エンジニアリングのタスクでは、ザリガニ（はい、口ひげと爪）と導電率センサーを同時に使用しますか？
確かに誰かが問題を既に理解しているが、私は長い間残りの読者を苦しめないだろう。
ザリガニと電気伝導度センサーの両方が水質を監視するために使用されます。
長年にわたり、ザリガニはサンクトペテルブルクの水路の清掃システムに取り組んできました。彼らは水の取水口で水族館に住み、ネヴァの水の毒性レベルを制御しています。
導電性センサーは、水溶液の組成を監視するためにも使用されます。これは、流体が電流を伝導する能力が不純物の量を決定するパラメーターの1つであるためです。
記事では、ネヴァザリガニ（水道施設のおかげ）と導電率センサーについてお話します。 ザリガニとは何の関係もありませんが、スイス企業ISTのセンサーは完全に供給されています。
ザリガニについて
ザリガニは、サンクトペテルブルクのボドカナルがバイオセンサーとして使用しています。 これらの動物は環境の汚染に非常に敏感であるため、水質の管理に使用されます。 バイオモニタリングの原理は、水道会社のウェブサイトで説明されています：
光ファイバセンサーは、水槽に座っているがんの甲羅に接着されており、これにより、動物の心拍をいつの間にか感知できなくなります。 シフトマネージャーのコンピューター画面には、既に処理されたがんの心拍数とストレスインデックスの結果が、赤、黄、緑の信号の信号システムの形で連続的に表示されます。 心配のないがんの正常な心拍数（緑色の信号に対応）は、水温に応じて1分あたり30〜60拍から変動し、ストレスインデックスは通常ゼロに近くなります。 危険な場合、心拍数は50％以上も急激に上昇し、ストレス指数は数千に上昇します。 有毒物質が水に入ると、ザリガニは1.5〜2分以内に反応します（今回はデータ処理を考慮しています）。 彼らの心拍数はより頻繁になり、デバイスはアラーム（シフトマネージャーのモニター上の赤い信号）を出します。これにより、化学的および生物学的方法による水の詳細な実験室分析のために水サンプルが自動的に取得され、上水道のすべてのサービスが通知されます。 幸いなことに、ザリガニがボドカナルで働いている間は異常な状況はなく、この水質バイオモニタリング方法を開発したロシア科学アカデミーのサンクトペテルブルク環境安全研究センターの専門家によるこのような「高ストレス指標」は、毎週の予防試験でのみ得られますがん検診。
バイオモニタリングステーションに加えて、メインウォーターステーションにも農場があり、その主なタスクは、生産騒音と人々に適応した独自のザリガニを飼育することです。 そのため、生まれたばかりの動物は、人と話すこと、ネヴァの水質の自然な変動、駅のポンプの騒音に慣れます。 ザリガニは、水質汚染とは関係のない刺激にも反応します-たとえば、電源が入っている機器の騒音などです。 システムの誤警報（水の毒物学的ハザードの点で誤っている）を遮断するために、科学者は、アルカリ度、温度、濁度などの多くの水特性を測定する特別な分析ステーションを作成し、ノイズおよび振動センサーも備えています。 機器が振動を検出した場合、センサーはがんの心拍数がノイズ効果と一致した瞬間を記録し、毒物学的な危険性と関連していないため、それを遮断するため、危険信号は制御室で受信されません。 Vodokanalでのサービスには、最も一般的なザリガニを使用してください。 これらは生理学と毒物学の観点からかなりよく研究された動物です。 ただし、Vodokanalのサービスに入るために、がんは徹底的な生化学的および生理学的健康診断を受けます。 6〜3日後の3〜5歳の男性のみが働きます。 耐用年数は約1年です。 事実、彼らの生理学では、ザリガニは冬を迎え、この寒い時期に「冬眠」状態に陥り、自然に発明されたものを奪って自然に動物を弱めるはずです。 そして、正常な機能状態にある健康な個人のみが勤務中に許可されます。
2010年末に、ザリガニバイオモニタリングシステムは改善されました。 以前は、2つのがんが勤務シフトに「出て」いましたが、現在は6つのがんがあります。 ただし、バイオモニタリングシステムの近代化は、量的な変化だけではありません。 バイオモニタリングの開始以来、ロシア科学アカデミーのサンクトペテルブルク環境安全研究センターの科学者たちは新しい発展を遂げています。 そして2010年、ボドカナルはこれらの開発を上水道で紹介しました。 バイオモニタリングシステムの近代化には、新しい信号処理アルゴリズムが含まれています。 これらすべてを合わせて、より高度なデータ処理システム、オンラインザリガニの数の増加により、バイオモニタリングの信頼性が向上し、水処理システムの運用管理に新たな機会が提供されます。
