Optik çözünmüş oksijen (ODO) sensörleri, diğer adıyla floresans tabanlı sensörler, geleneksel membran elektrot yöntemleriyle (Clark hücreleri) tezat oluşturan modern bir teknolojidir. Temel özellikleri, sudaki çözünmüş oksijen konsantrasyonunu ölçmek için floresans sönümlemesinin kullanılmasıdır.
Çalışma Prensibi:
Sensörün ucu, floresan boya ile emdirilmiş bir zarla kaplıdır. Bu boya, belirli bir dalga boyundaki mavi ışıkla uyarıldığında kırmızı ışık yayar. Suda oksijen molekülleri varsa, uyarılmış boya molekülleriyle çarpışarak floresans yoğunluğunda azalmaya ve floresans ömrünün kısalmasına neden olurlar. Floresans ömründeki veya yoğunluğundaki bu değişimi ölçerek, çözünmüş oksijen konsantrasyonu doğru bir şekilde hesaplanabilir.
Başlıca Özellikler:
- Oksijen tüketimi yok, elektrolit kaybı yok:
- Bu, membran elektrot yönteminden en temel farktır. Optik sensörler numuneden oksijen tüketmez, bu da özellikle düşük akışlı veya durgun su kütlelerinde daha doğru sonuçlar sağlar.
- Elektrolitlerin veya membranların değiştirilmesine gerek kalmadığı için bakım maliyetleri önemli ölçüde azalır.
- Düşük Bakım Gereksinimi, Yüksek Stabilite:
- Membran tıkanması, elektrot zehirlenmesi veya elektrolit kirlenmesi gibi sorunlar yaşanmadı.
- Uzun kalibrasyon aralıkları, genellikle sadece birkaç ayda bir veya daha uzun aralıklarla kalibrasyon yapılmasını gerektirir.
- Hızlı Tepki ve Yüksek Doğruluk:
- Çözünmüş oksijendeki değişikliklere çok hızlı tepki vererek, su kalitesindeki dinamik değişikliklerin gerçek zamanlı olarak yakalanmasını sağlar.
- Ölçümler akış hızından veya sülfür gibi engelleyici maddelerden etkilenmez; bu da geleneksel yöntemlere kıyasla üstün doğruluk ve kararlılık sağlar.
- Uzun Vadeli Sapma Minimum Düzeyde:
- Floresan boyanın özellikleri oldukça kararlıdır, bu da sinyal kaymasını en aza indirir ve uzun vadeli ölçüm güvenilirliğini sağlar.
- Kullanım Kolaylığı:
- Genellikle tak ve çalıştır özelliğine sahiptir, başlatıldıktan sonra uzun bir polarizasyon süresi gerektirmez; hemen ölçüme hazırdır.
Dezavantajları:
- Daha Yüksek Başlangıç Maliyeti: Genellikle geleneksel membran elektrot sensörlerinden daha pahalıdır.
- Floresan Membranın Sınırlı Bir Ömrü Vardır: Uzun ömürlü olmasına rağmen (genellikle 1-3 yıl), membran sonunda fotodeğradasyona uğrayacak veya kirlenecek ve değiştirilmesi gerekecektir.
- Yağ ve Alglerden Kaynaklanabilecek Kirlenme: Sensör yüzeyinde yoğun yağ veya biyolojik kirlenme tabakası, ışık uyarımını ve alımını engelleyerek temizliği gerektirebilir.
2. Uygulama Senaryoları
Üstün özelliklerinden dolayı, optik çözünmüş oksijen sensörleri, sürekli ve hassas çözünmüş oksijen izlemesi gerektiren çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır:
- Atıksu Arıtma Tesisleri:
- Kritik bir uygulama. Havalandırma tanklarında ve aerobik/anaerobik bölgelerde çözünmüş oksijen (DO) seviyesini izleyerek havalandırmayı optimize etmek, böylece enerji tasarrufu ve arıtma verimliliğinin artırılması için hassas kontrol sağlamak amacıyla kullanılır.
- Doğal Su Kütlelerinin İzlenmesi (Nehirler, Göller, Barajlar):
- Çevresel izleme istasyonlarında su kütlesinin kendi kendini temizleme kapasitesini, ötrofikasyon durumunu ve potansiyel hipoksiyi değerlendirmek için kullanılır ve ekolojik koruma için veri sağlar.
- Su ürünleri yetiştiriciliği:
- Çözünmüş oksijen (DO), su ürünleri yetiştiriciliğinin can damarıdır. Optik sensörler, havuzlarda ve tanklarda 7/24 izleme olanağı sağlar. Seviyeler çok düştüğünde alarm verebilir ve havalandırıcıları otomatik olarak devreye sokarak balık ölümlerini önler ve üretimi güvence altına alırlar.
- Bilimsel Araştırma:
- Yüksek hassasiyetli ve düşük parazitli çözünmüş oksijen verilerinin gerekli olduğu okyanus araştırmalarında, limnolojik çalışmalarda ve ekotoksikoloji deneylerinde kullanılır.
