Zaloguj się
Wszystkie
9 kwietnia 2025
29
Hamamatsu Photonics
Monitorowanie środowiska
Kiedy zbiornik wodny staje się zbyt bogaty w składniki odżywcze, takie jak azot i fosfor (zwykle w wyniku działalności człowieka), w rezultacie następuje redukcja poziomu tlenu, co stopniowo uśmierca organizmy wodnych. Problem ten stanowi nie lada wyzwanie dla instytucji działających na rzecz ochrony środowiska i naszego zaopatrzenia w żywność.
Monitorowanie jakości ścieków służy dwóm celom: wczesnemu wykrywaniu zdarzeń związanych z zanieczyszczeniem i ciągłemu zapewnianiu zgodności z obowiązującymi przepisami w zakładach oczyszczania. Na przykład szpitale i zakłady farmaceutyczne generują duże ilości skoncentrowanych ścieków antybiotykowych, które muszą zostać oczyszczone i przeanalizowane przed uwolnieniem do środowiska.
Monitorowanie wody pitnej
Zakłady wodociągowe zobowiązują się do spełniania norm dotyczących wody pitnej, które często pochodzą z wytycznych Światowej Organizacji Zdrowia.
Monitorowanie i uzdatnianie wody to dwa kluczowe aspekty systemów zarządzania jej jakością, służące: wykrywaniu zdarzeń zagrażających jakości wody oraz zapewnianiu kontroli operacyjnej w celu sprawnego wdrażania odpowiednich środków zapobiegawczych.
Konwencjonalne metody analizy wody
W monitorowaniu jakości wody zwykle stosuje się rutynowy program pobierania próbek, który obejmuje zbieranie i transportowanie ich do laboratorium w celu analizy. Jednak podejście to pozwala tylko częściowo ocenić zmiany jakości wody w czasie i może nie odzwierciedlać wystarczająco dokładnie krótkoterminowych wahań. Ponadto informacje zwrotne z laboratorium są często opóźnione, co utrudnia szybką reakcję na wszelkie incydenty zagrażające jakości wody. Obecnie metody oceny parametrów jakości wody składają się głównie z pomiarów wielkości chemicznych, biologicznych i fizycznych. Główne metody chemiczne obejmują analizy: miareczkową i elektrochemiczną, wykorzystywane do określania stężeń zanieczyszczeń w warunkach laboratoryjnych. Jednak metody te wymagają dużego i kosztownego sprzętu oraz sporej liczby odczynników, co może prowadzić do wtórnego zanieczyszczenia.
Metody biologiczne obejmują analizę wzbogacania i technologię czujników biologicznych, ale charakteryzują się niższą dokładnością i czułością w porównaniu z innymi metodami. Wyniki uzyskane metodami chemicznymi i biologicznymi zazwyczaj nie są również dostarczane w czasie rzeczywistym.
Spektroskopia UV-VIS do monitorowania wody w czasie rzeczywistym
Metody fizyczne obejmują technologie zdalnego wykrywania widmowego w zakresie UV oraz w paśmie światła widzialnego. Spektrofotometria UV-Vis opiera się na korelacji między absorpcją określonych długości fal światła przez substancję, a jej stężeniem w badanej próbce.
Dzięki programowej kompensacji cząstek spektrofotometria generalnie nie wymaga filtracji próbek, jest wolna od odczynników i umożliwia szybkie pomiary jakości wody w czasie rzeczywistym. Ta metoda jest w ostatnich latach coraz częściej stosowana do szybkiej oceny jakości wody.
Spośród parametrów, które można mierzyć za pomocą spektrofotometrów UV-Vis, możemy zwykle wyróżnić barwę, stężenie azotanów, zawartość tlenu zubożonego (DOC), całkowitą zawartość tlenu (TOC) i współczynnik absorpcji widmowej SAC254 (czasami określany jako UV254). W ostatnich latach do monitoringu jakości wody przy użyciu spektrofotometrów UV-Vis [8] włączono dodatkowe parametry, takie jak pomiary rozpuszczonej materii organicznej [9], chemicznego zapotrzebowania na tlen w zbiornikach wodnych czy też obecność środków dezynfekujących w wodzie pitnej.
Detektory pojedynczej długości fali i sensory szerokopasmowe
W analizie wody stosuje się głównie dwa rodzaje czujników widmowych: czujniki pojedynczej długości fali (SW) i spektrofotometry. Czujniki SW składają się zazwyczaj z pojedynczego fotodetektora z filtrem pasmowo-przepustowym (fotodiody krzemowej lub fotodiody lawinowej) i źródła światła emitującego promieniowanie o docelowej długości fali. Spektrofotometry bazują natomiast na szerokopasmowych źródłach światła, siatkach dyfrakcyjnych (rozdzielających światło na jego składowe długości fal) i liniowych fotodetektorach matrycowych.
