國產(chǎn)OBS3a溫鹽深泥沙濁度儀

國產(chǎn)OBS3a溫鹽深泥沙濁度儀是一款可測量：壓力、溫度、電導(dǎo)率、水質(zhì)濁度的高精度測量設(shè)備，為了應(yīng)對在河口出?？诘饶嗌澈看蟮膮^(qū)域可以挑選0-20000NTU量程的OBS濁度傳感器以適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境。

國產(chǎn)OBS3a溫鹽深泥沙濁度儀工作模式有直讀式和自容式可選，它可自記測驗(yàn)點(diǎn)的水深、水溫、鹽度、濁度等特征值。數(shù)據(jù)的采集、處理均可在現(xiàn)場完成，自動化程度高，且操作簡單，能快速、實(shí)時(shí)、連續(xù)測量，適應(yīng)湖泊、河流、河口出?？?/span>及近海沿岸環(huán)境下，監(jiān)測河流與航道疏浚、廢水和污水排放、控制湖塘淤積測量同時(shí)也適用于水體含沙量波動較大的潮汐河口和沿海懸浮泥沙的監(jiān)測

儀器自身核心技術(shù)原理

國產(chǎn)OBS3a溫鹽深泥沙濁度儀的核心傳感器是一個(gè)采用OBS技術(shù)的紅外光學(xué)傳感器。OBS技術(shù)，即光學(xué)后向散射濁度計(jì)(Optical BackScatter Sensor)，根據(jù)光學(xué)原理，光線在水體中傳輸,由于水中介質(zhì)的作用會發(fā)生吸收和散射現(xiàn)象,根據(jù)散射信號接收角度的不同可分為透射,前向散射(散射角度小于90°),90°散射和后向散射(散射角度大于90°)。從理論上講監(jiān)測任一角度的紅外光線散射量均可測量濁度。國產(chǎn)OBS3a溫鹽深泥沙濁度儀主要是監(jiān)測散射角為140°~160°之間的紅外光散射信號,這個(gè)區(qū)間的紅外光光散射信號穩(wěn)定。之所以選擇紅外光線是因?yàn)榧t外輻射在水體中衰減率較高,自然太陽光的紅外光部分，在傳輸中完全被水體所衰減,這樣OBS3a溫鹽深泥沙濁度儀自身發(fā)射光束不會受到外界自然光的干擾,這就得出了三種光學(xué)現(xiàn)象：

一：光的散射率會隨散射角度增大而減小;

二：在后向散射范圍內(nèi)紅外光散射率比較穩(wěn)定;

三：在紅外光后向散射接收范圍內(nèi)，無機(jī)物質(zhì)的散射強(qiáng)度明顯大于氣泡和其余有機(jī)物質(zhì)。

實(shí)際測量泥沙含量應(yīng)用的技術(shù)原理

利用以上原理，濁度傳感器通過OBS技術(shù)來測量水中的固體懸浮物和濁度，然后通過接收紅外輻射光的散射量來監(jiān)測水中懸浮物質(zhì),然后通過相關(guān)技術(shù)參數(shù)分析,再經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場水質(zhì)同步采樣的分析比對的方法，建立起水體濁度與泥沙濃度的相關(guān)變化關(guān)系,進(jìn)而推導(dǎo)得到水中泥沙含量。

OBS3a溫鹽深泥沙濁度儀測定泥沙含量的干擾因素分析

由于OBS3a溫鹽深泥沙濁度儀是一個(gè)光學(xué)測量儀器,他所測定的是懸浮顆粒物散射數(shù)據(jù)信號,而我們想要得到的是泥沙濃度值,故而在測定和標(biāo)定中會有很多影響因素給儀器測量造成誤差。

1、水中泥沙粒徑大小

在OBS濁度計(jì)測定作業(yè)中,儀器測得的濁度值受泥沙粒徑的大小影響非常靈敏,自然水體中懸浮物的粒徑尺寸為0.2至500μm(河流,河灣和海洋),10μm懸浮顆粒物粒徑的外表面積是100μm顆粒物粒徑的10倍。研究顯示淤泥和粗沙后向性發(fā)散的范圍較大,在實(shí)驗(yàn)室中利用淤泥和適中程度的泥沙進(jìn)行研究,他們的敏感度變化系數(shù)為3.5,另一方面是自然水體環(huán)境和實(shí)驗(yàn)室營造的環(huán)境不同,即使在同一測定區(qū)域內(nèi)也有區(qū)別,尤其是在風(fēng)暴期間，水體的泥和沙比例會發(fā)生劇烈變化,這都會給儀器的測定結(jié)果造成較大的誤差。

