水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域中的傳感器檢測(cè)系統(tǒng)

水質(zhì)指標(biāo)的內(nèi)容

    水質(zhì)指標(biāo)分為四類：

    物理性質(zhì)指標(biāo)：固體含量、渾濁度、透明度、溫度、電導(dǎo)率等；

    化學(xué)性質(zhì)指標(biāo)：pH值、硬度、有機(jī)物——含碳化合物（生化需氧量、化學(xué)需氧量、耗氧量、溶解氧等）、有機(jī)毒物；

    生物性質(zhì)指標(biāo)：大腸桿菌數(shù)、細(xì)菌總數(shù)、病原菌及病毒等；

其他指標(biāo)：臭味、顔色、透明度等。

水質(zhì)監(jiān)測(cè)的方法

云傳物聯(lián)技術(shù)有限公司推出的AMT-FB301多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)浮標(biāo)系統(tǒng)，AMT-FB301可以實(shí)現(xiàn)多種水質(zhì)參數(shù)的同時(shí)測(cè)量，包括溶解氧、pH、ORP、電導(dǎo)率和濁度等，DT-200主控機(jī)通過(guò)RS485（Modbus/RTU協(xié)議）總線采集處理測(cè)量數(shù)據(jù)，再由無(wú)線模塊發(fā)送到遠(yuǎn)程服務(wù)器，用戶可以實(shí)時(shí)獲得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

該系統(tǒng)以浮標(biāo)為載體的水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是化學(xué)分析儀器和各種水質(zhì)傳感器的集成，并結(jié)合了現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)采集處理技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、浮標(biāo)設(shè)計(jì)及制造技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、在線監(jiān)測(cè)的有效技術(shù)手段。

AMT-FB301多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)浮標(biāo)系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，可用在水產(chǎn)養(yǎng)殖、工業(yè)生活污水排放、農(nóng)業(yè)灌溉用水、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。

溶解氧（DO）表示什么? 
溶解氧（DO）表示水中氧的溶解量，單位用mg/L表示。不同的生化處理方式對(duì)溶解氧的要求也不同，在兼氧生化過(guò)程中，水中的溶解氧一般在0.2-2.0mg/L之間，而在SBR好氧生化過(guò)程中，水中的溶解氧一般在2.0-8.0mg/L之間。因此，兼氧池操作時(shí)曝氣量要小，曝氣時(shí)間要短；而在SBR好氧池操作時(shí)，曝氣量和曝氣時(shí)間要大得多和長(zhǎng)得多，而我們用的是接觸氧化，溶解氧控制在2.0-4.0mg/L。 
 

溶解氧是池塘水體中一個(gè)重要的水質(zhì)因子，它不但影響到養(yǎng)殖動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育、攝食吸收和生存活動(dòng)，還影響到水體中有機(jī)污染物的分解以及毒害物質(zhì)(如：氨氮、亞硝酸鹽和硫化氫等)的降解。靜水池塘的溶解氧變化主要由浮游植物的光合作用程度和生化耗氧量來(lái)決定。由于受到風(fēng)向、風(fēng)力以及熱阻力(溫躍層)的影響，而表現(xiàn)為池塘水體溶氧水平和垂直分布的不均勻性。

隨著科技的發(fā)展和電子信息技術(shù)的進(jìn)步，人類快速步入物聯(lián)網(wǎng)社會(huì)。傳感器作為物聯(lián)網(wǎng)社會(huì)的最關(guān)鍵的組件之一，在萬(wàn)物互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)中起到了至關(guān)重要的作用。溶解氧傳感器是傳感器家族的重要一員，應(yīng)用非常廣泛。

