Drucksensoren: Überwachung der Wasserqualität

Der Tiefensensor wird in einer Aussparung in der Sensorendkappe der Wassersonde montiert.

Warum sollte ich die Tiefe oder den Füllstand messen wollen?

Die Tiefe ist der Abstand unter der Wasseroberfläche. Stufe ist dasselbe, nur dass die Stufensensoren über einen kleineren Bereich (in der Regel maximal 10 Meter) genauer sind als die Tiefensensoren und an der Oberfläche in die Atmosphäre abgelassen werden. Der Begriff „Ebene“ wird häufig synonym zu „Bühne“ verwendet.

Die Tiefe ist ebenso wie der GPS-Standort ein wertvoller Marker für Daten zur Wasserqualität, da sie vergleichbare Messungen über lange Zeiträume ermöglicht.

Außerdem kann die Dynamik natürlicher Wasserkörper je nach Wassertiefe stark variieren. So wechselt beispielsweise der gelöste Sauerstoff in tiefen Gewässern oft von nahezu gesättigt auf nahezu Null. Die Überwachung des gelösten Sauerstoffs als Funktion der Tiefe liefert ein dynamisches Modell, das mit anderen Phänomenen wie Niederschlag, Primärproduktion oder Fischpopulationen verglichen werden kann.

Stufensensoren sind wertvoll für die Überwachung von Gewässern, bei denen eine kleine Änderung des Wasserstands einer großen Änderung des Wasservolumens entspricht, wie z. B. in Feuchtgebieten. Ähnlich wertvoll sind sie für Wasserkörper, bei denen eine kleine Veränderung des Wasserstands einem vorhersehbaren Ereignis entspricht, wie z. B. die Bewegung eines Salzkeils in einem Ästuar.

Wie werden Tiefe und Stadium gemessen?

Tiefe und Wasserstand werden mit Dehnungsmessstreifen (DMS) gemessen, Sensoren, deren Ansprechverhalten sich mit der Veränderung des hydrostatischen Drucks (d. h. der Wassertiefe) ändert. Beachten Sie, dass der hydrostatische Druck vom barometrischen Druck (BP) beeinflusst wird – je höher der BP, desto höher der hydrostatische Druck. Tiefensensoren sind auf den absoluten Druck von Null bezogen, so dass sie die Auswirkungen des Blutdrucks auf den hydrostatischen Druck nicht bemerken – das ist in Ordnung, da kleine Änderungen des Blutdrucks keinen großen Unterschied machen, wenn Sie tiefe Gewässer messen. Die Stufensensoren sind jedoch über einen kleinen Entlüftungsschlauch mit der Atmosphäre verbunden, um sicherzustellen, dass Änderungen des Blutdrucks nicht mit Änderungen des hydrostatischen Drucks verwechselt werden. Das kann wichtig sein, wenn Sie an sehr kleinen Stufenänderungen interessiert sind, da eine Änderung des Blutdrucks von 10 mmHg sonst als eine Änderung von 0,13 Metern Wasser gemeldet würde.

Der hydrostatische Druck wird zum Teil durch die Wasserdichte bestimmt, und die Wasserdichte steigt mit zunehmendem Salzgehalt. Das bedeutet, dass sich bei Zugabe von Salz in eine Wassersäule die Werte für Tiefe und Wasserstand erhöhen, obwohl sich der Wasserstand nicht ändert. Aber wenn Sie eine Multiparametersonde haben, die auch die Leitfähigkeit misst, Solinst Eureka die Leitfähigkeit zur Schätzung des Salzgehalts des Wassers und verwendet diese Schätzung zur Korrektur der Tiefen- oder Stufenmessung.

Die Tiefen- und Tischsensoren sind werkseitig für die Neigung kalibriert, müssen aber gelegentlich für die Nulleinstellung neu kalibriert werden. Dazu wird der Sensor in Luft auf Null kalibriert, idealerweise an dem Ort, an dem die Messungen durchgeführt werden sollen.

Was sollte ich über die Tiefen- und Stufenmessung im Feld wissen?

Was sollte ich über die Tiefen- und Stufenmessung im Feld wissen?

Tiefen- und Tischsensoren haben fast keine Reaktionszeit. Bei großen Temperaturschwankungen kann es jedoch etwa 10 Sekunden dauern, bis sich der Messwert einpendelt.

Die Tiefen- und Stufensensoren sind bis auf eine kleine Öffnung vollständig geschlossen und müssen daher nur selten gewartet werden. Wenn Sie jedoch feststellen, dass der Sensor nicht mehr auf Änderungen des Wasserstands reagiert, überprüfen Sie, ob der Sensoranschluss nicht verstopft ist. Wenn es verstopft zu sein scheint, reinigen Sie es sehr vorsichtig, indem Sie die Verstopfung mit einer mit sauberem Wasser gefüllten Injektionsspritze ausspritzen. Stecken Sie die Nadel nicht in den Port.

Stufensensoren verwenden Kabel mit einem Trockner (Trockenmittelbehälter) am oberen Ende des Kabels. Der Trockner absorbiert Wasser, das sonst das Entlüftungsrohr mit Kondenswasser verstopfen könnte. Es ist ratsam, die Trockenmittel im Trockner einmal pro Jahr oder bei Bedarf häufiger zu ersetzen.