Påviser gassovermetning i sanntid

Sonden måler kontinuerlig det som kalles Total Dissolved Gas (TDG) i vann, og er utviklet av forskere i NORCE.

Utviklingen er gjort som en del av Horisont EU-prosjektet iamp-HYDRO, der NORCE leder arbeidet med sensorutvikling, datanalyse og målesystemer for overvåking.

Sonden omfatter både egen elektronikk og mekanikk.

– Den kombinerer et membranbasert måleprinsipp med egenutviklet elektronikk og en 4G/LTE-M-datalogger, slik at gassovermetning kan overvåkes kontinuerlig og på avstand, forklarer seniorforsker Bård Henriksen i NORCE.

Han er ekspert på smarte sensorsystemer og har ledet arbeidet med å utvikle prototypen.

Å måle nivåer av oppløste gasser i vann er viktig fordi for høye nivåer kan være skadelige for fisk og andre vannlevende organismer. Dette kan blant annet oppstå i forbindelse med vannkraftanlegg, der luft blandes inn i vannet og gassene løses opp under trykk.

Ved gassovermetning risikerer fisk og bunndyr å bli rammet av gassblæresyke, tilsvarende dykkersyke hos mennesker.

En tidligere studie fra NORCE LFI viser at det er potensial for periodisk gassovermetning i mer enn 400 norske vannkraftverk. Siden gassovermetning inntreffer oftere enn forskerne har antatt, har LFI anbefalt overvåkning, noe som blir enklere med den nye sonden.

Det er hurtige vannstandsendringer samt gassbobler som kan skade fiskene. Sensoren NORCE har utviklet vil sende melding i sanntid om at vannkrafteiere må sende mer vann gjennom anlegget sitt. Les mer om arbeidet i iamp-HYDRO her.

Den nye typen sensorer er allerede satt ut i flere vannkraftutbygde elver i Europa. Fem piloter i Spania og Hellas er de første som nyter godt av NORCE sin teknologiske nyskaping.

Måleprinsippet i sonden er basert på en silikonslange som fungerer som en gasspermeabel membran. Oppløste gasser diffunderer gjennom silikonet til et lukket gassvolum, der trykket måles.

En separat trykksensor måler vanntrykket, slik at graden av gassmetning kan beregnes. Elektronikk, trykksensorer og mekanisk konstruksjon er integrert i en vanntett sonde utviklet av NORCE.

– Sonden er koblet til NORCEs egen datalogger, som leser måledata, lagrer dem lokalt og overfører data via 4G/LTE-M. Dette gjør løsningen egnet for kontinuerlig og fjernstyrt overvåking på lokaliteter der det er behov for målinger over lang tid, opplyser Bård Henriksen.