Sensor Oksigen Terlarut Optik (ODO), juga dikenali sebagai sensor berasaskan pendarfluor, merupakan teknologi moden yang berbeza dengan kaedah elektrod membran tradisional (sel Clark). Ciri terasnya ialah penggunaan pelindapkejutan pendarfluor untuk mengukur kepekatan oksigen terlarut dalam air.
Prinsip Kerja:
Hujung sensor ditutup dengan membran yang diresapi dengan pewarna pendarfluor. Apabila pewarna ini diujakan oleh panjang gelombang cahaya biru tertentu, ia memancarkan cahaya merah. Jika molekul oksigen terdapat di dalam air, ia akan berlanggar dengan molekul pewarna yang diujakan, menyebabkan pengurangan keamatan pendarfluor dan jangka hayat pendarfluor yang lebih pendek. Dengan mengukur perubahan dalam jangka hayat atau keamatan pendarfluor ini, kepekatan oksigen terlarut dapat dikira dengan tepat.
Ciri-ciri Utama:
- Tiada Penggunaan Oksigen, Tiada Elektrolit:
- Ini merupakan perbezaan paling asas daripada kaedah elektrod membran. Sensor optik tidak menggunakan oksigen daripada sampel, justeru memberikan hasil yang lebih tepat, terutamanya dalam badan air aliran rendah atau statik.
- Tidak perlu menggantikan elektrolit atau membran, sekali gus mengurangkan penyelenggaraan dengan ketara.
- Penyelenggaraan Rendah, Kestabilan Tinggi:
- Tiada masalah dengan penyumbatan membran, keracunan elektrod atau pencemaran elektrolit.
- Selang penentukuran yang panjang, selalunya memerlukan penentukuran hanya setiap beberapa bulan atau lebih lama lagi.
- Respons Pantas dan Ketepatan Tinggi:
- Respons yang sangat pantas terhadap perubahan oksigen terlarut, membolehkan penangkapan masa nyata perubahan kualiti air yang dinamik.
- Pengukuran tidak terjejas oleh halaju aliran atau bahan yang mengganggu seperti sulfida, menawarkan ketepatan dan kestabilan yang lebih baik berbanding kaedah tradisional.
- Hanyutan Jangka Panjang Minimum:
- Sifat-sifat pewarna pendarfluor adalah sangat stabil, menghasilkan hanyutan isyarat yang minimum dan memastikan kebolehpercayaan pengukuran jangka panjang.
- Kemudahan Penggunaan:
- Biasanya pasang dan guna, tanpa masa polarisasi yang lama diperlukan selepas permulaan; sedia untuk pengukuran segera.
Kelemahan:
- Kos Permulaan Lebih Tinggi: Biasanya lebih mahal daripada sensor elektrod membran tradisional.
- Membran Pendarfluor mempunyai Jangka Hayat Terbatas: Walaupun tahan lama (biasanya 1-3 tahun), membran akhirnya akan terurai secara foto atau menjadi kotor dan memerlukan penggantian.
- Potensi Pengotoran oleh Minyak dan Alga: Lapisan minyak yang tebal atau biofouling pada permukaan sensor boleh mengganggu pengujaan dan penerimaan cahaya, lalu memerlukan pembersihan.
2. Senario Aplikasi
Disebabkan oleh ciri-ciri cemerlangnya, sensor oksigen terlarut optik digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang yang memerlukan pemantauan DO yang berterusan dan tepat:
- Loji Rawatan Air Sisa:
- Satu aplikasi kritikal. Digunakan untuk memantau DO dalam tangki pengudaraan dan zon aerobik/anaerobik bagi mengoptimumkan pengudaraan, membolehkan kawalan yang tepat untuk penjimatan tenaga dan kecekapan rawatan yang lebih baik.
- Pemantauan Badan Air Semula Jadi (Sungai, Tasik, Takungan):
- Digunakan di stesen pemantauan alam sekitar untuk menilai kapasiti penulenan kendiri badan air, status eutrofikasi dan potensi hipoksia, menyediakan data untuk perlindungan ekologi.
- Akuakultur:
- DO merupakan nadi utama akuakultur. Sensor optik membolehkan pemantauan 24/7 di kolam dan tangki. Ia boleh mencetuskan penggera dan mengaktifkan aerator secara automatik apabila paras air menurun terlalu rendah, sekali gus mencegah pembunuhan ikan dan melindungi pengeluaran.
- Penyelidikan Saintifik:
- Digunakan dalam tinjauan oseanografi, kajian limnologi dan eksperimen ekotoksikologi di mana data DO berketepatan tinggi dan gangguan rendah adalah penting.
- Air Proses Perindustrian:
- Dalam sistem seperti air penyejuk loji janakuasa dan loji kimia, pemantauan DO untuk mengawal kakisan dan biofouling.
