Sensor Oksigen Terlarut Optik (ODO), juga dikenal sebagai sensor berbasis fluoresensi, merupakan teknologi modern yang berbeda dengan metode elektroda membran tradisional (sel Clark). Fitur utamanya adalah penggunaan peredaman fluoresensi untuk mengukur konsentrasi oksigen terlarut dalam air.
Prinsip Kerja:
Ujung sensor dilapisi membran yang diresapi pewarna fluoresen. Ketika pewarna ini dieksitasi oleh panjang gelombang cahaya biru tertentu, ia memancarkan cahaya merah. Jika terdapat molekul oksigen di dalam air, molekul-molekul tersebut akan bertabrakan dengan molekul pewarna yang tereksitasi, menyebabkan penurunan intensitas fluoresensi dan memperpendek masa hidup fluoresensi. Dengan mengukur perubahan masa hidup 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 pada perairan dengan aliran rendah atau statis.
- Tidak perlu mengganti elektrolit atau membran, sehingga mengurangi perawatan secara signifikan.
- Perawatan Rendah, Stabilitas Tinggi:
- Tidak ada masalah dengan penyumbatan membran, keracunan elektroda, atau kontaminasi elektrolit.
- Interval kalibrasi yang panjang, sering kali memerlukan kalibrasi hanya setiap beberapa bulan atau bahkan lebih lama.
- Respon Cepat dan Akurasi Tinggi:
- Respons yang sangat cepat terhadap perubahan oksigen terlarut, memungkinkan penangkapan perubahan kualitas air yang dinamis secara langsung.
- Pengukuran tidak terpengaruh oleh kecepatan aliran atau zat pengganggu seperti sulfida, menawarkan akurasi dan stabilitas yang unggul dibandingkan dengan metode tradisional.
- Penyimpangan Jangka Panjang Minimal:
- Sifat pewarna fluoresensi sangat stabil, menghasilkan penyimpangan sinyal yang minimal dan memastikan keandalan pengukuran jangka panjang.
- Kemudahan Penggunaan:
- Biasanya plug-and-play, tanpa waktu polarisasi yang lama setelah dinyalakan; siap untuk pengukuran langsung.
Kekurangan:
- Biaya Awal yang Lebih Tinggi: Biasanya lebih mahal daripada sensor elektroda membran tradisional.
- Membran Fluoresens Memiliki Umur yang Terbatas: Meskipun tahan lama (biasanya 1-3 tahun), membran pada akhirnya akan terdegradasi atau menjadi kotor dan memerlukan penggantian.
- Potensi Pengotoran oleh Minyak dan Alga: Lapisan minyak tebal atau biofouling pada permukaan sensor dapat mengganggu eksitasi dan penerimaan cahaya, sehingga memerlukan pembersihan.
2. Skenario Aplikasi
Karena karakteristiknya yang sangat baik, sensor oksigen terlarut optik banyak digunakan di berbagai bidang yang memerlukan pemantauan DO yang terus menerus dan tepat:
- Instalasi Pengolahan Air Limbah:
- Aplikasi penting. Digunakan untuk memantau DO dalam tangki aerasi dan zona aerobik/anaerobik guna mengoptimalkan aerasi, memungkinkan kontrol presisi untuk penghematan energi dan peningkatan efisiensi pengolahan.
- Pemantauan Badan Air Alami (Sungai, Danau, Waduk):
- Digunakan di stasiun pemantauan lingkungan untuk menilai kapasitas pemurnian diri suatu badan air, status eutrofikasi, dan potensi hipoksia, serta menyediakan data untuk perlindungan ekologi.
- Akuakultur:
- DO adalah urat nadi akuakultur. Sensor optik memungkinkan pemantauan 24/7 di kolam dan tangki. Sensor ini dapat memicu alarm dan secara otomatis mengaktifkan aerator ketika level air turun terlalu rendah, mencegah kematian ikan dan menjaga produksi.
- Riset ilmiah:
- Digunakan dalam survei oseanografi, studi limnologi, dan eksperimen ekotoksikologi di mana data DO presisi tinggi dan gangguan rendah sangat penting.
