Floresan tabanlı sensörler olarak da bilinen Optik Çözünmüş Oksijen (ODO) sensörleri, geleneksel membran elektrot yöntemlerine (Clark hücreleri) kıyasla modern bir teknolojidir. Temel özellikleri, sudaki çözünmüş oksijen konsantrasyonunu ölçmek için floresan söndürme yönteminin kullanılmasıdır.
Çalışma Prensibi:
Sensörün ucu, floresan boya emdirilmiş bir zarla kaplıdır. Bu boya, belirli bir dalga boyundaki mavi ışıkla uyarıldığında kırmızı ışık yayar. Suda oksijen molekülleri varsa, uyarılmış boya molekülleriyle çarpışırlar ve bu da floresan yoğunluğunda bir azalmaya ve floresan ömrünün kısalmasına neden olur. Floresan ömründeki veya yoğunluğundaki bu değişim ölçülerek, çözünmüş oksijen konsantrasyonu doğru bir şekilde hesaplanabilir.
Temel Özellikler:
- Oksijen Tüketimi Yok, Elektrolit Yok:
- Bu, membran elektrot yönteminden en temel farktır. Optik sensörler numunedeki oksijeni tüketmez, bu da özellikle düşük akışlı veya durgun su kütlelerinde daha doğru sonuçlar sağlar.
- Elektrolitlerin veya membranların değiştirilmesine gerek kalmadığından bakım ihtiyacı önemli ölçüde azalır.
- Düşük Bakım, Yüksek Stabilite:
- Membran tıkanıklığı, elektrot zehirlenmesi veya elektrolit kontaminasyonu gibi sorunlar yaşanmaz.
- Uzun kalibrasyon aralıkları, çoğu zaman yalnızca birkaç ayda bir veya daha uzun sürelerde kalibrasyon gerektirir.
- Hızlı Tepki ve Yüksek Doğruluk:
- Çözünmüş oksijendeki değişikliklere çok hızlı tepki vererek, dinamik su kalitesi değişikliklerinin gerçek zamanlı olarak yakalanmasını sağlar.
- Ölçümler akış hızından veya sülfürler gibi karışan maddelerden etkilenmez, bu da geleneksel yöntemlere kıyasla üstün doğruluk ve kararlılık sunar.
- Minimum Uzun Vadeli Kayma:
- Floresan boyanın özellikleri oldukça kararlıdır, bu da minimum sinyal kayması ile sonuçlanır ve uzun vadeli ölçüm güvenilirliğini sağlar.
- Kullanım Kolaylığı:
- Genellikle tak-çalıştır özelliğine sahiptir, başlatma sonrasında uzun bir polarizasyon süresi gerektirmez; anında ölçüme hazırdır.
Dezavantajları:
- Daha Yüksek İlk Maliyet: Genellikle geleneksel membran elektrot sensörlerinden daha pahalıdır.
- Floresan Membranın Sınırlı Bir Ömrü Vardır: Uzun ömürlü olmasına rağmen (genellikle 1-3 yıl), membran sonunda fotodegradasyona uğrayacak veya kirlenecek ve değiştirilmesi gerekecektir.
- Yağlar ve Algler Nedeniyle Oluşabilecek Kirlenme: Sensör yüzeyindeki yoğun yağ veya biyolojik kirlenme, ışık uyarımı ve alımını engelleyerek temizlik gerektirebilir.
2. Uygulama Senaryoları
Optik çözünmüş oksijen sensörleri, mükemmel özellikleri nedeniyle sürekli ve hassas DO izleme gerektiren çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır:
- Atıksu Arıtma Tesisleri:
- Kritik bir uygulama. Havalandırma tanklarında ve aerobik/anaerobik bölgelerde DO'yu izlemek, havalandırmayı optimize etmek, enerji tasarrufu ve gelişmiş arıtma verimliliği için hassas kontrol sağlamak amacıyla kullanılır.
- Doğal Su Kütlesi İzleme (Nehirler, Göller, Rezervuarlar):
- Çevresel izleme istasyonlarında su kütlelerinin kendi kendini temizleme kapasitesini, ötrofikasyon durumunu ve olası hipoksiyi değerlendirmek için kullanılır ve ekolojik koruma için veri sağlar.
- Su Ürünleri Yetiştiriciliği:
- DO, su ürünleri yetiştiriciliğinin can damarıdır. Optik sensörler, gölet ve tanklarda 7/24 izleme olanağı sağlar. Seviyeler çok düştüğünde alarmları tetikleyebilir ve havalandırıcıları otomatik olarak etkinleştirerek balık ölümlerini önleyebilir ve üretimi güvence altına alabilir.
- Bilimsel Araştırma:
- Yüksek hassasiyetli, düşük girişimli DO verilerinin önemli olduğu oşinografik araştırmalarda, limnolojik çalışmalarda ve ekotoksikoloji deneylerinde kullanılır.
- Endüstriyel Proses Suyu:
- Enerji santrali ve kimyasal tesis soğutma suyu gibi sistemlerde korozyon ve biyolojik kirlenmeyi kontrol altına almak için DO'nun izlenmesi.
3. Filipinler'de Uygulama Vaka Çalışması
Takımada ülkesi olan Filipinler'in ekonomisi büyük ölçüde su ürünleri yetiştiriciliği ve turizme dayanırken, aynı zamanda kentleşmeden kaynaklanan su kirliliği sorunlarıyla da karşı karşıyadır. Bu nedenle, özellikle çözünmüş oksijen açısından su kalitesinin izlenmesi son derece önemlidir.
