¿Cómo funciona un sensor óptico de oxígeno disuelto?

El agua necesita oxígeno, igual que nosotros. Los peces, las plantas y las pequeñas criaturas acuáticas necesitan oxígeno para sobrevivir. Pero ¿cómo sabemos si hay suficiente oxígeno en el agua? Un sensor óptico de oxígeno disuelto nos ayuda a encontrar la respuesta. Un sensor óptico de oxígeno disuelto (OD) es una herramienta innovadora que se utiliza para medir los niveles de oxígeno disuelto en el agua. Imagine que es una especie de termómetro, pero en lugar de medir la temperatura, mide el oxígeno. Estos sensores no se parecen a los sensores tradicionales. Utilizan luz en lugar de sustancias químicas. Esto les permite funcionar mejor y durante más tiempo. Estos sensores son utilizados a diario por científicos, piscicultores y trabajadores de tratamiento de agua para mantener la calidad del agua.

La ciencia detrás de la detección óptica de oxígeno disuelto: cómo la luz mide el oxígeno

Un sensor óptico de oxígeno disuelto aplica un truco de luz especial. Los científicos lo conocen como extinción de fluorescencia. Puede parecer complicado, pero el concepto no lo es. El sensor cuenta con un recubrimiento especial. Esta pintura brilla al incidir la luz sobre ella. El sensor proyecta luz azul sobre este recubrimiento. Este también refleja la luz roja. Cuando el oxígeno entra en contacto con el recubrimiento, este pierde su brillo. El recubrimiento pierde brillo a medida que aumenta el nivel de oxígeno en el agua. El sensor mide este brillo. Menos brillo significa más oxígeno. Más brillo significa menos oxígeno. Ese es el principio básico.

Comparación de datos simple:

Todo este proceso ocurre en cuestión de segundos. La computadora del sensor gestiona todos los cálculos y muestra el nivel de oxígeno en una pantalla.

Componentes clave de un sensor óptico de DO

Analicemos qué contiene un sensor óptico de oxígeno disuelto. Cada sección cumple una función importante.

Tapa sensora: Es el punto de detección principal del sensor. Cuenta con una película especial que brilla en la oscuridad. No se daña con agua, suciedad ni productos químicos.

La luz LED: Una pequeña luz azul que aparece en la tapa sensora. Es una linterna que nunca se seca.

El detector: Esta pieza monitorea la luz roja reflejada por la tapa. Es sensible y puede detectar pequeños cambios.

El chip de computadora: Este cerebro es el que piensa. Toma la información del detector y la convierte en valores de oxígeno.

La carcasa protectora: Esta resistente capa exterior mantiene todo seguro. Funciona bajo el agua y en condiciones adversas.

Todas estas piezas funcionan en equipo. Generan lecturas de oxígeno precisas en todo momento.

¿Cómo funciona un sensor óptico de DO? Proceso paso a paso

Permíteme explicarte exactamente cómo un sensor óptico de oxígeno disuelto mide el oxígeno. Sigue cada paso.

Paso 1: La luz se enciende: El LED azul dentro del sensor se ilumina y envía luz azul hacia la tapa sensora.

Paso 2: La tapa se energiza: El recubrimiento especial de la tapa absorbe esta luz azul. Las moléculas del recubrimiento se energizan y se mueven más rápido.

Paso 3: El inicio del resplandor: Estas moléculas excitadas buscan calmarse. Al relajarse, liberan luz roja. Este es el resplandor que medimos.

Paso 4: El oxígeno interviene: Las moléculas de oxígeno en el agua chocan contra la capa excitada. Al chocar con ella, roban energía. Esto hace que el brillo rojo sea más débil o lento.

Paso 5: Medición del sensor: El detector observa la intensidad o la rapidez con la que regresa el brillo rojo. Cuanto más oxígeno haya, más débil y lento será el brillo.

Paso 6: Aparece la respuesta: El chip de la computadora determina el nivel de oxígeno. Muestra una cifra en la pantalla, generalmente en mg/L (miligramos por litro).

★La temperatura también importa: Un cambio en la temperatura del agua afecta la cantidad de oxígeno que puede contener. El agua fría contiene más oxígeno que el agua caliente. El sensor lo compensa automáticamente, por lo que obtendrá lecturas precisas.

Ventajas de los sensores ópticos de DO sobre los métodos tradicionales

¿Por qué a la gente le encantan los sensores ópticos de oxígeno disuelto? Les comparto las principales razones.

• Sin químicos molestos. Los sensores antiguos usaban químicos que se desgastaban. Los sensores ópticos no necesitan químicos. Esto ahorra tiempo y dinero.
• Rendimiento duradero: Un sensor óptico de oxígeno disuelto puede durar de 2 a 3 años sin necesidad de reemplazo. Los sensores antiguos solo duraban de 6 a 12 meses.
• Sin esperar el flujo: Los sensores tradicionales necesitaban agua para pasar. Los sensores ópticos funcionan tanto en agua estancada como en agua corriente. No se fijan en el movimiento.
• Respuestas rápidas. Obtienes lecturas en segundos, no en minutos. Esto te ayuda cuando necesitas tomar decisiones rápidas.
• No se utiliza oxígeno. Los sensores antiguos consumían cantidades mínimas de oxígeno durante la medición. Los sensores ópticos simplemente miden el oxígeno sin tocarlo.
• Menos mantenimiento: No es necesario limpiar ni reparar estos sensores con frecuencia. Simplemente siguen funcionando.
• Precisos en todos los niveles, desde niveles muy altos hasta niveles muy bajos de oxígeno, los sensores ópticos se mantienen precisos. Funcionan incluso en agua prácticamente sin oxígeno.

