Gdzie dokonuje się pomiaru tlenu rozpuszczonego w wodzie?

Wewszystkich gałęziach przemysłu związanych z wodą dokonuje się pomiaru zawartości tlenu rozpuszczonego w niej. Ten parametr ma duże znaczenie dla funkcjonowania ekosystemów wodnych – odzwierciedla ich "zdrowie", czyli m.in. równowagę pomiędzy zaopatrzeniem w tlen z atmosfery i fotosyntezą. Informuje on również o jakości wody.

W związku z tym kontrola zawartości tlenu jest konieczna m.in. w systemach ciepłowniczych, gdzie obecność tlenu jest oznaką korozji, jak również w hodowlach ryb, gdzie jest on niezbędny do przeżycia dla ryb i roślin.

Jaki jest dopuszczalny poziom rozpuszczonego tlenu?

Zdrowa woda powinna mieć generalne stężenie rozpuszczonego tlenu powyżej 6,5-8 mg/L i pomiędzy około 80-120%.

Tlenomierze – zastosowanie

Typowe aplikacje, w których wykorzystywane są czujniki tlenu:

• Monitorowanie wody pitnej

• Hodowla ryb (słodka i słona woda)

• W oczyszczalniach ścieków komunalnych i przemysłowych

• Ogólna technologia wody i ścieków

• Uniwersytety i instytucje edukacyjne

Podstawy pomiaru stężenia tlenu rozpuszczonego w wodzie

Jednostka pomiarowa

Tlen jest mierzony np. w mg/l, ppm, ppb lub %/objętość.

Wpływ na wartości pomiarowe

Należy wziąć pod uwagę, że na wynik pomiaru mają wpływ takie wartości, jak:

• temperatura roztworu pomiarowego – może być kompensowana przez wbudowany czujnik temperatury tak jak w sondzie tlenu JUMO digiLine O-DO S10
• ciśnienie powietrza w otoczeniu
• zasolenie

Czujniki elektrometryczne a optyczne do pomiaru nasycenia wody tlenem

Istnieją dwa rodzaje czujników do pomiaru tlenu rozpuszczonego w wodzie: elektrometrycznei optyczne.

Elektrometryczne czujniki tlenu rozpuszczonego

Elektrometryczne czujniki, mierzą stężenie rozpuszczonego tlenu w wodzie na podstawie wytworzonego prądu elektrycznego.

Stosując elektrometryczną metodę pomiaru tlenu, nie da się uniknąć rozkładu anody oraz zużyciaelektrolitu podczas eksploatacji.

Optyczne czujniki tlenu rozpuszczonego w wodzie

Optyczne czujniki, zwane również czujnikami luminescencyjnymi, mierzą stężenie tlenu rozpuszczonego w wodzie na podstawie wygaszania luminescencji w obecnościtlenu.

Luminescencja – zasada działania optycznych czujników tlenu

Luminescencja to bardzo czuła metoda badawcza, która pomaga w wykrywaniu różnych substancji. W optycznych czujnikach tlenu pomiar z jej wykorzystaniem przebiega w następujący sposób:

1. Czujnik posiada nasadkę z wewnętrzną powłoką luminoforu.
2. Źródło światła wewnątrz czujnika cyklicznie oświetla luminofor.
3. Luminofor, pochłaniając energię, zmienia swój stan podstawowy na stan wzbudzony. Po pewnym czasie powraca do stanu podstawowego, tracąc ciepło i emituje pozostałą energię w postaci światła czerwonego (zwanego promieniowaniem fluorescencyjnym), które jest wykrywane przez fotodiodę w korpusie czujnika.
4. W obecności tlenu luminofor zderza się z nim i następuje brak zatrzymanie  emisji promieniowania luminescencyjnego.
5. W procesie nie jest zużywany tlen, nie jest wymagany minimalny przepływ. Ta metoda pomiarowa umożliwia wysoką dokładność pomiaru nawet przy niskich stężeniach tlenu.

Optyczny miernik tlenu rozpuszczonego w wodzie i ściekach

Przykładem optycznego czujnika tlenu do pomiaru zawartości tlenu rozpuszczonego w wodzie i innych cieczach jest cyfrowa sonda JUMO digiLine O-DO S10. Dzięki precyzji w szerokim zakresie pomiarowym wykorzystywana jest w różnych zastosowaniach przemysłowych, takich jak m.in. hodowle ryb, oczyszczalnie ścieków, wody powierzchniowe czy zastosowania laboratoryjne. Jednym z głównych atutów tego urządzenia jest brak konieczności uzupełniania elektrolitów oraz rzadka potrzeba kalibracji. Sonda jest wyposażona w interfejs cyfrowy oraz analogowy, co umożliwia jej wszechstronne zastosowanie w różnych systemach pomiarowych. Dodatkowo, funkcje autodiagnostyczne czujnika zapewniają stały monitoring jego stanu i szybkie wykrywanie ewentualnych zakłóceń. Wartość pomiarowa dla tlenu rozpuszczonego jest automatycznie kompensowana z temperaturą. Dodatkowo, za pomocą czujników zewnętrznych, wartość pomiarowa  może zostać skompensowana z ciśnieniem powietrza i zasoleniem medium.

Odpowiadamy na kilka najczęściej zadawanych przez Was pytań na temat naszego tlenomierza:

Czy sonda tlenu jest odpowiednia do zainstalowania w ściekach jeszcze nieoczyszczonych?

Jakie wartości pomiarowe mg/l ma sonda tlenu?

Czujnik JUMO digiLine O-DO S10 służy do pomiaru stężenia tlenu w zakresie 0 do 20 ppm (mg/l) (lub 0 do 200% nasycenia)

Jakie tryby pracy ma sonda tlenu?

Czujnik JUMO digiLine O-DO S10 posiada następujące tryby pracy:

1. Komunikacja za pomocą interfejsu cyfrowego poprzez protokół RS485 Modbus RTU.
2. Przesyłanie sygnału analogowego za pomocą dwuprzewodowego interfejsu prądowego 4 do 20mA

Jaką komunikację ma sonda tlenu?

Jak komunikacja sondytlenu?

Sonda tlenowa JUMO digiLine O-DO S10 posiada dwa interfejsy komunikacyjne. Pierwszy to interfejs cyfrowy RS485 z protokołem Modbus RTU, który umożliwia przesyłanie danych cyfrowych. Drugi to dwuprzewodowy interfejs prądowy zapewniający analogowy sygnał standardowy od 4 do 20 mA.

Optyczny czujnik tlenu – zalety

Zaletami czujników optycznych opartych na luminescencji, w porównaniu do czujników elektrometrycznych są:

• stabilność i precyzja pomiaru przez dłuższy czas – kalibrację przeprowadza się rzadko
• mniejsze nakłady na prace konserwacyjne
• brak wymiany elektrolitów
• nie jest wymagane napięcie polaryzacyjne
• brak minimalnego dopływu
• niski dryf