Agtergrond van produkontwikkeling
Groot waterliggame regoor die wêreld—soos oseane en mere—word met verskillende grade van besoedeling gekonfronteer. Dit is hoofsaaklik omdat mense die selfreinigingsvermoë van hierdie uitgestrekte watersisteme oorskat het, wat tot onwettige uitstortings gelei het as gevolg van ’n vals veiligheidsgevoel. In die afgelope paar jaar het tipiese waterbesoedelingskrisisse gereeld op elke groot kontinent voorgekom.
Australië – Groot Barrièrerif: Omgewingsopnames in 2025 het ernstige eutrofiëring blootgelê. Voedingssoute soos stikstof en fosfor is by krities hoë vlakke gevind, wat herhaaldelike koraalbleikinggebeure en sterrevisuitbarstings veroorsaak het. Koraalgemeenskappe op die seebodem het wydverspreide skade opgedoen.
Nigerië – Niger-rivierdelta: Olie- en swaar metaalbesoedeling het gelei tot wye verspreiding van mangrove-afsterwing. Die nasionale visserye het amper ineengebreek, en kankerkoerse onder plaaslike inwoners het beduidend toegeneem.
Europa – Baltiese See: Stikstof- en fosforbesoedeling veroorsaak byna elke jaar massiewe algeblomme, wat die visseryebedryf ernstig benadeel. Tog bly afvalwaterafvoere vanaf omringende stede onbeheer.
In China het groot waterliggame soos Dianchi-meer, Tai-meer en Hong-meer almal algeblomme beleef wat deur eutrofiëring aangewakker is. Die Suid-China-see en die Oos-China-see het ook ernstige besoedeling ondergaan as gevolg van afvalwaterafvoere en olie-uitvloeiings, wat onbepaalde ekonomiese verliese vir die visserye, ekostelsels en toerisme meegebring het.
In reaksie op die groeiende vraag vir die monitering van groot waterliggame, het JIDE 'n multi-parameter aanlyn sensorstelsel ontwikkel wat spesifiek vir oseane en mere ontwerp is. Gegewe huidige tegnologiese beperkings bly parameters soos totale fosfor en totale stikstof moeilik om direk met sensore te meet. Daarom word die stelsel op oop oseane en in die middel van groot mere op groot dryfstationne geïmplementeer.
Dit kan sleutelparameters meet, insluitend:
• Temperatuur
• pH
• ORP (Oksidasie-Reduksie Potensiaal)
• Geleidingsvermoë/TDS
• Opgeloste suurstof
• Troebelheid/SS
• Chloofil
• Blou-groen alge
• Kaliumioon (K⁺)
• Ammoniumioon (NH₄⁺)
• Nitraatioon (NO₃⁻)
• Chloriedioon (Cl⁻)
• Fluoriedioon (F⁻)
Hierdie metings verskaf werklike tydsbewaking en vroeë waarskuwing vir oormatige voedingstofvlakke, eutrofikasie, algeblomme en dalende suurstofvlakke.
JDMPA - 6S – Hoogste Konfigurasie
Die JDMPA - 6S-model is die hoogste konfigurasie in die reeks. Die hoofeenheid kan tot sewe sensore akkommodeer. Die sensore werk volgens elektrochemiese, optiese en fisiese opsporingbeginsels om hul onderskeie parameters te meet.
Alle sensoorpoorte op die hoofeenheid gebruik 'n universele koppelvlak. Sensore kan in enige poort geïnstalleer word, en die hoofeenheid herken outomaties die sensortipe. Die JDMPA-6S-hoofeenheid kan sensordata lees, sensornommers konfigureer en kalibrasiebewerkings uitvoer. Afhangende van gebruikersinstellings, kan dit data plaaslik stoor, data na 'n data-inwinsplatform oordra of data direk na 'n rekenaar of selfoon stuur. Datakommunikasie word ondersteun deur beide bedrade oordrag en Bluetooth-draadlose oordrag.
Meetbeginsels van elke parameter
1. Diepte
JIDE gebruik 'n druksensor—'n piezoresistiewe sensorelement wat deur 'n roestvrystalen geplooi membraan geïsoleer word—om waterdiepte te meet. Een kant van die sensor is na die water gerig, terwyl die ander kant aan 'n vakuum blootgestel word om druk te meet. Diepte word bereken deur atmosferiese druk van die waterdruk af te trek.
Faktore wat diepte-meting beïnvloed, sluit barometriese druk, waterdigtheid en temperatuur in. Die uitvoering van 'n "nul" kalibrasie in die lug verskaf 'n verwysing teen plaaslike atmosferiese druk.
2. Geleidingsvermoë
JIDE gebruik vier grafietelektrodes om die geleidingsvermoë van 'n oplossing te meet. Twee elektrodes meet stroom, en die ander twee meet spanning; geleidingsvermoë word uit hierdie metings bereken. Die gevolglike geleidingsvermoëwaarde word met 'n selkonstante (in 1/cm) vermenigvuldig om dit om te skakel na geleidingsvermoë in millisiemens per sentimeter (mS/cm).
