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浮標(biāo)監(jiān)測設(shè)備的傳感器是如何工作的

2025年04月22日 13:27:51人氣:158來源:山東競道光電科技有限公司

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  浮標(biāo)監(jiān)測設(shè)備的傳感器是水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的核心部件,它們通過特定的物理或化學(xué)原理,將水體中的環(huán)境參數(shù)轉(zhuǎn)化為可測量的電信號,從而實現(xiàn)實時監(jiān)測。以下是浮標(biāo)監(jiān)測設(shè)備中幾種常見傳感器的工作原理:

  溫度傳感器:

  工作原理:基于熱脹冷縮原理或熱電效應(yīng)。例如,熱電阻溫度傳感器利用金屬導(dǎo)體(如鉑電阻)的電阻值隨溫度變化而改變的特性。當(dāng)水溫變化時,鉑電阻的電阻值相應(yīng)改變,通過測量電路將電阻的變化轉(zhuǎn)換為可測量的電信號(如電壓或電流信號),從而得到水溫的數(shù)值。

浮標(biāo)監(jiān)測設(shè)備

  pH傳感器:

  工作原理:采用玻璃電極法。玻璃電極對溶液中的氫離子有選擇性響應(yīng)。當(dāng)玻璃電極浸入被測水樣時,玻璃膜內(nèi)外表面會因氫離子濃度不同而產(chǎn)生電位差,這個電位差與水樣中的氫離子活度有關(guān)。同時,有一個參比電極(如甘汞電極)提供穩(wěn)定的電位基準(zhǔn),兩者之間的電位差通過測量電路轉(zhuǎn)換為pH值讀數(shù)。

  溶解氧傳感器:

  工作原理:膜電極法。傳感器的探頭包含一個透氣膜,水樣中的溶解氧透過透氣膜擴散到電極表面。在電極表面,溶解氧發(fā)生還原反應(yīng),這個反應(yīng)產(chǎn)生的電流與水樣中的溶解氧濃度成正比。通過測量這個電流信號,就可以得到水樣中的溶解氧含量。

  濁度傳感器:

  工作原理:基于光散射原理。當(dāng)光線穿過水樣時,若水中含有懸浮顆粒,光線會發(fā)生散射。濁度傳感器通過測量散射光的強度,可以推算出水樣的濁度值。

  其他傳感器:

  電導(dǎo)率傳感器:通過測量水體中離子的導(dǎo)電性來反映水體的電導(dǎo)率,從而判斷水體的鹽度或礦物質(zhì)含量。

  營養(yǎng)鹽傳感器:如氨氮傳感器、總磷傳感器等,它們利用特定的化學(xué)反應(yīng)或生物識別元件來檢測水體中的營養(yǎng)鹽含量。

  這些傳感器通過各自的工作原理,將水體中的環(huán)境參數(shù)轉(zhuǎn)化為電信號,然后經(jīng)過數(shù)據(jù)采集與處理單元的處理,最終通過無線通信技術(shù)傳輸至遠(yuǎn)程監(jiān)控中心或云平臺,實現(xiàn)水質(zhì)的實時監(jiān)測和管理。

 

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