· 無(wú)流速要求，測(cè)量過(guò)程不消耗氧氣；

· 不需預(yù)熱，響應(yīng)速度快，45秒響應(yīng)（T90）；

· RS485通訊接口，標(biāo)準(zhǔn)Modbus協(xié)議，便于集成；

· 數(shù)據(jù)分析軟件，具有校準(zhǔn)、記錄、分析、診斷功能

· 光學(xué)技術(shù)，無(wú)需頻繁更換膜片，也不用補(bǔ)充電解質(zhì)溶液；

· 擁有自主產(chǎn)權(quán)和穩(wěn)定關(guān)鍵器件供應(yīng)鏈，產(chǎn)品具有*性價(jià)比；

· 改良的傳感膜，漂移小，易存儲(chǔ)，可在空氣中或濕潤(rùn)的環(huán)境中長(zhǎng)期存儲(chǔ)；

水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域中的傳感器檢測(cè)系統(tǒng)

電導(dǎo)率傳感器

電導(dǎo)率傳感器可以說(shuō)是水質(zhì)檢測(cè)儀中使用最多的傳感設(shè)備，它主要用于檢測(cè)水體中總離子的濃度，而且根據(jù)測(cè)量原理的不同可以分為電極型、電感型以及超聲波型。

PH傳感器

PH傳感器主要通過(guò)檢測(cè)氫離子來(lái)獲取水體的酸堿值，而PH值是水體的一個(gè)重要指標(biāo)，在多個(gè)行業(yè)中對(duì)水體PH值都有嚴(yán)格的要求。

ORP傳感器

ORP傳感器主要用于溶液的氧還原電位，它不僅能多針對(duì)水體進(jìn)行檢測(cè)，還可以對(duì)土壤和培養(yǎng)基中的ORP數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，因此它也是應(yīng)用領(lǐng)域最多的傳感器，通常它會(huì)跟PH傳感器一起使用。

• 維護(hù)方法

傳感器外表面：用自來(lái)水清洗傳感器的外表面，如果仍有碎屑?xì)埩?，用濕?rùn)的軟布進(jìn)行擦拭， 對(duì)于一些頑固的污垢，可以在自來(lái)水中加入一些家用洗滌液來(lái)清洗。

• 熒光帽外表面：除去傳感器前端的防護(hù)罩，用清水沖洗傳感器光窗上的污物，后再將罩子罩上；如果需要擦拭，請(qǐng)用軟布并小心力度及用力方向；如果對(duì)熒光膜層造成劃痕，傳感器將無(wú)法正常工作。
• 熒光帽內(nèi)表面：如果水汽或灰塵侵入到了熒光帽的里面，清潔步驟如下：

l 取下熒光帽；

l 用自來(lái)水沖洗熒光帽的內(nèi)表面；

l 對(duì)于含脂肪和油的污垢，用加了家用洗滌液的溫水清洗；

l 用去離子水沖洗熒光帽的內(nèi)表；

l 用干凈的無(wú)絨布輕輕擦干所有表面，放在干燥的地方讓水分*蒸發(fā)。

• 檢查傳感器的線纜：正常工作時(shí)線纜不應(yīng)繃緊，否則容易使線纜內(nèi)部電線斷裂，引起傳感器不能正常工作。
• 檢查傳感器的外殼是否因腐蝕或其他原因受到損壞。
• 熒光帽日常保存：不使用時(shí)放在帶有濕潤(rùn)海綿的防護(hù)罩里，讓傳感器長(zhǎng)期保持濕潤(rùn)狀態(tài)。如傳感器熒光帽頭部長(zhǎng)期是干燥狀態(tài)，會(huì)產(chǎn)生測(cè)量結(jié)果的漂移，需要在水中浸泡48小時(shí)再使用。

熒光法溶解氧測(cè)量?jī)x基于熒光猝熄原理。藍(lán)光照射到熒光物質(zhì)上使熒光物質(zhì)激發(fā)并發(fā)出紅光，由于氧分子可以帶走能量（猝熄效應(yīng)），所以激發(fā)的紅光的時(shí)間和強(qiáng)度與氧分子的濃度成反比。通過(guò)測(cè)量激發(fā)紅光與參比光的相位差，并與內(nèi)部標(biāo)定值對(duì)比，從而可計(jì)算出氧分子的濃度。

