Os sensores ópticos de osíxeno disolto (ODO), tamén coñecidos como sensores baseados en fluorescencia, son unha tecnoloxía moderna que contrasta cos métodos tradicionais de eléctrodos de membrana (células Clark). A súa característica principal é o uso da extinción da fluorescencia para medir a concentración de osíxeno disolto na auga.
Principio de funcionamento:
A punta do sensor está cuberta cunha membrana impregnada cun colorante fluorescente. Cando este colorante é excitado por unha lonxitude de onda específica de luz azul, emite luz vermella. Se hai moléculas de osíxeno presentes na auga, estas chocan coas moléculas de colorante excitadas, o que provoca unha redución na intensidade da fluorescencia e unha vida útil da fluorescencia máis curta. Ao medir este cambio na vida útil ou intensidade da fluorescencia, pódese calcular con precisión a concentración de osíxeno disolto.
Características principais:
- Sen consumo de osíxeno, sen electrólitos:
- Esta é a diferenza máis fundamental con respecto ao método do eléctrodo de membrana. Os sensores ópticos non consomen osíxeno da mostra, o que proporciona resultados máis precisos, especialmente en masas de auga de baixo fluxo ou estáticas.
- Non hai necesidade de substituír os electrólitos nin as membranas, o que reduce significativamente o mantemento.
- Baixo mantemento, alta estabilidade:
- Sen problemas de obstrución da membrana, intoxicación por eléctrodos ou contaminación por electrólitos.
- Intervalos de calibración longos, que a miúdo requiren calibración só cada poucos meses ou incluso máis tempo.
- Resposta rápida e alta precisión:
- Resposta moi rápida aos cambios no osíxeno disolto, o que permite a captura en tempo real dos cambios dinámicos na calidade da auga.
- As medicións non se ven afectadas pola velocidade do fluxo nin polas substancias interferentes como os sulfuros, o que ofrece unha precisión e estabilidade superiores en comparación cos métodos tradicionais.
- Deriva mínima a longo prazo:
- As propiedades do colorante fluorescente son moi estables, o que resulta nunha deriva do sinal mínima e garante a fiabilidade da medición a longo prazo.
- Facilidade de uso:
- Normalmente plug-and-play, sen necesidade de longo tempo de polarización despois do arranque; listo para a medición inmediata.
Desvantaxes:
- Custo inicial máis elevado: Normalmente máis caro que os sensores de eléctrodos de membrana tradicionais.
- A membrana fluorescente ten unha vida útil finita: aínda que é de longa duración (normalmente de 1 a 3 anos), a membrana acabará por fotodegradarse ou ensuciarse e requirirá ser substituída.
- Posible incrustación por aceites e algas: unha capa espesa de aceite ou bioincrustación na superficie do sensor pode interferir coa excitación e recepción da luz, o que fai necesaria a súa limpeza.
2. Escenarios de aplicación
Debido ás súas excelentes características, os sensores ópticos de osíxeno disolto úsanse amplamente en diversos campos que requiren unha monitorización continua e precisa do oxíxeno disolto:
- Plantas de tratamento de augas residuais:
- Unha aplicación fundamental. Úsase para monitorizar o OD en tanques de aireación e zonas aeróbicas/anaeróbicas para optimizar a aireación, o que permite un control preciso para o aforro de enerxía e unha mellora da eficiencia do tratamento.
- Monitorización de masas de auga naturais (ríos, lagos, encoros):
- Úsase en estacións de vixilancia ambiental para avaliar a capacidade de autodepuración dunha masa de auga, o estado de eutrofización e a posible hipoxia, o que proporciona datos para a protección ecolóxica.
- Acuicultura:
- O OD é a táboa vital da acuicultura. Os sensores ópticos permiten a monitorización as 24 horas do día, os 7 días da semana, en estanques e tanques. Poden activar alarmas e aireadores automaticamente cando os niveis baixan demasiado, evitando a morte de peixes e protexendo a produción.
- Investigación científica:
- Úsase en estudos oceanográficos, estudos limnolóxicos e experimentos de ecotoxicoloxía onde son esenciais datos de OD de alta precisión e baixa interferencia.
- Auga de proceso industrial:
- En sistemas como a auga de refrixeración de centrais eléctricas e plantas químicas, monitorización de dióxido de óxido para controlar a corrosión e a bioincrustación.
