Antecedentes do desenvolvemento do produto
Grandes masas de auga en todo o mundo —océanos e lagos por igual— están afrontando distintos graos de contaminación. Isto débese principalmente a que os seres humanos sobreestimaron a capacidade de autodepuración destes inmensos sistemas acuáticos, o que levou a descargas ilegais impulsadas por unha falsa sensación de seguridade. Nos últimos anos, ocorreron con frecuencia críses típicas de contaminación acuática en todos os principais continentes.
Australia – Grande Barrera de Coral: As enquisas ambientais de 2025 revelaron unha eutrofización grave. Detectáronse niveis criticamente altos de sales nutricionais, como nitróxeno e fósforo, provocando repetidos eventos de branqueamento de corais e proliferación de estrelas do mar. As comunidades de corais no fondo mariño sufrieron danos extensivos.
Nixeria – Delta do río Níger: A contaminación por petróleo e metais pesados provocou a desaparición xeneralizada dos mangueiros. A pesca nacional está case colapsada e as taxas de cancro entre os residentes locais aumentaron significativamente.
Europa – se o Mar Báltico: A contaminación por nitróxeno e fósforo desencadea floracións masivas de algas case cada ano, afectando gravemente á industria da pesca. Non obstante, as descargas de augas residuais das cidades circundantes seguen sen control.
En China, corpos de auga importantes como o lago Dianchi, o lago Tai e o lago Hong experimentaron todos floracións de algas causadas pola eutrofización. O mar do Sur de China e o mar do Leste de China tamén sufrieron unha grave contaminación debida ás descargas de augas residuais e aos derrames de petróleo, o que provocou perdas económicas incalculables para a pesca, os ecosistemas e o turismo.
En resposta á crecente demanda de monitorización de grandes masas de auga, JIDE desenvolveu un sistema de sensores en liña de múltiplos parámetros deseñado especificamente para océanos e lagos. Dadas as actuais limitacións tecnolóxicas, parámetros como o fósforo total e o nitróxeno total seguen sendo difíciles de medir directamente con sensores. Polo tanto, nos océanos abertos e no centro de grandes lagos, o sistema instálase en estacións flotantes grandes.
Pode medir parámetros clave incluídos:
• Temperatura
• pH
• ORP (Potencial de oxidación-redución)
• Conductividade/TDS
• Osíxeno disolto
• Turbidez/SS
• Clorofila
• Algas azul-verdes
• Ion potasio (K⁺)
• Ion amonio (NH₄⁺)
• Ion nitrato (NO₃⁻)
• Ion cloruro (Cl⁻)
• Ion fluoruro (F⁻)
Estas medicións proporcionan supervisión en tempo real e capacidades de alerta temprana para niveis excesivos de nutrientes, eutrofización, floración de algas e descenso dos niveis de osíxeno.
JDMPA-6S – Configuración máis alta
O modelo JDMPA-6S é a configuración máis alta da serie. A unidade principal pode aloxar ata sete sensores. Os sensores funcionan segundo principios de detección electroquímica, óptica e física para medir os seus respectivos parámetros.
Todos os portos de sensor na unidade principal utilizan unha interface universal. Os sensores poden instalarse en calquera porto, e a unidade principal recoñece automaticamente o tipo de sensor. A unidade principal JDMPA-6S pode ler datos do sensor, configurar parámetros do sensor e realizar operacións de calibración. Dependendo da configuración do usuario, pode almacenar os datos localmente, transmitilos a unha plataforma de adquisición de datos ou enviálos directamente a un PC ou teléfono móbil. A comunicación de datos admite tanto a transmisión por cable como a transmisión inalámbrica por Bluetooth.
Principios de medición de cada parámetro
1. Profundidade
JIDE utiliza un sensor de presión —un elemento sensor piezorresistivo illado por unha membrana corrugada de acero inoxidable— para medir a profundidade da auga. Unha cara do sensor está exposta á auga, mentres que a outra cara está exposta ao baleiro para medir a presión. A profundidade calcúlase restando a presión atmosférica á presión da auga.
Os factores que afectan á medición da profundidade inclúen a presión barométrica, a densidade da auga e a temperatura. Realizar unha calibración de "cero" no aire proporciona unha referencia contra a presión atmosférica local.
