
在環(huán)境監(jiān)測與工業(yè)生產(chǎn)等眾多領(lǐng)域,溶解氧的精確監(jiān)測至關(guān)重要。智感環(huán)境高精度溶解氧熒光傳感器,以其獨特的熒光猝滅原理,成為了該領(lǐng)域的得力助手,溶解氧熒光傳感器有著特殊的熒光物質(zhì)。當(dāng)特定波長的激發(fā)光照射到這些熒光物質(zhì)時 ,它們就像被賦予了能量,會吸收光能從而從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)。處于激發(fā)態(tài)的熒光物質(zhì)并不穩(wěn)定,會迅速通過釋放熒光光子的方式回到基態(tài),這個過程中就會發(fā)出熒光。而此時,水中的氧分子成為了影響熒光的關(guān)鍵因素。氧分子具有特殊的性質(zhì),它能與激發(fā)態(tài)的熒光物質(zhì)發(fā)生相互作用,這種作用就像是 “奪走" 了熒光物質(zhì)的部分能量 ,導(dǎo)致熒光強度減弱,熒光壽命也隨之縮短,這便是熒光猝滅的過程。
傳感器正是利用了熒光強度和壽命與氧分子濃度之間的定量關(guān)系來實現(xiàn)溶解氧濃度的計算。通過高精度的檢測裝置,傳感器能夠精準(zhǔn)地捕捉到熒光強度和壽命的變化,并將這些變化轉(zhuǎn)化為電信號。再經(jīng)過內(nèi)部預(yù)先設(shè)定好的復(fù)雜算法對這些電信號進行分析和處理,最終就能準(zhǔn)確地計算出水中的溶解氧濃度 。這種基于熒光猝滅原理的檢測方式,相較于傳統(tǒng)方法,避免了許多干擾因素,大大提高了測量的準(zhǔn)確性和可靠性。

多領(lǐng)域應(yīng)用
(一)污水處理
在污水處理的復(fù)雜流程中,智感環(huán)境高精度溶解氧熒光傳感器扮演重要的角色。在污水的預(yù)處理階段,通過對污水中溶解氧的監(jiān)測,可以初步判斷水質(zhì)的可生化性,為后續(xù)的處理工藝選擇提供重要依據(jù)。在生化處理階段,曝氣池是核心處理單元,溶解氧的濃度直接影響著好氧微生物的活性。智感傳感器能夠?qū)崟r、精準(zhǔn)地監(jiān)測曝氣池中的溶解氧含量,當(dāng)溶解氧濃度過低時,及時提醒操作人員增加曝氣量,確保好氧微生物有充足的氧氣進行代謝活動,從而高效地分解污水中的有機物和氨氮;而當(dāng)溶解氧濃度過高時,則可適當(dāng)減少曝氣量,避免能源的浪費和活性污泥的過氧化。在硝化 - 反硝化工藝中,利用智感傳感器將好氧段的溶解氧精確控制在 2mg/L 左右,氨氮去除率大幅提高,碳源消耗也顯著降低 。在污水處理的末端,傳感器還能對出水的溶解氧進行監(jiān)測,確保排放的水質(zhì)達到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),避免對受納水體造成污染。
(二)水產(chǎn)養(yǎng)殖
對于水產(chǎn)養(yǎng)殖而言,水體中的溶解氧堪稱養(yǎng)殖生物的 “生命線",直接關(guān)系到養(yǎng)殖生物的生存、生長和繁殖。智感環(huán)境高精度溶解氧熒光傳感器的應(yīng)用,為水產(chǎn)養(yǎng)殖帶來了革命性的變化。傳統(tǒng)的養(yǎng)殖方式多依賴人工經(jīng)驗判斷何時增氧,這種方式不僅效率低下,而且難以做到及時、精準(zhǔn)地調(diào)控溶氧。而智感傳感器可以 24 小時不間斷地實時監(jiān)測養(yǎng)殖水體中的溶解氧濃度,并通過無線傳輸技術(shù)將數(shù)據(jù)實時傳輸至養(yǎng)殖戶的手機 APP 或監(jiān)控平臺上。一旦溶解氧濃度低于設(shè)定的閾值,系統(tǒng)會立即自動報警,并聯(lián)動增氧設(shè)備開啟,迅速增加水體中的溶氧含量,避免養(yǎng)殖生物因缺氧而出現(xiàn)浮頭、攝食減少甚至死亡等情況,有效降低了養(yǎng)殖風(fēng)險。在高密度精養(yǎng)池塘中,利用智感傳感器,養(yǎng)殖戶可以根據(jù)不同時段的溶氧變化,如清晨溶氧較低時提前增氧,以及根據(jù)天氣變化動態(tài)調(diào)整供氧量,確保溶氧始終維持在魚類生長所需的 4 - 5mg/L 以上的適宜范圍。這不僅提高了養(yǎng)殖生物的存活率和生長速度,還優(yōu)化了飼料轉(zhuǎn)化率,減少了飼料的浪費和水質(zhì)的污染,實現(xiàn)了生態(tài)效益和經(jīng)濟效益的雙贏 。
