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(cortesia:
JAUME BURGUERA SAMPOL)
B-
Externos Submarinos
Los sensores submarinos oceanográficos son diseñados bajo
estrictas normas de resistencia y durabilidad además de confiabilidad.
Generalmente , se utiliza en sus estructuras externas , de preferencia,
acero inoxidable o aleaciones con titanio.
En la zona
adyacente de toma de muestreo, estos sensores tienen una protección
proveniente de polímeros especiales o la utilización de
pinturas antifouling para evitar incrustaciones de origen biológico
que, con el tiempo deterioran el valor de la data al alterar sustancialmente,
la información captada por los sensores a un punto tal que los
hacen inútiles.
En estos
sensores juega un papel importante la estanqueidad de los mismos y el
aislamiento físico de los conectores submarinos y sus respectivas
cajas de conectado múltiple, los que deben de estar fabricados
con materiales elásticos y resistentes al agua salada y otros factores
para evitar las sulfataciones u oxidaciones, en los puntos de contacto
eléctrico de los cables de información, de poder o en los
mismos conectores, que son fabricados de cobre, plata o aluminio, pudiéndose
generar, si la estanqueidad no es buena, puntos de alta resistencia ohmnica
y como tal, al pasar la señal de data por allí, puede convertirla
en errática, incrementada, además, por la incrustación
marina en los bordes de la celda o en las vecindades, por lo que la información
sensorial obtenida, tendrá valores impropios para el monitoreo
oceánico.
Estos sensores
submarinos , algunos de ellos obtienen informaciones de los parámetros
físicos oceánicos, otros, de los parámetros bio-oceanicos.
Y de estos, se pude obtener directa o indirectamente y a través
de algoritmos o formulas con rigor científico o empíricas,
una visión muy aproximada del medio ambiente y la dinámica
de biodiversidad que abarca la esfera de acción de estas mediciones
de monitoreo.
El cordón
umbilical entre los sensores submarinos y la boya en si, es un cable que
cumple doble finalidad:
A- La primera
es permitir el flujo en ambos sentidos de informaciones sensoriales y
de comando, y estas señales son eléctricas digital o analógicas,
por lo tanto un cable tiene que disponer de múltiples canales y
conexiones, dedicado solo al trafico de estas señales eléctricas.
B- La segunda
finalidad es la de brindar una resistencia mecánica a la tracción
ocasionada por el soporte de pesos de los sensores en si, la maniobra
( jarcia ) de anclaje de la boya, incluyendo el ancla en el fondo, Empíricamente,
se calcula esta resistencia en 4 veces el desplazamiento de la boya en
si.
A este cable,
se le denomina E/M, por la dualidad de desempeño, Eléctrico
y Mecánico.
Pueden tener
de uno a decenas de metros de longitud y resistencias a la tracción
de varios miles de libras o kilos. Asimismo varios canales y tomas eléctricas
(conectores hembras), a diferentes profundidades para la interconexión
de los diferentes sensores y poder , en este caso, determinar un perfil
vertical de la gradiente de temperatura y así, conocer la ubicación
de la termoclina, tan importante para la oceanografía y múltiples
pronósticos de pesca industrial.
Los sensores
externos submarinos para uso oceanográfico mas utilizados son:
8- El sensor
de medición de Turbidez/ temperatura (3712).
9-
El sensor de medición de Conductividad Eléctrica/ temperatura
(3211).
10-
El sensor de medición de Oxigeno Disuelto / temperatura (3713).
11-
El sensor Doppler de medición de Velocidad, Dirección y
Temperatura de las corrientes oceánicas (DCS-3500).
12- El sensor de medición de Fluorescencia . Este sensor es un
caso especial, no siendo de utilización standard en la boya de
monitoreo Oceanográfico (OMB-2001), pero su instalación
en ella, es a pedido especial del Usuario.
Por lo amplio
de campo científico que abarca así como la importancia en
el estudio de aspectos vitales de la Bioceanografía, factible con
este ultimo sensor, (FLUOROMETRO), se exponen varios modelos de Fluorómetros
de uso oceanográfico, de una afamada marca Inglesa, que detallaremos
al final, con la nota científica correspondiente.
La descripción
técnica de cada uno de estos sensores así como las fotografías
de los mismos, van a continuación:
SENSOR DE
MEDICION DE TURBIDEZ / TEMPERATURA.