2、泥沙濃度

在泥沙濃度較高時(shí),發(fā)射的紅外光會沿著相連路徑衰減,因而泥沙濃度增加,后向散射強(qiáng)度減少,這種現(xiàn)象一般出現(xiàn)在泥沙濃度達(dá)到5kg/m3的水體環(huán)境中。

3、泥沙的顏色

泥沙的顏色發(fā)生了變化會降低測定的準(zhǔn)確率,白色的方解石散射數(shù)據(jù)信號很強(qiáng),黑色的磁鐵礦則是吸收紅外光的,有色淤泥顆粒物的靈敏變化從黑色至灰色變化超過10倍。

4、水色

一般來講水色對OBS的測定干擾很小,除非有色物質(zhì)對OBS的紅外波波長吸收能力很強(qiáng),而且濃度很高,一般在河流、灣口和海洋環(huán)境中有色物質(zhì)濃度較低不會產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾。

5、氣泡

雖然自然環(huán)境中氣泡會發(fā)散紅外光,但是大多數(shù)時(shí)候氣泡的濃度比泥沙的濃度小兩個(gè)數(shù)量級,而傳感器對礦物質(zhì)顆粒物的敏感度是氣泡或有機(jī)物質(zhì)的4~6倍。故而氣泡的干擾對OBS測定影響不是很大。但當(dāng)泥沙濃度和懸浮物質(zhì)較少時(shí),OBS數(shù)據(jù)信號主要自浮游生物,或者特定情況下出現(xiàn)水體的氣泡濃度較高時(shí)會對濁度數(shù)據(jù)造成干擾。

6、生物和化學(xué)污垢

海水環(huán)境中傳感器表面的附著物會使?jié)岫扔?jì)讀數(shù)偏低。海水和淡水中的海藻會使散射增強(qiáng)，從而導(dǎo)致濁度數(shù)據(jù)偏高,而在淡水環(huán)境中傳感器的玻璃被清潔后數(shù)據(jù)會偏高。在淡水中使用時(shí)間過長,會在傳感器上形成一層類似涂層一樣的沉積物,會阻礙紅外發(fā)射,使讀數(shù)明顯下降。具體使用測定含沙量時(shí)還應(yīng)結(jié)合特定的環(huán)境情況來率定濁度和含沙量的關(guān)系,以保證準(zhǔn)確率提高。

應(yīng)用領(lǐng)域：

??◆ 江河溪流監(jiān)測

??◆ 挖掘與采砂領(lǐng)域

??◆ 沉淀池及儲水池的水質(zhì)控制

??◆ 土沙流送領(lǐng)域研究

??◆ 可用于實(shí)驗(yàn)室測量

通信方式RS232有線通信。

數(shù)據(jù)采集頻率可靈活設(shè)置，可達(dá)10HZ采集頻率。

數(shù)據(jù)存儲空間大，內(nèi)置8G內(nèi)存卡。

內(nèi)置鋰電池，支持外部直接充電，使用方便。

支持?jǐn)?shù)據(jù)遠(yuǎn)程遙測，可作為無人自動化觀測站使用。

設(shè)備國產(chǎn)化研制，故障問題維修方便，時(shí)間短

技術(shù)參數(shù)：

溫度測量范圍: -5~36℃   ±0.002℃ 0.0001℃

溫度測量精度：±0.002℃

溫度測量分辨率：0.0001℃

電導(dǎo)率測量范圍：0~75mS/cm

電導(dǎo)率測量精度：±0.005mS/cm

電導(dǎo)率測量分辨率：0.0001mS/cm

深度測量范圍0~100m（可選）

深度測量精度：0.05%FS

深度測量分辨率：0.002%FS

濁度測量范圍：0~4000NTU

濁度測量精度＜2%（0-1250NTU）、＜5%（0-1600NTU）

濁度測量分辨率：1NTU