• CDOM/FDOM сенсорлору: түстүү эриген органикалык заттардын (CDOM) жана флуоресценттик эриген органикалык заттардын (FDOM) концентрациясын көзөмөлдөө, органикалык булганууну аныктоо жана суунун экологиясын баалоо.
• Мунай булгоочу сенсорлор: Мунай заттарындагы полициклдүү ароматтык углеводороддордун уникалдуу флуоресценттик мүнөздөмөлөрүн суунун мунайынын төгүлүшүнө жана мунайдын булганышына онлайн мониторинг жүргүзүү үчүн колдонуңуз.
3.3 Булгануу/чачыраган жарык сенсорлору
Иштөө принциби : Суудагы токтоп калган бөлүкчөлөрдөн жаралган жарыктын чачыратуу интенсивдүүлүгүн аныктоо. Ал негизинен суунун булуңдугун аныктоо үчүн 90° чачыранды жарыкты аныктоону же 180° жарыкты аныктоо режимдерин колдонот.
Негизги Колдонмолор : Жер үстүндөгү суулардагы, тиричилик канализациясындагы жана өнөр жайлык саркынды суулардагы суунун булганышын түз жана жогорку тактыкта реалдуу убакыт режиминде өлчөө.
3.4 Лазердик спектрдин сенсорлору
Иштөө принциби : лазерди жарык булагы катары кабыл алыңыз, ал жогорку монохроматтуулуктун, жогорку жарыктыктын жана аз интерференциянын артыкчылыктарына ээ. Раман спектроскопиясы жана тууралануучу диод лазердик абсорбциялык спектроскопия технологиясы менен айкалышып, ультра сезгич изди аныктоого жетишет.
Негизги Колдонмолор : изи эриген газдарды аныктоо (метан, көмүр кычкыл газы, ж.б.) жана сууда төмөн концентрациялуу микро-булгоочу, жогорку стандарттуу суу айлана-чөйрөнү жакшы мониторинг жүргүзүү үчүн жарактуу.
4. Суунун сапаты боюнча иондук сенсорлордун классификациясы
Иондук суунун сапаты сенсорлору суудагы белгилүү иондук заттарды аныктоочу профессионалдуу түзүлүштөр. Алардын негизги технологиясы ион-тандоочу электроддорго жана өнүккөн электрохимиялык сезүү принциптерине негизделген. Алар суунун үлгүлөрүндөгү максаттуу иондордун активдүүлүгүн жана концентрациясын так чагылдыра алат, жөнөкөй түзүлүшү, тез жооп берүүсү жана арзандыгы менен айырмаланат жана суунун сапатынын иондук индексинин кадимки мониторингинде кеңири колдонулат.
