Sensor Oksigen Terlarut Optik (ODO), juga dikenal sebagai sensor berbasis fluoresensi, adalah teknologi modern yang berbeda dengan metode elektroda membran tradisional (sel Clark). Fitur utamanya adalah penggunaan pemadaman fluoresensi untuk mengukur konsentrasi oksigen terlarut dalam air.
Prinsip Kerja:
Ujung sensor ditutupi dengan membran yang diresapi dengan pewarna fluoresen. Ketika pewarna ini tereksitasi oleh panjang gelombang cahaya biru tertentu, ia memancarkan cahaya merah. Jika molekul oksigen ada di dalam air, molekul tersebut akan bertabrakan dengan molekul pewarna yang tereksitasi, menyebabkan penurunan intensitas fluoresensi dan memperpendek waktu paruh fluoresensi. Dengan mengukur perubahan waktu paruh atau intensitas fluoresensi ini, konsentrasi oksigen terlarut dapat dihitung secara akurat.
Karakteristik Utama:
- Tidak Ada Konsumsi Oksigen, Tidak Ada Elektrolit:
- Inilah perbedaan paling mendasar dari metode elektroda membran. Sensor optik tidak mengonsumsi oksigen dari sampel, sehingga memberikan hasil yang lebih akurat, terutama di badan air dengan aliran rendah atau statis.
- Tidak perlu mengganti elektrolit atau membran, sehingga secara signifikan mengurangi perawatan.
- Perawatan Rendah, Stabilitas Tinggi:
- Tidak ada masalah dengan penyumbatan membran, keracunan elektroda, atau kontaminasi elektrolit.
- Jangka waktu kalibrasi yang panjang, seringkali hanya memerlukan kalibrasi setiap beberapa bulan atau bahkan lebih lama.
- Respons Cepat dan Akurasi Tinggi:
- Respons yang sangat cepat terhadap perubahan oksigen terlarut, memungkinkan pengambilan data perubahan kualitas air yang dinamis secara real-time.
- Pengukuran tidak dipengaruhi oleh kecepatan aliran atau zat pengganggu seperti sulfida, sehingga menawarkan akurasi dan stabilitas yang lebih unggul dibandingkan dengan metode tradisional.
- Pergeseran Jangka Panjang Minimal:
- Sifat pewarna fluoresen sangat stabil, sehingga menghasilkan pergeseran sinyal minimal dan memastikan keandalan pengukuran jangka panjang.
- Kemudahan Penggunaan:
- Biasanya langsung dapat digunakan (plug-and-play), tanpa memerlukan waktu polarisasi yang lama setelah dinyalakan; siap untuk pengukuran segera.
Kekurangan:
- Biaya Awal Lebih Tinggi: Biasanya lebih mahal daripada sensor elektroda membran tradisional.
- Membran Fluoresen Memiliki Masa Pakai Terbatas: Meskipun tahan lama (biasanya 1-3 tahun), membran tersebut pada akhirnya akan mengalami fotodegradasi atau menjadi kotor dan perlu diganti.
- Potensi Pengotoran oleh Minyak dan Alga: Lapisan minyak atau biofouling yang tebal pada permukaan sensor dapat mengganggu eksitasi dan penerimaan cahaya, sehingga perlu dibersihkan.
2. Skenario Aplikasi
Karena karakteristiknya yang sangat baik, sensor oksigen terlarut optik banyak digunakan di berbagai bidang yang membutuhkan pemantauan DO (oksigen terlarut) secara terus menerus dan akurat:
- Instalasi Pengolahan Air Limbah:
- Aplikasi yang sangat penting. Digunakan untuk memantau DO (oksigen terlarut) dalam tangki aerasi dan zona aerobik/anaerobik untuk mengoptimalkan aerasi, memungkinkan kontrol yang tepat untuk penghematan energi dan peningkatan efisiensi pengolahan.
- Pemantauan Badan Air Alami (Sungai, Danau, Waduk):
- Digunakan di stasiun pemantauan lingkungan untuk menilai kapasitas pemurnian diri badan air, status eutrofikasi, dan potensi hipoksia, serta menyediakan data untuk perlindungan ekologis.
- Akuakultur:
- DO (oksigen terlarut) adalah urat nadi budidaya perikanan. Sensor optik memungkinkan pemantauan 24/7 di kolam dan tangki. Sensor ini dapat memicu alarm dan secara otomatis mengaktifkan aerator ketika kadar oksigen terlarut turun terlalu rendah, mencegah kematian ikan dan menjaga produksi.
- Riset ilmiah:
- Digunakan dalam survei oseanografi, studi limnologi, dan eksperimen ekotoksikologi di mana data DO dengan presisi tinggi dan interferensi rendah sangat penting.
- Air Proses Industri:
- Dalam sistem seperti air pendingin pembangkit listrik dan pabrik kimia, pemantauan DO (oksigen terlarut) diperlukan untuk mengendalikan korosi dan biofouling.
