Datenlogger für die Überwachung der Wasserqualität

Die Leitfähigkeit (die Bestimmungsgröße der Fähigkeit von Wasser, elektrischen Strom zu leiten) wird durch das Vorhandensein von Schadstoffen oder Salzen beeinflusst. Je reiner das Wasser ist, desto niedriger ist dessen Leitfähigkeit. Eine kontinuierliche Überwachung der Leitfähigkeit an mehreren Stellen entlang eines Flusses oder einer Quelle ermittelt, wann und wo Spitzen mit hoher Leitfähigkeit auftreten, mit dem Ziel, die Verursacher der Verunreinigung zu identifizieren, welche die hohe Leitfähigkeit verursacht haben. Die Leitfähigkeit kann auch zur Überwachung des Salzgehalts von Wasser verwendet werden. Salzgehalt ist ein wichtiger Faktor für die Gesundheit aquatischer Ökosysteme sowie für die Küsten- und Mündungsforschung. Die am meisten verwendete Methode, zeitliche Änderungen des Salzgehalts zu protokollieren, besteht darin, Leitfähigkeit und Temperatur aufzuzeichnen und dann die Gleichung für die praktische Salinitätsskala von 1978 (PSS-78) zu verwenden. Diese wandelt den Salzgehalt in PSU (Praktischen Salzgehaltseinheiten) um, eine allgemein akzeptierte Annäherung von Teilen pro Tausend (ppt). Die meisten Leitfähigkeits-Datenlogger werden mit Software geliefert, die diese Umwandlung in Salzgehalt durchführen kann. Leifähigkeits-Logger enthalten normalerweise eingebaute Mikroprozessoren, Sensoren und eine Batterie zur Stromversorgung, und sind durch ein robusten Gehäuse für den langfristigen Einsatz unter Wasser ausgelegt. Sie können über Tage, Wochen oder Monate hinweg unbeaufsichtigt eingesetzt werden, wobei Leitfähigkeitsdaten in benutzerdefinierten Intervallen erfasst und digital im internen Speicher abgelegt werden. Durch den Betrieb in einem kontinuierlichen Überwachungsmodus eliminieren Leitfähigkeits-Logger viele Probleme, die bei der manuellen Datenerfassung entstehen, und ermöglichen die gleichzeitige Überwachung mehrerer Standorte. Egal, ob Sie zum ersten Mal einen Leitfähigkeits-Logger auswählen oder bereits Erfahrung mit der Messung der Leitfähigkeit haben - Wir untersützen Sie zu ermitteln, welche Art von Logger am besten zu Ihrer Anwendung passt. Es behandelt die fünf wichtigsten Aspekte bei der Auswahl und Bereitstellung eines Leitfähigkeits-Loggers:

1. Messbereich und Genauigkeit

2. Andere Faktoren, die die Genauigkeit beeinflussen

3. Einfachheit der Installation und des Auslesens

4. Softwarefunktionen

5. Betriebskosten

• Wenn Sie in erster Linie das Auftreten von Abfluss oder Tiefenwasserauftrieb verfolgen möchten, ist die Genauigkeit möglicherweise nicht so wichtig, solange Sie feststellen können, wann die Änderungen aufgetreten sind. Andererseits kann es wichtig sein, maximalen Leitfähigkeits- oder Salzgehaltwerte während dieser Ereignisse zu bestimmen; in diesen Fällen ist die Genauigkeit dieser Messungen von Bedeutung.
• Mündungsgebiete, die Gezeitenänderungen unterliegen, können ein besonders breites Spektrum haben, vom Süßwasser bis zu fast ausschließlich Salzwasser.
• Beachten Sie auch, dass die Leitfähigkeit von der Temperatur abhängt. Überprüfen Sie daher unbedingt den Leitfähigkeits- oder Salzgehaltbereich für die erwarteten Wassertemperaturen. So ist zum Beispiel der Messbereich für den Salzgehalt bei kälteren Wassertemperaturen normalerweise größer.

