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 die Entfernung unter der Wasseroberfläche. Der Pegel ist dasselbe, nur dass die Pegelsensoren 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 „Pegel“ wird oft gleichbedeutend mit Stufe verwendet.

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

Darüber hinaus kann die Dynamik natürlicher Gewässer je nach Wassertiefe stark variieren. Zum Beispiel wechselt der gelöste Sauerstoff in tiefen Gewässern oft von nahezu Sättigung 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 Veränderung des Wasserstands einer großen Veränderung 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. der Bewegung eines Salzkeils in einem Ästuar.

Wie werden Tiefe und Stadium gemessen?

Tiefe und Wasserstand werden mit Dehnungsmessstreifen (DMS) gemessen, Sensoren, deren Reaktion 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 Nullpunkt bezogen und nehmen daher den Einfluss des Luftdrucks auf den hydrostatischen Druck nicht wahr. Das ist in Ordnung, da kleine Änderungen des Luftdrucks keinen großen Unterschied machen, wenn Sie tiefe Gewässer messen. Aber die Tischesensoren sind über ein kleines Entlüftungsrohr mit der Atmosphäre verbunden, um sicherzustellen, dass Änderungen des Blutdrucks nicht mit Änderungen des hydrostatischen Drucks verwechselt werden. Das kann wichtig sein, wenn Sie sich für sehr kleine Änderungen des Wasserstands interessieren, da eine Änderung des Blutdrucks von 10 mmHg sonst als eine Änderung von 0,13 Metern Wasserstand gemeldet würde.

Der hydrostatische Druck wird zum Teil durch die Wasserdichte bestimmt, und die Wasserdichte nimmt mit zunehmendem Salzgehalt zu. Das bedeutet, wenn Sie einer Wassersäule Salz hinzufügen, nehmen die Messwerte für Tiefe und Wasserstand zu, obwohl sich der Wasserstand nicht ändert. Aber wenn Sie eine Multiparametersonde haben, die auch die Leitfähigkeit misst, Solinst Eureka die Leitfähigkeit, um den Salzgehalt des Wassers zu schätzen, und verwendet diese Schätzung, um die Tiefen- oder Pegelanzeige zu korrigieren.

Tiefen- und Höhensensoren sind werkseitig für die Neigungsempfindlichkeit kalibriert, müssen aber gelegentlich für die Nulleinstellung neu kalibriert werden. Dazu wird der Sensor in der Luft auf Null kalibriert, idealerweise an dem Ort, an dem die Messungen vorgenommen werden.

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

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

Tiefen- und Stufensensoren haben fast keine Reaktionszeit. Bei großen Temperaturschwankungen kann es jedoch bis zu 10 Sekunden dauern, bis sich der Wert einpendelt.

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 er verstopft zu sein scheint, reinigen Sie ihn sehr vorsichtig, indem Sie die Verstopfung mit einer mit sauberem Wasser gefüllten Injektionsspritze herausspritzen. Stecken Sie die Nadel nicht in den Anschluss.

Stufensensoren verwenden Kabel mit einem Trockner (Trockenmittelbehälter), der sich am Ende des Kabels befindet. Der Trockner absorbiert Wasser, das andernfalls das Entlüftungsrohr mit Kondenswasser verstopfen könnte. Es ist ratsam, das Trockenmittel im Inneren des Trockners einmal pro Jahr oder bei Bedarf auch häufiger zu ersetzen.