新型的光學傳感手段使得海洋環境的監測變得更加靈活簡單。僅需一臺小型的設備即可助力科研人員獲取海洋水體的酸堿度、溶氧量及溫度數據,了解海洋環境的健康狀況。
AquapHOx-LX專用于研究深海pH值、溶氧量及溫度多參數監測儀的數據采集器。通過搭配所需的pH值、氧氣及溫度傳感器,進行深海海水多參數長周期的監測。整套儀器適用于監測不同海洋棲息地的關鍵參數及其動態變化,包括開闊海洋、深海和沿海棲息地等,如珊瑚礁或沿海水域。此外,可以裝入搭配的流通室外殼進行實驗室條件測量。
應用場景:
?渦度相關觀測
?水柱的剖面分析
?流通系統監測
?培育過程的原位監測
?最低氧濃度區域及脫氧事件的觀測(新型痕量氧氣傳感器)
?高空間分辨率沉積物及表面結構的剖面分析(微型和迷你型傳感器)
特點:
? 獨立長周期數據采集
? 適用于淺水到深水(4000m)測量
? 可更換傳感器探頭
? 新型pH值傳感技術
? 超高速氧氣傳感器
? 新型痕量氧氣傳感器
? 高度靈活性
測量原理:
? 氧氣傳感器
新型的REDFLASH技術是基于獨特的具有優秀發光亮度性能的氧敏感REDFLASH指示劑實現的。REDFLASH 指示劑可通過紅光(更準確地說是波長為 610-630 nm 的橙紅光)激發,并在近紅外(NIR,760-790 nm)范圍內顯示出受到氧濃度影響的熒光。當位于傳感器的尖端或者表面的REDFALSH指示劑在和氧分子之間發生了熒光猝滅后導致紅光激發所產生的NIR發射減弱,從這種激發亮度的變化就可以準確測量出氧分子的濃度。
紅光激發顯著減少了由自體熒光引起的干擾,并減少了生物系統的壓力。REDFLASH 指示劑的熒光亮度遠高于采用藍光激發的產品。因此,單次氧氣測量的紅光閃爍時間可從通常的 100 毫秒減少到 10 毫秒,大大減少了測量設備暴露的光劑量。此外,由于 REDFLASH 指示劑的優異熒光亮度,實際的傳感器矩陣可以制備得更薄,從而提高了 PyroScience 氧氣傳感器的響應速度。
詳細的測量是發射正弦調制的紅色激發光,其與指示劑接觸后在近紅外(NIR)范圍內產生相位偏移的響應光,通過讀出這個相位偏移(在軟件中稱為 "dphi"),再基于 Stern-Vollmer 理論,將相位偏移轉換為氧氣單位。
? pH值傳感器
pH傳感器由 pH 不敏感的參考指示劑和 pH 敏感的熒光染料組成。兩者都通過紅光激發(更準確地說,是波長為 610-630 nm 的橙紅光),并在近紅外(NIR,760-790 nm)范圍內顯示亮度熒光。如果 pH 指示劑在高 pH 下去質子化,其熒光被猝滅,僅測量參考指示劑的 NIR 發射。如果 pH 變得更酸性,pH 指示劑被質子化并發出明亮的 NIR 熒光,此時會檢測到兩種指示劑的發射。
REDFLASH 指示劑的紅光激發顯著減少了由自體熒光引起的干擾,并減少了來自生物樣品/介質的背景熒光。該測量原理同樣基于正弦調制的紅色激發光。這會導致近紅外(NIR)范圍內相位偏移的正弦調制發射。PyroScience 讀出設備測量這個相位偏移,并將其計算為 pH 值。
?溫度傳感器
光學溫度傳感器依賴于熒光材料的熱猝滅,即在溫度的影響下,熒光材料的性質會有相應的變化(此過程是可逆的)。傳感器的響應時間僅受傳感器尺寸的限制,且反應速度極快(在水中小于 0.1 秒)。所使用的溫度敏感材料經過特別優化,完全兼容 REDFLASH 技術,可通過橙紅光(610-630 nm)激發,并在近紅外波段處接收響應光束。值得強調的是,這些光學溫度傳感器具有極高的光穩定性,由此能夠進行幾乎無限次的測量,并且不會受到氣體(如氧氣)和離子物質的干擾。
系統構成:
深海pH值、含氧量及溫度多參數監測儀包含獨立工作的數據采集器(AquapHOx-LX)、可自由選配的氧氣、pH傳感器、用于客戶集成的OEM模塊以及新一代的PC軟件。
通過專用的軟件配置好數采并完成傳感器的校準后,數據采集器便能獨立獲取并記錄您的數據,滿足您實驗室或海域研究的需求。實驗結束后,通過提供的通用軟件下載數據做進一步的處理。氧氣和pH傳感器類型多樣、量程可選,配置方案也靈活多變。系統也可根據具體需求進行深度定制。
技術參數:
數據采集器 | ||
尺寸 | 63X300mm | |
兼容的光學傳感器 | PyroScience提供的水下接頭光學傳感器 | |
傳感器規格 | 帽型傳感器、O2和pH的流通室或探頭、微型及迷你型O2傳感器,迷你型溫度傳感器 | |
內存容量 | 4GB(可存放四千萬個數據點) | |
電池 | 1250mAh可充電鋰電池 | |
獨立采集周期 | 以一分鐘的間隔可采樣六個月 | |
最大采樣速率 | 1秒 | |
溫度傳感器 | 內置為光學傳感器提供校準的溫度傳感器 | |
O2傳感器(包括全測量范圍型、高速及痕量型) | ||
量程 全測量范圍及高速型 | ? 0 – 23 mg/L ? 0 – 720 μmol/L |
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量程 痕量型 | ? 0 – 0.09 mg/L ? 0 – 2.7 μmol/L | |
檢測限 全測量范圍及高速型 | ? 0.01 mg/L ? 0.3 μmol/L | |
檢測限 痕量型 | ? 0.05 μg/L ? 1.3 nmol/L | |
響應時間(t90) | ? 超高速型 < 0.3s ? 高速型 < 0.8s ? 全測量范圍型 < 3s ? 痕量型 < 10s | |
壓力偏移 | 每1000m偏移1% | |
環境鹽度范圍 | 0 – 50 PSU | |
環境溫度 | -2℃—50℃ | |
pH值傳感器 | ||
量程 | ? PK7: pH 6.0 – 8.0 ? PK8: pH 7.0 – 9.0 ? PK8(T): 海洋學全pH量程 | |
分辨率 | ? PK7: 0.003@ pH7 ? PK8(T): 0.003@ pH8 | |
精確度 | 0.02 | |
響應時間(t90) | 小于60s | |
環境鹽度范圍 | 10 – 40 PSU | |
環境溫度 | -1℃—50℃ |
應用實例:
在大堡礁測量 在北海部署