• Wie anfällig ist der Sensor für Drift?
  Grundsätzlich gibt es zwei Arten von Leitfähigkeitssensoren: berührungslose Sensoren und elektrodenbasierte Sensoren. Die meisten Leitfähigkeitslogger verfügen über elektrodenbasierte Sensoren. Im allgemeinen driften elektrodenbasierte Sensoren häufiger als berührungslose Sensoren, da sich die Eigenschaften von Elektroden insbesondere in Salzwasser ändern können.
• Enthält die Logger-Software eine Kompensation für Messabweichungen durch Verschmutzung?
  Verschmutzungen oder die Ablagerung von Rückständen oder Algen auf Sensoren in einer Wasserumgebung ist eine unvermeidbare Realität. Diese Verschmutzungen können Leitfähigkeitsmessungen verändern und zu Drift führen. Über eine Software mit Drift-Kompensation können Sie einen Kalibrierungswert sowohl für die Startzeit als auch für die Auslesezeit eingeben. Diese berücksichtigt die Abweichung über die Dauer des gesamten Einsatzes, nicht nur die Startzeit, wodurch genauere Daten erreicht werden.
• Wie einfach ist es, den Sensor von Verschmutzungen zu reinigen?
  Biologische Verschmutzungen und übermäßiges Meereswachstum auf dem Logger können die Genauigkeit beeinträchtigen, weshalb Sie den Sensor des Loggers regelmäßig reinigen müssen. Leitfähigkeitslogger mit leicht zugänglichen Sensoren, die mit einem Wattestäbchen schnell gereinigt werden können, sind einfacher zu warten als Logger mit Sensoren, die durch Gehäuseelemente abgedeck sind.

• Ein Leitfähigkeits-Logger sollte so konstruiert sein, dass er nicht im Wasser schwimmt, sondern absinkt, damit er die richtige Tiefe für den Einsatz erreicht. Bei einigen Leitfähigkeitssensoren müssen Sie Gewichte hinzufügen, damit sie sinken.
• Es sollte eine einfache Lösung für die Montage des Loggers geben. Eine im Logger-Gehäuse eingebaute Öse bietet eine einfache Möglichkeit, den Logger in einen Brunnen zu hängen oder an einer Stange oder einem Rohr zu befestigen.
• Je kleiner der Logger ist, desto einfacher kann er transportiert und am Standort montiert werden. Logger mit kompakten Abmessungen können an den unterschiedlichsten Orten eingesetzt werden, z. B. in kleinen Schächten, und lassen sich leicht verbergen und schützen.
• Zugang zum Sensor muss ohne Beeinträchtigung möglich sein, sowohl zur Reinigung als auch zur Vermeidung von Blasenbildung. Ein für den offenen Zugang zum Sensor konzipierter Logger ermöglicht eine einfachere Reinigung und einen besseren Wasserfluss, was wiederum eine schnellere Reaktionszeit und eine Verringerung der Luftblasenentstehung ermöglicht.
• Eine Option für ein Datenshuttle bietet eine bequeme Möglichkeit, Daten auszulesen. Logger bieten im Allgemeinen eine Möglichkeit zum direkten Auslesen der Daten mit einen Computer. Dies bedeutet jedoch, dass Sie entweder einen Laptop zum Einsatzort mitbringen, oder den Logger entfernen und zum Büro zurückbringen müssen. Ein wasserdichtes Daten-Shuttle können Sie hingegen zum Einsatzort mitnehmen, schnell mit dem Logger verbinden, die Daten damit auslesen und den Logger sofort erneut starten. Der Logger kann am Einsatzort verbleiben, während stattdessen nur das Shuttle ins Büro gebracht wird.
• Wenn Sie den Logger direkt an einen Computer anschließen möchten, sollte dieser über einen USB Anschluss verfügen. Dadurch können Sie Daten schneller auslesen als mit einem Logger, der eine seriellen Schnittstelle erfordert. Außerdem können Logger, die auf mechanische Steckverbinder angewiesen sind, beim Feldeinsatz durch Wasser beschädigt werden und versagen. Leifähigkeits-Logger mit einer optischen Schnittstelle, welche im Gehäuse des Loggers eingeschlossen ist, sind weniger anfällig für Schäden oder Ausfälle durch Wasser.

