معايرة الأكسجين المذاب هي عملية تعديل مقياس DO لضمان أن تعكس قراءاته بدقة التركيز الحقيقي للأكسجين في الماء أو السوائل الأخرى. قد تتعرض أجهزة قياس الأكسجين المذاب (DO) لانحرافات بمرور الوقت بسبب تقادم المستشعر، أو تدهور الغشاء، أو عوامل بيئية. وتعمل المعايرة على تعويض هذه التغيرات، مما يحافظ على دقة الجهاز وموثوقيته.
ومع ذلك، فإن حتى أجهزة الاستشعار الأكثر تطوراً تتطلب معايرة منتظمة لمستوى الأكسجين المذاب.
يستعرض هذا الدليل KWS-600,KWS-630,،و KWS-670 أجهزة استشعار الأكسجين المذاب من النوع الفلوري كأمثلة لتوضيح إجراءات معايرة الأكسجين المذاب، وإعداد المحاليل المعيارية، والاحتياطات التشغيلية المهمة بشكل منهجي. لمزيد من المعلومات، يرجى زيارة هنا.
لماذا يجب معايرة جهاز قياس الأكسجين المذاب؟
- المراقبة البيئية الدقيقة: تعتمد الكائنات المائية على مستويات محددة من الأكسجين؛ وقد تؤدي القراءات غير الدقيقة إلى إخفاء حالات التلوث أو نقص الأكسجين.
- تربية الأحياء المائية المُحسَّنة: تتطلب تربية الأسماك والروبيان تحكماً دقيقاً في مستوى الأكسجين المذاب للحفاظ على صحة الأرصدة السمكية.
- معالجة مياه الصرف الصحي بكفاءة: تؤثر مستويات الأكسجين المذاب (DO) على النشاط الميكروبي وكفاءة المعالجة.
- الامتثال للوائح التنظيمية: تفرض العديد من المعايير البيئية إجراء عمليات معايرة دورية للتأكد من سلامة البيانات.
تعد المعايرة المنتظمة — قبل الاستخدام الأولي، وبعد التخزين لفترات طويلة، وبشكل دوري أثناء التشغيل — أمرًا ضروريًا لتجنب أخطاء القياس التي قد تؤثر سلبًا على الأبحاث أو العمليات أو الامتثال للمعايير.
فهم قياس الأكسجين المذاب
يشير الأكسجين المذاب إلى كمية غاز الأكسجين المذابة في سائل ما، ويُقاس عادةً بالميليغرام لكل لتر (ملغ/لتر) أو كنسبة مئوية من التشبع (% sat). وتستخدم أجهزة قياس الأكسجين المذاب إما مجسات بولاروغرافية/جلفانية أو أجهزة الاستشعار الضوئية لرصد مستويات الأكسجين.
- المجسات البولاروغرافية/الجلفانية: مستشعرات كهروكيميائية تتطلب أغشية مملوءة بمحلول إلكتروليت؛ وهي حساسة لحالة الغشاء.
- أجهزة الاستشعار الضوئية: تستخدم تقنية إخماد التلألؤ؛ وتتميز عمومًا بمزيد من الاستقرار وتتطلب صيانة أقل.
يتطلب كلا النوعين من أجهزة الاستشعار إجراء معايرة لضمان أن تعكس القراءات تركيز الأكسجين المذاب الفعلي بدقة.
أنواع معايرة الأكسجين المذاب
تدعم مستشعرات سلسلة KWS وظيفتين أساسيتين معايرة الأكسجين المذاب الطرق:
| نوع المعايرة | الخصائص | المعلمات المعدلة |
| المعايرة أحادية النقطة (1-Point) | عادةً ما يستخدم نقطة التشبع 100% كمرجع. سهلة التنفيذ، ومناسبة للصيانة الروتينية. | يضبط القيمة K |
| المعايرة ثنائية النقاط (2-Point) | يستخدم كلاً من نقطة الصفر و نقطة التشبع لأغراض المعايرة، مما يوفر دقة أعلى. مناسب لـ إعادة المعايرة أو أجهزة استشعار جديدة. | يضبط القيمة K و القيمة B |
يمثل الحرف K الميل، بينما يمثل الحرف B الإزاحة الصفرية.
مختلف معايرة الأكسجين المذاب يمكن اختيار الأنواع وفقًا لمتطلبات الاستخدام.
تحضير المحاليل المعيارية لمعايرة الأكسجين المذاب
1. محلول معياري عند نقطة الصفر
تحدد معايرة الصفر خرج المجس في حالة خالية من الأكسجين.
خطوات التحضير:
- أضف 95–200 مل من الماء المقطر أو منزوع الأيونات إلى دورق.
- أضف حوالي 5 غرامات من كبريتيت الصوديوم اللامائي (Na₂SO₃).
- يُحرَّك المزيج بقضيب زجاجي حتى يذوب تمامًا للحصول على محلول كبريتيت الصوديوم ~5%.
- إذا بقيت بلورات غير مذابة، فهذا يعني أن المحلول قد وصل إلى حالة التشبع وأصبح جاهزًا للاستخدام.
- يمتص هذا المحلول الأكسجين المذاب بسرعة، حيث يصل إلى ما يقارب 0 ملغ/لتر، ويُستخدم في معايرة الأكسجين المذاب عند نقطة الصفر.
2. 100% بيئة مشبعة بالأكسجين
يُستخدم لـ المنحدر (بالمقياس الكامل) المعايرة.
الطريقة الأولى: الماء المشبع بالهواء (موصى بها)
- املأ حوالي ثلثي حوض مائي مزود بثرموستات بالماء المقطر الطازج.
