Цифровой датчик растворенного кислорода

Типы цифровых датчиков растворенного кислорода

Цифровой датчик растворенного кислорода измеряет количество кислорода, доступного для биологической активности в воде. Количество растворенного кислорода (DO) в воде имеет решающее значение для выживания водных организмов. Различные виды, такие как рыбы, насекомые и растения, используют растворенный кислород для выживания. Поэтому он используется в качестве индикатора качества воды.

Существует два основных типа цифровых датчиков растворенного кислорода:

• Оптические датчики DO

• Электрохимические датчики DO

Оптические датчики растворенного кислорода используют фосфоресцентные свойства определенных материалов. Эти материалы возбуждаются светоизлучающим диодом (LED), чтобы испускать свет. Когда кислород взаимодействует с испускаемым светом, он вызывает изменение интенсивности или времени жизни сигнала фосфоресценции. Электроника датчика анализирует эти изменения, чтобы определить концентрацию растворенного кислорода в образце.

Электрохимические цифровые датчики растворенного кислорода работают путем измерения тока, генерируемого электрохимическими реакциями с участием растворенного кислорода в воде. Существует три основных типа электрохимических цифровых датчиков DO.

• Датчики DO типа Кларка

• Парамагнитные датчики

• Гальванические датчики

Цифровые датчики растворенного кислорода типа Кларка имеют катод и анод, разделенные электролитом. Они имеют кислородопроницаемую мембрану на внешней поверхности, которая действует как барьер. Мембрана препятствует прохождению ионов и молекул, но позволяет диффузию кислорода из окружающей воды в электролит. Когда кислород пересекает мембрану и взаимодействует с катодом, он получает электроны от внешнего источника питания, образуя гидроксильные ионы (OH-). Генерируемый ток пропорционален количеству растворенного кислорода в воде.

Парамагнитные цифровые датчики растворенного кислорода имеют два шара, заполненные кислородом. Шары расположены в магнитном поле. Изменения давления, вызванные движением шаров в магнитном поле, измеряются и используются для определения концентрации растворенного кислорода.

Гальванические цифровые датчики растворенного кислорода состоят из двух электродов (катода и анода) и раствора электролита. Установка аналогична датчику типа Кларка, но им не требуется внешний источник питания.

Характеристики и техническое обслуживание цифровых датчиков растворенного кислорода

Характеристики любого цифрового датчика растворенного кислорода варьируются в зависимости от конкретного типа и модели.

• Диапазон измерения: Диапазон измерения датчика - это минимальные и максимальные значения, которые он может измерять. Для датчика DO диапазон измерения составляет от 0 до 20 мг/л. Это означает, что датчик может измерять уровни растворенного кислорода от 0 до 20 миллиграммов на литр воды.
• Точность: Точность цифрового измерителя растворенного кислорода - это то, насколько близки его показания к фактическим уровням растворенного кислорода в воде. Например, датчик DO с точностью ±0,5 мг/л может иметь показания, которые отличаются от истинного уровня растворенного кислорода на 0,5 миллиграмма на литр.
• Время отклика: Время отклика датчика растворенного кислорода - это то, как быстро он может обнаруживать изменения уровней растворенного кислорода. Более быстрое время отклика позволяет датчику более точно отслеживать колебания уровня кислорода. Например, время отклика 90% за 3 секунды означает, что датчик может обнаруживать изменения в уровнях растворенного кислорода, достигая 90% нового значения в течение 3 секунд.
• Компенсация температуры: Эта функция позволяет датчику корректировать свои показания в зависимости от температуры воды. Поскольку уровни растворенного кислорода меняются с температурой, компенсация температуры гарантирует, что показания датчика остаются точными в разных тепловых условиях. Например, цифровой датчик DO с автоматической компенсацией температуры может корректировать свои показания в зависимости от температуры воды в диапазоне от 0 до 40 градусов Цельсия.
• Компенсация солености: Как и компенсация температуры, компенсация солености гарантирует, что показания датчика остаются точными в воде с разными уровнями солености. Датчик корректирует свои показания с учетом влияния солености на уровни растворенного кислорода. Например, цифровой датчик растворенного кислорода с компенсацией солености может точно измерять уровни растворенного кислорода в пресной воде, солоноватой воде и морской воде с разными концентрациями солености.
• Источник питания: Цифровые датчики растворенного кислорода требуют источника питания для работы. Это может быть через батареи, USB-соединения или внешние блоки питания, в зависимости от устройства. Например, портативный цифровой датчик DO со встроенной батареей может иметь срок службы батареи 10 часов, что позволяет ему работать непрерывно без необходимости подключения к розетке.
• Емкость хранения данных: Некоторые цифровые датчики растворенного кислорода имеют встроенную память для хранения измерений для последующего анализа. Емкость хранения данных указывает максимальное количество информации, которое устройство может хранить. Например, цифровой датчик DO с памятью 100 000 точек данных может хранить до 100 000 измерений растворенного кислорода, что позволяет проводить долгосрочный мониторинг и анализ данных.

