
水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)景中的高濁度水體,其濁度值通常可達(dá)100~500 NTU,部分情況(如暴雨后)甚至超過(guò)1000 NTU。這類水體中含有大量懸浮顆粒物(泥沙、殘餌、排泄物、藻類細(xì)胞等),會(huì)從檢測(cè)原理、設(shè)備運(yùn)行、信號(hào)采集等多個(gè)層面干擾傳統(tǒng)溶氧檢測(cè)設(shè)備,導(dǎo)致巡檢工作受阻,具體“卡殼"表現(xiàn)如下:
傳統(tǒng)溶氧檢測(cè)以膜電極法為主,其核心依賴氧分子滲透過(guò)電極膜與內(nèi)部電解質(zhì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。在高濁度水體中,大量懸浮顆粒物會(huì)快速附著在電極膜表面,形成致密的物理阻隔層,阻礙氧分子向膜內(nèi)滲透擴(kuò)散。這會(huì)導(dǎo)致電極響應(yīng)速度急劇下降——正常水體中響應(yīng)時(shí)間通常為1~3分鐘,而在高濁度水體中可能延長(zhǎng)至5~10分鐘甚至更久。對(duì)于需要快速完成多個(gè)養(yǎng)殖池巡檢的工作人員而言,檢測(cè)延遲會(huì)大幅降低工作效率,且無(wú)法及時(shí)獲取水體實(shí)時(shí)溶氧數(shù)據(jù),難以應(yīng)對(duì)突發(fā)的溶氧驟降問(wèn)題。
高濁度水體中的懸浮顆粒物不僅阻礙傳質(zhì),還會(huì)通過(guò)多種方式導(dǎo)致檢測(cè)數(shù)據(jù)失真。一方面,附著在電極膜上的顆粒物會(huì)逐漸堵塞膜孔,導(dǎo)致氧分子滲透效率持續(xù)下降,檢測(cè)值不斷偏低,形成“假性低溶氧",誤導(dǎo)工作人員采取不必要的增氧措施;另一方面,部分懸浮顆粒物(如藻類、有機(jī)碎屑)會(huì)在檢測(cè)過(guò)程中消耗或產(chǎn)生氧氣,導(dǎo)致電極周圍局部溶氧濃度與水體整體濃度存在偏差,進(jìn)一步降低檢測(cè)結(jié)果的代表性。此外,高濁度水體的光散射特性還會(huì)干擾部分光學(xué)檢測(cè)設(shè)備的信號(hào)采集,導(dǎo)致檢測(cè)噪聲升高,數(shù)據(jù)波動(dòng)大。
高濁度水體對(duì)傳統(tǒng)檢測(cè)設(shè)備的損耗極為顯著。對(duì)于膜電極法設(shè)備,附著的懸浮顆粒物會(huì)加速電極膜的磨損與污染,需要頻繁更換電極膜與電解質(zhì)(通常每1~2周更換一次),不僅增加了維護(hù)成本,還可能因更換不及時(shí)導(dǎo)致設(shè)備失效;同時(shí),水體中的有機(jī)物、重金屬離子等會(huì)毒化電極催化劑,進(jìn)一步縮短電極使用壽命。對(duì)于部分簡(jiǎn)易光學(xué)溶氧儀,懸浮顆粒物會(huì)刮擦光學(xué)窗口,影響透光性,或附著在窗口表面遮擋信號(hào),導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常工作,增加了巡檢過(guò)程中的設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)。
便攜式熒光溶氧儀摒棄了傳統(tǒng)膜電極法的電化學(xué)反應(yīng)原理,采用基于熒光猝滅效應(yīng)的檢測(cè)技術(shù),結(jié)合針對(duì)水產(chǎn)高濁度場(chǎng)景的專項(xiàng)優(yōu)化設(shè)計(jì),從根源上解決了高濁度水體檢測(cè)的“卡殼"問(wèn)題。其核心優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下四個(gè)方面:
熒光溶氧儀的檢測(cè)核心是熒光片——熒光片表面涂覆特異性熒光敏感材料,在藍(lán)光激發(fā)下產(chǎn)生熒光,氧分子會(huì)通過(guò)猝滅效應(yīng)減弱熒光信號(hào),通過(guò)檢測(cè)熒光變化即可反推溶氧濃度。與膜電極法不同,熒光法無(wú)需檢測(cè)元件與水體發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),熒光片與水體僅為表面接觸,且無(wú)需滲透膜結(jié)構(gòu)。這一特性從根本上避免了懸浮顆粒物附著導(dǎo)致的傳質(zhì)阻礙問(wèn)題:即使有少量顆粒物附著在熒光片表面,也不會(huì)像堵塞電極膜那樣影響檢測(cè)原理的正常運(yùn)行,大幅降低了檢測(cè)延遲與數(shù)據(jù)偏差的風(fēng)險(xiǎn)。