SENSOR DE
MEDICION DE CONDUCTIVIDAD ELECTRICA Y TEMPERATURA.
SENSOR DE
MEDICION DE OXIGENO DISUELTO Y TEMPERATURA
SENSOR DOPPLER
DE MEDICION DE VELOCIDAD, DIRECCION Y TEMPERATURA DE CORRIENTES OCEANICAS.
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SENSOR
DE MEDICION DE TURBIDEZ
El
sensor de turbidez 3712 fabricado por AANDERAA, INSTRUMENTS, de
Noruega, es un sensor de recia construcción que mide la dispersión
de la luz.
Esta medida es conocida para disponer de una correlación
de la cantidad de materia suspendida en el agua y, poder usarse
como cuantificación y monitoreo de sedimentos, algas o nivel
de polución de partículas, en el agua de mar.
Este
sensor esta diseñado para evitar incrustaciones marinas al
utilizar polímeros especiales y pintura antifouling en la
vecindad de las emisiones y tomas; esto es importante para mantener
limpias las superficies de los diodos infrarrojos y el fotodiodo.
En otras palabras si el agua esta diáfana, limpia o clara
no existirá dispersión de luz y entonces el fotodiodo
no captara emisión luminosa difusa, pero, si el agua esta
contaminada, la luz difusa producida por sedimentos, algas o partículas
de polución serán censadas por el fotodiodo y la fotocorriente
generara una señal eléctrica proporcional a la Turbidez
del agua.
ESPECIFICACIONES
* Rango
- para
el 3712 : 0 - 20 NTU.
- para el 3712 A : 0 - 100 NTU.
- para el 3712B : 0 - 500 NTU
El
NTU es la unidad de turbidez nefelometrica.
* Exactitud
- 2%
de la escala full
- longitud de onda : 880 nanometros
- angulo de radiacion difusa:30 grados de arco.
- temperatura -7.5 a 41 grados centigrados.
* Señal
Es
del tipo SR10 para la turbidez y VR22 para la temperatura.
DESCRIPCION
Es
un sensor que proporciona dos tipos de señal , digital y
analógica para la turbidez y la temperatura del agua de mar.
La cabeza del sensor es de forma cilíndrica, moldeado en
un polímero de extremada dureza, DUROTONG, y tiene una acabado
para el receptáculo de 1o pines para la conexión del
sensor, además, tiene dos diodos infrarrojos y y un fotodiodo
de recepción de luz difusa.
(cortesia:
JAUME BURGUERA SAMPOL)
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SENSOR
DE MEDICION DE CONDUCTIVIDAD ELECTRICA Y TEMPERATURA
El
sensor 3211 mide la Conductividad Eléctrica del agua de mar
y al mismo tiempo la Temperatura de la muestra de agua.
Este
sensor ha sido fabricado por AANDERAA INSTRUMENTS, de Noruega y
es un dispositivo de mucha resistencia y confiabilidad.
Esta
fabricado de una aleación de titanio en su parte superior
e inferior. Posee una célula de conductividad y un sensor
de temperatura.
Cuando
una lectura es tomada, se mide la conductividad absoluta del agua
de mar, en base a una inducción a distancia entre dos anillos
toroides.
La
célula con un anillo toroide primario hace circular un pulso
de corriente DC. entre los electrodos terminales del primer anillo
que están entre el agua a medir y así se logra una
pequeñísima corriente, debido a que el agua pura es
teóricamente inconductible y conforme esta agua tiene mas
sales, sustancias o disoluciones, se hace mas electroconductiva.
Este
principio es utilizado aquí, para medir la conductividad
del agua de mar.
Es
necesaria la inducción de la corriente en el segundo anillo,
pues, la generación de la corriente eléctrica en el
primer anillo es de proporciones tan ínfimas que se requiere
un segundo anillo de inducción amplificada para cuantificar
dicha corriente (mismo principio del transformador elevador de voltaje).
El
efecto de la temperatura del agua de mar en la conductividad es
compensado por un termistor y así se logran correcciones
y una exacta medición de la conductividad del agua de mar.
La
señal del segundo toroide es convertida de analógica
a digital y en formato serie se denomina SR10.
La
señal del termistor se convierte a través de la configuración
de medio puente, en una del tipo VR22 .
ESPECIFICACIONES
Para
la Conductividad Eléctrica
* Rango
: 0 - 75 miliSiemens / cm.
* Exactitud
: +/- 0.15 miliSiemens / cm.