- قم بالتهوية بشكل مستمر باستخدام مضخة هواء صغيرة لمدة ساعة على الأقل.
- اتركه لمدة 20 دقيقة تقريبًا للحصول على ماء مشبع بالهواء.
الطريقة الثانية: طريقة الهواء الرطب (النسخة المبسطة التي تُنفَّذ في الموقع)
- قم بتنظيف الغشاء البصري للمستشعر.、
ضع المجس في بيئة رطبة (مثل وعاء مغلق يحتوي على كمية صغيرة من الماء).
بمجرد استقرار القراءة، قم بإجراء القياس الكامل معايرة الأكسجين المذاب.
إجراءات معايرة الأكسجين المذاب
1. المعايرة عند نقطة الصفر
- ضع المسبار في محلول كبريتات الصوديوم 5%.
- تأكد من أن رأس الغشاء يكون مغمور بالكامل و خالية من فقاعات الهواء.
- فليكن ذلك رمزاً لـ حوالي 3 دقائق حتى تستقر القراءة.
- تنفيذ “معايرة الأكسجين المذاب عند الصفر” الأمر الموجود على الجهاز أو عبر برنامج الكمبيوتر الرئيسي.
- حفظ الإعدادات.
2. المعايرة الشاملة (المنحدر)
- ضع المجس في الماء المشبع بالهواء (أو أ بيئة الهواء الرطب).
- فليكن ذلك رمزاً لـ حوالي 3 دقائق حتى تستقر القراءة.
- تنفيذ “معايرة الأكسجين المذاب في المنحدرات” الأمر و حفظ الإعدادات.
3. المعايرة اليدوية بنقطتين (قيمتي K و B) (مثال: KWS-630)
عندما يتطلب الأمر إجراء الحساب اليدوي لمعلمات المعايرة، اتبع الخطوات التالية:
- إعادة الضبط إلى الإعدادات الافتراضية: K = 1، B = 0.
- قياس القراءة Y في بيئة أكسجين 100% (على سبيل المثال، Y = 0.96).
- قم بقياس القراءة «X» في المحلول الصفر (على سبيل المثال، X = 0.015).
- احسب: مثال: K ≈ 1.05، B ≈ -0.016.
- أدخل المعلمات إلى المستشعر عبر أمر MODBUS. وبذلك يكتمل معايرة الأكسجين المذاب بنقطتين.
الحساب:
(مثال على النتيجة: K ≈ 1.05، B ≈ –0.016)
بعد الحصول على المعلمات المحسوبة،,اكتب القيمتين (K و B) إلى المستشعر عبر أمر MODBUS.
المواد والمعدات اللازمة لمعايرة الأكسجين المذاب
| الاسم | الوصف |
| كبريتات الصوديوم اللامائية (Na₂SO₃) | يُستخدم لتحضير محلول المعايرة عند نقطة الصفر (الخالي من الأكسجين) |
| الماء المقطر / الماء منزوع الأيونات | وسيط المعايرة والمذيب اللازمين لتحضير المحلول |
| كأس زجاجي وقضيب تقليب زجاجي | لتحضير وخلط محاليل المعايرة |
| مضخة هواء صغيرة / جهاز تهوية | يُستخدم لتهوية الماء وإنتاج محلول مشبع بالهواء (100%) |
| قفازات، قارورة متدرجة، ميزان | ضمان التشغيل الآمن للمختبر ودقة القياسات |
| حمام مائي ترموستاتي (اختياري) | يتحكم في درجة حرارة الماء المشبع بالهواء أثناء المعايرة |
تشكل هذه المكونات مجتمعة نظامًا متكاملاً إعداد معايرة الأكسجين المذاب, ، مما يضمن دقة المعايرة وقابلية التكرار.
الاحتياطات الواجب اتخاذها أثناء معايرة الأكسجين المذاب
| العنصر | النقاط الرئيسية |
| التنظيف ومنع تكوّن الفقاعات | قم بتنظيف سطح غشاء المجس جيدًا قبل المعايرة لمنع التصاق فقاعات الهواء. |
| تعويض درجة الحرارة | تأكد من أن مستشعر درجة الحرارة يعمل بشكل سليم لتجنب أخطاء التحويل. |
| وقت الاستقرار | اترك كل نقطة معايرة لمدة 3 دقائق على الأقل حتى تستقر القراءة تمامًا قبل المتابعة. |
| الظروف البيئية | تجنب التعرض للضوء الشديد والتداخل المغناطيسي والاهتزازات التي قد تؤثر على دقة المعايرة. |
| حداثة المحلول | يجب تحضير المحلول الخالي من الأكسجين والماء المشبع بالهواء طازجًا في كل مرة لمنع تغير تركيز الأكسجين. |
| تسجيل البيانات | تسجيل وقت المعايرة، واسم المشغل، وقيم المعلمات، وذلك لأغراض التتبع ومراقبة الجودة. |
سيؤدي اتباع هذه الممارسات إلى تحسين موثوقية واتساق معايرة الأكسجين المذاب.
الخلاصة
سواء كان ذلك... KWS-600,KWS-630, و KWS-670 في هذه السلسلة، تعتمد دقة مستشعرات الأكسجين المذاب من النوع الفلوري في نهاية المطاف على معايرة الأكسجين المذاب والصيانة.
من خلال إتقان تحضير المحاليل المعيارية، وفهم أهمية معلمات K/B، واتباع الإجراءات المعيارية، يمكنك الحفاظ على أداء المستشعر في أفضل حالاته — مما يضمن الحصول على بيانات دقيقة ومستقرة لرصد جودة المياه.
