L’aquaculture, un domaine où l’équilibre de la qualité de l’eau peut dicter le succès de toute l’opération, dépend fortement d’un paramètre clé : l’oxygène dissous (OD). La santé des poissons, l’efficacité des aérateurs et la capacité à réduire les coûts énergétiques dépendent tous de la précision des mesures de l’oxygène dissous. C’est ici que les capteurs d’oxygène dissous jouent un rôle fondamental, en permettant des ajustements en temps réel pour optimiser la santé des poissons et minimiser les dépenses d’énergie inutiles.
Dans le monde de l’aquaculture, la meilleure façon de contrôler efficacement l’oxygène dissous est d’utiliser une bouée connectée ou une sonde multiparamètres, en fonction du niveau de précision requis.
Indice
- Capteur galvanique et capteur optique : Comprendre les différences
- Les meilleurs capteurs optiques d’oxygène dissous pour l’aquaculture
- Comprendre la technologie des capteurs optiques d’oxygène dissous en aquaculture
- Conclusion
En aquaculture, les deux principaux types de capteurs d’oxygène dissous sont les capteurs galvaniques et les capteurs optiques, chacun ayant des caractéristiques et des applications distinctes.
Capteurs d’OD galvaniques : Ces capteurs fonctionnent en mesurant le courant électrique produit par les molécules d’oxygène dissous présentes dans l’eau entrant en contact avec la cathode. Leur principal avantage réside dans l’absence de temps de préchauffage (par rapport à la méthode polarographique). Cependant, leur électrolyte a tendance à durer moins longtemps. Les capteurs galvaniques nécessitent un écoulement consatant et un réétalonnage fréquents, ce qui implique une maintenance importante.
Capteurs optiques d’oxygène : Les capteurs optiques mesurent l’oxygène dissous en détectant l’extinction de la fluorescence en présence d’oxygène. Ils présentent l’avantage de ne pas nécessiter d’étalonnage et d’être immédiatement utilisables. Ils présentent également une plus grande précision à des concentrations d’OD plus faibles et ont besoin de volumes d’échantillons plus petits.
Voici un tableau comparatif qui met en évidence ces différences :
Caractéristiques
Capteur Galvanique
Capteur Optique
Fonctionnement rapide
+
++
Prêt à l’emploi
Oui
Oui
Fréquence de remplacement de la partie consommable
Tous les mois
Tous les 2 ans
Fréquence d’étalonnage
Haut
Faible
Durabilité de la membrane
Vulnérable
Durable
Précision à de faibles niveaux d’OD
Inférieur
Supérieur
Coût
$
$$
En ce qui concerne les capteurs optiques, trois options remarquables répondent aux différents besoins de l’aquaculture : La bouée pour l’aquaculture, RDO Pro X et Lumin-S OD09000. Chacun de ces capteurs apporte quelque chose d’unique, de la solution tout-en-un de la bouée pour l’aquaculture à la surveillance de qualité professionnelle du RDO Pro X, en passant par la surveillance simple mais fiable de l’oxygène dissous du Lumin-S OD09000.
Tableau comparatif des différentes sondes optiques d’oxygène dissous
Caractéristiques
Bouée pour l'aquaculture
RDO Pro X
Lumin-S OD09000
Contrôle de l’oxygène en temps réel
✓
✓
✓
Contrôle automatisé de l’aérateur
✓
–
–
Transmission de données sans fil
✓
Optionnel
Optionnel
Contrôle de la température
✓
–
–
Maintenance
Faible
Faible
Faible
Besoins d’étalonnage
Non
Non
Non
Protocoles de communication
4-20 mA, Modbus/RS485, et SDI-12)
4-20 mA, Modbus/RS485, et SDI-12)
Modbus/RS-485
Matériaux
Titane
Titane
Titane
Précision
0.1 mg/L
0.1 mg/L
0.1 mg/L
Garantie
2 ans
3 ans
1-2 ans
Indice de protection IP
IP68
IP68
IP68
Pression maximale
150 psi
150 psi
72.5 psi
Longueur du câble
10 mètres(jusqu’à 1000m sur demande)
10 mètres(jusqu’à 1000m sur demande)
10 mètres
Produit fonctionnant à l’énergie solaire
✓
–
–
Alertes et contrôles automatisés
✓
Optionnel
Optionnel
Intégration facile aux systèmes
✓
✓
✓
Durable et fiable
✓
✓
✓
Insensible aux dérives
✓
✓
–
L’aquaculture ne se limite pas à la surveillance de l’oxygène dissous (OD). La qualité de l’eau est constituée de divers facteurs tels que le pH, la température, l’ORP/Redox, la turbidité et la salinité. Ces facteurs ont un impact direct sur la santé, la croissance et l’utilisation des aliments des espèces aquatiques.
Les variations de température peuvent affecter l’utilisation des aliments et induire un stress, pouvant conduire à des maladies. De plus, le niveau de pH de l’eau, qui dépend de facteurs tels que les bactéries et la teneur en CO2, est primordial pour assurer une bonne santé aux espèces aquatiques et la performance des biofiltres. La turbidité, qui indique que l’eau est trouble en raison des particules en suspension, a un impact sur la pénétration de la lumière et peut affecter l’efficacité du traitement par lumière UV.
