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水质叶绿素传感器阅读:20

水质叶绿素传感器是一种用于原位、实时监测水体中叶绿素a(Chlorophyll-a)浓度的光学传感器,广泛应用于湖泊、水库、河流、海洋、水产养殖及饮用水源地等水环境监测场景。

技术参数

  测量范围:0–500μg/L(常规);部分型号可达0–800μg/L

  分辨率:0.1μg/L或更高

  精度:±5%FS(满量程)或±0.5μg/L(取大者)

  响应时间:<30秒

  光源:蓝光LED(~470 nm)

  检测波长:~685 nm(带光学滤光片)

  输出信号:RS485(Modbus RTU)、4–20 mA、SDI-12、蓝牙/WiFi(智能型号)

  防护等级:IP68,适用于长期水下部署

  材质:不锈钢316L、钛合金或工程塑料(耐腐蚀)

  自清洁方式:刷子自动清洁、超声波、气幕(防生物附着)

工作原理

  水质叶绿素传感器主要基于荧光法:

  1.激发:传感器内置特定波长的LED光源(通常为蓝光,约470 nm),照射水样中的叶绿素a分子;

  2.发射:叶绿素a吸收光能后,会发出波长更长的红色荧光(峰值约685 nm);

  3.检测:光电探测器接收该荧光信号,经滤光片去除杂散光干扰后,将光强转换为电信号;

  4.输出:通过校准曲线将荧光强度换算为叶绿素a浓度(单位:μg/L或ppb)。

注意事项

  1.安装位置

  避免阳光直射(防止光漂白和干扰);

  安装在水流稳定、有代表性区域(非死水区);

  建议深度≥0.5 m,避开水面波动和底部沉积物扰动。

  2.校准

  出厂校准:通常以纯叶绿素a标准液标定;

  现场校准(推荐):

  同步采集水样,实验室用丙酮萃取+分光光度法或HPLC测定真实值;

  通过两点校准(零点+标准点)修正传感器读数;

  定期校准周期:建议每1–3个月一次(视水质污染程度而定)。

  3.抗干扰措施

  CDOM补偿:高端传感器配备双波长检测(如同时测CDOM在~370 nm激发下的荧光),进行算法补偿;

  温度补偿:内置温度传感器,自动修正温度对荧光效率的影响;

  防污设计:采用机械刷、铜合金外壳或定期反冲洗减少生物膜附着。

操作步骤

  1.安装前准备

  检查配件:确认传感器本体、电缆、安装支架、清洁刷(如有)、说明书齐全。

  通电测试(可选):在空气中短暂通电,查看是否正常启动、通信是否建立(如Modbus地址、蓝牙连接等)。

  设置参数(如适用):

  设置测量间隔(如每5分钟一次);

  配置输出信号(4–20 mA量程、RS485地址等);

  启用自动清洁功能(若支持)。

  2.现场安装

  选择合适位置:

  水流平稳、有代表性(避开进水口、出水口、死水区);

  深度建议0.5–2米(避免表层强光干扰和底层沉积物);

  避免阳光直射(可加遮光罩)。

  固定传感器:

  使用不锈钢支架或浮标固定;

  确保光学窗口朝下或水平(防止气泡附着);

  螺纹或法兰连接需密封良好(使用O型圈,禁用生料带堵塞光窗)。

  接线与供电:

  连接电源(通常DC 12–24V);

  接入数据采集器/PLC/RTU;

  做好防水接头处理(IP68级接线盒)。

  3.启动与校准

  首次启动:

  通电后等待自检完成(约1–2分钟);

  观察指示灯或软件状态是否正常。

  零点校准(可选):

  在无叶绿素的超纯水或已知低浓度水样中进行;

  执行“零点校准”指令(通过软件或按键)。

  标准液校准(推荐):

  使用叶绿素a标准溶液(如10μg/L);

  将传感器浸入标准液,稳定后执行“跨度校准”;

  记录校准时间与参数,存档备查。

  4.日常运行

  传感器自动按设定频率测量;

  数据通过有线/无线上传至监控平台;

  定期(如每日)远程查看数据趋势,判断是否异常(如突升、持续为零)。

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