Ionenselektiver Sensor für Schwefelwasserstoff und CO₂ (gelöster Kohlendioxidsensor/Analysator)

Unterstützt die Messung von 21 Parametern und integriert die ionenselektive Detektion (23 Ionen optional, z. B. NH₄⁺, NO₃⁻, K⁺, Ca²⁺) und die Detektion von gelöstem CO₂ auf der Grundlage des NDIR-Prinzips. Dies ermöglicht die gleichzeitige Erfassung mehrerer kritischer Wasserqualitätsindikatoren, um umfassende Überwachungsanforderungen zu erfüllen.

Der Ionensensor nutzt die Ionenelektrodenmethode mit einer galvanischen Trennung für hohe Datenstabilität; der CO₂-Sensor ist mit einem patentierten optischen Resonator und einem Zweikanaldetektor zur räumlichen Zweipfad-Referenzkompensation ausgestattet. Beide gewährleisten eine hohe Messgenauigkeit (Ionen: ±5 % FS, CO₂: ≤±5 % FS).

Umweltfreundliches Design, einfach integrierbar in bestehende Wasserqualitätsüberwachungssysteme. Der Ionensensor ermöglicht die direkte Installation durch Eintauchen; der CO₂-Sensor ist mit einer abnehmbaren Schutzkappe und einer Konvektionsdiffusionsbelüftung ausgestattet, um die Gasdiffusion zu beschleunigen und die tägliche Wartung zu erleichtern.

Der Ionensensor gibt seine Daten über RS485 (MODBUS-Protokoll) aus; der CO₂-Sensor unterstützt verschiedene Ausgabemethoden wie UART, I²C und analoge Spannung. Beide Sensoren bestehen aus wasserdichtem Polymerkunststoff und eignen sich für den Langzeiteinsatz in unterschiedlichen Umgebungen wie Meer- und Süßwasser.

Der Ionensensor unterstützt die Kalibrierung mit kundenspezifischen Standardlösungen (Vorwärts-/Rückwärtskurven); der CO₂-Sensor verfügt über eine manuelle Kalibrierfunktion (MCDL-Pin) zur Nullpunktjustierung vor Ort und ist benutzerfreundlich, um die Nutzungsschwelle zu senken.

Neben den Kernparametern Ionen und CO₂ können weitere Sensoren der Luminsens-Serie später ohne aufwändige Modifikationen frei erweitert werden, wodurch ein Plug-and-Play-Prinzip zur Anpassung an die dynamischen Anforderungen an die Überwachung erreicht wird.

Für verschiedene Aquakulturszenarien wie Fisch-, Garnelen- und Schalentierzucht überwacht das System in Echtzeit schädliche Ionen (z. B. NH₄⁺, NO₃⁻), Nährstoffionen (z. B. K⁺, Ca²⁺) und die Konzentration von gelöstem CO₂ in Gewässern. So wird die Wasserqualität präzise reguliert und ein gesundes Wachstum der Wasserorganismen gewährleistet. Die Sensoren lassen sich bei Bedarf später erweitern, um der Vergrößerung der Aquakulturanlage oder der Integration neuer Überwachungsparameter gerecht zu werden.

Das System ist für verschiedene Gewässer wie Oberflächenwasser, Grundwasser, häusliches Abwasser und Industrieabwasser anwendbar und erfasst gleichzeitig die Ionenzusammensetzung (zur Unterstützung der Rückverfolgung von Verschmutzungsquellen und zur Bestimmung der Wasserqualitätskategorie) sowie den Gehalt an gelöstem CO₂ (der den Säure-Basen-Haushalt und den ökologischen Stoffwechselzustand des Gewässers widerspiegelt). Es bietet eine umfassende Datengrundlage für die Bewertung der Einhaltung der Wasserqualitätsstandards und die Überprüfung der Wirksamkeit der Schadstoffbekämpfung und kann flexibel in bestehende Überwachungssysteme integriert werden.

Das System eignet sich für die Wasseraufbereitung in Branchen wie der Chemie-, Elektronik- und Lebensmittelindustrie sowie für die Wasserqualitätsüberwachung in Kläranlagen. Es regelt den Salzgehalt und den Schadstoffionengehalt des Wassers mittels Ionensensoren, überwacht die Säure-Basen-Regulation während der Wasseraufbereitung über CO₂-Sensoren und ermöglicht die Erweiterung um weitere Funktionssensoren zum Aufbau eines kundenspezifischen Wasserqualitätskontrollsystems, um die Einhaltung der Einleitungsgrenzwerte sicherzustellen.

Das System konzentriert sich auf den Produktionsprozess von kohlensäurehaltigen Getränken (z. B. Cola, Sprite usw.) und misst präzise den gelösten CO₂-Gehalt in den Produkten, um einen gleichbleibenden Kohlensäuregeschmack und eine stabile Produktqualität zu gewährleisten. Gleichzeitig kann es den Mineralionengehalt in Getränken mittels Ionensensoren überwachen, um die Einhaltung der Rezeptur zu kontrollieren und sich an die Online-Überwachungsanforderungen von Produktionslinien anzupassen.

Es erfüllt die Anforderungen von Szenarien wie Feldstudien und ökologischen Untersuchungen von Meeres- und Binnengewässern und konzentriert sich auf die Überwachung wichtiger Ionen- und CO₂-Parameter zur Unterstützung der Forschung zu Umweltveränderungen. Dank der Plug-and-Play-Erweiterbarkeit lassen sich je nach Forschungsrichtung flexibel weitere Sensoren hinzufügen, wodurch die Vollständigkeit und Flexibilität der Datenerfassung gewährleistet wird.