*Señal
: SR10.
Para
la Temperatura
* Rango
: -7.5 a + 41 grados centígrados.
* Exactitud
: +/- 0.10 grados centígrados.
* Señal
: VR22
DESCRIPCION
Este
sensor no debe de colocarse a menos de 10 centímetros de
otro objeto y mas aun si es metálico, pues, se produciría
interferencias de conductividad parásita en las mediciones.
Esta
es la razón por la que este sensor debe de ir solo en el
cable e/m. Puede operar desde 0 hasta 100 metros de profundidad.
Las
lecturas pueden convertirse en erráticas por las incrustaciones
marinas que puedan formarse en los bordes de la célula o
en las vecindades, por lo que debe de ser inspeccionado con alguna
regularidad y limpiado si fuese necesario.
(cortesia:
JAUME BURGUERA SAMPOL)
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SENSOR
DE MEDICION DE OXIGENO DISUELTO EN EL MAR
El
sensor 3713, mide el oxigeno disuelto que esta en las aguas del
mar así como la respectiva temperatura de las aguas de la
muestra.
El
OXIGENO DISUELTO, en las aguas oceánicas, es un parámetro
de gran importancia para toda la comunidad de biodiversidad oceánica.
Este
sensor, consta de dos partes, una célula que guarda el oxigeno
con un convertidor de señal y un adaptador con la temperatura
de la muestra.
La
célula es de tipo galvánico, y la señal de
salida es directamente proporcional a la cantidad de oxigeno contenido
en el agua de mar que se esta midiendo.
La
célula consiste de un cátodo, un ánodo y una
membrana además de un electrolito. El oxigeno disuelto, atraviesa
la membrana, por osmosis, hacia el cátodo y es allí
donde se mezcla con el electrolito y entonces es empujado hacia
el ánodo. Este proceso galvánico crea una pequeñísima
corriente entre el cátodo y el ánodo y se hace pasar
sobre una resistencia eléctrica .
Esta,
allí, genera un voltaje , que es la señal que se convierte
en un formato de salida del tipo SR10.
De
igual forma el adaptador ha captado la temperatura de la muestra,
que es convertida a una señal del tipo VR22.
ESPECIFICACIONES
PARA EL OXIGENO DISUELTO
* Rango
: O-20 mgrms/ litro
* Exactitud
: +/- 0.80 mgrsm/ litro
* Señal
: SR10.
PARA
LA TEMPERATURA
* Rango
: -7.5 a + 41 grados centigrados
* Exactitud
: +/- 0.10 grados centigrados
*Señal
: VR22
DESCRIPCION
Este
es un sensor que tiene un periodo muy largo de operación
entre fallas y esta diseñado para muchos años de operación,
sin embargo, es recomendable que se le haga una limpieza a la célula
cada 4 o 5 meses para su confiable operación.
Este sensor puede operar entre 0 metros de profundidad y 100 metros.
(cortesia:
JAUME BURGUERA SAMPOL)
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SENSOR
DE MEDICION DE DIRECCION , VELOCIDAD Y TEMPERATURA DE LAS AGUAS
OCEANICAS (DCS-3500)
La
unidad DCS 3500 es un conjunto de tres sensores únicos, resistentes,
que obtienen promedios de vectores verdaderos con lo cual miden
la velocidad, dirección y temperatura de las corrientes oceánicas.
ESPECIFICACIONES
VELOCIDAD
*Rango:
0-500 cms/s
*Exactitud
: +/- 2 cms/s
*Salida
: SR 10
DIRECCIÓN
* Rango
: 0 a 360 Grados Magnéticos.
* Exactitud
: +/- 5 grados
* Salida
: SR 10
TEMPERATURA
* Rango
: -8 a +41 Grados Centígrados.
* Exactitud
: +/- 0.1 Grados Centígrados.
* Salida
: VR 22
DESCRIPCION
El
DCS 3500 utiliza sensores análogos y digitales. Los de dirección
y velocidad son digitales y emplean 10 bits. Los datos de estos
sensores pueden ser programados para envio externo en formato serie
al usar voltajes pulsantes en el puente. Esta salida se denomina
SR 10. El sensor de temperatura es análogo y emplea Tecnología
ohmnica de medio puente con una salida de voltaje simétrica
alrededor del punto medio del puente. Esta salida se denomina VR
22.
(cortesia:
JAUME BURGUERA SAMPOL)
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