Comment Se comporte le capteur EXO NitraLED pendant les orages ?
Comme la plupart des personnes qui travaillent avec des instruments de mesure de la qualité de l'eau dans des environnements d'eau douce en ont fait l'expérience, les orages sont l'un des principaux facteurs d'encrassement. Pendant les orages, une grande variété d'éléments qui ne se trouvent pas normalement dans les eaux de débit de base sont introduits dans le système à partir du bassin versant - sédiments, huile, sel, déchets et autres - et peuvent avoir un impact sur la qualité des données.
Les orages sont l'une des raisons pour lesquelles les méthodes antisalissure robustes sont si importantes. Il peut s'agir d'un compresseur d'air, d'une raclette, d'une lampe UV (pour les salissures biologiques de type marin) ou d'une raclette à poils durs comme celle disponible pour la sonde EXO. Toutes les méthodes antisalissure ne donnent pas les mêmes résultats ; certaines sont nettement plus utiles que d'autres.
Alors que de nombreuses technologies ne s'adaptent pas bien aux changements rapides de la vitesse de l'eau causés par un important débit d'orage, il existe de nombreux exemples de sondes YSI qui ont été même partiellement enterrées par des débris mais qui ont continué à collecter des données.
Cependant, pour tous les instruments, des particules plus lourdes et des sédiments peuvent s'accumuler sur les faces des capteurs et provoquer une apparition erratique ou faussement élevée dans l'ensemble des données. C'est lorsque nous voyons ces données incorrectes que nous devons effectuer une visite sur site !
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1.Brosse de nettoyage EXO
Deux brosses différentes sont disponibles pour la sonde EXO : une pour une utilisation avec une charge utile de capteur standard et une pour une utilisation avec une charge utile de capteur comprenant le capteur de nitrate UV NitraLED d'EXO. Les deux brosses sont composées de poils résistants qui éliminent les salissures sans rayer les lentilles des capteurs.
Il est important de noter que les brosses elles-mêmes sont fabriquées dans des matériaux qui résistent à l'encrassement, ce qui les rend plus efficaces que certaines autres brosses du secteur. Dans la série d'images ci-dessous, la sonde EXO est représentée avec la brosse d'essuyage standard fixée dans l'orifice central, entourée d'une série de capteurs de qualité de l'eau. Notez l'importance de l'accumulation de sédiments sur les côtés de la sonde et des capteurs, mais prêtez également une attention particulière au fait que les faces des capteurs (où les mesures ont réellement lieu) sont parfaitement propres.
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2.Brosse de nettoyage EXO NitraLED
Avant de parler du pouvoir nettoyant de la brosse à essuyer NitraLED d'EXO, il est important de savoir pourquoi la conception de la brosse a dû être modifiée. Le capteur NitraLED est basé sur l'absorbance et possède un chemin optique plutôt qu'une simple face de capteur. Nous avons donc dû modifier notre brosse à essuyer, leader sur le marché, pour qu'elle fonctionne avec ce capteur. La nouvelle brosse a un deuxième bras dédié à la propreté du capteur NitraLED et le bras principal est toujours la même brosse essuie-glace qui a fait ses preuves pour garder les faces des capteurs propres depuis des années.
Une question que de nombreux scientifiques se sont posée récemment est de savoir si la nouvelle brosse essuie-glace NitraLED protégera ou non de l'encrassement de la même manière. La réponse à cette question est tout simplement OUI. Notre site d'essai à l'Université de Géorgie connaît un large éventail de sources d'encrassement, allant des sédiments à la boue, en passant par le pollen, les déchets et autres débris. Lorsque nous avons déployé le capteur NitraLED d'EXO sur ce site, nous voulions non seulement tester la fonctionnalité du capteur mais aussi l'efficacité de l'essuie-glace. Nous n'avons pas été déçus.
Notez que les images ci-dessous montrent l'un de nos premiers concepts en action - avec une version bêta de l'essuie-glace et une version bêta de la bague d'alignement. L'essuie-glace et la bague d'alignement ont depuis été optimisés pour devenir la version que nous proposons aujourd'hui.
