سنسور اکسیژن محلول دیجیتال به طور گسترده ای در سناریوهایی که نیاز به نظارت در زمان واقعی بر غلظت اکسیژن محلول در آب دارند به دلیل دقت بالا، پاسخ سریع، توانایی ضد تداخل قوی و مزایای ادغام دیجیتال استفاده می شود. در زیر سناریوهای کاربردی معمول و تجزیه و تحلیل موارد خاص است:
1- آکوارکولتور
الزامات اصلی
اکسیژن محلول یک پارامتر کلیدی برای تنفس در موجودات آبی مانند ماهی، میگو و خرچنگ است. هیپوکسی می تواند منجر به خفه شدن، مرگ یا تاخیر در رشد شود.
نظارت در زمان واقعی بر اکسیژن محلول در لایه های مختلف آب (مانند پایین استخر و قفس های خالص) برای جلوگیری از هیپوکسی محلی مورد نیاز است.
موارد کاربردی
آبزیری دایره ای مبتنی بر کارخانه: چندین سنسور در استخر آبزیری مستقر شده اند، ترکیب شده با یک سیستم کنترل PLC برای تنظیم خودکار هواساز و جریان آب، حفظ اکسیژن محلول در 5-8mg / L (محدوده مناسب برای ماهی).
آبزیری حوض: داده های زمان واقعی از طریق سنسورهای بوی به یک برنامه تلفن همراه آپلود می شوند، که به کشاورزان اجازه می دهد از راه دور تغییرات در سطح اکسیژن محلول را نظارت کنند و تجهیزات اکسیژن را به موقع در طول شب یا روزهای بارانی فعال کنند.
آبزاری با تراکم بالا: به عنوان مثال، در کشاورزی میگو، سطح اکسیژن محلول زیر 3 میلی گرم / لیتر می تواند واکنش های استرس را ایجاد کند، سنسورها هشدار ها را ایجاد می کنند و سیستم اکسیژن سازی برای جلوگیری از مرگ و میر در مقیاس بزرگ مرتبط است.
مزیت
سنسورهای نوری نیازی به نگهداری غشای برای کاهش خطاهای اندازه گیری ناشی از چسبندگی جلبک یا مسدود شدن ناخالصی ندارند.
خروجی دیجیتال از ادغام با سیستم عامل های IoT برای دستیابی به مدیریت متمرکز چندین حوض پشتیبانی می کند.
2، تصفیه فاضلاب
الزامات اصلی
مرحله درمان بیوشیمی (مانند فرآیند گل فعال، فرآیند MBR) نیاز به کنترل دقیق غلظت اکسیژن محلول برای اطمینان از کارایی تخریب میکروبی مواد ارگانیک دارد.
هیپوکسی یا پراکسید می تواند منجر به کاهش کارایی درمان و افزایش مصرف انرژی شود.
موارد کاربردی
A ² O فرآیند (هواپیمایی آناوکسیک آناوکسیک): نصب سنسورها در مخزن هواپیمایی برای نظارت بر اکسیژن محلول در زمان واقعی (معمولا 2-4mg / L) و تنظیم منابع هوا از طریق ارتباط فرکانس متغیر با دمنده برای بهینه سازی مصرف انرژی.
بیوراکتور غشایی MBR: نظارت بر اکسیژن محلول شده در مخزن غشایی برای جلوگیری از رسوب گل روی سطح غشایی به دلیل هیپوکسی و افزایش عمر خدمت غشایی.
تصفیه فاضلاب صنعتی: اگر فاضلاب دارویی حاوی غلظت های بالای مواد ارگانیک باشد، لازم است فعالیت میکروبی را از طریق اکسیژن محلول کنترل کند تا از انباشت مواد سمی جلوگیری شود.
مزیت
سنسورهای فلورسنت مقاومت قوی در برابر تداخل شیمیایی دارند و برای فاضلاب صنعتی حاوی سولفید ها و یون های فلزات سنگین مناسب هستند.
انتقال سیگنال دیجیتال تداخل سیگنال آنالوگ را کاهش می دهد و قابلیت اطمینان داده ها را بهبود می بخشد.
3、 نظارت بر محیط زیست و تحقیقات اکولوژیکی
الزامات اصلی
ظرفیت خود تصفیه آب ها را ارزیابی کنید، مسائل زیست محیطی مانند یوتروفیکیشن و آب های سیاه و بوی را نظارت کنید.
ردیابی بلند مدت تغییرات اکسیژن محلول و مطالعه تاثیر تغییرات آب و هوایی بر اکوسیستم های آبی.
موارد کاربردی
نظارت بر رودخانه / دریاچه: یک شبکه سنسور مبتنی بر بوی را مستقر کنید، داده های زمان واقعی را به پلتفرم بخش حفاظت از محیط زیست آپلود کنید و منابع آلودگی را شناسایی کنید (مانند تخلیه مستقیم فاضلاب که باعث کاهش ناگهانی اکسیژن محلول می شود).
