अनलाइन पानी गुणस्तर निगरानी सेन्सर को परिभाषा

पानी गुणस्तर सेन्सर को परिभाषा

पानी गुणस्तर सेन्सर एक विश्लेषणात्मक उपकरण हो जुन जल निकायहरूमा एक वा बढी विशिष्ट भौतिक वा रासायनिक गुणहरू पत्ता लगाउन र यी गुणहरूको एकाग्रता वा तीव्रतालाई विद्युतीय संकेतहरूमा रूपान्तरण गर्न सक्षम हुन्छ जुन रेकर्ड, प्रदर्शन र प्रशोधन गर्न सकिन्छ।

सरल शब्दहरूमा, यसको मुख्य कार्यहरू ' धारणा' र 'रूपान्तरण' हुन् :

धारणा: विशिष्ट संवेदनशील तत्वहरू (जस्तै इलेक्ट्रोड, झिल्ली, अप्टिकल प्रोबहरू) मार्फत, पानीको नमूनामा लक्षित पदार्थहरूसँग भौतिक वा रासायनिक प्रतिक्रियाहरू हुन्छन्।

रूपान्तरण: प्रतिक्रिया (जस्तै सम्भाव्यता, वर्तमान, प्रकाश तीव्रता, र तापमान परिवर्तनहरू) को कारणले हुने परिवर्तनहरूलाई मानकीकृत विद्युतीय संकेतहरूमा रूपान्तरण गर्नुहोस् (जस्तै 4-20mA वर्तमान, डिजिटल संकेतहरू)।

पानीको गुणस्तर सेन्सरहरू आधुनिक पानीको गुणस्तर अनुगमन प्रणालीहरू निर्माण गर्नका लागि आधारभूत एकाइहरू हुन्, जस्तै अनलाइन स्वचालित निगरानी स्टेशनहरू, बोयहरू, र मोबाइल निगरानी जहाजहरू।

2. मापनको लागि परम्परागत 5 प्यारामिटरहरू के हुन्?

पानीको गुणस्तरका पाँच परम्परागत मापदण्डहरू पानीको गुणस्तरको आधारभूत स्थितिको मूल्याङ्कन गर्नका लागि सबैभन्दा आधारभूत र मुख्य सूचकहरू हुन्। तिनीहरू सामान्यतया समावेश छन्:

तापमान: यसले पानीमा घुलनशील अक्सिजन, सूक्ष्मजीवहरूको गतिविधि र रासायनिक प्रतिक्रियाहरूको दरलाई असर गर्छ, र यो एक आधारभूत प्यारामिटर हो जुन लगभग सबै मापनहरूमा सुधार गर्न आवश्यक छ।

pH मान: यसले जल निकायहरूको अम्लता वा क्षारीयतालाई चित्रण गर्छ र जलीय जीवहरूको अस्तित्व र प्रदूषकहरूको स्थानान्तरण र रूपान्तरणमा निर्णायक प्रभाव पार्छ।

घुलनशील अक्सिजन: यसले पानीमा घुलनशील आणविक अक्सिजनको एकाग्रतालाई बुझाउँछ र जल निकायहरूको आत्म-शुद्धीकरण क्षमता मापन गर्न र जलीय जीवहरूको अस्तित्व स्थितिको मूल्याङ्कन गर्ने मुख्य सूचक हो।

चालकता: यसले अप्रत्यक्ष रूपमा पानीमा घुलनशील आयनको कुल एकाग्रता (जस्तै, लवणता वा कुल घुलनशील ठोस TDS) लाई चित्रण गर्दछ, र खनिजीकरण वा जल निकायहरूको प्रदूषणको डिग्री निर्धारण गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ।

टर्बिडिटी: यसले पानीमा निलम्बित कणहरू (जस्तै तलछट, शैवाल, र जैविक पदार्थ) को कारणले गर्दा जल निकायहरूले प्रकाशको मार्गमा बाधा पुर्‍याउँछ भन्ने डिग्रीलाई संकेत गर्दछ र संवेदी गुणहरू र सरसफाइको महत्त्वपूर्ण सूचक हो।

नोट: केहि विशिष्ट परिदृश्यहरूमा, 'पाँच प्यारामिटरहरू' थोरै फरक हुन सक्छ। उदाहरणका लागि, 'REDOX सम्भाव्यता' वा 'लवणता' कहिलेकाहीं समावेश गर्न सकिन्छ, तर माथिका पाँचहरू सबैभन्दा सामान्य र मान्यता प्राप्त परिभाषाहरू हुन्।

3. कुन प्रकारका अप्टिकल सेन्सरहरू समावेश छन्?

