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EXO NitraLED在暴风雨中的表现如何?
发布时间:2021-08-12

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正如大多数在淡水环境中使用水质仪器的人所经历的那样,风暴是导致传感器污损的主要因素之一。在风暴期间,通常在基流水中找不到的各种物质会从流域引入系统--沉积物、油、盐、垃圾等等--并会影响数据质量

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纵然许多技术不能很好地适应由重大暴雨引起的水流速度快速变化,但有许多实例表明,YSI水质仪即使被碎屑部分掩埋仍在收集数据。


然而,对所有仪器来说,较重的颗粒和沉积物可能会聚集在传感器表面,并导致数据集中出现数值不稳定或错误抬升的现象。当我们看到这些不正确的数据时,我们就需要进行实地巡查了!

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上图可看到在12月1日风暴事件过后,数据变得不稳定,且与通常的基流的值相比一直偏高。


风暴是有力的防污损措施重要原因之一。在风暴事件中,这些防污损方法可以是空气压缩机、橡胶刮片型清洁刷、紫外线灯(用于海洋型生物污损)或像 EXO Sonde 一样的硬毛清洁刷。并非所有的防污损方法都能产生相同的效果,其中的一些方法明显要比其他方法更有效果。

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EXO 清洁刷

EXO Sonde 配有两种不同的清洁刷 - 一种适用于标准传感器有效配载,另一种则用于包括 EXO NitraLED UV 硝酸盐传感器的传感器有效配载。两种清洁刷均采用了坚韧刷毛,可以轻松去除各类污损,但不会刮伤任何传感器的光学镜面。

重要的是,这两款清洁器本身就是由抗污损材料制成的,这使得它们较其他更有效。在下面的一组图片中,EXO Sonde 在中心端口上安装有标准型清洁刷,且其周围有一套水质传感器。请留意积聚在水质仪和传感器侧面有多少沉积物,但也特别注意的是传感器表面(实际进行测量的地方)非常干净。

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EXO NitraLED 清洁刷

在我们讨论 EXO NitraLED 清洁刷的清洁能力之前,先了解为什么清洁刷的设计必须改变。NitraLED 传感器基于吸光度,且实际上有一条光路,而不仅仅是一个传感器面,因此我们不得不修改我们的行业领先的清洁刷,以配合这种传感器工作。新的清洁刷的第二条工作臂专门用于保持 NitraLED 传感器的清洁,而主臂仍然是多年来一直被信任的保持传感器表面清洁的清洁刷。

许多科学家最近遇到的一个问题是,新的 NitraLED 清洁刷是否能以同样的方式防止污损。这个问题的答案很简单,是的。我们在佐治亚大学的测试地点经历了从沉积物到泥浆、花粉、垃圾和其他碎屑的各种污损源。当我们在该地点部署 EXO NitraLED 传感器时,我们不仅想测试传感器的功能,还想测试清洁刷的功效。结果没有让我们失望。

请注意,以下图片展示了我们的首个设计理念之一 – 测试版清洁刷和测试版定位环。此后,清洁刷和定位环都经优化,成为我们今天所提供的版本。

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基于传感器的外部,我们当然会认为传感器数据显示出明显污损的情况。然而,我们可以在下图中看到,在这些风暴事件之后,污损似乎并没有影响到传感器的读数。

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从图中的浊度和硝酸盐数据可以看出,由于使用了 NitraLED 中央清洁刷,数据已恢复到适当的基流时的值,没有任何不稳定的峰值。新的清洁刷可从传感器上有效清除掉任何类型的污损物质,从而使技术人员免于在此次暴风雨过后前往现场。


额外的经验

目前的 NitraLED 用户已经从 NitraLED 清洁刷体验到了同样的防污损效果。在下面的数据集中,我们将 NitraLED 传感器与一种其成本高达 NitraLED 传感器三倍的硝酸盐技术进行了比较。竞争的传感器上的防污损机制亦是一个刷子,但它没有清除坚硬沉积物积累的能力。

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在这个数据中有趣的一点是:NitraLED 传感器实际上记录了负值。当然,我们不能有硝酸盐含量负数,但这些值有一个解释---有非常高的浊度水平!


NitraLED 传感器可以在硝酸盐、天然有机物(NOM)和浊度的各种组合中工作,但如果这些变量中有任何一个增加,从 LED 发出的光的散射和吸收也会随之增加。光电二极管只能测量到一定水平的吸光度,如果超过此水平,则硝酸盐的测量结果将会不准确。

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所有的光学硝酸盐监测设备都存在吸光度净空的问题,因此一些制造商试图用更小的光程来抵消这种影响。NitraLED 传感器上的光程已设置为 10 mm,以便中央清洁器通过并保持镜头清洁无碎屑。


YSI 建议将传感器部署在浊度低于 200FNU 的环境中,但再次,如果NOM影响可忽略,则传感器可以部署在浊度高于 200FNU 的环境中,并且仍可提供良好的数据。


这里要注意的最重要的一点就是,NitraLED 传感器无需进行专门的实地巡视来完成传感器的清洁,从而节省了客户的时间和金钱。而竞争的传感器由于清洁刷的强度不足以清除积聚的沉淀物,传感器出现了故障,并记录数据不稳定数据。这种情况下就需要实地巡视,进行清洁并将其重置。


我们从数据中可以看出,风暴过后,NitraLED 传感器也恢复为基流时的值,再次证明了 NitraLED 清洁刷的有效性。监测此地点的客户非常欣喜地看到,NitraLED 传感器和 EXO 清洁刷组合能够最大限度减少其巡视该地点的次数,因为他们不必像使用其他传感器一样在每次风暴事件后都要访问现场。

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在自然环境中,污损始终是一种威胁;但通过对周围设备的选择和现场设置进行规划,就可以最大限度减少实地巡视的次数,从而节省时间和金钱。如果您对风暴中的部署和防污损方面有任何疑问,欢迎随时联系我们!


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