- Endüstriyel Proses Suyu:
- Enerji santralleri ve kimya tesislerinin soğutma suları gibi sistemlerde korozyon ve biyolojik kirlenmeyi kontrol etmek için çözünmüş oksijen (DO) seviyesi izlenir.
3. Filipinler'de Uygulama Örnek Olayı
Bir 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 olmak üzere su kalitesi izleme son derece önemlidir.
Vaka Çalışması: Laguna de Bay Su Ürünleri Yetiştirme Alanlarında Akıllı Çözünmüş Oksijen İzleme ve Havalandırma Sistemi
Arka plan:
Laguna de Bay, Filipinler'in en büyük gölü olup, çevresi özellikle Tilapia ve Milkfish (Bangus) yetiştiriciliği için hayati önem taşımaktadır. Ancak göl, ötrofikasyon tehdidiyle karşı karşıyadır. Sıcak yaz aylarında, su tabakalaşması daha derin katmanlarda hipoksiye yol açarak, genellikle büyük balık ölümlerine ("balık ölümleri") neden olur ve bu da çiftçiler için önemli ekonomik kayıplara yol açar.
Uygulama Çözümü:
Balıkçılık ve Su Kaynakları Bürosu (BFAR), yerel yönetimlerle işbirliği içinde, 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 Noktaları: Balık havuzlarının çeşitli noktalarına (özellikle daha derin bölgelere) ve göldeki önemli noktalara optik çözünmüş oksijen (DO) sensörleriyle donatılmış çok parametreli su kalitesi şamandıraları yerleştirildi. Bu sensörler şu nedenlerle seçildi:
- Düşük Bakım Gereksinimi: Uzun süreli bakım gerektirmeyen çalışma özellikleri, teknik personelin sınırlı olduğu bölgeler için idealdir.
- Dışkılamalara Karşı Direnç: Organik madde bakımından zengin ve bulanık su ürünleri yetiştirme sularında kirlenmeden kaynaklanan arızalara daha az eğilimlidir.
- Gerçek Zamanlı Veri: Her dakika veri sağlayabilme özelliği sayesinde, çözünmüş oksijen (DO) seviyesindeki ani düşüşlerin 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, çözünmüş oksijen (DO) alarm eşikleriyle (örneğin, 3 mg/L'nin altında) ayarlanmıştır.
- Kullanıcı Tarafı: Çiftçiler sesli/görsel uyarılar, SMS veya uygulama bildirimleri alırlar.
- Otomatik Kontrol: Sistem, çözünmüş oksijen seviyeleri güvenli bir aralığa geri dönene kadar havalandırıcıları otomatik olarak devreye sokabilir.
Sonuçlar:
- Balık Ölümlerinde Azalma: Erken uyarılar ve otomatik havalandırma, gece veya sabah erken saatlerde kritik derecede düşük çözünmüş oksijen seviyelerinden kaynaklanan çok sayıda balık ölümünü başarıyla önledi.
- Tarım Verimliliğinde İyileşme: Çiftçiler yemleme ve havalandırmayı daha bilimsel bir şekilde yönetebilir, elektrik maliyetlerini düşürebilir (havalandırıcıların 7/24 çalışmasından kaçınarak) ve yemden yararlanma oranlarını ve balık büyüme hızlarını iyileştirebilirler.
- Çevresel Yönetim için Veriler: Göldeki izleme istasyonları, BFAR'a uzun vadeli mekansal ve zamansal çözünmüş oksijen (DO) verileri sağlayarak ötrofikasyon eğilimlerini analiz etmeye ve daha bilimsel göl yönetimi politikaları oluşturmaya yardımcı olur.
Özet:
Filipinler gibi su ürünleri yetiştiriciliğinin yüksek risklerle karşı karşıya olduğu ve altyapının yetersiz kaldığı gelişmekte olan ülkelerde, optik çözünmüş oksijen sensörleri, dayanıklılıkları, düşük bakım gereksinimleri ve yüksek güvenilirlikleri sayesinde hassas su ürünleri yetiştiriciliği ve akıllı çevre yönetimi için ideal bir teknolojik araç olduğunu kanıtlamıştır. Bu sensörler, çiftçilerin riskleri azaltmasına ve gelirlerini artırmasına yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda Filipinler'in değerli su ekosistemlerini korumak için güçlü veri desteği de sağlar.
Ayrıca çeşitli çözümler de sunabiliriz.
1. Çok parametreli su kalitesi ölçümü için elde taşınabilir cihaz
2. Çok parametreli su kalitesi için yüzer şamandıra sistemi
3. Çok parametreli su sensörü için otomatik temizleme fırçası
4. RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN desteği sunan eksiksiz sunucu ve yazılım kablosuz modül seti.
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
Yayın tarihi: 30 Ekim 2025