Когда дело доходит до обслуживания цифрового датчика растворенного кислорода, важно как можно точнее следовать инструкциям производителя. Вот некоторые общие рекомендации:

• Регулярно очищайте мембрану датчика, так как она имеет решающее значение для точных измерений растворенного кислорода. Используйте мягкую щетку или ткань, чтобы удалить любые отложения или грязь.
• Заменяйте мембрану и другие компоненты в соответствии с инструкциями производителя. Это гарантирует, что датчик останется точным и надежным с течением времени.
• Проводите регулярные проверки калибровки, чтобы убедиться, что показания датчика верны. Следуйте инструкциям производителя по процедурам калибровки.
• Храните датчик в подходящей среде, так как экстремальные температуры или агрессивные химические вещества могут повредить его.
• Защищайте датчик от физических повреждений, обращаясь с ним осторожно и храня его должным образом, когда он не используется.
• Отслеживайте производительность датчика и оперативно устраняйте любые проблемы или расхождения в показаниях.

Как выбрать цифровые датчики растворенного кислорода

При выборе цифрового датчика растворенного кислорода учитывайте следующее:

• Диапазон измерения и точность

  Разные применения требуют разных диапазонов измерения. Например, в воде с низким расходом идеально подходит цифровой измеритель DO с низким диапазоном измерения. Также учитывайте точность датчика, чтобы гарантировать надежные показания.

• Компенсация температуры

  Уровни кислорода в воде колеблются в зависимости от изменений температуры. Поэтому цифровой датчик растворенного кислорода со встроенной компенсацией температуры имеет решающее значение. Он гарантирует точную компенсацию и измерение уровней кислорода в воде независимо от изменений температуры.

• Прочность и долговечность

  Рассмотрите цифровой измеритель DO, который прочный и имеет большой срок службы. Например, датчик, изготовленный из коррозионностойких материалов, идеально подходит для суровых условий эксплуатации. Также рассмотрите датчик с защитным покрытием, способным выдерживать абразивные материалы, особенно в отраслях с суровыми условиями эксплуатации.

• Калибровка

  Цифровые датчики растворенного кислорода требуют регулярной калибровки для обеспечения точных измерений. Выбирайте модели, которые позволяют легко калибровать. Кроме того, отдайте предпочтение моделям, которые поставляются с калибровочными растворами для немедленного использования.

• Требования к техническому обслуживанию

  Учитывайте необходимое техническое обслуживание цифрового датчика растворенного кислорода. Датчики с низкими требованиями к техническому обслуживанию экономичны в долгосрочной перспективе. Также выбирайте датчики с функциями, которые снижают частоту обслуживания датчика.

• Дисплей и регистрация данных

  Выберите цифровой датчик растворенного кислорода с большим дисплеем для удобного чтения. Также рассмотрите датчик с функцией регистрации данных. Это позволяет пользователям отслеживать уровни DO с течением времени и анализировать тенденции.

