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EXO NitraLED在暴風雨中的表現如何?
發布時間:2021-08-12

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正如大多數在淡水環境中使用水質儀器的人所經歷的那樣,風暴是導致傳感器污損的主要因素之一。在風暴期間,通常在基流水中找不到的各種物質會從流域引入系統--沉積物、油、鹽、垃圾等等--并會影響數據質量

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縱然許多技術不能很好地適應由重大暴雨引起的水流速度快速變化,但有許多實例表明,YSI水質儀即使被碎屑部分掩埋仍在收集數據。


然而,對所有儀器來說,較重的顆粒和沉積物可能會聚集在傳感器表面,并導致數據集中出現數值不穩定或錯誤抬升的現象。當我們看到這些不正確的數據時,我們就需要進行實地巡查了!

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上圖可看到在12月1日風暴事件過后,數據變得不穩定,且與通常的基流的值相比一直偏高。


風暴是有力的防污損措施重要原因之一。在風暴事件中,這些防污損方法可以是空氣壓縮機、橡膠刮片型清潔刷、紫外線燈(用于海洋型生物污損)或像 EXO Sonde 一樣的硬毛清潔刷。并非所有的防污損方法都能產生相同的效果,其中的一些方法明顯要比其他方法更有效果。

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EXO 清潔刷

EXO Sonde 配有兩種不同的清潔刷 - 一種適用于標準傳感器有效配載,另一種則用于包括 EXO NitraLED UV 硝酸鹽傳感器的傳感器有效配載。兩種清潔刷均采用了堅韌刷毛,可以輕松去除各類污損,但不會刮傷任何傳感器的光學鏡面。

重要的是,這兩款清潔器本身就是由抗污損材料制成的,這使得它們較其他更有效。在下面的一組圖片中,EXO Sonde 在中心端口上安裝有標準型清潔刷,且其周圍有一套水質傳感器。請留意積聚在水質儀和傳感器側面有多少沉積物,但也特別注意的是傳感器表面(實際進行測量的地方)非常干凈。

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EXO NitraLED 清潔刷

在我們討論 EXO NitraLED 清潔刷的清潔能力之前,先了解為什么清潔刷的設計必須改變。NitraLED 傳感器基于吸光度,且實際上有一條光路,而不僅僅是一個傳感器面,因此我們不得不修改我們的行業領先的清潔刷,以配合這種傳感器工作。新的清潔刷的第二條工作臂專門用于保持 NitraLED 傳感器的清潔,而主臂仍然是多年來一直被信任的保持傳感器表面清潔的清潔刷。

許多科學家最近遇到的一個問題是,新的 NitraLED 清潔刷是否能以同樣的方式防止污損。這個問題的答案很簡單,是的。我們在佐治亞大學的測試地點經歷了從沉積物到泥漿、花粉、垃圾和其他碎屑的各種污損源。當我們在該地點部署 EXO NitraLED 傳感器時,我們不僅想測試傳感器的功能,還想測試清潔刷的功效。結果沒有讓我們失望。

請注意,以下圖片展示了我們的首個設計理念之一 – 測試版清潔刷和測試版定位環。此后,清潔刷和定位環都經優化,成為我們今天所提供的版本。

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基于傳感器的外部,我們當然會認為傳感器數據顯示出明顯污損的情況。然而,我們可以在下圖中看到,在這些風暴事件之后,污損似乎并沒有影響到傳感器的讀數。

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從圖中的濁度和硝酸鹽數據可以看出,由于使用了 NitraLED 中央清潔刷,數據已恢復到適當的基流時的值,沒有任何不穩定的峰值。新的清潔刷可從傳感器上有效清除掉任何類型的污損物質,從而使技術人員免于在此次暴風雨過后前往現場。


額外的經驗

目前的 NitraLED 用戶已經從 NitraLED 清潔刷體驗到了同樣的防污損效果。在下面的數據集中,我們將 NitraLED 傳感器與一種其成本高達 NitraLED 傳感器三倍的硝酸鹽技術進行了比較。競爭的傳感器上的防污損機制亦是一個刷子,但它沒有清除堅硬沉積物積累的能力。

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在這個數據中有趣的一點是:NitraLED 傳感器實際上記錄了負值。當然,我們不能有硝酸鹽含量負數,但這些值有一個解釋---有非常高的濁度水平!


NitraLED 傳感器可以在硝酸鹽、天然有機物(NOM)和濁度的各種組合中工作,但如果這些變量中有任何一個增加,從 LED 發出的光的散射和吸收也會隨之增加。光電二極管只能測量到一定水平的吸光度,如果超過此水平,則硝酸鹽的測量結果將會不準確。

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所有的光學硝酸鹽監測設備都存在吸光度凈空的問題,因此一些制造商試圖用更小的光程來抵消這種影響。NitraLED 傳感器上的光程已設置為 10 mm,以便中央清潔器通過并保持鏡頭清潔無碎屑。


YSI 建議將傳感器部署在濁度低于 200FNU 的環境中,但再次,如果NOM影響可忽略,則傳感器可以部署在濁度高于 200FNU 的環境中,并且仍可提供良好的數據。


這里要注意的最重要的一點就是,NitraLED 傳感器無需進行專門的實地巡視來完成傳感器的清潔,從而節省了客戶的時間和金錢。而競爭的傳感器由于清潔刷的強度不足以清除積聚的沉淀物,傳感器出現了故障,并記錄數據不穩定數據。這種情況下就需要實地巡視,進行清潔并將其重置。


我們從數據中可以看出,風暴過后,NitraLED 傳感器也恢復為基流時的值,再次證明了 NitraLED 清潔刷的有效性。監測此地點的客戶非常欣喜地看到,NitraLED 傳感器和 EXO 清潔刷組合能夠最大限度減少其巡視該地點的次數,因為他們不必像使用其他傳感器一樣在每次風暴事件后都要訪問現場。

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在自然環境中,污損始終是一種威脅;但通過對周圍設備的選擇和現場設置進行規劃,就可以最大限度減少實地巡視的次數,從而節省時間和金錢。如果您對風暴中的部署和防污損方面有任何疑問,歡迎隨時聯系我們!


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