Przyrządy SW UV-Vis mogą mierzyć stężenia określonego parametru wody (najczęściej UV254, azotanów lub azotynów) na podstawie absorbancji wybranej pojedynczej długości fali. Dla porównania spektrofotometry UV-Vis mierzą absorbancję określonego pasma długości fal. Moduły spektrometryczne pozwalają zatem zdejmować złożone charakterystyki spektralne, które są następnie używane do określania parametrów jakości wody na podstawie wbudowanych algorytmów urządzenia pomiarowego.
Porównując wydajność czujników pełnospektralnych i SW można stwierdzić, że te ostatnie są zdolne do mierzenia zmian parametrów w określonych przedziałach czasu, ale mogą nie dokładnie kompensować efekt cząsteczkowy, a dysproporcje w wynikach są szczególnie widoczne, gdy porównamy uzyskane wartości ze standardowymi procedurami laboratoryjnymi i pomiarami. Spektrofotometry zapewniają natomiast lepszą kompensację cząstek i mogą być kalibrowane z większą dokładnością. Znacznie lepiej nadają się zatem do precyzyjnych zastosowań, takich jak monitorowanie wody i procesów uzdatniania w czasie rzeczywistym.
Kompaktowe spektrometry UV firmy Hamamatsu do monitorowania jakości wody w czasie rzeczywistym
Firma Hamamatsu ogłosiła niedawno wprowadzenie na rynek innowacyjnego spektrometru UV-Vis, zaprojektowanego by sprostać współczesnym wymaganiom w zakresie monitorowania jakości wody. To najnowocześniejsze rozwiązanie płynnie łączy zaawansowaną technologię i użyteczność, zapewniając dokładną i wydajną analizę w czasie rzeczywistym.
Główne cechy i zalety
Optymalnie dobrany zakres długości fal
Modułowe spektrometry OEM UV-Vis marki Hamamatsu wykazują wyjątkową czułość w zakresie długości fal od 190 do 400 nm. Ten szeroki zakres pozwala na precyzyjny pomiar krytycznych parametrów jakości wody, umożliwiając tym samym kompleksowy wgląd w jej skład.
Niezrównana kompaktowość konstrukcji
Wyjątkowo kompaktowa obudowa omawianych spektrometrów ułatwia bezproblemową integrację z miniaturowymi (w tym przenośnymi) przyrządami pomiarowymi. Czujniki te można bez problemu wbudować bezpośrednio w rurociągi wodne, co doskonale podkreśla łatwość ich implementacji.
Szeroki zakres dynamiki
Spektrometry UV firmy Hamamatsu charakteryzują się niezrównanym zakresem dynamiki, zapewniając niezawodne pomiary nawet w dynamicznych środowiskach. Ta wyjątkowa cecha sprawia, że moduły idealnie nadają się do długotrwałej, niezawodnej pracy w implementacjach cechujących się sporą zmiennością warunków pomiaru.
Podwyższony stosunek sygnału do szumu (SNR)
Nowy spektrometr UV osiąga imponujący współczynnik SNR do 20 000, co umożliwia wczesne wykrywanie nawet najbardziej subtelnych wahań jakości wody i predykcyjne alarmowanie odpowiednich służb w celu podjęcia szybkich działań naprawczych.
Precyzyjne tłumienie światła rozproszonego
Dzięki skutecznemu ograniczaniu przesłuchów między odczytami natężenia promieniowania o różnych długościach fali, dokładność i rozdzielczość spektralna spektrometrów UV Hamamatsu może być porównywalna z odpowiadającymi parametrami oferowanymi przez stacjonarne spektrofototometry. Tak wysoka jakość uzyskiwanych charakterystyk widmowych umożliwia wiarygodną identyfikację i pomiary stężeń substancji znajdujących się w badanych próbkach.
Seria spektrometrów UV-Vis: idealnie dostosowana do Twoich potrzeb
Hamamatsu Photonics oferuje różnorodne, kompaktowe spektrometry UV-Vis – starannie wykonane w oparciu o najnowocześniejsze technologie mikroelektroniczne, aby sprostać zróżnicowanym wymaganiom różnych aplikacji. Głowica minispektrometru C16767MA to najnowsza wersja należącado rodziny modułów OEM, które można znaleźć na stronie: https://www.hamamatsu.com/eu/en/product/optical-sensors/spectrometers/mini-spectrometer.html
Nowa głowica minispektrometru C16767MA
Model głowicy spektrometrycznej C16767MA to najbardziej kompaktowe, a jednocześnie wydajne rozwiązanie w projektach urządzeń przenośnych. Produkt idealnie nadaje się do bezpośredniej instalacji w rurociągach wodnych lub złożonych systemach monitorowania jakości wody.
Podstawowe parametry modułu C16767MA
- wymiary: 20,1 × 12,5 × 10,1 mm,
- waga: 5 g,
- zakres odpowiedzi widmowej: 190 do 440 nm,
- rozdzielczość widmowa: 5,5 nm (typ.),
- tłumienie światła rozproszonego: –25 dB
- wysoka czułość,
- obsługa całkowania synchronicznego (funkcja elektronicznej migawki),
- kompaktowa forma idealna do integracji z mobilnym sprzętem pomiarowym,
- współczynnik konwersji długości fali jest dostępny na arkuszu kontroli końcowej, dołączanym do produktu.
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