3. Estudo de caso de aplicación en Filipinas
Como nación arquipeláxica, a economía de Filipinas depende en gran medida da acuicultura e do turismo, ao tempo que se enfronta aos desafíos da contaminación da auga derivados da urbanización. Polo tanto, a vixilancia da calidade da auga, especialmente do osíxeno disolto, é de vital importancia.
Estudo de caso: Sistema intelixente de monitorización e aireación de OD en zonas de acuicultura de Laguna de Bay
Antecedentes:
Laguna de Bay é o lago máis grande de Filipinas, e as zonas circundantes son cruciais para a acuicultura, principalmente para a tilapia e o chano (bangus). Non obstante, o lago enfróntase a ameazas de eutrofización. Durante os meses calorosos de verán, a estratificación da auga pode provocar hipoxia nas capas máis profundas, o que a miúdo causa mortes masivas de peixes ("mortes de peixes"), o que resulta en perdas económicas significativas para os agricultores.
Solución da aplicación:
A Oficina de Pesca e Recursos Acuáticos (BFAR), en colaboración cos gobernos locais, promoveu o uso dun sistema intelixente de monitorización e control da calidade da auga baseado en sensores ópticos de osíxeno disolto en granxas comerciais a grande escala e zonas clave do lago.
Compoñentes do sistema e fluxo de traballo:
- Nodos de monitorización: Boias multiparámetrais de calidade da auga equipadas con sensores ópticos de dióxido de óxido (OD) despregáronse en varios puntos dos estanques de peixes (especialmente en zonas máis profundas) e en lugares clave do lago. Escolléronse estes sensores porque:
- Baixo mantemento: o seu longo funcionamento sen mantemento é ideal para zonas con persoal técnico limitado.
- Resistencia á interferencia: Menos propenso a fallos por incrustacións en augas de acuicultura ricas en contidos orgánicos e turbias.
- Datos en tempo real: Capaz de fornecer datos cada minuto, o que permite a detección rápida de caídas repentinas de OD.
- Transmisión de datos: os datos dos sensores transmítense en tempo real a través de redes sen fíos (por exemplo, GPRS/4G ou LoRa) a unha plataforma na nube e ás aplicacións móbiles dos agricultores.
- Control intelixente e alerta temperá:
- Lado da plataforma: A plataforma na nube está configurada con limiares de alarma de OD (por exemplo, por debaixo de 3 mg/L).
- Lado do usuario: os agricultores reciben alertas audibles/visuais, SMS ou notificacións da aplicación.
- Control automático: o sistema pode activar automaticamente os aireadores ata que os niveis de OD se restablezan a un rango seguro.
Resultados:
- Redución da mortaldade de peixes: Os avisos temperáns e a aireación automática evitaron con éxito múltiples eventos de morte de peixes causados por niveis críticamente baixos de OD durante a noite ou a madrugada.
- Mellora da eficiencia agrícola: os agricultores poden xestionar a alimentación e a aireación de forma máis científica, reducindo os custos de electricidade (ao evitar o funcionamento dos aireadores as 24 horas do día, os 7 días da semana) e mellorando as taxas de conversión de alimentos e as taxas de crecemento dos peixes.
- Datos para a xestión ambiental: as estacións de monitorización no lago proporcionan ao BFAR datos espaciotemporais de OD a longo prazo, o que axuda a analizar as tendencias de eutrofización e formular políticas de xestión do lago máis científicas.
Resumo:
En países en desenvolvemento como Filipinas, onde a acuicultura se enfronta a altos riscos e as infraestruturas poden verse afectadas, os sensores ópticos de osíxeno disolto demostraron ser unha ferramenta tecnolóxica ideal para a acuicultura de precisión e a xestión ambiental intelixente debido á súa durabilidade, baixo mantemento e alta fiabilidade. Non só axudan aos agricultores a mitigar os riscos e aumentar os ingresos, senón que tamén proporcionan un poderoso apoio de datos para protexer os valiosos ecosistemas acuáticos de Filipinas.
Tamén podemos ofrecer unha variedade de solucións para
1. Medidor portátil para a calidade da auga multiparámetro
2. Sistema de boias flotantes para a calidade da auga multiparámetro
3. Cepillo de limpeza automático para sensor de auga multiparámetro
4. Conxunto completo de servidores e módulo sen fíos de software, compatible con RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Para máis SENSORES información,
Póñase en contacto con Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Sitio web da empresa:www.hondetechco.com
Teléfono: +86-15210548582
Data de publicación: 30 de outubro de 2025