新型的光学传感手段使得海洋环境的监测变得更加灵活简单。仅需一台小型的设备即可助力科研人员获取海洋水体的酸碱度、溶氧量及温度数据,了解海洋环境的健康状况。
AquapHOx-LX专用于研究深海pH值、溶氧量及温度多参数监测仪的数据采集器。通过搭配所需的pH值、氧气及温度传感器,进行深海海水多参数长周期的监测。整套仪器适用于监测不同海洋栖息地的关键参数及其动态变化,包括开阔海洋、深海和沿海栖息地等,如珊瑚礁或沿海水域。此外,可以装入搭配的流通室外壳进行实验室条件测量。
应用场景:
Ø涡度相关观测
Ø水柱的剖面分析
Ø流通系统监测
Ø培育过程的原位监测
Ø最低氧浓度区域及脱氧事件的观测(新型痕量氧气传感器)
Ø高空间分辨率沉积物及表面结构的剖面分析(微型和迷你型传感器)
特点:
Ø 独立长周期数据采集
Ø 适用于浅水到深水(4000m)测量
Ø 可更换传感器探头
Ø 新型pH值传感技术
Ø 超高速氧气传感器
Ø 新型痕量氧气传感器
Ø 高度灵活性
测量原理:
Ø 氧气传感器
新型的REDFLASH技术是基于独特的具有优秀发光亮度性能的氧敏感REDFLASH指示剂实现的。REDFLASH 指示剂可通过红光(更准确地说是波长为 610-630 nm 的橙红光)激发,并在近红外(NIR,760-790 nm)范围内显示出受到氧浓度影响的荧光。当位于传感器的尖端或者表面的REDFALSH指示剂在和氧分子之间发生了荧光猝灭后导致红光激发所产生的NIR发射减弱,从这种激发亮度的变化就可以准确测量出氧分子的浓度。
红光激发显著减少了由自体荧光引起的干扰,并减少了生物系统的压力。REDFLASH 指示剂的荧光亮度远高于采用蓝光激发的产品。因此,单次氧气测量的红光闪烁时间可从通常的 100 毫秒减少到 10 毫秒,大大减少了测量设备暴露的光剂量。此外,由于 REDFLASH 指示剂的优异荧光亮度,实际的传感器矩阵可以制备得更薄,从而提高了 PyroScience 氧气传感器的响应速度。
详细的测量是发射正弦调制的红色激发光,其与指示剂接触后在近红外(NIR)范围内产生相位偏移的响应光,通过读出这个相位偏移(在软件中称为 "dphi"),再基于 Stern-Vollmer 理论,将相位偏移转换为氧气单位。
Ø pH值传感器
pH传感器由 pH 不敏感的参考指示剂和 pH 敏感的荧光染料组成。两者都通过红光激发(更准确地说,是波长为 610-630 nm 的橙红光),并在近红外(NIR,760-790 nm)范围内显示亮度荧光。如果 pH 指示剂在高 pH 下去质子化,其荧光被猝灭,仅测量参考指示剂的 NIR 发射。如果 pH 变得更酸性,pH 指示剂被质子化并发出明亮的 NIR 荧光,此时会检测到两种指示剂的发射。
REDFLASH 指示剂的红光激发显著减少了由自体荧光引起的干扰,并减少了来自生物样品/介质的背景荧光。该测量原理同样基于正弦调制的红色激发光。这会导致近红外(NIR)范围内相位偏移的正弦调制发射。PyroScience 读出设备测量这个相位偏移,并将其计算为 pH 值。
Ø温度传感器
光学温度传感器依赖于荧光材料的热猝灭,即在温度的影响下,荧光材料的性质会有相应的变化(此过程是可逆的)。传感器的响应时间仅受传感器尺寸的限制,且反应速度极快(在水中小于 0.1 秒)。所使用的温度敏感材料经过特别优化,完全兼容 REDFLASH 技术,可通过橙红光(610-630 nm)激发,并在近红外波段处接收响应光束。值得强调的是,这些光学温度传感器具有极高的光稳定性,由此能够进行几乎无限次的测量,并且不会受到气体(如氧气)和离子物质的干扰。
系统构成:
深海pH值、含氧量及温度多参数监测仪包含独立工作的数据采集器(AquapHOx-LX)、可自由选配的氧气、pH传感器、用于客户集成的OEM模块以及新一代的PC软件。
通过专用的软件配置好数采并完成传感器的校准后,数据采集器便能独立获取并记录您的数据,满足您实验室或海域研究的需求。实验结束后,通过提供的通用软件下载数据做进一步的处理。氧气和pH传感器类型多样、量程可选,配置方案也灵活多变。系统也可根据具体需求进行深度定制。
技术参数:
数据采集器 | ||
尺寸 | 63X300mm | |
兼容的光学传感器 | PyroScience提供的水下接头光学传感器 | |
传感器规格 | 帽型传感器、O2和pH的流通室或探头、微型及迷你型O2传感器,迷你型温度传感器 | |
内存容量 | 4GB(可存放四千万个数据点) | |
电池 | 1250mAh可充电锂电池 | |
独立采集周期 | 以一分钟的间隔可采样六个月 | |
最大采样速率 | 1秒 | |
温度传感器 | 内置为光学传感器提供校准的温度传感器 | |
O2传感器(包括全测量范围型、高速及痕量型) | ||
量程 全测量范围及高速型 | 0 – 23 mg/L 0 – 720 μmol/L |
|
量程 痕量型 | 0 – 0.09 mg/L 0 – 2.7 μmol/L | |
检测限 全测量范围及高速型 | 0.01 mg/L 0.3 μmol/L | |
检测限 痕量型 | 0.05 μg/L 1.3 nmol/L | |
响应时间(t90) | 超高速型 < 0.3s 高速型 < 0.8s 全测量范围型 < 3s 痕量型 < 10s | |
压力偏移 | 每1000m偏移1% | |
环境盐度范围 | 0 – 50 PSU | |
环境温度 | -2℃—50℃ | |
pH值传感器 | ||
量程 | PK7: pH 6.0 – 8.0 PK8: pH 7.0 – 9.0 PK8(T): 海洋学全pH量程 |
|
分辨率 | PK7: 0.003@ pH7 PK8(T): 0.003@ pH8 | |
精确度 | 0.02 | |
响应时间(t90) | 小于60s | |
环境盐度范围 | 10 – 40 PSU | |
环境温度 | -1℃—50℃ |
应用实例:
在大堡礁测量 在北海部署