迈德施logo 迈德施logo

   
   07   10
2025


数字叶绿素传感器长期水下部署的养护指南

时间:2025-07-09 11:12:00   访客:6

长期水下部署的数字叶绿素传感器,其光学检测精度和机械稳定性易受生物污垢和腐蚀的影响。水中微生物附着形成的生物膜会散射检测光线,而水体中的腐蚀性离子则会侵蚀金属部件,需通过系统性养护策略延长其有效运行周期。

一、生物污垢的分级防治体系

生物污垢的防治需结合预防性措施与定期清理。在传感器光学窗口表面采用物理防污涂层,如含纳米氧化锌的硅基涂层,其缓释的锌离子可抑制藻类和细菌附着,有效期约 3 个月,能减少 60% 以上的生物膜形成。同时安装微型超声波发生器,每日定时启动 2 次,每次持续 5 分钟,利用 20-40kHz 的高频振动破坏生物膜的初期附着,尤其适用于富营养化水体(叶绿素浓度>50μg/L)。

对于已形成的生物污垢,需按污染程度采取阶梯式清理。轻度污染(生物膜厚度<50μm)可通过高压水流冲洗(压力 0.2-0.3MPa)去除,水流方向与光学面呈 30° 角,避免直射造成划痕;中度污染(有明显藻类附着)需用专用尼龙刷蘸取 10% 柠檬酸溶液轻刷,随后用超纯水冲洗至中性;重度污染(覆盖泥垢或大型水生生物)则需拆解光学模块,用软布蘸无水乙醇擦拭,必要时浸泡在 5% 次氯酸钠溶液中 10 分钟,彻底杀灭微生物孢子。

二、机械结构的防腐防护措施

传感器金属部件的防腐需从材料选择和表面处理双管齐下。核心结构件优先采用钛合金(TC4)或哈氏合金 C276,其耐氯离子腐蚀性能是 316L 不锈钢的 5 倍以上,尤其适合盐度>20‰的咸淡水交界区域。暴露在外的螺栓、接口等配件需进行达克罗涂层处理,形成厚度 8-12μm 的防腐膜,同时配合氟橡胶密封圈(耐温 - 20-200℃),将防水等级提升至 IP68,确保在水深 5 米处长期浸泡无渗漏。

定期防腐检查需重点关注三个部位:传感器与电缆的连接处,查看是否有电解液渗出导致的铜绿;锚定支架的焊接点,用测厚仪检测防腐涂层厚度,低于 5μm 时需重新喷涂;光学窗口的密封胶,若出现龟裂或变色,需用专用工具拆除后更换食品级硅橡胶,固化温度控制在 60℃±5℃,确保密封性能。

三、养护周期的动态调整策略

不同水域环境需制定差异化的养护周期。在富营养化湖泊(夏季叶绿素浓度峰值>100μg/L),建议每月进行一次生物污垢检查,每 3 个月更换一次防污涂层;在流速较快的河流(流速>0.5m/s),可延长至每 2 个月检查生物污垢,每 6 个月维护防腐层;在海水环境中,受盐雾和海洋生物双重影响,需缩短至每 2 周一次表面清理,每 2 个月进行一次全面防腐检测。

季节性调整养护重点:春季(藻类萌发期)增加超声波防污的启动频率;夏季(高温高光照)加强光学窗口的清洁,防止蓝藻爆发性附着;秋季(水生生物活跃期)重点检查机械结构是否有生物附着导致的卡阻;冬季(低温低代谢)可适当延长养护间隔,但需在结冰前清理传感器周围的浮冰,避免冻胀损坏。

四、性能验证与应急处理

每次养护后需进行光学性能验证:用浓度为 50μg/L 的标准叶绿素 a 溶液校准传感器,测量值与标准值的相对误差应≤5%,若偏差过大需重新清洁光学面或调整光源强度。同时记录传感器的响应时间,正常情况下从黑暗环境切换到光照条件的稳定时间应<30 秒,超过 1 分钟则可能存在光路污染或电路老化。

建立应急防护机制:当传感器数据出现骤升骤降(波动幅度>30%)时,远程启动超声波清洁功能,同时派遣潜水员现场检查;发现机械部件腐蚀渗漏时,立即切断电源,回收传感器进行密封修复,更换腐蚀部件时需采用同型号防腐材料,确保替换后性能一致。

通过这套养护体系,数字叶绿素传感器的水下连续运行时间可延长至 12 个月以上,数据有效率保持在 90% 以上,既能降低维护成本,又能为水体富营养化监测提供稳定可靠的数据源。



上一条: 微型水质监测站的常见误差来源剖析 下一条: 水质自动监测微型站的典型应用场景

点击排行

 
  • 海洋环境质量监测的要素包括哪些
  • 对海上浮标的种类与用途归纳
  • 海洋观测浮标的种类及用途
  • 海洋浮标有自己特有的优势和劣势
  • 浮标在线溶解氧监测仪的应用
  • 海洋浮标的几种类型及优势分析
  • 海洋监测是做什么的?海洋环境监测的定义
  • 水质pH传感器的故障排除方法
  • 海洋浮标的用处及其在各个领域中的应用
  • 关于海上浮标的作用和分类
  •  

     

    
    迈德施浮标站 咨询客服热线:
    181-5666-5555
    地址:安徽省池州市贵池区长江南路390号商会大厦15楼
    Email:info@mdsah.com
    电话:400-617-8617

    客服微信

    迈德施公众号
    All rights reserved © Copyright 2023 安徽迈德施环保科技有限公司 版权所有 海洋浮标水质监测站 备案号:皖ICP备2021018487号-11   皖公网安备34170202000745号