3. Kajian Kes Aplikasi di Filipina
Sebagai sebuah negara kepulauan, ekonomi Filipina banyak bergantung pada akuakultur dan pelancongan, di samping menghadapi cabaran pencemaran air akibat pembandaran. Oleh itu, pemantauan kualiti air, terutamanya untuk oksigen terlarut, adalah sangat penting.
Kajian Kes: Sistem Pemantauan dan Pengudaraan DO Pintar di Zon Akuakultur Laguna de Bay
Latar Belakang:
Laguna de Bay merupakan tasik terbesar di Filipina, dengan kawasan sekitarnya penting untuk akuakultur, terutamanya untuk Tilapia dan Ikan Bandeng (Bangus). Walau bagaimanapun, tasik ini menghadapi ancaman daripada eutrofikasi. Semasa bulan-bulan musim panas yang terik, stratifikasi air boleh menyebabkan hipoksia di lapisan yang lebih dalam, yang sering menyebabkan kematian ikan yang besar ("kematian ikan"), mengakibatkan kerugian ekonomi yang ketara bagi petani.
Penyelesaian Aplikasi:
Biro Perikanan dan Sumber Akuatik (BFAR), dengan kerjasama kerajaan tempatan, telah menggalakkan penggunaan sistem pemantauan dan kawalan kualiti air pintar berdasarkan sensor oksigen terlarut optik di ladang komersial berskala besar dan kawasan utama tasik.
Komponen Sistem dan Aliran Kerja:
- Nod Pemantauan: Boya kualiti air berbilang parameter yang dilengkapi dengan sensor DO optik telah digunakan di pelbagai titik di kolam ikan (terutamanya di kawasan yang lebih dalam) dan lokasi utama di tasik. Sensor ini dipilih kerana:
- Penyelenggaraan Rendah: Operasi bebas penyelenggaraan mereka yang lama sesuai untuk kawasan yang mempunyai kakitangan teknikal yang terhad.
- Rintangan terhadap Gangguan: Kurang terdedah kepada kegagalan akibat pengotoran di perairan akuakultur yang kaya dengan organik dan keruh.
- Data Masa Nyata: Mampu menyediakan data setiap minit, membolehkan pengesanan pantas penurunan DO secara tiba-tiba.
- Penghantaran Data: Data sensor dihantar dalam masa nyata melalui rangkaian tanpa wayar (contohnya, GPRS/4G atau LoRa) ke platform awan dan aplikasi mudah alih petani.
- Kawalan Pintar dan Amaran Awal:
- Bahagian Platform: Platform awan ditetapkan dengan ambang penggera DO (cth., di bawah 3 mg/L).
- Bahagian Pengguna: Petani menerima makluman boleh dengar/visual, SMS atau pemberitahuan aplikasi.
- Kawalan Automatik: Sistem ini boleh mengaktifkan pengudaraan secara automatik sehingga tahap DO dipulihkan ke julat yang selamat.
Hasil:
- Mengurangkan Kematian Ikan: Amaran awal dan pengudaraan automatik berjaya mencegah pelbagai kejadian pembunuhan ikan yang disebabkan oleh tahap DO yang sangat rendah pada waktu malam atau awal pagi.
- Kecekapan Pertanian yang Dipertingkatkan: Petani boleh mengurus pemberian makanan dan pengudaraan secara lebih saintifik, mengurangkan kos elektrik (dengan mengelakkan operasi pengudaraan 24/7) dan meningkatkan nisbah penukaran makanan dan kadar pertumbuhan ikan.
- Data untuk Pengurusan Alam Sekitar: Stesen pemantauan di tasik menyediakan BFAR dengan data DO spatiotemporal jangka panjang, membantu menganalisis trend eutrofikasi dan merangka dasar pengurusan tasik yang lebih saintifik.
Ringkasan:
Di negara membangun seperti Filipina, di mana akuakultur menghadapi risiko tinggi dan infrastruktur boleh dicabar, sensor oksigen terlarut optik telah terbukti menjadi alat teknologi yang ideal untuk akuakultur yang tepat dan pengurusan alam sekitar yang pintar kerana ketahanannya, penyelenggaraan yang rendah dan kebolehpercayaan yang tinggi. Ia bukan sahaja membantu petani mengurangkan risiko dan meningkatkan pendapatan tetapi juga menyediakan sokongan data yang berkuasa untuk melindungi ekosistem akuatik Filipina yang berharga.
Kami juga boleh menyediakan pelbagai penyelesaian untuk
1. Meter genggam untuk kualiti air berbilang parameter
2. Sistem Pelampung Terapung untuk kualiti air berbilang parameter
3. Berus pembersih automatik untuk sensor air berbilang parameter
4. Set lengkap pelayan dan modul tanpa wayar perisian, menyokong RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Untuk lebih banyak SENSOR maklumat,
sila hubungi Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Laman web syarikat:www.hondetechco.com
Tel: +86-15210548582
Masa siaran: 30 Okt-2025