C’est pourquoi une surveillance complète de ces paramètres est essentielle à la réussite des opérations d’aquaculture. L’Aqua TROLL 600 est conçu pour gérer ces différents aspects. Il permet aux professionnels de l’aquaculture de personnaliser le contrôle de la qualité de l’eau en fonction de leurs besoins spécifiques.
L’Aqua TROLL 600 : une solution polyvalente
L’Aqua TROLL 600 d’In-Situ apparaît comme une solution polyvalente pour la surveillance de multiples paramètres de qualité de l’eau en aquaculture. Il s’agit d’une sonde multiparamètres entièrement personnalisable qui offre jusqu’à quatre ports capteurs, permettant aux utilisateurs de sélectionner et d’intégrer les capteurs dont ils ont besoin. Cette flexibilité est inestimable en aquaculture, où les exigences spécifiques en matière de surveillance peuvent varier considérablement.
Capteurs clés pour l’aquaculture :
Capteur d’oxygène dissous : Essentiel pour évaluer les niveaux d’oxygène dans l’eau, cruciaux pour la survie et la croissance des espèces aquatiques.
Capteur ORP/Redox : Utile pour contrôler le potentiel d’oxydo-réduction, qui indique la capacité de l’eau à s’auto-épurer et à réagir à la contamination.
Capteur de turbidité : Mesure la turbidité ou la clarté de l’eau, indiquant la présence de particules en suspension qui peuvent affecter la pénétration de la lumière et la qualité générale de l’eau.
Capteur de pH : Surveille l’acidité ou l’alcalinité de l’eau, ce qui est essentiel pour maintenir un environnement propice à la vie aquatique.
Capteur de température : Il mesure la température de l’eau, qui influence le métabolisme et le comportement des espèces aquatiques.
Ces capteurs permettent d’obtenir une compréhension complète de la qualité de l’eau, en tenant compte des paramètres clés nécessaires pour des pratiques d’aquaculture optimales. Par ailleurs, l’Aqua TROLL 600 est connu pour son interface facile d’utilisation, sa connexion télémétrique simple, sa maintenance réduite et sa robustesse, ce qui en fait un choix idéal pour les utilisateurs novices et expérimentés dans divers contextes aquacoles.
Pour plus d’informations sur l‘Aqua TROLL 600, visitez le distributeur officiel d’In-Situ en France.
3. Comprendre la technologie des capteurs optiques d’oxygène dissous en aquaculture
La progression de la technologie dans l’industrie de l’aquaculture a été capitale pour garantir la santé et la productivité des environnements aquatiques. Les capteurs optiques, en particulier ceux qui mesurent l’oxygène dissous (OD), sont à la pointe de ce progrès technologique. Ces capteurs utilisent des composants et des principes sophistiqués pour fournir des données précises et fiables, cruciales pour l’aquaculture.
Diodes électroluminescentes (DEL) : Généralement, une LED bleue est utilisée pour exciter un colorant fluorescent, et une LED rouge sert de référence pour garantir la précision.
Photodétecteur : Un dispositif, souvent une photodiode, qui mesure l’intensité ou la durée de vie de la fluorescence du colorant.
Colorant fluorescent : Un colorant spécial qui émet de la lumière lorsqu’il est excité par la DEL bleue.
Membrane : Une couche qui recouvre le film du capteur, permettant à l’oxygène d’interagir avec le colorant fluorescent.
Lorsque le capteur est immergé dans l’eau, l’oxygène traverse la membrane du capteur et interagit avec le colorant fluorescent. Cette interaction, connue sous le nom de suppression, réduit l’intensité et la durée de vie de la fluorescence du colorant. Le photodétecteur mesure ces changements, qui sont inversement proportionnels à la quantité d’oxygène présente dans l’échantillon d’eau.
Cette technique implique l’utilisation de la fluorescence de phase pour mesurer la différence de phase sensible à l’oxygène entre le signal de fluorescence modulé et un signal de référence modulé. Comme le montre la figure, le signal d’excitation et le signal de fluorescence sont déphasés, ce qui est quantifié comme un déphasage. Le déphasage, représenté par la formule tan Φ = 2 π f τ, est en corrélation avec la concentration d’oxygène.
La sonde RDO PRO-X d’In-Situ illustre l’application de cette technologie. La LED bleue de la sonde stimule les molécules lumineuses à l’intérieur de l’élément de détection, ce qui les amène à émettre une lumière rouge détectée par une photodiode. La présence d’oxygène éteint cette émission, un phénomène connu sous le nom de “extinction dynamique de la luminescence”. La sonde utilise ensuite ces lectures pour déterminer la concentration en oxygène, qui est exprimée en milligrammes par litre (mg/L).
L’avantage de cette technologie est sa réponse régulière sur une large gamme de concentrations d’oxygène et le peu d’entretien qu’elle nécessite. La conception robuste du RDO PRO-X garantit des résultats stables et précis, ce qui est essentiel pour la gestion des systèmes d’aquaculture.
En conclusion, les capteurs optiques d’oxygène, sont des outils indispensables à l’aquaculture moderne, grâce à leur technologie avancée et à leur facilité d’utilisation. Ils permettent de surveiller et de contrôler avec précision les niveaux d’oxygène dans les milieux aquatiques, contribuant ainsi à la durabilité et à la productivité des exploitations aquacoles. Au fur et à mesure de l’évolution du secteur, ces capteurs joueront sans aucun doute un rôle de plus en plus important dans le maintien d’écosystèmes aquatiques sains.