Vaka Çalışması: Laguna de Bay Su Ürünleri Yetiştirme Bölgelerinde Akıllı DO İzleme ve Havalandırma Sistemi
Arka plan:
Laguna de Bay, Filipinler'in en büyük gölüdür ve çevresi, özellikle Tilapia ve Süt Balığı (Bangus) olmak üzere su ürünleri yetiştiriciliği için kritik öneme sahiptir. Ancak göl, ötrofikasyon tehdidiyle karşı karşıyadır. Sıcak yaz aylarında, su tabakalaşması daha derin katmanlarda hipoksiye yol açabilir ve bu da genellikle büyük balık ölümlerine ("balık ölümleri") neden olarak çiftçiler için önemli ekonomik kayıplara yol açabilir.
Uygulama Çözümü:
Balıkçılık ve Su Kaynakları Bürosu (BFAR), yerel yönetimlerle işbirliği yaparak, büyük ölçekli ticari çiftliklerde ve gölün önemli bölgelerinde optik çözünmüş oksijen sensörlerine dayalı akıllı bir su kalitesi izleme ve kontrol sisteminin kullanımını teşvik etti.
Sistem Bileşenleri ve İş Akışı:
- İzleme Düğümleri: Balık havuzlarının çeşitli noktalarına (özellikle derin bölgelere) ve göldeki önemli noktalara, optik DO sensörleriyle donatılmış çok parametreli su kalitesi şamandıraları yerleştirildi. Bu sensörler şu nedenlerle seçildi:
- Düşük Bakım Gereksinimi: Uzun süre bakım gerektirmeden çalışması, teknik personelin kısıtlı olduğu alanlar için idealdir.
- Girişimlere Karşı Dayanıklılık: Organik açıdan zengin ve bulanık su ürünleri yetiştiriciliği sularında kirlenmeden kaynaklanan arızalara daha az eğilimlidir.
- Gerçek Zamanlı Veri: Her dakika veri sağlama yeteneği sayesinde ani DO düşüşlerinin hızlı bir şekilde tespit edilmesini sağlar.
- Veri İletimi: Sensör verileri, kablosuz ağlar (örneğin GPRS/4G veya LoRa) aracılığıyla gerçek zamanlı olarak bir bulut platformuna ve çiftçilerin mobil uygulamalarına iletilir.
- Akıllı Kontrol ve Erken Uyarı:
- Platform Tarafı: Bulut platformu DO alarm eşikleri ile ayarlanmıştır (örneğin, 3 mg/L'nin altında).
- Kullanıcı Tarafı: Çiftçilere sesli/görsel uyarılar, SMS veya uygulama bildirimleri gönderilir.
- Otomatik Kontrol: Sistem, DO seviyeleri güvenli bir aralığa geri dönene kadar havalandırıcıları otomatik olarak etkinleştirebilir.
Sonuçlar:
- Azaltılmış Balık Ölüm Oranı: Erken uyarılar ve otomatik havalandırma, gece veya sabahın erken saatlerinde kritik derecede düşük DO seviyelerinin neden olduğu çok sayıda balık ölüm olayını başarıyla önledi.
- Gelişmiş Çiftçilik Verimliliği: Çiftçiler besleme ve havalandırmayı daha bilimsel bir şekilde yönetebilir, elektrik maliyetlerini azaltabilir (havalandırıcıların 7/24 çalıştırılmasının önüne geçerek) ve yem dönüşüm oranlarını ve balık büyüme oranlarını iyileştirebilir.
- Çevre Yönetimine Yönelik Veriler: Göldeki izleme istasyonları, BFAR'a uzun vadeli zamansal ve mekansal DO verileri sağlayarak, ötrofikasyon eğilimlerinin analiz edilmesine ve daha bilimsel göl yönetimi politikalarının oluşturulmasına yardımcı olmaktadır.
Özet:
Su ürünleri yetiştiriciliğinin yüksek risklerle karşı karşıya olduğu ve altyapının zorlukla karşı karşıya olduğu Filipinler gibi gelişmekte olan ülkelerde, optik çözünmüş oksijen sensörleri, dayanıklılıkları, düşük bakım maliyetleri ve yüksek güvenilirlikleri sayesinde hassas su ürünleri yetiştiriciliği ve akıllı çevre yönetimi için ideal bir teknolojik araç olduklarını kanıtlamıştır. Bu sensörler, çiftçilerin riskleri azaltıp gelirlerini artırmalarına yardımcı olmakla kalmayıp, aynı zamanda Filipinler'in değerli su ekosistemlerini korumak için güçlü veri desteği de sağlar.
Ayrıca çeşitli çözümler de sağlayabiliriz
1. Çok parametreli su kalitesi için el tipi ölçüm cihazı
2. Çok parametreli su kalitesi için Yüzen Şamandıra sistemi
3. Çok parametreli su sensörü için otomatik temizleme fırçası
4. Sunucuların ve yazılım kablosuz modülünün tam seti, RS485 GPRS / 4g/WIFI/LORA/LORAWAN'ı destekler
Daha fazla SENSÖR için bilgi,
Lütfen Honde Technology Co., LTD. ile iletişime geçin.
Email: info@hondetech.com
Şirket web sitesi:www.hondetechco.com
Tel: +86-15210548582
Gönderim zamanı: 30-Eki-2025