Elke sensor bevat 'n interne temperatuursensor. Die temperatuurwaarde wat deur hierdie sensor gemeet word, word egter nie aangeteken of vertoon nie; dit word uitsluitlik vir sensorkompensasie gebruik. Kalibrasie van temperatuurwaardes word verwys na die temperatuursensor op die geleidingsvermoë-proef.
3. Opgeloste suurstof
JIDE se optiese opgeloste suurstofsensor is gebaseer op die beginsel van fluoroënsverdamping. 'n Spesifieke golflengte blou lig word na 'n fluoroënsmateriaal wat op 'n glasbasis vasgemaak is, gerig, wat veroorsaak dat die materiaal fluoroëns uitstraal. In die afwesigheid van suurstof is die duur van die fluoroëns die langste. Wanneer suurstof teenwoordig is op die sensormembraan, verkort die fluoroënsduur.
Om akkuraatheid en stabiliteit te verseker, word rooi lig tydens elke metingsiklus na die fluoroënsmateriaal gestuur as 'n verwysing om die fluoroënsduur te bepaal.
Suurstofkonsentrasie is omgekeerd eweredig aan die fluoroënsduur. Hierdie verhouding kan kwantitatief beskryf word deur die Stern-Volmer-vergelyking:
((T₀/T) – 1) teenoor O₂-parsiële druk.
Hierdie is nie 'n streng liniêre verhouding nie (veral by hoër suurstofdrukke); die relevante data vereis polinomiale nie-liniêre regressie-analise. Hierdie nie-liniêre eienskap verander nie beduidend met tyd nie en sal nie vir 'n lang tydperk die meetakkuraatheid beïnvloed nie.
4. pH / ORP / AMMO (Ammonium) – Opsioneel
Die stelsel bestaan uit 'n pH-elektrode en 'n voorste-entiteit stroombaanmodule om waterseurheid/alkaliniteit te meet, of 'n ORP-elektrode en 'n voorste-entiteit stroombaanmodule om oksidasie-reduksiepotensiaal te meet. ORP is 'n nie-chemiese meting wat die gekombineerde potensiaal van al die opgeloste stowwe in die medium verteenwoordig.
Alternatief kan 'n ammonium (NH₄⁺)-sensor gekies word. Dit bestaan uit 'n ammoniumelektrode en 'n voorste-entiteit stroombaanmodule. Wanneer die ammoniumelektrode saam met 'n verwysingselektrode gebruik word, meet dit millivoltspanning, wat dan met 'n spesifieke berekeningsmetode na 'n ioonkonsentrasiewaarde omgeskakel word.
Om onderhoud te vergemaklik, het die sensor 'n unieke ontwerp wat veldvervanging van die elektrode of membraankap moontlik maak. 'n Konnektor is tussen die boonste stroombaanmodule en die elektrode geleë. Om die elektrode te vervang, moet u net die ou elektrode losdraai en 'n nuwe een installeer—geen addisionele stappe is nodig nie.
5. Troebelheid
Troebelheid is 'n indirekte meting van die konsentrasie van verspreide vastestowwe in water. Die troebelheidssensor stuur infrarooi lig na die monster uit en meet die lig wat deur deeltjies in die water versprei word. Troebelheid is beide 'n belangrike waterkwaliteitindikator en 'n basiese parameter vir die beoordeling van omgewingsveranderings. Verspreide vastestowwe in natuurlike waterliggame kom van 'n wye reeks onsekere bronne (soos klei, leem, sediment, alge en organiese materiaal), maar alle deeltjies beïnvloed ligdoorgang en genereer 'n troebelheidsein.
6. Totale Alge
Die totale alge-sensor gebruik dubbele golflengte-aktivering om gelyktydig chlorofil- en blou-groen alge-konsentrasies te meet.
• Chlorofil-molekules fluoresseer wanneer dit aan blou lig blootgestel word; die fluoresensintensiteit word gebruik om die chlorofilkonsentrasie te bereken.
• Fikosianien (‘n pigment in blou-groen alge) fluoresseer wanneer dit aan oranje lig blootgestel word; die fluoresensintensiteit word gebruik om die blou-groen algekonsentrasie te bereken.
Veldtoepassing
JIDE se JDMPA-reeks aanlynanaliseerders word nou wyd gebruik in oseane en groot mere regoor China. Ingenieurs waardeer die robuuste en duursame behuising, die oop MODBUS-kommunikasieprotokol wat maklike netwerkaansluiting moontlik maak, en die maklik onderhoubare, vervangbare modulêre ontwerp. Hierdie eienskappe het die JDMPA-reeks ‘n gunstelingkeuse onder professionele gebruikers op die terrein gemaak.
EN
