Autonome Messsysteme für die Gewässeranalyse
Reproduzierbare Tiefenprofile durch kontrollierte Förderung von Hydraulikflüssigkeit
Die Bewertung von Oberflächengewässern, Trinkwasserreservoirs und Seen erfordert die Erfassung physikalischer und chemischer Wasserparameter in unterschiedlichen Wassertiefen. Hierfür werden autonome Messsysteme eingesetzt, die Sensoren entlang definierter Tiefenprofile bewegen und Messwerte wie Temperatur, Leitfähigkeit, pH-Wert, Sauerstoffgehalt oder Trübung unter realen Umweltbedingungen erfassen.
Für reproduzierbare Messergebnisse muss die Position der Sensoren innerhalb der Wassersäule präzise gesteuert werden. Bereits geringe Abweichungen der Eintauchtiefe können die Vergleichbarkeit der Messdaten beeinträchtigen. Ein hydraulisches Auftriebssystem ermöglicht kontrollierte Tauch- und Auftauchbewegungen und somit das exakte Anfahren definierter Messtiefen.
Welche Anforderungen stellt die autonome Gewässeranalyse an die Fluidik?
Die gewünschte Messtiefe wird durch definierte Tauch- und Auftauchbewegungen erreicht. Dazu wird Hydraulikflüssigkeit zwischen einem innenliegenden und einem außenliegenden Ausgleichsbehälter gefördert. Durch die Verlagerung der Hydraulikflüssigkeit verändert sich der Auftrieb des Messsystems und ermöglicht dessen präzise Positionierung.
Die reproduzierbare Förderung der Hydraulikflüssigkeit ermöglicht eine kontrollierte Veränderung des Auftriebs und gewährleistet dabei die hohe Wiederholgenauigkeit beim Anfahren der definierten Tiefenprofile.
Die Fluidiklösung muss daher:
- Hydraulikflüssigkeit präzise und reproduzierbar fördern
- kontrollierte Tauch- und Auftauchbewegungen ermöglichen
- definierte Messtiefen reproduzierbar anfahren
- bei geringem Bauraum mit niedrigem Energieverbrauch arbeiten
- einen zuverlässigen Langzeitbetrieb in autonomen Messsystemen unterstützen
Wie wird die Fluidiklösung umgesetzt?
Zum Einsatz kommt die Mikrozahnringpumpe mzr-4605 der Hochleistungsbaureihe als Bestandteil des hydraulischen Auftriebssystems. Entscheidend ist dabei, dass die Pumpe aufgrund ihres Funktionsprinzips bidirektional, also vorwärts und rückwärts, fördern kann. Dadurch wird die Hydraulikflüssigkeit reversibel zwischen den Ausgleichsbehältern gefördert und somit die definierten Tauch- und Auftauchbewegungen sowie reproduzierbare Messtiefen realisiert.
Die kompakte Bauweise, das geringe Gewicht und der niedrige Energiebedarf der Mikrozahnringpumpe unterstützen außerdem den Einsatz in autonomen Messsystemen mit begrenztem Bauraum und Batterieversorgung.
Mit der Mikrozahnringpumpe mzr-4605 lassen sich Volumenströme von Volumenströme von 0,012 bis 72 ml/min realisieren.
Welche Vorteile bietet die Fluidiklösung für die autonome Gewässeranalyse?
Die eingesetzte Mikrozahnringpumpe bietet mehrere Vorteile:
- bidirektionale Förderung der Hydraulikflüssigkeit für kontrollierte Tauch- und Auftauchbewegungen
- reproduzierbare Positionierung entlang definierter Tiefenprofile
- kompakte Bauweise und niedriges Gewicht
- geringer Energieverbrauch für lange autonome Einsatzzeiten
- hohe Zuverlässigkeit im Langzeitbetrieb
Diese Fluidiklösung ermöglicht reproduzierbare Tiefenprofile für die Gewässeranalyse und unterstützt Anwendungen in der Umweltüberwachung sowie der Erforschung von Binnengewässern und Meeresökosystemen.