國產(chǎn)OBS3a溫鹽深泥沙濁度儀

國產(chǎn)OBS3a溫鹽深泥沙濁度儀是一款可測量：壓力、溫度、電導(dǎo)率、水質(zhì)濁度的高精度測量設(shè)備，為了應(yīng)對在河口出?？诘饶嗌澈看蟮膮^(qū)域可以挑選0-20000NTU量程的OBS濁度傳感器以適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境。

國產(chǎn)OBS3a溫鹽深泥沙濁度儀工作模式有直讀式和自容式可選，它可自記測驗點的水深、水溫、鹽度、濁度等特征值。數(shù)據(jù)的采集、處理均可在現(xiàn)場完成，自動化程度高，且操作簡單，能快速、實時、連續(xù)測量，適應(yīng)湖泊、河流、河口出?？?/span>及近海沿岸環(huán)境下，監(jiān)測河流與航道疏浚、廢水和污水排放、控制湖塘淤積測量同時也適用于水體含沙量波動較大的潮汐河口和沿海懸浮泥沙的監(jiān)測

儀器自身核心技術(shù)原理

國產(chǎn)OBS3a溫鹽深泥沙濁度儀的核心傳感器是一個采用OBS技術(shù)的紅外光學(xué)傳感器。OBS技術(shù)，即光學(xué)后向散射濁度計(Optical BackScatter Sensor)，根據(jù)光學(xué)原理，光線在水體中傳輸,由于水中介質(zhì)的作用會發(fā)生吸收和散射現(xiàn)象,根據(jù)散射信號接收角度的不同可分為透射,前向散射(散射角度小于90°),90°散射和后向散射(散射角度大于90°)。從理論上講監(jiān)測任一角度的紅外光線散射量均可測量濁度。國產(chǎn)OBS3a溫鹽深泥沙濁度儀主要是監(jiān)測散射角為140°~160°之間的紅外光散射信號,這個區(qū)間的紅外光光散射信號穩(wěn)定。之所以選擇紅外光線是因為紅外輻射在水體中衰減率較高,自然太陽光的紅外光部分，在傳輸中*被水體所衰減,這樣OBS3a溫鹽深泥沙濁度儀自身發(fā)射光束不會受到外界自然光的干擾,這就得出了三種光學(xué)現(xiàn)象：

一：光的散射率會隨散射角度增大而減小;

二：在后向散射范圍內(nèi)紅外光散射率比較穩(wěn)定;

三：在紅外光后向散射接收范圍內(nèi)，無機物質(zhì)的散射強度明顯大于氣泡和其余有機物質(zhì)。

實際測量泥沙含量應(yīng)用的技術(shù)原理

利用以上原理，濁度傳感器通過OBS技術(shù)來測量水中的固體懸浮物和濁度，然后通過接收紅外輻射光的散射量來監(jiān)測水中懸浮物質(zhì),然后通過相關(guān)技術(shù)參數(shù)分析,再經(jīng)過實驗室和現(xiàn)場水質(zhì)同步采樣的分析比對的方法，建立起水體濁度與泥沙濃度的相關(guān)變化關(guān)系,進而推導(dǎo)得到水中泥沙含量。

OBS3a溫鹽深泥沙濁度儀測定泥沙含量的干擾因素分析

由于OBS3a溫鹽深泥沙濁度儀是一個光學(xué)測量儀器,他所測定的是懸浮顆粒物散射數(shù)據(jù)信號,而我們想要得到的是泥沙濃度值,故而在測定和標定中會有很多影響因素給儀器測量造成誤差。

1、水中泥沙粒徑大小

在OBS濁度計測定作業(yè)中,儀器測得的濁度值受泥沙粒徑的大小影響非常靈敏,自然水體中懸浮物的粒徑尺寸為0.2至500μm(河流,河灣和海洋),10μm懸浮顆粒物粒徑的外表面積是100μm顆粒物粒徑的10倍。研究顯示淤泥和粗沙后向性發(fā)散的范圍較大,在實驗室中利用淤泥和適中程度的泥沙進行研究,他們的敏感度變化系數(shù)為3.5,另一方面是自然水體環(huán)境和實驗室營造的環(huán)境不同,即使在同一測定區(qū)域內(nèi)也有區(qū)別,尤其是在風暴期間，水體的泥和沙比例會發(fā)生劇烈變化,這都會給儀器的測定結(jié)果造成較大的誤差。

