Sensor oksigen larut digital digunakan secara meluas dalam senario yang memerlukan pemantauan masa nyata kepekatan oksigen larut dalam air kerana ketepatan yang tinggi, tindak balas yang cepat, keupayaan anti gangguan yang kuat, dan kelebihan integrasi digital. Berikut adalah senario aplikasi biasa dan analisis kes khusus:
1. akuakultur
Keperluan teras
Oksigen larut adalah parameter utama untuk pernafasan dalam organisma akuatik seperti ikan, udang, dan kepiting. Hipoksia boleh menyebabkan tercekik, kematian, atau kelewatan pertumbuhan.
Pemantauan masa nyata oksigen larut dalam lapisan air yang berbeza (seperti dasar kolam dan sangkar bersih) diperlukan untuk mengelakkan hipoksia tempatan.
Kes Permohonan
Akwakultur bulat berasaskan kilang: Pelbagai sensor digunakan di kolam akuakultur, digabungkan dengan sistem kawalan PLC untuk menyesuaikan kadar aliran udara dan air secara automatik, mengekalkan oksigen larut pada 5-8mg / L (julat yang sesuai untuk ikan).
Akuakultur kolam: Data masa nyata dimuat naik ke aplikasi mudah alih melalui sensor bui, membolehkan petani memantau perubahan tahap oksigen larut dari jauh dan mengaktifkan peralatan oksigen pada masanya semasa malam atau hari hujan.
Akuakultur ketumpatan tinggi: Sebagai contoh, dalam pertanian udang, tahap oksigen larut di bawah 3mg / L boleh mencetuskan tindak balas tekanan, sensor mencetuskan penggera, dan sistem oksigenasi dikaitkan untuk mencegah kematian berskala besar.
kelebihan
Sensor optik tidak memerlukan penyelenggaraan membran untuk mengurangkan kesilapan pengukuran yang disebabkan oleh pelekat ganggang atau penyumbatan kekotoran.
Output digital menyokong integrasi dengan platform IoT untuk mencapai pengurusan berpusat pelbagai kolam.
2、Rawatan air sisa
Keperluan teras
Peringkat rawatan biokimia (seperti proses lumpur diaktifkan, proses MBR) memerlukan kawalan ketat kepekatan oksigen larut untuk memastikan kecekapan degradasi mikroba bahan organik.
Hipoksia atau peroksida boleh membawa kepada penurunan kecekapan rawatan dan peningkatan penggunaan tenaga.
Kes Permohonan
Proses O ² (aerobik anoksik anaerobik): Pasang sensor di tangki aerobik untuk memantau oksigen larut dalam masa nyata (biasanya 2-4mg / L), dan menyesuaikan bekalan udara melalui hubungan frekuensi berubah ubah dengan blower untuk mengoptimumkan penggunaan tenaga.
Bioreaktor membran MBR: Memantau oksigen larut dalam tangki membran untuk mencegah penyimpanan lumpur di permukaan membran kerana hipoksia dan memanjangkan hayat perkhidmatan membran.
Rawatan air sisa perindustrian: Jika air sisa farmaseutikal mengandungi kepekatan bahan organik yang tinggi, perlu mengawal aktiviti mikroba melalui oksigen larut untuk mengelakkan pengumpulan bahan toksik.
kelebihan
Sensor fluorescent mempunyai rintangan yang kuat terhadap gangguan kimia dan sesuai untuk air sisa perindustrian yang mengandungi sulfida dan ion logam berat.
Penghantaran isyarat digital mengurangkan gangguan isyarat analog dan meningkatkan kebolehpercayaan data.
3、 Pemantauan Alam Sekitar dan Penyelidikan Ekologi
Keperluan teras
Menilai kapasiti pembersihan diri badan air, memantau isu-isu alam sekitar seperti eutrofikasi dan badan air hitam dan berbau.
Penjejakan jangka panjang perubahan oksigen larut dan mengkaji kesan perubahan iklim pada ekosistem akuatik.
Kes Permohonan
Pemantauan Sungai / Tasik: Menggunakan rangkaian sensor berasaskan bui, muat naik data masa nyata ke platform jabatan perlindungan alam sekitar, dan mengenal pasti sumber pencemaran (seperti pelepasan langsung air kumbahan yang menyebabkan penurunan oksigen larut secara tiba-tiba).