針對(duì)高濁度水體的光散射干擾,便攜式熒光溶氧儀普遍采用熒光壽命檢測(cè)模式,而非傳統(tǒng)的熒光強(qiáng)度檢測(cè)模式。熒光壽命是熒光材料的固有屬性,指熒光分子從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)的時(shí)間,其變化僅與氧分子濃度相關(guān),受環(huán)境光、水體散射光等物理因素的影響極??;而熒光強(qiáng)度易受激發(fā)光強(qiáng)度、顆粒物散射、光學(xué)窗口污染等因素影響,在高濁度水體中穩(wěn)定性差。通過(guò)精準(zhǔn)檢測(cè)熒光壽命的變化,儀器可有效過(guò)濾高濁度水體的光散射干擾,確保檢測(cè)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性——即使在濁度500 NTU的水體中,檢測(cè)相對(duì)誤差仍可控制在±2%以內(nèi)。
針對(duì)水產(chǎn)高濁度水體中懸浮顆粒物多、有機(jī)物含量高的特點(diǎn),便攜式熒光溶氧儀的熒光檢測(cè)窗口采用了專項(xiàng)防污疏水設(shè)計(jì)。通過(guò)等離子體沉積技術(shù)在熒光片表面制備超疏水涂層(接觸角≥110°),使水體中的懸浮顆粒物、有機(jī)物難以附著,同時(shí)借助水流沖刷即可輕松去除表面少量附著物,無(wú)需頻繁清潔。此外,儀器外殼采用防水、耐腐蝕的工程塑料材質(zhì),具備IP67及以上防水等級(jí),可適應(yīng)水產(chǎn)巡檢中潮濕、多塵的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境;光學(xué)窗口選用高透光、耐磨損的藍(lán)寶石玻璃,進(jìn)一步提升了設(shè)備的耐用性,減少了因顆粒物刮擦導(dǎo)致的故障。
水產(chǎn)巡檢需要工作人員攜帶設(shè)備在多個(gè)養(yǎng)殖池之間移動(dòng),對(duì)設(shè)備的便攜性與響應(yīng)速度要求高。便攜式熒光溶氧儀采用輕量化設(shè)計(jì),重量通常不足200g,配備可充電鋰電池,一次充電可連續(xù)檢測(cè)數(shù)千次,滿足全天巡檢需求;檢測(cè)響應(yīng)時(shí)間短,通?!?0秒,部分型號(hào)可低至20秒以內(nèi),工作人員無(wú)需長(zhǎng)時(shí)間等待即可獲取檢測(cè)結(jié)果,大幅提升巡檢效率。此外,儀器操作簡(jiǎn)單,配備高清顯示屏與直觀的操作界面,支持一鍵檢測(cè)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與導(dǎo)出功能,可快速記錄不同養(yǎng)殖池的溶氧數(shù)據(jù),便于后續(xù)分析與追溯。
產(chǎn)品簡(jiǎn)介
智感環(huán)境便攜式熒光溶氧儀依托優(yōu)化的熒光猝滅核心技術(shù),搭載自主研發(fā)的非消耗性高性能熒光膜片,通過(guò)檢測(cè)氧分子導(dǎo)致的熒光信號(hào)相位差來(lái)反推溶解氧濃度,無(wú)需電解液且無(wú)需頻繁校準(zhǔn),從根源解決了傳統(tǒng)電極法耗氧、易污染等痛點(diǎn),其響應(yīng)速度快(T90≤40s),在 0 - 20mg/L 量程內(nèi)測(cè)量精度達(dá) ±0.1mg/L,還內(nèi)置高精度傳感器可實(shí)現(xiàn)溫度甚至鹽度的自動(dòng)補(bǔ)償,能在 - 20℃~50℃等寬溫及高鹽、強(qiáng)酸堿等復(fù)雜工況下穩(wěn)定工作。該儀器兼具工業(yè)級(jí)固定安裝與輕量化手持便攜等款式,不僅具備防腐密封、抗污染的工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì),適配化工、制藥、水處理等行業(yè)的固定監(jiān)測(cè)需求,也有重量≤500g、IP68 及以上防水等級(jí)、長(zhǎng)續(xù)航等便攜特性,適配水產(chǎn)養(yǎng)殖巡檢、野外應(yīng)急監(jiān)測(cè)等場(chǎng)景,同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳與多設(shè)備組網(wǎng)管理,廣泛助力各領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)溶氧精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)與工藝優(yōu)化,大幅降低運(yùn)維成本。