2、泥沙濃度

在泥沙濃度較高時,發(fā)射的紅外光會沿著相連路徑衰減,因而泥沙濃度增加,后向散射強度減少,這種現(xiàn)象一般出現(xiàn)在泥沙濃度達到5kg/m3的水體環(huán)境中。

3、泥沙的顏色

泥沙的顏色發(fā)生了變化會降低測定的準確率,白色的方解石散射數(shù)據(jù)信號很強,黑色的磁鐵礦則是吸收紅外光的,有色淤泥顆粒物的靈敏變化從黑色至灰色變化超過10倍。

4、水色

一般來講水色對OBS的測定干擾很小,除非有色物質(zhì)對OBS的紅外波波長吸收能力很強,而且濃度很高,一般在河流、灣口和海洋環(huán)境中有色物質(zhì)濃度較低不會產(chǎn)生嚴重的干擾。

5、氣泡

雖然自然環(huán)境中氣泡會發(fā)散紅外光,但是大多數(shù)時候氣泡的濃度比泥沙的濃度小兩個數(shù)量級,而傳感器對礦物質(zhì)顆粒物的敏感度是氣泡或有機物質(zhì)的4~6倍。故而氣泡的干擾對OBS測定影響不是很大。但當泥沙濃度和懸浮物質(zhì)較少時,OBS數(shù)據(jù)信號主要自浮游生物,或者特定情況下出現(xiàn)水體的氣泡濃度較高時會對濁度數(shù)據(jù)造成干擾。

6、生物和化學(xué)污垢

海水環(huán)境中傳感器表面的附著物會使?jié)岫扔嬜x數(shù)偏低。海水和淡水中的海藻會使散射增強，從而導(dǎo)致濁度數(shù)據(jù)偏高,而在淡水環(huán)境中傳感器的玻璃被清潔后數(shù)據(jù)會偏高。在淡水中使用時間過長,會在傳感器上形成一層類似涂層一樣的沉積物,會阻礙紅外發(fā)射,使讀數(shù)明顯下降。具體使用測定含沙量時還應(yīng)結(jié)合特定的環(huán)境情況來率定濁度和含沙量的關(guān)系,以保證準確率提高。

應(yīng)用領(lǐng)域：

??◆ 江河溪流監(jiān)測

??◆ 挖掘與采砂領(lǐng)域

??◆ 沉淀池及儲水池的水質(zhì)控制

??◆ 土沙流送領(lǐng)域研究

??◆ 可用于實驗室測量

通信方式RS232有線通信。

數(shù)據(jù)采集頻率可靈活設(shè)置，可達10HZ采集頻率。

數(shù)據(jù)存儲空間大，內(nèi)置8G內(nèi)存卡。

內(nèi)置鋰電池，支持外部直接充電，使用方便。

支持數(shù)據(jù)遠程遙測，可作為無人自動化觀測站使用。

設(shè)備國產(chǎn)化研制，故障問題維修方便，時間短

技術(shù)參數(shù)：

溫度測量范圍: -5~36℃   ±0.002℃ 0.0001℃

溫度測量精度：±0.002℃

溫度測量分辨率：0.0001℃

電導(dǎo)率測量范圍：0~75mS/cm

電導(dǎo)率測量精度：±0.005mS/cm

電導(dǎo)率測量分辨率：0.0001mS/cm

深度測量范圍0~100m（可選）

深度測量精度：0.05%FS

深度測量分辨率：0.002%FS

濁度測量范圍：0~4000NTU

濁度測量精度＜2%（0-1250NTU）、＜5%（0-1600NTU）

濁度測量分辨率：1NTU