Perlindungan tanah basah: Memantau oksigen larut dalam badan air tanah basah dan menilai kesan peningkatan pemulihan tumbuhan pada kualiti air.
Pemerhatian lautan: Pasang sensor di kawasan akuakultur pantai atau kawasan pemuliharaan terumbu karang untuk mengkaji korelasi antara oksigen larut dan pengasidan lautan dan kenaikan suhu.
kelebihan
Sensor optik mempunyai kelajuan tindak balas yang cepat (dalam saat) dan sesuai untuk memantau perubahan pasang surut, aliran air, dan faktor lain secara dinamik.
Reka bentuk kuasa rendah menyokong bekalan kuasa solar dan sesuai untuk penyebaran jangka panjang di kawasan terpencil.
4、 Kawalan Proses Perindustrian
Industri Makanan dan Minuman
Bir pembuatan: Oksigen larut menjejaskan rasa dan hayat rak bir. Oksigen yang larut dalam tangki penahapan harus dikawal di bawah 0.1mg / L, dan sistem pengisian nitrogen yang dikaitkan dengan sensor harus menghilangkan oksigen.
Pengeluaran air minum: Memantau oksigen larut dalam penapisan, pembesmian jangkitan, dan proses lain untuk memastikan kualiti air memenuhi piawaian.
pengeluaran kimia
Proses penapan: Dalam pengeluaran antibiotik, kepekatan oksigen larut secara langsung menjejaskan metabolisme bakteria dan hasil produk, dan sensor memberikan data maklum balas masa nyata untuk mengoptimumkan strategi bekalan oksigen.
Rawatan air sisa: Memantau oksigen larut dalam rawatan air sisa kimia untuk mengelakkan penjanaan bahan toksik (seperti hidrogen sulfida) kerana kekurangan oksigen.
kelebihan
Sensor bukti letupan (seperti pensijilan Ex ia IIC T6 Ga) sesuai untuk digunakan dalam persekitaran mudah terbakar dan letupan.
Pengukuran ketepatan tinggi menyokong kawalan gelung tertutup parameter proses, meningkatkan kestabilan kualiti produk.
5 Penyelidikan dan Pendidikan
kajian makmal
Ekotoksikologi: Kajian kesan logam berat, racun perosak, dan pencemar lain pada permintaan oksigen larut organisma akuatik.
Metabolisme Mikroba: Memantau kecekapan degradasi mikroba bahan organik di bawah keadaan oksigen larut yang berbeza dan mengoptimumkan proses rawatan biologi.
demonstrasi pengajaran
Jurusan sains alam sekitar dan akuakultur di universiti menggunakan sensor untuk menjalankan eksperimen, secara visual menunjukkan korelasi antara oksigen larut dan suhu air, salinitas, dan kadar aliran.
Dengan memasang membran enzim yang tidak bergerak, sensor telah diubah menjadi penganalisis kandungan glukosa untuk digunakan dalam pengajaran biokimia.
kelebihan
Perisian sokongan menyokong eksport data dan analisis lengkung, menjadikannya mudah untuk menulis kertas penyelidikan saintifik.
Reka bentuk modular memudahkan pelajar membongkar dan pembelajaran prinsip sensor.
6、 Aplikasi lain yang muncul
Pengurusan Air Bandar Pintar
Menggabungkan peta GIS dan analisis data besar, membina peta haba pengedaran oksigen larut di badan air bandar untuk membantu dalam membuat keputusan untuk pembaharuan rangkaian aliran atau projek pemulihan ekologi.
Pemantauan alam sekitar yang melampau
Menggunakan sensor tahan tekanan dan suhu rendah di laut dalam, kutub dan kawasan lain untuk mengkaji hubungan antara oksigen larut dan perubahan iklim global.
Pengairan pertanian
Memantau oksigen larut dalam air pengairan untuk mengelakkan pemadatan tanah atau pembusukan akar tanaman yang disebabkan oleh hipoksia (seperti mengekalkan tahap oksigen larut tertentu dalam padang beras).