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Estrategia de calibración de módulo LED para mejorar la precisión de la medición de la concentración de TRO

Autores: Lee, Gwang-Ho; Kim, Do-Hyun; Kim, Min-Soo; Kim, Hee-Je; Kim, Sung-Shin

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Estrategia de calibración de módulo LED para mejorar la precisión de la medición de la concentración de TRO


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Agua de lastre
Electrólisis
Concentración de TRO
Módulo LED
Sensor RGB
Envejecimiento de LED

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 34

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Para limitar varias especies alienígenas mediante agua de lastre, se utiliza la electrólisis del agua de lastre para esterilizar microorganismos. En este proceso, se produce el oxidante residual total (ORT), y es necesario medir con precisión la concentración precisa de ORT para prevenir subproductos de desinfección excesivos y limitar las emisiones. En este sistema de medición de concentración de ORT, se utilizan un módulo LED blanco y un sensor RGB para medir la absorbancia a través del método colorimétrico DPD. La intensidad de la luz LED tiene un pequeño error para cada módulo LED. Además, el efecto del envejecimiento del LED en el que la intensidad de la fuente de luz disminuye con el tiempo transcurrido. Por esta razón, el error de medición de la concentración de ORT aumenta. Para resolver este problema, proponemos un algoritmo de calibración del módulo LED mediante control PI de corriente y una derivación óptima del tiempo de operación del LED para reducir el efecto del envejecimiento del LED. Se aplicaron un gran número de módulos LED a diversos entornos marinos. En el método convencional, la precisión y exactitud de la concentración promedio de ORT fueron del 6,56% y 9,54%, respectivamente, y la precisión y exactitud de la medición a través del algoritmo propuesto y la optimización del envejecimiento del LED se redujeron significativamente al 0,10% y 0,85%, respectivamente. Además, se determinó que el envejecimiento del LED se minimizaba cuando el tiempo de medición de la luz LED era de 1 s y el tiempo de apagado de la luz LED era de 10 s. A través de estos resultados experimentales, confirmamos que la luz LED no uniforme se mejora mediante el algoritmo propuesto. Además, se cumplieron los valores estándar para la medición de la concentración de ORT (exactitud: menos del 5%, precisión: menos del 2%).

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