حفاظت از مناطق مرطوب: نظارت بر اکسیژن محلول شده در مناطق مرطوب و ارزیابی اثر بهبود بازسازی گیاهی بر کیفیت آب.
مشاهده اقیانوس: برای مطالعه ارتباط بین اکسیژن محلول و اسید شدن اقیانوس و افزایش دما، سنسورها را در مناطق آبزیری نزدیک ساحل یا مناطق حفاظت از صخره های مرجانی نصب کنید.
مزیت
سنسورهای نوری دارای سرعت پاسخ سریع (در ثانیه) هستند و برای نظارت پویا تغییرات در مد و جزر، جریان آب و سایر عوامل مناسب هستند.
طراحی کم انرژی از منبع انرژی خورشیدی پشتیبانی می کند و برای استقرار بلند مدت در مناطق دورافتاده مناسب است.
4 کنترل فرآیند صنعتی
صنعت مواد غذایی و نوشیدنی
آبجو سازی: اکسیژن محلول بر طعم و عمر انبار آبجو تاثیر می گذارد. اکسیژن محلول در مخزن تخمیر باید زیر 0.1 میلی گرم / لیتر کنترل شود و سیستم پر کردن نیتروژن متصل به سنسور باید اکسیژن را حذف کند.
تولید آب آشامیدنی: نظارت بر اکسیژن محلول در فیلتراسیون، ضد عفونی سازی و سایر فرآیندها برای اطمینان از اینکه کیفیت آب با استانداردها مطابقت دارد.
تولید شیمیایی
فرآیند تخمیر: در تولید آنتی بیوتیک، غلظت اکسیژن محلول به طور مستقیم بر متابولیسم باکتری و بازده محصول تاثیر می گذارد و سنسورها داده های بازخورد در زمان واقعی را برای بهینه سازی استراتژی های تامین اکسیژن فراهم می کنند.
تصفیه فاضلاب: نظارت بر اکسیژن محلول در تصفیه فاضلاب شیمیایی برای جلوگیری از تولید مواد سمی (مانند سولفید هیدروژن) به دلیل کمبود اکسیژن.
مزیت
سنسورهای مقاوم در برابر انفجار (مانند گواهینامه Ex ia IIC T6 Ga) برای استفاده در محیط های قابل اشتعال و انفجاری مناسب هستند.
اندازه گیری با دقت بالا از کنترل حلقه بسته پارامترهای فرآیند پشتیبانی می کند و ثبات کیفیت محصول را بهبود می بخشد.
۵- تحقیق و آموزش
مطالعات آزمایشگاهی
اکوتوکسیکولوژی: مطالعه تاثیرات فلزات سنگین، آفت کش ها و سایر آلاینده ها بر تقاضای اکسیژن محلول موجودات آبی.
متابولیسم میکروبی: نظارت بر کارایی تجزیه میکروبی مواد ارگانیک در شرایط مختلف اکسیژن محلول و بهینه سازی فرآیندهای درمان بیولوژیکی.
تظاهرات آموزشی
تخصص های علوم محیط زیست و آبزاری در دانشگاه ها از سنسورها برای انجام آزمایش ها استفاده می کنند و به طور بصری ارتباط بین اکسیژن محلول و دمای آب، نمک بودن و جریان را نشان می دهند.
با نصب غشای آنزیمی بی حرکت، سنسور به یک تجزیه و تحلیل کننده محتوای گلوکز برای استفاده در آموزش بیوشیمی تبدیل شد.
مزیت
نرم افزار پشتیبانی از صادرات داده ها و تجزیه و تحلیل منحنی پشتیبانی می کند و نوشتن مقالات تحقیقاتی علمی را آسان می کند.
طراحی ماژولار، جداسازی و یادگیری اصول سنسور را برای دانش آموزان تسهیل می کند.
6 سایر برنامه های نوظهور
مدیریت آب شهر هوشمند
با ترکیب نقشه های GIS و تجزیه و تحلیل داده های بزرگ، یک نقشه حرارتی از توزیع اکسیژن محلول در آبهای شهری برای کمک به تصمیم گیری برای بازسازی شبکه تخلیه آب یا پروژه های بازسازی زیست محیطی ایجاد کنید.
نظارت شدید بر محیط زیست
سنسورهای مقاوم در برابر فشار و دمای پایین را در اعماق دریا، قطب و سایر مناطق برای مطالعه رابطه بین اکسیژن محلول و تغییرات آب و هوایی جهانی مستقر کنید.
آبیاری کشاورزی
نظارت بر اکسیژن محلول در آب آبیاری برای جلوگیری از فشرده شدن خاک یا پوسیدن ریشه محصولات ناشی از هیپوکسی (مانند حفظ سطح مشخصی از اکسیژن محلول در زمین های برنج).