廢水中的溶解氧監(jiān)測(cè)曾起著非常重要的作用，但是，傳統(tǒng)的電化學(xué)方法的使用膜、電極和電解液，從而會(huì)導(dǎo)致很多問(wèn)題，即使進(jìn)行定期維護(hù)，還是不能得到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。創(chuàng)新的新型熒光技術(shù)，沒(méi)有膜和電解液，幾乎不用維護(hù)，性能優(yōu)異，使用方便。

水產(chǎn)養(yǎng)殖是以人工控制為前提下繁殖、施肥培育和撒網(wǎng)收獲水生動(dòng)植物的生產(chǎn)活動(dòng)。一般包括在人工飼養(yǎng)管理下從苗種養(yǎng)成水產(chǎn)品的全過(guò)程。廣義上也可包括水產(chǎn)資源增殖。水產(chǎn)養(yǎng)殖有有以下三大養(yǎng)殖方式。粗養(yǎng)是在中、小型自然形成的水域中投放苗種，*靠大自然中的天然餌料養(yǎng)成水產(chǎn)品，如湖泊水庫(kù)養(yǎng)魚和淺海養(yǎng)貝等。精養(yǎng)是在較封閉和體積較小的水體中用投餌、人工施肥等方法養(yǎng)殖水生動(dòng)植物，如池塘養(yǎng)魚、圈網(wǎng)養(yǎng)魚和圍欄養(yǎng)殖等。高密度精養(yǎng)采用流水、控溫、增氧和投喂優(yōu)質(zhì)餌料等方法，在小水體中進(jìn)行高密度養(yǎng)殖，從而獲得高產(chǎn)，如流水高密度養(yǎng)魚、蝦等。

水稻田的產(chǎn)量。

水產(chǎn)養(yǎng)殖常用傳感器有溫度傳感器、水質(zhì)ph傳感器和溶解氧傳感器。它們都是水產(chǎn)養(yǎng)殖水體檢測(cè)不可少的儀器。

一、Ph傳感器工作原理

pH定義為介質(zhì)中氫離子活度的負(fù)對(duì)數(shù)值，用于衡量介質(zhì)酸堿程度。氫離子(H+)選擇性滲透通過(guò)外層膜，產(chǎn)生電化學(xué)電位，即電化學(xué)分界層的電位。生成的電化學(xué)電位取決于介質(zhì)的pH值。電極內(nèi)置Ag/AgCl作為參比電極，其電位穩(wěn)定，不受介質(zhì)酸堿度影響。變送器基于能斯特方程(Nernst) 將測(cè)量電壓轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的pH值。

二、熒光溶解氧傳感器工作原理

溶解氧是表征溶解在水中分子態(tài)氧含量的指標(biāo)。極譜法溶解氧電極由陽(yáng)極、陰極、電解質(zhì)和溶氧膜組成。氧分子滲透通過(guò)溶氧膜，在陰極還原成氫氧根離子；在陽(yáng)極銀被氧化形成鹵化銀層。陰極釋放電子，陽(yáng)極接收電子，形成的回路電流與介質(zhì)中溶解氧濃度成比例關(guān)系。變送器將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成溶解氧濃度、氧飽和度或氧分壓值。

光學(xué)溶解氧電極使用465nm光源作為激發(fā)光，照射敏感膜片產(chǎn)生620nm熒光。在水中溶解氧的作用下發(fā)生熒光猝滅效應(yīng)，猝滅程度與溶解氧濃度成線性關(guān)系。

三、氨氮傳感器工作原理：

氨氮是工業(yè)、農(nóng)業(yè)和生活廢水中常見(jiàn)的一種污染物。氨氮會(huì)消耗水體中的溶解氧，導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化。AMT-PA300基于離子選擇法測(cè)量銨離子，由工作電極、參比電極、離子選擇膜和電解液組成。只有待測(cè)銨離子可以遷移通過(guò)離子選擇膜，并發(fā)生電荷變化，在工作電極上產(chǎn)生電位，電位值與離子濃度成比例，參比電極電位恒定不變。變送器基于能斯特方程，測(cè)量工作電極與參比電極之間的電位差并轉(zhuǎn)換成氨氮濃度，基于電位法測(cè)量原理，不受色度和濁度的影響。