Цифровой датчик растворенного кислорода широко используется в сценариях, требующих мониторинга концентрации растворенного кислорода в воде в режиме реального времени из-за его высокой точности, быстрой реакции, сильной способности противодействия помехам и преимуществ цифровой интеграции. Ниже приводятся типичные сценарии применения и конкретный анализ случаев:
1. аквакультура
Основные требования
Растворенный кислород является ключевым параметром дыхания в водных организмах, таких как рыба, креветки и крабы. Гипоксия может привести к удушению, смерти или задержке роста.
Мониторинг в режиме реального времени растворенного кислорода в различных слоях воды (таких как дно пруда и сетевые клетки) необходим для предотвращения локальной гипоксии.
Случаи применения
Круговая аквакультура на заводе: в аквакультурном бассейне развернуто несколько датчиков, в сочетании с системой управления ПЛК для автоматической регулирования аэратора и скорости потока воды, поддерживая растворенный кислород в 5-8 мг / л (подходящий диапазон для рыб).
Аквакультура в прудах: данные в режиме реального времени загружаются в мобильное приложение с помощью датчиков буев, что позволяет фермерам дистанционно отслеживать изменения уровня растворенного кислорода и своевременно активировать оборудование для кислорода в ночное время или в дождливые дни.
Например, в аквакультуре высокой плотности уровень растворенного кислорода ниже 3 мг/л может вызывать стрессовые реакции, датчики вызывают тревогу, а система кислородования связана с предотвращением масштабной смертности.
преимущество
Оптические датчики не требуют обслуживания мембраны для уменьшения ошибок измерения, вызванных адгезией водорослей или блокировкой примесей.
Цифровой выход поддерживает интеграцию с платформами IoT для достижения централизованного управления несколькими прудами.
2、Очистка сточных вод
Основные требования
Этап биохимической обработки (например, процесс активированного шлама, процесс MBR) требует строгого контроля концентрации растворенного кислорода для обеспечения эффективности микробного разграждения органического вещества.
Гипоксия или пероксид могут привести как к снижению эффективности лечения, так и к увеличению потребления энергии.
Случаи применения
Процесс A ² O (анаэробный аноксический аэробный): Установите датчики в аэробном резервуаре для мониторинга растворенного кислорода в режиме реального времени (обычно 2-4 мг/л) и регулируйте подачу воздуха через переменную частоту связи с воздуходувкой для оптимизации потребления энергии.
MBR мембранный биореактор: Мониторинг растворенного кислорода в мембранном резервуаре, чтобы предотвратить осаждение шлама на поверхности мембраны из-за гипоксии и продлить срок службы мембраны.
Промышленная очистка сточных вод: Если фармацевтические сточные воды содержат высокие концентрации органического вещества, необходимо контролировать микробную активность с помощью растворенного кислорода, чтобы избежать накопления токсичных веществ.
преимущество
Флуоресцентные датчики обладают высокой устойчивостью к химическим помехам и подходят для промышленных сточных вод, содержащих сульфиды и ионы тяжелых металлов.
Цифровая передача сигнала уменьшает помехи аналогового сигнала и повышает надежность данных.
Мониторинг окружающей среды и экологические исследования
Основные требования
Оценить способность самоочистки водных объектов, отслеживать экологические проблемы, такие как эвтрофикация и черные и запахи водных объектов.
Долгосрочное отслеживание изменений растворенного кислорода и изучение воздействия изменения климата на водные экосистемы.
Случаи применения
Мониторинг реки/озера: развертывание сети датчиков на основе буев, загрузка данных в режиме реального времени на платформу департамента охраны окружающей среды и выявление источников загрязнения (таких как прямой сброс сточных вод, вызывающий внезапное падение растворенного кислорода).
Защита водно-болотных угодий: мониторинг растворенного кислорода в водоемах водно-болотных угодий и оценка улучшающего воздействия восстановления растительности на качество воды.
Наблюдение за океаном: Установите датчики в близлежащих районах аквакультуры или районах охраны коралловых рифов, чтобы изучить корреляцию между растворенным кислородом и закислением океана и повышением температуры.
преимущество
Оптические датчики имеют быструю скорость реакции (в секундах) и подходят для динамического мониторинга изменений приливов, потока воды и других факторов.
Конструкция с низкой мощностью поддерживает солнечное питание и подходит для долгосрочного развертывания в отдаленных районах.
Контроль промышленных процессов
Продовольственная и напитковая промышленность
Пиво: растворенный кислород влияет на вкус и срок хранения пива. Растворенный кислород в резервуаре для ферментации должен контролироваться ниже 0,1 мг/л, а система заполнения азотом с датчиком должна устранять кислород.
Производство питьевой воды: мониторинг растворенного кислорода при фильтрации, дезинфекции и других процессах для обеспечения того, чтобы качество воды соответствовало стандартам.
химическое производство
Процесс ферментации: при производстве антибиотиков концентрация растворенного кислорода напрямую влияет на бактериальный метаболизм и урожайность продукта, а датчики предоставляют данные обратной связи в режиме реального времени для оптимизации стратегий поставки кислорода.
Очистка сточных вод: мониторинг растворенного кислорода при химической очистке сточных вод для предотвращения образования токсичных веществ (таких как сероводород) из-за дефицита кислорода.
преимущество
Взрывонепроницаемые датчики (например, сертификат Ex ia IIC T6 Ga) подходят для использования в воспламеняющихся и взрывоопасных условиях.
Высокоточное измерение поддерживает закрытый цикл контроля параметров процесса, улучшая стабильность качества продукции.
5 Исследования и образование
лабораторное исследование
Экотоксикология: изучение воздействия тяжелых металлов, пестицидов и других загрязнителей на потребность в растворенном кислороде водных организмов.
Микробный метаболизм: контроль эффективности микробной деградации органического вещества в различных условиях растворенного кислорода и оптимизация процессов биологической обработки.
Учебная демонстрация
Магистры экологических наук и аквакультуры в университетах используют датчики для проведения экспериментов, визуально демонстрируя корреляцию между температурой растворенного кислорода и воды, соленостью и скоростью потока.
Установляя иммобилизованные ферментные мембраны, датчик был преобразован в анализатор содержания глюкозы для использования в обучении биохимии.
преимущество
Поддерживающее программное обеспечение поддерживает экспорт данных и анализ кривых, что облегчает написание научных исследований.
Модульная конструкция облегчает демонтаж студентов и изучение принципов датчиков.
6 Другие новые приложения
Умный город Управление водой
Сочетая карты ГИС и анализ больших данных, создайте тепловую карту распределения растворенного кислорода в городских водоемах для оказания помощи в принятии решений по проектам восстановления дренажных сетей или экологического восстановления.
Экстремальный экологический мониторинг
Развертывать датчики давления и низкой температуры в глубоководных, полярных и других районах для изучения взаимосвязи между растворенным кислородом и глобальным изменением климата.
Сельскохозяйственное орошение
Мониторинг растворенного кислорода в ирригационной воде, чтобы избежать уплотнения почвы или гниения корней культур, вызванных гипоксией (например, поддержание определенного уровня растворенного кислорода в рисовых полях).