Las sondas multiparamétricas son instrumentos sumergibles de control de la calidad del agua que combinan varios sensores para medir parámetros como la temperatura, la conductividad, la salinidad, el oxígeno disuelto (OD), el pH y la turbidez. Utilizados en entornos de agua dulce, costeros y marinos, estos instrumentos facilitan la vigilancia medioambiental, la elaboración de perfiles de la columna de agua, la evaluación de la contaminación y la investigación acuática.
En esta página se presentan proveedores de sondas multiparamétricas diseñadas para su integración en embarcaciones de superficie no tripuladas (USV), vehículos submarinos autónomos (AUV) y vehículos teledirigidos (ROV).
Equipos hidrográficos y oceanográficos para embarcaciones de superficie no tripuladas y autónomas y vehículos submarinos
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Las sondas multiparamétricas son instrumentos sumergibles diseñados para medir simultáneamente varios parámetros de la calidad del agua. Una sonda multiparamétrica de calidad del agua combina varios sensores en un único instrumento, lo que permite obtener mediciones tales como la temperatura, la conductividad, la salinidad, el oxígeno disuelto (OD), el pH y la turbidez. Otros sensores adicionales pueden medir la fluorescencia, determinados iones disueltos y la presión del agua.
Las sondas de calidad del agua se utilizan en entornos de agua dulce, costeros y marinos para la vigilancia medioambiental, la investigación científica y la evaluación de la calidad del agua. Permiten realizar estudios de campo con dispositivos portátiles, instalaciones de monitorización continua, perfiles verticales de la columna de agua e integración con sistemas marinos no tripulados. Dependiendo de la configuración, los componentes electrónicos integrados procesan y almacenan las lecturas de los sensores para su registro autónomo o transmiten las mediciones a través de sistemas de telemetría conectados.
AML-6 de AML Oceanographic
Los sensores ópticos de oxígeno disuelto utilizan técnicas de medición basadas en la luminiscencia para determinar la concentración de oxígeno. El oxígeno extingue la respuesta luminiscente de un material sensor, lo que permite al instrumento calcular el oxígeno disuelto sin consumir oxígeno durante la medición. Estos sensores se utilizan ampliamente en la monitorización medioambiental a largo plazo.
Los sensores electroquímicos de oxígeno disuelto miden una corriente eléctrica asociada a la reducción del oxígeno en un electrodo. Entre las configuraciones más habituales se encuentran los sensores polarográficos y galvánicos. El rendimiento de la medición depende de factores como el estado de la membrana, el mantenimiento del electrolito y un movimiento suficiente del agua alrededor de la superficie sensora.
Los sensores de pH con electrodo de vidrio miden el potencial eléctrico relativo a un electrodo de referencia para determinar el pH. También pueden utilizarse tecnologías alternativas de detección de estado sólido en configuraciones de sondas compatibles. La calibración periódica mediante soluciones tampón de referencia ayuda a mantener la precisión de la medición.
Los sensores de conductividad determinan la conductancia eléctrica del agua utilizando principios de medición basados en electrodos o inductivos. Los instrumentos aplican la calibración de la célula y la compensación de temperatura para indicar la conductividad, la conductancia específica corregida en función de la temperatura y los valores de salinidad derivados compatibles.
Los sensores ópticos de turbidez detectan la luz dispersada por las partículas en suspensión en el agua. La geometría del sensor y la longitud de onda de medición influyen en el rendimiento, especialmente cuando varían el tamaño, la composición y la concentración de las partículas. Una limpieza periódica ayuda a mantener la fiabilidad de las mediciones al reducir las interferencias provocadas por los depósitos en las superficies ópticas.
Los sensores de fluorescencia emiten luz en longitudes de onda seleccionadas y miden la fluorescencia resultante de las sustancias objetivo. Entre sus aplicaciones habituales se incluyen el control de la clorofila-a, los pigmentos de las cianobacterias y el fDOM. Las mediciones pueden verse afectadas por la temperatura, la turbidez y otras interferencias, por lo que las lecturas basadas en la fluorescencia suelen proporcionar estimaciones indirectas que pueden requerir una validación específica para cada emplazamiento.
Los electrodos selectivos de iones miden los potenciales eléctricos relacionados con la actividad de iones disueltos específicos. Las sondas multiparamétricas compatibles pueden utilizar estos sensores para medir amonio, nitrato o cloruro. La calibración, las interferencias de otros iones y las características de respuesta del sensor afectan a la fiabilidad de la medición, especialmente durante un despliegue prolongado o en agua salina.
Los sensores de temperatura utilizan componentes eléctricos sensibles a la temperatura, mientras que los sensores de presión miden la presión hidrostática para estimar la profundidad, teniendo en cuenta la presión atmosférica cuando sea necesario. Estas mediciones también sirven de base para los algoritmos de compensación utilizados por otros sensores de calidad del agua.