2. Conductividade
JIDE emprega catro electrodos de grafito para medir a conductividade dunha solución. Dous electrodos miden a corrente e os outros dous miden a tensión; a conductividade calcúlase a partir destas medidas. O valor de conductividade resultante multiplícase por unha constante de cela (en 1/cm) para convertelo en conductividade en milisiemens por centímetro (mS/cm).
Cada sensor contén un sensor interno de temperatura. Non obstante, o valor de temperatura medido por este sensor non se rexistra nin se mostra; úsase exclusivamente para a compensación do sensor. A calibración dos valores de temperatura fai referencia ao sensor de temperatura da sonda de conductividade.
3. Osíxeno disolto
O sensor óptico de osíxeno disolto de JIDE basease no principio do apagamento da fluorescencia. Unha lonxitude de onda específica de luz azul diríxese cara a un material fluorescente fixado nun substrato de vidro, provocando que o material emita fluorescencia. Na ausencia de osíxeno, a duración da fluorescencia é máxima. Cando hai osíxeno na membrana do sensor, a duración da fluorescencia acortase.
Para garantir a precisión e a estabilidade, emítese unha luz vermella cara ao material fluorescente durante cada ciclo de medición como referencia para determinar a duración da fluorescencia.
A concentración de osíxeno é inversamente proporcional á duración da fluorescencia. Esta relación pode describirse cuantitativamente mediante a ecuación de Stern-Volmer:
((T₀/T) – 1) fronte á presión parcial de O₂.
Esta non é unha relación estritamente lineal (especialmente a presións máis altas de osíxeno); os datos relevantes requiren unha análise de regresión polinómica non lineal. Esta característica non lineal non cambia significativamente co tempo e non afectará a precisión das medicións durante un longo período.
4. pH / ORP / AMMO (amonio) – Opcional
O sistema consta dun electrodo de pH e dun módulo de circuítos front-end para medir a acidez/alkalinidade da auga, ou dun electrodo de ORP e dun módulo de circuítos front-end para medir o potencial de oxidación-redución. O ORP é unha medición non química que representa o potencial combinado de todas as substancias disoltas no medio.
Alternativamente, pode seleccionarse un sensor de amonio (NH₄⁺). Está composto por un electrodo de amonio e un módulo de circuítos front-end. Cando se usa o electrodo de amonio xunto cun electrodo de referencia, mídese unha tensión en milivoltios, que logo se converte nun valor de concentración iónica mediante un método de cálculo específico.
Para facilitar a manutención, o sensor ten un deseño único que permite a substitución no campo do electrodo ou da tapa da membrana. Un conector está situado entre o módulo superior do circuíto e o electrodo. Para substituír o electrodo, simplemente desenrosque o electrodo vello e instale un novo: non se requiren pasos adicionais.
5. Turbidez
A turbidez é unha medición indirecta da concentración de sólidos en suspensión na auga. O sensor de turbidez emite luz infravermella na mostra e mide a luz dispersada polas partículas na auga. A turbidez é tanto un indicador importante da calidade da auga como un parámetro básico para avaliar os cambios ambientais. Os sólidos en suspensión nos corpos de auga naturais proceden dunha ampla gama de fontes incertas (por exemplo, limo, arxila, sedimentos, algas e materia orgánica), pero todas as partículas afectan a transmisión da luz e xeran unha señal de turbidez.
6. Algas totais
O sensor total de algas utiliza a excitación de dúas lonxitudes de onda para medir simultaneamente as concentracións de clorofila e de algas azuis-verdes.
• As moléculas de clorofila fluorescen cando están expostas á luz azul; a intensidade da fluorescencia úsase para calcular a concentración de clorofila.
• A ficocianina (un pigmento das algas azuis-verdes) fluoresce cando está exposta á luz laranxa; a intensidade da fluorescencia úsase para calcular a concentración de algas azuis-verdes.
Adopción no campo
Os analizadores en liña da serie JDMPA de JIDE están agora amplamente utilizados nos océanos e grandes lagos de toda China. Os enxeñeiros aprecian a carcasa robusta e duradeira, o protocolo aberto de comunicación MODBUS que facilita a interconexión sinxela e o deseño modular de fácil mantemento e substitución. Estas características converteron a serie JDMPA na opción preferida entre os profesionais do sector.
EN