अप्टिकल सेन्सरहरूले पदार्थ र प्रकाश (जस्तै अवशोषण, स्क्याटरिङ, फ्लोरोसेन्स, फस्फोरेसेन्स, आदि) बीचको अन्तरक्रिया सिद्धान्तहरूमा आधारित मापन गर्दछ। तिनीहरूसँग सामान्यतया अभिकर्मकहरूको आवश्यकता पर्दैन, छिटो प्रतिक्रिया र इलेक्ट्रोम्याग्नेटिक हस्तक्षेपको लागि कम संवेदनशील हुने फाइदाहरू छन्।

मुख्य प्रकारहरू समावेश छन्:

पराबैंगनी देखिने प्रकाश अवशोषण स्पेक्ट्रम सेन्सर

सिद्धान्त: पानीको नमूनाहरूले पराबैंगनी वा विशिष्ट तरंग लम्बाइको दृश्य प्रकाशलाई अवशोषित गर्ने डिग्री नाप्नुहोस्, र बियर-ल्याम्बर्टको नियममा आधारित प्रदूषकहरूको एकाग्रता गणना गर्नुहोस्।

आवेदन: मापन COD (रासायनिक अक्सिजन माग), NO3-N (नाइट्रेट नाइट्रोजन), TOC (कुल जैविक कार्बन), विशिष्ट जैविक पदार्थहरू (जस्तै बेन्जिन श्रृंखला पदार्थहरू), आदि।

प्रतिदीप्ति सेन्सर

सिद्धान्त: पानीको नमूनामा एक विशिष्ट तरंग लम्बाइ (उत्तेजना प्रकाश) को प्रकाश चम्किन्छ, र उत्तेजित भएपछि पदार्थले उत्सर्जित लामो तरंग लम्बाइको प्रकाश (उत्सर्जन प्रकाश) को तीव्रता नाप्छ।

आवेदन

क्लोरोफिल एक सेन्सर: शैवालमा क्लोरोफिलको प्रतिदीप्तता तीव्रता मापन गरेर, यसले शैवालको एकाग्रता अनुमान गर्दछ र शैवाल फूलहरूको प्रारम्भिक चेतावनीको लागि महत्त्वपूर्ण उपकरण हो।

CDOM/FDOM सेन्सरहरू: रंगीन/फ्लोरोसेन्ट घुलनशील जैविक पदार्थको एकाग्रता मापन गर्नुहोस्, जैविक प्रदूषण ट्र्याक गर्न र पानीको युट्रोफिकेशन मूल्याङ्कन गर्न प्रयोग गरिन्छ।

पेट्रोलियम सेन्सरहरू: कच्चा तेलमा polycyclic सुगन्धित हाइड्रोकार्बनहरूको फ्लोरोसेन्स विशेषताहरू प्रयोग गर्दै, तिनीहरूले तेल प्रदूषण निगरानी गर्छन्।

टर्बिडिटी / बिखरिएको प्रकाश सेन्सर

सिद्धान्त: पानीमा निलम्बित कणहरू द्वारा प्रकाशको बिखर्ने तीव्रता मापन गर्नुहोस्। 90° वा 180° (प्रसारित प्रकाश) को कोण भएका डिटेक्टरहरू सामान्यतया प्रयोग गरिन्छ।

आवेदन: टर्बिडिटी को प्रत्यक्ष मापन।

लेजर स्पेक्ट्रम सेन्सर

सिद्धान्त: लेजरलाई प्रकाश स्रोतको रूपमा प्रयोग गर्दै, यसमा राम्रो मोनोक्रोमेटिकिटी र उच्च चमकको फाइदाहरू छन्, र रामन स्पेक्ट्रोस्कोपी र ट्युनेबल डायोड लेजर अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी जस्ता अत्यन्त संवेदनशील मापनहरू प्राप्त गर्न सक्छन्।

आवेदन: यो घुलनशील ग्यासहरू (जस्तै मिथेन CH4, कार्बन डाइअक्साइड CO2) र विभिन्न ट्रेस प्रदूषकहरू मापन गर्न प्रयोग गरिन्छ।

4. कस्ता प्रकारका आयन सेन्सरहरू समावेश छन्?