Usos y aplicaciones de los sensores ópticos de oxígeno disuelto

¿Dónde se usan los sensores ópticos de oxígeno disuelto? ¡Casi en todas partes, el agua importa!

• Piscifactorías y acuicultura: Los piscicultores necesitan mantener la salud de sus peces. La falta de oxígeno provoca la muerte de los peces. El exceso cuesta dinero. Los sensores ópticos ayudan a los piscicultores a mantener el oxígeno en un nivel óptimo. Las piscifactorías de salmón, los estanques camaroneros y los tanques de tilapia utilizan estos sensores.
• Limpieza de aguas residuales: Las plantas de tratamiento de aguas residuales limpian millones de galones al día. Pequeñas bacterias realizan la mayor parte del trabajo de limpieza. Estas bacterias necesitan oxígeno. Los sensores ópticos de oxígeno disuelto ayudan a los trabajadores de la planta a suministrar a las bacterias la cantidad adecuada de oxígeno.
• Monitoreo de ríos y lagos: Científicos ambientales monitorean masas de agua naturales. Quieren saber si los peces y las plantas están sanos. Sensores ópticos ubicados en ríos y lagos envían datos las 24 horas.
• Seguridad del agua potable: Antes de que el agua llegue a su grifo, debe ser segura. Las plantas de tratamiento de agua utilizan sensores ópticos de oxígeno disuelto (OD) para garantizar que la calidad del agua se mantenga alta.
• Procesos de fábrica: Las cervecerías, las empresas farmacéuticas y los fabricantes de alimentos necesitan controlar el oxígeno. Un exceso de oxígeno puede deteriorar los productos. Los sensores ópticos les ayudan a mantener las condiciones óptimas.
• Laboratorios científicos: Los investigadores estudian todo, desde la salud de los océanos hasta el cambio climático. La medición precisa del oxígeno es crucial para sus experimentos.

Acerca de Rika Sensor: su socio de confianza en el monitoreo de la calidad del agua

Si necesita herramientas confiables para la calidad del agua, Rika Sensor es la solución. Fabrican sensores de oxígeno disuelto de calidad profesional para una amplia gama de aplicaciones. Rika Sensor fabrica sensores de calidad profesional específicamente para el monitoreo ambiental.   El sensor de oxígeno disuelto combina una precisión excepcional con una gran durabilidad. Funciona en condiciones adversas, desde arroyos de montaña helados hasta estanques de acuicultura abrasadores, entre otras.

¿Qué distingue a Rika Sensor? Entienden que los sensores son imprescindibles cuando hay mayor riesgo. Sus sensores ópticos de oxígeno disuelto (DO) ofrecen:

• Construcción de resistencia industrial
• Instalación súper fácil
• Fiabilidad a largo plazo
• Precios que tienen sentido

Ya sea que vigile un estanque en su jardín o administre una gran planta de tratamiento de agua, RIKA cuenta con equipos a la medida de sus necesidades. Sus sensores se integran con registradores de datos y sistemas inalámbricos, simplificando así el monitoreo remoto. RIKA también ha proporcionado sistemas completos de monitoreo de la calidad del agua que miden varios parámetros simultáneamente. Un sistema integrado permitió verificar el pH, la temperatura, la turbidez y el oxígeno disuelto.

Preguntas frecuentes

P1: ¿Cómo ayudan los sensores ópticos de DO a mejorar la gestión de la calidad del agua?

Proporcionan datos en tiempo real que permiten tomar decisiones instantáneas. Los operadores detectan los problemas de inmediato y los solucionan antes de que se produzcan daños graves. Ahorro de dinero, protección de la vida acuática, todos ganan.

P2: ¿Cómo se comparan en costo los sensores ópticos de DO con los sensores de DO tradicionales?

Un sensor óptico de oxígeno disuelto (OD) tiene un costo inicial más alto. Podría pagar entre $500 y $2,000, dependiendo de las características. Los sensores tradicionales cuestan entre $200 y $800. Los sensores ópticos tienen un costo inicial más alto, pero duran más y requieren un mantenimiento mínimo.

P3: ¿Pueden los sensores ópticos de DO medir con precisión concentraciones bajas de oxígeno?

Sin duda, son excelentes para la detección de niveles bajos de oxígeno. Miden con precisión desde 0 hasta 20 mg/L, una precisión perfecta para estudios de aguas hipóxicas y trabajos delicados de acuicultura.

Conclusión

Un sensor óptico de oxígeno disuelto (OD) es un potente dispositivo que utiliza luz para medir los niveles de oxígeno disuelto en el agua. Funciona iluminando un recubrimiento especial con luz azul, que luego emite un brillo rojo. Estos sensores superan a los sensores tradicionales en casi todos los aspectos: duran más, requieren menos mantenimiento y ofrecen lecturas precisas con mayor rapidez. Ayudan a mantener la salud del agua, ya sea en piscifactorías o plantas de agua potable. La tecnología puede parecer compleja, pero es un concepto sencillo: la luz ayuda a detectar el oxígeno. Y funciona de maravilla.

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