• Тип датчика

  Существуют различные типы датчиков, такие как гальванические и оптические датчики. Каждый датчик имеет свои преимущества и недостатки. Например, оптические датчики имеют низкие требования к техническому обслуживанию и долговечны. С другой стороны, гальванические датчики доступны по цене.

Как сделать и заменить цифровой датчик растворенного кислорода своими руками

Замену цифровых измерителей растворенного кислорода можно выполнить, выполнив следующие действия:

• Подготовка

  Отключите питание датчика DO. Сообщите любому другому соответствующему персоналу о том, что датчик собираются заменить. Соберите всю необходимую информацию о датчике, который собираются заменить. В это входит руководство пользователя, модель датчика и протокол связи, который используется.

• Удаление старого датчика

  Отсоедините старый датчик от системы управления. Снимите старый датчик с места установки. Будьте осторожны, чтобы не повредить мембрану нового датчика. Аккуратно ослабьте винты или крепежные элементы, удерживающие датчик на месте. Вытащите датчик из его места. При извлечении датчика подключенные провода должны быть отключены один за другим. Запомните, где были подключены провода, чтобы их можно было подключить к новому датчику таким же образом.

• Установка нового датчика

  Распакуйте новый датчик и подготовьте его в соответствии с инструкциями производителя. Установите новый цифровой измеритель датчика DO в том месте, где находился старый. Подключите провода датчика к соответствующим клеммам в системе управления, следуя записям, сделанным при демонтаже старого датчика.

• Калибровка и конфигурация

  Включите цифровой датчик растворенного кислорода и убедитесь, что он работает правильно. Откалибруйте новый датчик в соответствии с инструкциями производителя. Датчики растворенного кислорода необходимо сконфигурировать таким образом, чтобы они могли взаимодействовать с системой управления. Убедитесь, что измеренные значения находятся в ожидаемом диапазоне и что связь с системой управления стабильна.

• Окончательная проверка

  Проверьте все соединения, винты и настройки датчиков, чтобы убедиться, что все надежно и правильно. Сообщите соответствующему персоналу о завершении замены датчика. Обновите любую соответствующую документацию, чтобы отразить данные о новом датчике.

Q&A

Q1: Как часто следует калибровать цифровой датчик растворенного кислорода?

A1: Частота калибровки может зависеть от ряда факторов, таких как конкретное применение, условия окружающей среды и использование датчика. Однако, как правило, рекомендуется калибровать датчик не реже одного раза в месяц или чаще, если он используется в изменяющихся условиях или критических приложениях.

Q2: Почему мой цифровой датчик растворенного кислорода выдает несогласованные показания?

A2: Несогласованные показания могут быть связаны с несколькими факторами, включая дрейф датчика (который требует калибровки), повреждение мембраны, помехи пузырьков, изменения температуры, которые не компенсируются, или наличие веществ в образце, которые влияют на растворимость кислорода. Необходимо систематически устранить эти проблемы, чтобы определить причину.

Q3: Можно ли использовать цифровой датчик растворенного кислорода в пресной и морской воде?

A3: Да, цифровой датчик растворенного кислорода можно использовать как в пресной, так и в морской воде. Однако датчик может потребовать калибровки с учетом различий в уровнях кислорода и температурных условиях в этих двух средах.

Q4: Каков типичный срок службы мембраны цифрового датчика растворенного кислорода?

A4: Срок службы мембраны цифрового датчика растворенного кислорода может варьироваться в зависимости от типа датчика, использования и условий окружающей среды. Как правило, мембраны могут служить от шести месяцев до двух лет. Регулярные проверки и своевременная замена необходимы для обеспечения точных измерений.

Q5: Требует ли цифровой датчик растворенного кислорода регулярного технического обслуживания?

A5: Да, цифровые датчики растворенного кислорода требуют регулярного технического обслуживания для обеспечения их точности и надежности. Это включает регулярную очистку, замену мембраны, периодическую калибровку и другие необходимые процедуры по уходу.