आयन सेन्सरहरू मुख्यतया पानीमा विशिष्ट आयनहरूको एकाग्रता पत्ता लगाउन प्रयोग गरिन्छ, र तिनीहरूको कोर आयन-चयनित इलेक्ट्रोड वा समान इलेक्ट्रोकेमिकल सेन्सिङ टेक्नोलोजीहरूमा हुन्छ।

मुख्य प्रकारहरू समावेश छन्:

आयन-चयनित इलेक्ट्रोड

सिद्धान्त: इलेक्ट्रोडको शीर्षमा, त्यहाँ एक विशेष आयन-चयनित झिल्ली छ जसले लक्ष्य आयनलाई मात्र प्रतिक्रिया दिन्छ, जसले गर्दा झिल्लीको दुबै छेउमा सम्भावित भिन्नता उत्पन्न हुन्छ। यो सम्भावित भिन्नता को परिमाण आयन एकाग्रता (Nernst समीकरण) को लोगारिदम को सीधा समानुपातिक छ।

सामान्य प्रकारहरू

pH इलेक्ट्रोड: सबैभन्दा क्लासिक ISE, H+ को लागी संवेदनशील।

अमोनिया नाइट्रोजन इलेक्ट्रोड: यसले पानीमा NH3 लाई ग्यास पारिमेशन झिल्ली मार्फत नाप्छ र त्यसपछि यसलाई अमोनिया नाइट्रोजन एकाग्रतामा रूपान्तरण गर्दछ।

नाइट्रेट इलेक्ट्रोड: मापन NO3-।

फ्लोराइड इलेक्ट्रोड: मापन F-।

साइनाइड इलेक्ट्रोड: मापन CN-।

क्याल्सियम, पोटासियम, सोडियम, क्लोराइड आयन इलेक्ट्रोड, आदि।

भोल्ट एम्पियर सेन्सर

सिद्धान्त: काम गर्ने इलेक्ट्रोडमा फरक भोल्टेज लागू गरेर, REDOX प्रतिक्रिया द्वारा उत्पन्न वर्तमान मापन गरिन्छ। शिखर वर्तमान आयन एकाग्रता संग सम्बन्धित छ।

आवेदन: यो प्रायः भारी धातु आयनहरू मापन गर्न प्रयोग गरिन्छ, जस्तै नेतृत्व Pb⊃2;⁺, क्याडमियम Cd⊃2;⁺, तामा Cu⊃2;⁺, जस्ता Zn⊃2;⁺, आदि, अत्यधिक उच्च संवेदनशीलता संग।

सारांश र तुलना

सेन्सर श्रेणी	मूल सिद्धान्त	फाइदाहरू	सामान्य मापन सूचकहरू
अप्टिकल सेन्सर	प्रकाश र पदार्थ बीचको अन्तरक्रिया (अवशोषण, बिखर्ने, प्रतिदीप्ति)	यसलाई कुनै अभिकर्मकहरू आवश्यक पर्दैन, छिटो प्रतिक्रिया छ, लगातार निगरानी गर्न सकिन्छ, र अपेक्षाकृत कम मर्मत आवश्यक छ	टर्बिडिटी, सीओडी, क्लोरोफिल ए, नाइट्रेट, घुलनशील जैविक पदार्थ
आयन सेन्सर	इलेक्ट्रोकेमिकल सम्भाव्यता वा वर्तमानमा परिवर्तनहरू (आयन-चयनित झिल्ली, REDOX प्रतिक्रियाहरू)	राम्रो चयनशीलता, प्रत्यक्ष मापन, र बहु ​​आयनहरूमा लागू	अमोनिया नाइट्रोजन, नाइट्रेट, फ्लोराइड, साइनाइड, pH, विभिन्न भारी धातु आयनहरू