Compte tenu de l'extérieur des capteurs, nous nous serions certainement attendus à ce que les données des capteurs montrent un encrassement important. Cependant, nous pouvons voir dans le graphique ci-dessous que l'encrassement n'a pas semblé avoir d'impact sur les relevés des capteurs après ces tempêtes.
Comme on peut le voir sur les données de turbidité et de nitrate dans le graphique, les données ont retrouvé une valeur de débit de base appropriée et n'ont pas eu de pics erratiques, grâce à la brosse racleuse centrale NitraLED. La nouvelle brosse d'essuyage a été efficace pour éliminer tout type de matériau d'encrassement du capteur et a évité la visite d'un technicien sur le site après cet événement pluvieux.
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3.Expérience supplémentaire
Nos utilisateurs actuels de NitraLED ont constaté les mêmes avantages de la brosse d'essuyage NitraLED en matière d'encrassement. Dans l'ensemble de données ci-dessous, le capteur NitraLED est comparé à une technologie à base de nitrate qui coûte jusqu'à trois fois plus cher qu'un capteur NitraLED. Le mécanisme antisalissure de la sonde concurrente est toujours une brosse, mais elle n'a pas la force nécessaire pour nettoyer les accumulations de sédiments tenaces.
Une chose intéressante à souligner dans cet ensemble de données est que le capteur NitraLED a en fait enregistré des valeurs négatives. Bien sûr, nous ne pouvons pas avoir des nitrates négatifs, mais il y a une explication à ces valeurs - des niveaux de turbidité excessivement élevés !
La sonde NitraLED peut fonctionner avec diverses combinaisons de nitrates, de matières organiques naturelles et de turbidité, mais si l'une de ces variables augmente, la diffusion et l'absorption de la lumière transmise par les LED augmentent également. La photodiode ne peut mesurer que jusqu'à un certain niveau d'absorption et si ce niveau est dépassé, la mesure du nitrate qui en résulte sera inexacte.
Tous les dispositifs optiques de surveillance du nitrate ont ce problème de marge d'absorption et certains fabricants essaient de contrer cet effet avec des longueurs de trajet plus petites. La longueur du trajet sur le capteur NitraLED est fixée à 10 mm afin que l'essuie-glace central puisse passer et garder les lentilles propres de tout débris.
YSI recommande que la sonde soit déployée dans des conditions de turbidité inférieures à 200FNU, mais là encore, si l'effet NOM est minimal, la sonde peut être déployée dans des conditions supérieures à 200FNU et fournir de bonnes données. Pour plus d'informations sur la mécanique du capteur NitraLED, veuillez consulter notre note technique sur la façon dont le capteur corrige la turbidité et la NOM.
La chose la plus importante à noter ici est que le capteur NitraLED n'a pas nécessité une visite spécifique sur le terrain pour nettoyer le capteur, ce qui a permis au client d'économiser du temps et de l'argent. En revanche, le capteur concurrent s'est encrassé et enregistrait des données erratiques parce que le racleur n'était pas assez puissant pour enlever les sédiments qui s'étaient accumulés. Il a fallu une visite sur le terrain pour le nettoyer et le remettre en place.
Comme on peut le voir dans les données, le capteur NitraLED a également retrouvé les valeurs de débit de base après l'orage, ce qui prouve une fois de plus l'efficacité de la brosse racleuse NitraLED. Le client qui surveille ce site était très heureux de voir que la combinaison du capteur NitraLED et de la brosse d'essuyage EXO lui permettrait de minimiser le nombre de déplacements sur le site, car il n'aurait pas à se rendre sur place après chaque orage, comme c'est le cas avec l'autre capteur.
L'encrassement sera toujours une menace dans les environnements naturels, mais avec un peu de planification concernant le choix de l'équipement et la configuration du site, les déplacements sur le terrain peuvent être réduits au minimum, ce qui permet d'économiser du temps et de l'argent. Si vous avez des questions sur les déploiements dans les eaux pluviales et l'antisalissure, n'hésitez pas nous contacter!