3. Studi Kasus Penerapan di Filipina
Sebagai negara kepulauan, ekonomi Filipina sangat bergantung pada akuakultur dan pariwisata, sekaligus menghadapi tantangan pencemaran air akibat urbanisasi. Oleh karena itu, pemantauan kualitas air, terutama oksigen terlarut, sangat penting.
Studi Kasus: Sistem Pemantauan DO Cerdas dan Aerasi di Zona Budidaya Perikanan Laguna de Bay
Latar belakang:
Laguna de Bay adalah danau terbesar di Filipina, dengan daerah sekitarnya yang sangat penting untuk budidaya perikanan, terutama ikan nila dan ikan bandeng. Namun, danau ini menghadapi ancaman eutrofikasi. Selama bulan-bulan musim panas yang terik, stratifikasi air dapat menyebabkan hipoksia di lapisan yang lebih dalam, seringkali menyebabkan kematian massal ikan ("kematian ikan"), yang mengakibatkan kerugian ekonomi yang signifikan bagi para petani.
Solusi Aplikasi:
Biro Perikanan dan Sumber Daya Perairan (BFAR), bekerja sama dengan pemerintah daerah, mempromosikan penggunaan sistem pemantauan dan pengendalian kualitas air cerdas berbasis sensor oksigen terlarut optik di lahan budidaya komersial skala besar dan area-area penting di danau tersebut.
Komponen Sistem dan Alur Kerja:
- Titik Pemantauan: Pelampung kualitas air multi-parameter yang dilengkapi dengan sensor DO optik ditempatkan di berbagai titik di kolam ikan (terutama di area yang lebih dalam) dan lokasi-lokasi penting di danau. Sensor-sensor ini dipilih karena:
- Perawatan Rendah: Pengoperasiannya yang bebas perawatan dalam jangka panjang sangat ideal untuk area dengan staf teknis terbatas.
- Ketahanan terhadap Gangguan: Kurang rentan terhadap kegagalan akibat pengotoran di perairan budidaya perikanan yang kaya organik dan keruh.
- Data waktu nyata: Mampu menyediakan data setiap menit, memungkinkan deteksi cepat penurunan DO secara tiba-tiba.
- Transmisi Data: Data sensor ditransmisikan secara real-time melalui jaringan nirkabel (misalnya, GPRS/4G atau LoRa) ke platform cloud dan aplikasi seluler petani.
- Kontrol Cerdas dan Peringatan Dini:
- Sisi Platform: Platform cloud diatur dengan ambang batas alarm DO (misalnya, di bawah 3 mg/L).
- Sisi Pengguna: Petani menerima peringatan suara/visual, SMS, atau notifikasi aplikasi.
- Kontrol Otomatis: Sistem dapat secara otomatis mengaktifkan aerator hingga kadar DO kembali ke kisaran yang aman.
Hasil:
- Penurunan Kematian Ikan: Peringatan dini dan aerasi otomatis berhasil mencegah beberapa kejadian kematian ikan yang disebabkan oleh tingkat DO yang sangat rendah pada malam hari atau pagi hari.
- Peningkatan Efisiensi Budidaya: Petani dapat mengelola pemberian pakan dan aerasi secara lebih ilmiah, mengurangi biaya listrik (dengan menghindari pengoperasian aerator 24/7) dan meningkatkan rasio konversi pakan serta tingkat pertumbuhan ikan.
- Data untuk Pengelolaan Lingkungan: Stasiun pemantauan di danau menyediakan data DO spasial dan temporal jangka panjang kepada BFAR, membantu menganalisis tren eutrofikasi dan merumuskan kebijakan pengelolaan danau yang lebih ilmiah.
Ringkasan:
Di negara berkembang seperti Filipina, di mana budidaya perikanan menghadapi risiko tinggi dan infrastruktur dapat menjadi tantangan, sensor oksigen terlarut optik telah terbukti menjadi alat teknologi yang ideal untuk budidaya perikanan presisi dan pengelolaan lingkungan yang cerdas karena daya tahannya, perawatan yang rendah, dan keandalannya yang tinggi. Sensor ini tidak hanya membantu petani mengurangi risiko dan meningkatkan pendapatan, tetapi juga memberikan dukungan data yang kuat untuk melindungi ekosistem perairan Filipina yang berharga.
Kami juga dapat menyediakan berbagai solusi untuk
1. Alat ukur genggam untuk kualitas air multi-parameter
2. Sistem Pelampung Terapung untuk Kualitas Air Multi-Parameter
3. Sikat pembersih otomatis untuk sensor air multi-parameter
4. Set lengkap server dan modul perangkat lunak nirkabel, mendukung RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Untuk lebih banyak SENSOR informasi,
Silakan hubungi Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Situs web perusahaan:www.hondetechco.com
Telp: +86-15210548582
Waktu posting: 30 Oktober 2025