(三)環(huán)境監(jiān)測
在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域,溶解氧是評估水體自凈能力和生態(tài)健康狀況的關(guān)鍵指標(biāo)之一。智感環(huán)境高精度溶解氧熒光傳感器可廣泛應(yīng)用于河流、湖泊、水庫等各類自然水體的監(jiān)測中。通過在這些水體中部署傳感器,能夠?qū)崿F(xiàn)對溶解氧的連續(xù)實時監(jiān)測,及時捕捉水體中溶解氧的動態(tài)變化。當(dāng)水體受到有機物污染時,好氧微生物分解有機物會大量消耗氧氣,導(dǎo)致溶解氧濃度下降,傳感器能夠迅速感知到這一變化,并將數(shù)據(jù)反饋給環(huán)保部門。環(huán)保部門可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)及時采取相應(yīng)的治理措施,如溯源污染源頭、加強污水處理力度等,以保護水體生態(tài)環(huán)境。在湖泊的富營養(yǎng)化監(jiān)測中,智感傳感器可以幫助監(jiān)測人員了解水體中溶解氧與藻類生長之間的關(guān)系。當(dāng)藻類過度繁殖時,夜間藻類的呼吸作用會消耗大量氧氣,可能導(dǎo)致水體缺氧,傳感器能夠提前預(yù)警這種情況的發(fā)生,為預(yù)防水華等生態(tài)災(zāi)害提供有力的數(shù)據(jù)支持 。

(四)工業(yè)過程控制
在眾多工業(yè)生產(chǎn)過程中,溶解氧的精確控制對提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。以化工行業(yè)為例,在化工合成、發(fā)酵反應(yīng)等過程中,溶氧濃度直接影響著反應(yīng)速率、產(chǎn)物純度和生產(chǎn)安全。智感環(huán)境高精度溶解氧熒光傳感器能夠在復(fù)雜的化工生產(chǎn)環(huán)境中穩(wěn)定工作,不受反應(yīng)體系中酸堿物質(zhì)、有機溶劑等的干擾,準(zhǔn)確監(jiān)測溶解氧濃度,幫助操作人員及時調(diào)整反應(yīng)條件,優(yōu)化生產(chǎn)工藝,減少副產(chǎn)物的生成,提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。在制藥行業(yè),發(fā)酵工藝、無菌水制備等環(huán)節(jié)對溶氧數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和設(shè)備的潔凈度要求高。智感傳感器采用醫(yī)用級材質(zhì)的熒光膜片,符合 GMP 生產(chǎn)規(guī)范,可固定在發(fā)酵罐、純化水管道等關(guān)鍵點位進行 24 小時連續(xù)監(jiān)測,也可手持移動巡檢,為制藥企業(yè)提供精準(zhǔn)的溶氧數(shù)據(jù),助力企業(yè)優(yōu)化發(fā)酵工藝,提升生物活性產(chǎn)物的產(chǎn)量與純度,確保藥品質(zhì)量的穩(wěn)定性和安全性 。在食品飲料加工行業(yè),如啤酒發(fā)酵、果汁加工等過程中,溶解氧的控制關(guān)乎產(chǎn)品的風(fēng)味、保質(zhì)期和衛(wèi)生安全。智感傳感器能夠快速響應(yīng),實時捕捉溶氧濃度的波動,幫助操作人員及時調(diào)整工藝,避免因溶氧過高導(dǎo)致產(chǎn)品氧化變質(zhì)、風(fēng)味改變等問題,保障產(chǎn)品的品質(zhì)和口感 。