Las sondas de calidad del agua miden las condiciones ambientales cambiantes en ríos, lagos y embalses. Parámetros como la temperatura, el oxígeno disuelto (OD), la conductividad y la turbidez ayudan a caracterizar la variación estacional, el transporte de sedimentos y los cambios asociados a las precipitaciones o la escorrentía. Las sondas fijas también respaldan los programas de monitorización continua de cuencas hidrográficas, proporcionando mediciones durante períodos prolongados.
Las sondas aptas para uso marino miden la calidad del agua en entornos costeros y estuarios, donde la salinidad, la temperatura y el oxígeno disuelto pueden variar considerablemente. Los instrumentos aptos para grandes profundidades pueden recopilar perfiles verticales para investigar la estratificación de la columna de agua, la mezcla de agua dulce y la distribución del oxígeno.
Las sondas multiparamétricas compactas se utilizan para realizar mediciones de aguas subterráneas en pozos de control y perforaciones. Las mediciones de conductividad, pH, oxígeno disuelto (OD) y potencial de oxidación-reducción (POR) ayudan a caracterizar las condiciones de las aguas subterráneas y a investigar los cambios en la química del agua. Estos instrumentos también facilitan el seguimiento de las fuentes de agua en bruto utilizadas para el abastecimiento de agua potable.
Los programas de seguimiento medioambiental utilizan sondas para evaluar las condiciones del agua que afectan a los organismos acuáticos y a los hábitats. Las mediciones de oxígeno disuelto, temperatura, pH y conductividad contribuyen a la evaluación de las condiciones ecológicas en humedales, hábitats de agua dulce y ecosistemas costeros.
Las instalaciones acuícolas utilizan sondas de calidad del agua para supervisar el oxígeno disuelto (OD), la temperatura, la salinidad y el pH en los entornos de producción. Las sondas equipadas con sensores de fluorescencia también pueden facilitar el seguimiento de las floraciones de algas nocivas (HAB) al detectar cambios en la clorofila-a o en determinados pigmentos de las cianobacterias. Estas mediciones proporcionan indicadores indirectos de una posible actividad de floración y pueden requerir confirmación mediante análisis adicionales.
Las sondas multiparamétricas facilitan las investigaciones sobre los cambios en la calidad del agua asociados a vertidos industriales, actividades de construcción, alteración de los sedimentos y otras presiones medioambientales. Las mediciones continuas ayudan a identificar variaciones a lo largo del tiempo, mientras que los estudios móviles permiten examinar las diferencias espaciales en torno a posibles fuentes de contaminación.
Las sondas multiparamétricas de calidad del agua pueden integrarse con plataformas marinas no tripuladas para recopilar mediciones medioambientales durante operaciones autónomas o controladas a distancia. Los requisitos de integración incluyen las dimensiones de los instrumentos, los niveles de presión, la alimentación eléctrica, las interfaces de comunicación y la sincronización con los datos de navegación de la plataforma.
Las sondas integradas pueden complementar los instrumentos de conductividad, temperatura y profundidad (CTD), los sonares y los sistemas de navegación, aunque algunas mediciones se solapan con las funciones de los CTD.
La bioincrustación es un factor importante a tener en cuenta cuando las sondas multiparamétricas permanecen sumergidas durante períodos prolongados. El crecimiento biológico y la acumulación de sedimentos pueden interferir con las superficies de los sensores, lo que reduce la fiabilidad de las mediciones y aumenta las necesidades de mantenimiento.
Las medidas antiincrustantes pueden alargar los intervalos de mantenimiento, pero la inspección periódica y la verificación de la calibración siguen siendo necesarias para garantizar la fiabilidad de las mediciones.
Los programas de monitorización de la calidad del agua pueden basarse en las normas de la Organización Internacional de Normalización (ISO) que abarcan los procedimientos de muestreo y los métodos de medición específicos. Su aplicabilidad depende del parámetro medido, la tecnología de los sensores y la aplicación prevista.
Los procedimientos de calibración, las comprobaciones sobre el terreno y los registros de garantía de calidad también son importantes para interpretar los datos recopilados por las sondas multiparamétricas. La referencia a una norma concreta no indica necesariamente que un instrumento haya sido certificado de forma independiente ni que cada instalación cumpla con el método especificado.
La tecnología de sondas multiparamétricas sigue evolucionando en respuesta a las necesidades de monitorización autónoma, una mejor integración de los sensores y una recopilación de datos medioambientales más eficiente.
Estos avances permiten adoptar enfoques más integrados para la monitorización de la calidad del agua dulce, costera y marina, especialmente en aquellos casos en los que se requieren mediciones continuas y la recopilación autónoma de datos.
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