癌だけでなく、動物の生体指標の中で。 水質は魚と二枚貝によっても監視され、カタツムリは下水汚泥焼却炉周辺の空気を監視します。
もちろん、バイオモニタリングは、機器や実験室での制御の古典的な方法に代わるものではありません。
水質の評価はやや困難な作業であり、その解決策には一連の間接的な特徴が常に適用されます。 これらの兆候の中には、水素指数（pH）、酸化性、無機化、電気伝導率、およびその他の多くの指標があります。 以下に、導電率の測定について説明します。
センサーについて
導電率センサー（導電率計）は、溶液が電流を伝導する能力を測定するデバイスです。 この能力は、溶液に含まれるイオンの数によって決まります。イオンの数は、液体中の不純物の量を決定するために使用されるパラメーターの1つです。
動作原理
一対の電流電極が溶液に配置され、交流電圧が印加されます。 溶液に含まれるイオンが動き始め、電流iが発生します。
導電率を測定するには、2電極と4電極の2つのスキームがあります。 最初のケースでは、電圧降下Uoutが電流電極間で測定され、4電極回路では、測定に追加の電位電極のペアが使用されます。
電圧降下Uoutは、溶液の導電率の指標です。
導電率σは、特定のセルの抵抗の逆数として定義されます。 セルとは、面積Sを持ち、互いにdだけ離れた電流電極によって制限される体積です。 Sとdの値はセンサーのジオメトリによって決定されるため、変更されず、セル定数kで表されます。
k = d / S-セル定数、cm-1
したがって、伝導率は次の式で計算されます。
σ= k / Rまたはσ=（k * i）/ Uout、ここで電圧Uoutは変数です。
導電率は、溶液に含まれるイオンの濃度と移動度の両方によって決まります。 これらのパラメーターは両方とも溶液の温度に依存するため、導電率の測定は液体の温度の制御と一緒に実行する必要があります。
導電率センサー構造
特定の一連のセンサーについての会話を開始し、「センサー」の概念を明確にします。 ロシア語では、この単語の意味があいまいであり、一次トランスデューサーから完成した測定ユニットまでのすべてのデバイスを指定するために使用されます。
この記事では、センサーが敏感な要素、つまりさまざまなデバイスの構築に基づいたコンバーターとして理解されているという事実に読者の注意を喚起します。
スイスのセンサーISTメーカーは、薄膜センサーの製造に特化した会社です。 たとえば、流量センサーについては、すでに説明されています
薄膜部品の製造技術は、半導体産業に由来します。セラミック基板上に金属の薄層が吹き付けられ、そこから導電パス（抵抗）またはパッド（電極）が形成されます。
フォトリソグラフィー法は、要素の幾何学的構造を形成するために使用され、レーザーフィッティングにより堆積の最大精度が達成されます。 金属要素は、温度や化学的影響に耐えるガラスの絶縁（不動態化）層でコーティングされています。 調査結果を修正するために、特別に選択されたガラス組成も使用されます。
このようなセンサーを使用すると、100μS/ cm〜200 mS / cmの範囲で導電率を測定できます。 さまざまなソリューションの近似導電率値を表に示します。
| 解決策 | 導電率（μS/ cm） | 推奨配線図 |
| 精製水 | 0.05–0.1 | 2線 |
| 水道水 | 300〜800 | 2線式/ 4線式 |
| NaCl溶液（0.2 g /リットル） | 4,000 | 4線 |
| NaCl溶液（2 g /リットル） | 38,600 | 4線 |
| 海水 | 56,000 | 4線 |
| シルバー[比較用] | 62 500 000 | - |
LFS155とLFS117の2種類の導電率センサーが利用可能です。それらの特性は当社のWebサイトで確認できます。
おわりに
結論として、私は伝統的に読者に注意を払ってくれたことに感謝し、Habrで書いている製品の使用に関する質問は、プロファイルで指定された電子メールアドレスにも送信できることを思い出させます。
upd：上記のセンサーとモジュールはすべて在庫から入手できます。 efo-sensor.ruの詳細