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智感环境溶解氧荧光传感器:循环水养殖系统智能调控的核心支撑组件

更新时间:2025-11-14   点击次数:47次

循环水养殖系统作为一种现代化的养殖模式,具有节水、环保、养殖密度高、经济效益好等诸多优点,近年来得到了广泛的应用和推广。在循环水养殖系统中,水体不断循环利用,这使得水质的变化更为复杂,对溶解氧的精确控制也变得至关重要。

智感环境溶解氧荧光传感器与循环水养殖系统实现了深度融合,成为了系统智能调控的核心组件。传感器被安装在循环水的关键节点,如养殖池、生物滤池、蓄水池等位置,实时监测各个环节水体的溶解氧浓度。它通过 RS485、GPRS/NB - IoT 等通信接口,将采集到的溶解氧数据快速传输至系统的中央控制器。

※ 装置简介

智感环境溶解氧荧光传感器采用国际主流的荧光淬灭检测技术,其工作原理精妙而独特。传感器内部设置有能发射特定波长蓝光的装置,当这束蓝光照射到荧光物质上时,荧光物质犹如被激活的精灵,吸收蓝光能量后从基态跃迁至激发态。处于激发态的荧光物质并不稳定,会迅速通过释放荧光光子的方式回到基态,从而产生荧光 。

而水中的溶解氧分子在这个过程中扮演了关键角色。它们具有特殊的性质,能够与激发态的荧光物质发生碰撞。当这种碰撞发生时,溶解氧分子就像能量的掠夺者,会夺取荧光物质的部分能量,使得荧光强度减弱,这种现象被称为荧光淬灭。而且,水中溶解氧浓度越高,与荧光物质碰撞的概率就越大,荧光淬灭的程度也就越明显。

传感器正是巧妙地利用了这一特性,通过高灵敏度的检测装置,精准地捕捉荧光强度的衰减速率。然后,借助内部预先设定好的复杂算法对检测到的荧光强度变化数据进行分析和处理,最终准确地计算出水中的溶解氧浓度。


中央控制器根据溶解氧荧光传感器反馈的数据,结合系统预设的溶解氧标准值,运用先进的 PID 控制算法,精准地调节曝气设备的运行参数,实现对溶解氧的精准调控。当溶解氧浓度低于设定值时,控制器会自动增加曝气设备的曝气量,使更多的氧气融入水体;当溶解氧浓度高于设定值时,控制器则会减少曝气量,避免能源的浪费和对养殖生物的潜在危害。在一个规模为 1000 立方米的循环水养殖系统中,通过智感环境溶解氧荧光传感器与系统的联动控制,溶解氧浓度始终稳定保持在 6 - 7mg/L 的最佳范围内,养殖的鲈鱼生长速度比传统养殖方式提高了 15% 左右,饲料转化率也提升了 10% 以上。

同时,溶解氧荧光传感器还与系统中的其他水质监测设备,如氨氮传感器、亚硝酸盐传感器、pH 传感器等紧密协作。通过对多种水质参数的综合分析,系统能够及时发现水质的异常变化,并采取相应的措施进行调整。当监测到氨氮或亚硝酸盐浓度升高时,系统会加大生物滤池的处理能力,同时调整曝气策略,促进硝化细菌的生长和繁殖,加速氨氮和亚硝酸盐的转化;当 pH 值发生波动时,系统会自动添加酸碱调节剂,维持水体的酸碱平衡。

这种多参数协同监测和智能调控的方式,不仅优化了水资源的利用效率,减少了换水次数和水资源的浪费,还降低了养殖成本,提高了养殖系统的稳定性和可持续性。通过精准控制溶解氧等水质参数,为养殖生物提供了更加稳定、适宜的生长环境,有效减少了疾病的发生,提高了养殖产量和质量,推动了循环水养殖系统的智能化、高效化发展。