AMT Analysenmeßtechnik GmbH - AMT Analysenmesstechnik GmbH

AMT Analysenmesstechnik GmbH
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Membranbedeckter optischer CO 2 -Sensor für die Aquakultur
Online-Bestimmung des gelösten Kohlendioxids in Wasser
Die Bestimmung des gelösten CO 2 im Wasser (ohne HCO 3
-
und CO 3
2-
) ist einer der wichtigsten Parameter
für den Erfolg in Fischaufzuchtanlagen. Bisher wurde dafür die m-Wert-Methode angewandt,
welche jedoch einige Nachteile aufweist. So ist diese Methode sehr zeitintensiv, erlaubt nur diskontinuierliche
Messungen und es werden neben dem gelösten CO 2 auch andere pH-verändernde Substanzen
(z.B. Phosphat, Silikat, Hydrogencarbonat, Carbonat) mit erfasst. Weiterhin erfordert die m-Wert-Methode
eine trotz sorgfältiger Arbeitsweise oft mit Fehlern behaftete Probennahme. Diese Fehler können bei
der online-Messung direkt im Wasser mit einem Sensor vermieden werden. Ein Sensor bietet zusätzlich
neben der kontinuierlichen Analyse zusätzlich die Möglichkeit der Regelung der CO 2 -Konzentration.
AMT GmbH hat nun in einem gemeinsamen Projekt mit dem Institut
für Fischerei der Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und
Fischerei Mecklenburg/Vorpommern einen membranbedeckten, optischen
Sensor für die Bestimmung von CO 2 in Wasser entwickelt.
Das Messprinzip:
Mit Hilfe einer gaspermeablen Membran wird die Probe vom Sensorinneren
getrennt. Flüssigkeiten und Feststoffe können nicht in den
Sensor gelangen. Wird der Sensor in das Wasser getaucht, erfolgt ein
CO 2 -Partialdruckausgleich zwischen dem Wasser und der Gaskammer
im Sensor. Darin befindet sich ein optischer Sensor, der nach dem
Single-Beam-Dual-Wavelength-NDIR-Prinzip arbeitet. Zur Konzentrationsbestimmung
des gelösten CO 2 in der Probe müssen parallel die
Temperatur im Wasser und der Luftdruck gemessen werden.
Hauptmerkmale des Kohlendioxid-Sensors:
- Sensor für die CO 2 -Bestimmung in Wasser und Luft
- nur das gelöste, gasförmige CO 2 wird erfasst
- keine Signalbeeinflussung durch Silikat, Phosphat, HCO 3
-
und CO 3
2-
- integrierte Referenzmessung für ausgezeichnete Stabilität
Abb.: Membranbedeckter optischer Kohlendioxidsensor.

Vergleich m-Wert-Methode und optischer CO2-Sensor
90
80
70
CO2
mg/l
60
50
40
30
CO2-Sensor
m-Wert
m-Wert Regression
Sensor Regression
20
10
0
0 1 2 3 4 5 6 7
Signal optischer Sensor
V
Technische Daten des membranbedeckten, optischen CO 2 -Sensors:
Kohlendioxid:
Messbereiche: 3 mg/l, 5 mg/l, 8 mg/l, 12 mg/l, 30 mg/l, 50 mg/l, 80 mg/l, 170 mg/l, 340 mg/l
Genauigkeit (25°C): < ± 3% vom Messwert
Nichtlinearität: < ± 1% FS
Temperaturabhängigkeit des Ausgangssignals: 0.1% FS/°C
Druckabhängigkeit: 0.15% vom Messwert/hPa
Langzeitstabilität: < ± 5% FS/2 Jahre
Allgemeines:
Abmessungen: 240 mm Länge, 70 mm Durchmesser
Housing-Material: Nylon 6
Unterwasserstecker: Subconn MCBH4M
Benötigte Spannungsversorgung: 11-20 V DC oder 18-30 V DC
Leistungsaufnahme:< 2.5 W
Empfohlene externe Last: Stromausgang: max. 200 Ohm; Spannungsausgang: min. 1 kOhm
Einlaufzeit: < 15 Minuten
Maximale Einsatztiefe: 3 m (andere auf Anfrage)
Verfügbare Analogausgänge: 0...20 mA, 4...20 mA, 0...1 V, 0...2 V, 0...2.5 V, 0...5 V
Temperaturbereich für Lagerung und Messung: 0...30°C
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AMT Analysenmesstechnik GmbH 2005