Индуктивный датчик солёности для экологического мониторинга морской воды

от

С.И. Янковский, М.А. Дурманов, И.Б. Широков

Севастопольский государственный университет,

РФ, г. Севастополь, ул. Университетская, 33

E-mail: max.durmanov@gmail.com

УДК 502.08                                                              

DOI: 10.33075/2220-5861-2023-4-52-57 

EDN: https://elibrary.ru/pcrxpw

Реферат:

В настоящей работе рассмотрена проблема измерения солёности морской воды, как одного из главных параметров, указывающих на изменение состава воды, что является важным для изучения мирового океана, освоения природных ресурсов, а также контроля и охраны окружающей среды и предотвращения её загрязнения. Рассмотрены методы измерения солености. Ареометрический и рефрактометрический методы имеют ряд существенных недостатков, такие как невысокая точность, низкая селективность и невысокая чувствительность, поэтому наибольшее распространение нашла кондуктометрия, при использовании которой исключены недостатки вышеуказанных методов. Кондуктометрия, в числе которой находится индуктивный метод, основана на измерении электропроводности жидкости. При измерении солености кондуктометрическим методом необходимо учитывать зависимость электрической проводимости воды от температуры. Рассмотрены факторы, влияющие на изменение проводимости воды в водоемах. Предложена реализация бесконтактного индуктивного метода измерения проводимости, в которой отсутствует гальванический контакт электродов ячеек с анализируемой средой. Рассмотрен принцип работы индуктивного датчика солености и получено выражение, связывающее выходной сигнал с датчика с электрической проводимостью анализируемой жидкости. Разработана структурная схема устройства. Наличие в схеме микроконтроллера позволяет отказаться от схемы уравновешивания потенциалов, а также управлять генератором, поддерживая постоянными значения частоты и напряжения сигнала. Применение устройства планируется в качестве элемента, входящего в состав исследовательского зонда для задач мониторинга морской поверхности с помощью беспилотного надводного аппарата.

Ключевые слова: солёность, датчик, индуктивность, проводимость, измерение, гидросфера.

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Львович М.И. Вода и жизнь. М.: Мысль. 1986. 254 с.
  2. Национальный экологический рейтинг. ООО «Зелёный патруль». — URL: https://xn--80ajagmkdntlvn2hva.xn--p1ai/region?name=Sevastopol (дата обращения 01.11.2023).
  3. Nikishin V., Skorik I., Durmanov M. Autonomous Unmanned Surface Vehicle for Water Surface Monitoring // The International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation «TransNav». Dec. 2020. Vol. 14. No. 4. P. 853–858.
  4. Доронин Ю.П., Степанюк И.А. Электромагнитное поле океана: учеб. пособие. СПб.: РГГМИ. 1992. 87 с.
  5. Мейер Бургхард С., Ланди Лиан, Какабаев Ануарбек. Интегрированное управление водными ресурсами в Казахстане: коллективная монография. Кокшетау: Мир печати. 2015. 356 с.
  6. Ковчин И.С. Автономные океанографические средства измерений. Л.: Гидрометеоиздат. 1991. 255 с.

Loading