Bewährte Verfahren für den Einsatz

Nachdem Sie einen Leitfähigkeits-Logger ausgewählt haben, müssen Sie einige Aspekte hinsichtlich des eigentlichen Einsatzes berücksichtigen:

• Sie sollten über ein Feldkalibrier-Messgerät verfügen, um regelmäßig Kalibrierungsmessungen durchzuführen.
• Der Logger sollte möglichst an einem Ort platziert werden, an dem ein guter kontinuierlicher Wasserstrom vorliegt. Verwenden Sie ein PVC-Rohr mit Löchern, um den Logger in Umgebungen mit hohem Durchfluss zu schützen.
• Sie müssen den Logger so montieren, dass der Sensor Luftblasen abweist, da diese auf dem Sensorelement erhebliche Messfehler verursachen können.
• Installieren Sie den Logger mindestens 3 cm entfernt von Metalloberflächen. Diese Entfernung wird umso wichtiger, je niedriger die Leitfähigkeit des Wassers ist.
• Montieren Sie den Logger so, dass Sie nach Möglichkeit Zugang zum Sensor haben, um ihn mit einem Wattestäbchen und einem milden Reinigungsmittel reinigen zu können. Dies ist besonders dort wichtig, wo Sie stärkere Verschmutzung erwarten.

• Konvertierungsfunktion - Die Software sollte in der Lage sein, Leitfähigkeitsdaten bei 25 °C auf einfache Weise in eine spezifische Leitfähigkeit oder Salzgehalt umzuwandeln. Sie sollte auch über eine Reihe von Optionen zur Eingabe Ihrer eigenen Koeffizienten verfügen, als auch Konvertierungen nach EN 27888 und ISO 7888 für natürliches Wasser bereitstellen.
• Umgang mit Kalibrierpunkten - Es sollte eine einfache und nachvollziehbare Möglichkeit geben, Kalibrierpunkte einzugeben, die zu Beginn und Ende der Messreihe ermittelt wurden, um damit Messabweichung und Drift zu kompensieren.
• Multi-Logger-Diagramme - Das Anzeigen und Analysieren von Daten mehrerer Logger in einem einzigen Diagramm ist eine sehr nützliche Funktion, unabhängig davon, ob Sie mehrere Logger aus demselben Einsatzgebiet oder über mehrere Standorte verteilt analysieren möchten. Die Software sollte daher in der Lage sein, Daten von mehreren Loggern in einem Diagramm zu kombinieren.
• Einfacher Datenexport - Leitfähigkeitsdaten müssen häufig in andere Softwareprogramme wie Tabellenkalkulationsprogramme oder Modellierprogramme integriert werden. Die Software sollte deshalb eine schnelle Möglichkeit bieten, die Daten zu exportieren und unter verschiedenen Dateitypen zu speichern. Sie sollten außerdem in der Lage sein, Diagrammauszüge einfach zu kopieren und in andere Programme einfügen zu können, um Berichte zu erstellen.
• Speichern und Abrufen von Projekten - Das Softwarepaket sollte es Ihnen ermöglichen, alle am Diagramm vorgenommenen Änderungen zu speichern, wobei Einstellungdetails für die zukünftige Verwendung beibehalten werden sollten. Obwohl man annehmen sollte, dass das Speichern von Projekten eine grundlegende Funktion eines Logger-Softwarepakets darstellt, unterstützen in der Realität viele Programme diese Funktion nicht.

• Ein Logger, der Drift automatisch kompensieren kann, erspart Ihnen regelmäßige Kontrollen des Einsatzorts, da der Logger nicht mehr so oft ausgelesen und kalibriert werden muss.
• Ein einfach zu reinigender Logger spart Zeit, und Logger, die aus strapazierfähigen Materialien gefertigt sind und daher den Umwelteinflüssen besser standhalten können, müssen nicht so oft ersetzt werden.
• Wenn Sie Daten mit einem Shuttle auslesen können, sparen Sie viel Zeit, die normalerweise für das Zurückbringen eines Loggers ins Büro aufgewendet werden muss.