- Air Proses Industri:
- Dalam sistem seperti pendingin air pembangkit listrik dan pabrik kimia, pemantauan DO untuk mengendalikan korosi dan biofouling.
3. Studi Kasus Aplikasi di Filipina
Sebagai negara kepulauan, perekonomian Filipina sangat bergantung pada akuakultur dan pariwisata, sekaligus menghadapi tantangan pencemaran air akibat urbanisasi. Oleh karena itu, pemantauan kualitas air, terutama oksigen terlarut, sangatlah penting.
Studi Kasus: Sistem Pemantauan DO Cerdas dan Aerasi di Zona Akuakultur Laguna de Bay
Latar belakang:
Laguna de Bay adalah danau terbesar di Filipina, dengan daerah sekitarnya yang sangat penting bagi akuakultur, terutama untuk ikan nila dan bandeng (Bangus). Namun, danau ini menghadapi ancaman eutrofikasi. Selama bulan-bulan musim panas, stratifikasi air dapat menyebabkan hipoksia di lapisan yang lebih dalam, yang seringkali menyebabkan kematian massal ikan ("fish kills"), yang mengakibatkan kerugian ekonomi yang signifikan bagi para pembudidaya.
Solusi Aplikasi:
Biro Perikanan dan Sumber Daya Perairan (BFAR), bekerja sama dengan pemerintah daerah, mempromosikan penggunaan sistem pemantauan dan pengendalian kualitas air cerdas berdasarkan sensor oksigen terlarut optik di pertanian komersial skala besar dan area utama danau.
Komponen Sistem dan Alur Kerja:
- Node Pemantauan: Pelampung kualitas air multiparameter yang dilengkapi sensor DO optik dipasang 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 ideal untuk area dengan staf teknis terbatas.
- Ketahanan terhadap Gangguan: Kurang rentan terhadap kegagalan akibat pengotoran di perairan akuakultur yang kaya organik dan keruh.
- Data Waktu Nyata: Mampu menyediakan data setiap menit, memungkinkan deteksi cepat penurunan DO yang 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 pemberitahuan aplikasi.
- Kontrol Otomatis: Sistem dapat secara otomatis mengaktifkan aerator hingga kadar DO dikembalikan ke kisaran aman.
Hasil:
- Mengurangi Kematian Ikan: Peringatan dini dan aerasi otomatis berhasil mencegah banyak peristiwa kematian ikan yang disebabkan oleh tingkat DO yang sangat rendah pada malam atau dini 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 dan laju pertumbuhan ikan.
- Data untuk Pengelolaan Lingkungan: Stasiun pemantauan di danau menyediakan BFAR dengan data DO spasiotemporal jangka panjang, membantu menganalisis tren eutrofikasi dan merumuskan kebijakan pengelolaan danau yang lebih ilmiah.
Ringkasan:
Di negara-negara berkembang seperti Filipina, di mana akuakultur menghadapi risiko tinggi dan infrastrukturnya dapat terkendala, sensor oksigen terlarut optik telah terbukti menjadi alat teknologi yang ideal untuk akuakultur presisi dan pengelolaan lingkungan yang cerdas karena daya tahannya, perawatannya yang mudah, dan keandalannya yang tinggi. Sensor ini tidak hanya membantu petani mengurangi risiko dan meningkatkan pendapatan, tetapi juga menyediakan dukungan data yang andal untuk melindungi ekosistem perairan Filipina yang berharga.
Kami juga dapat menyediakan berbagai solusi untuk
1. Meter genggam untuk kualitas air multi-parameter
2. Sistem Pelampung Apung untuk kualitas air multi-parameter
3. Sikat pembersih otomatis untuk sensor air multi-parameter
4. Set lengkap server dan modul nirkabel perangkat lunak, mendukung RS485 GPRS / 4g / WIFI / LORA / LORAWAN
Untuk informasi lebih lanjut tentang SENSOR informasi,
silakan hubungi Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Situs web perusahaan:www.hondetechco.com
Telp: +86-15210548582
Waktu posting: 30-Okt-2025