PAR-метр MQ-200 от Apogee Instruments

Автор: Дана Риддл

Квантометр Apogee MQ-200 предлагает аквариумистам множество возможностей. Прибор относительно недорогой (насколько это возможно в отношении квантометров); погружной датчик маленького размера и позволяет проводить измерения на небольших участках. Аквариумистам стоит присмотреться к прибору и определить, подходит ли им этот прибор для измерения PAR.

У меня уже вошло в привычку во время презентаций задавать вопрос: «У кого из слушателей имеется прибор для измерения PAR»? И довольно часто я приятно удивлен, что измерение интенсивности освещения становится все более и более распространенным среди аквариумистов. Тем не менее, аквариумисты, использующие прибор для измерения PAR, все же в меньшинстве – что я нахожу весьма интересным. Несомненно, аквариумисты, не имеющие привычки измерять количество света, будут недовольны показателями кальция или рН, при этом не задумываясь о необходимости проверки интенсивностии освещения. Дальше еще интереснее: избыточное освещение обходится дорого, начиная с покупки самой системы и последующими эксплуатационными и прочими дополнительными расходами, в частности, на охлаждение воды. И что еще важнее, избыточное освещение способно сдерживать рост кораллов, а в некоторых случаях, даже убить их.

Для тех из вас, кто не знаком с приборами для измерения интенсивности света, Фотосинтетически Активная Радиация (Photosynthetically Active Radiation, PAR) представляет собой излучение с длиной волн от 400нм до 700 нм (от фиолетового до красного), которое способствует проведению процесса фотосинтеза. Прибор для измерения PAR выдает количество фотонов (световых частиц) в рамках конкретного светового диапазона в виде микромоль фотонов на квадратный метр в секунду (µmol photons·m²·sec или просто µmol·m²·sec). Раньше в литературе показатель PPFD указывался в единицах «микроэйнштейн на квадратный метр в секунду», или µE·m²·sec. Но даже в этом случае не требуется никакого превращения, потому что 1 µmol·m²·sec = 1 µE·m²·sec. Максимальный показатель PPFD в районе экватора в ясный день в полдень составляет примерно ~2,100 µmol·m²·sec.

На протяжении многих лет измерители PAR (правильнее, квантометры) использовались только исследователями. Насколько я знаю, SeaWorld Ohio - один из первых общественных аквариумов, в котором применяли квантометр. Был такой аквариумист, Пит Мохан, благодаря статьям которого в журнале FAMA я познакомился с концепцией PAR измерений в аквариуме. Мой интерес (скорее, наваждение) стал причиной покупки Li-Cor квантометра и подводного датчика в середине 1990х годов (за совсем небольшую сумму, $1500). Недавно я заменил его на Li-Cor 1400 регистратор данных и подводный датчик, что обошлось мне почти в $3400.) В любом случае, спустя пару лет Apogee Instruments (Логан, Юта, США) выпустили бы гораздо более доступный прибор для измерения PAR по цене около 200 долларов, что могло бы радикально изменить подход к измерению интенсивности освещения в аквариумах. Такие приборы прошли несколько трансформаций; сегодня мы рассмотрим последнюю модель от Apogee Instruments - MQ-200 Quantum Meter (квантометр). Этот прибор значительно лучше предыдущей модели от Apogee, которым я пользуюсь.

mq200_front__55355.1353348131.1280.1280.jpg

Технические характеристики

Приводимые ниже технические характеристики актуальны на момент написания статьи:
· Диапазон интенсивности: от 0 до 3,000 µmol·m²·sec
· Погрешность калибровки: ±5%
· LCD дисплей (размер цифр): ~9.5мм (~3/8 дюйма)
· Размер прибора: 59мм x 113мм (2-5/16" x 4-7/16")
· Размер датчика: 24мм диаметр x 27мм высота; с винтом = 30мм. 15/16" x 1-1/16"; с винтом = 1-3/16"
· Спектральный диапазон: 410нм до 655нм (точки отсечки расположены там, где прибор показывает 50% действительной величины)
· Строение датчика: Анодированный алюминий и полусферический акриловый рассеиватель. Полусферические рассеиватели иногда еще называют «самоочищающимися».
· Sensor cosine corrected: Да
· Длина кабеля: 2 метра (~79 дюймов). За дополнительную плату можно приобрести кабель необходимой длины.
· Глубина погружения датчика: 30м (~98 футов)
· Эксплуатационная температура: от 0 до 50C (от 32 до 122F, в зависимости от неконденсирующейся влажности)
· Регистрация данных: Да, 99 измерительных величин вводятся вручную. Возможна автоматическая регистрация данных. DLI (Daily Light Integral) рассчитывается в автоматическом режиме (см. ниже).
· Аккумулятор: один CR2320 (входит в комплектацию)
· Режимы измерений: Калибровка солнечного света и электрического освещения. Компания Apogee анонсирует разницу в 14%.
· Автоматическое отключение: Да

Рисунок 1. Полусферическая форма датчика Apogee делает его «самоочищающимся»,

если прибор используется кратковременно.

На дне датчика имеется магнитный материал для использования с

держателем датчика, описанным ниже.

Суточное количество света (Daily Light Integral, DLI)

Суточное количество света – это общее количество света (или плотность фотосинтетического фотонного потока (PPFD), попадающего на определенный участок в течение всего светового периода. Проще всего сравнивать PPFD с дождем. Мгновенное значение PPFD (количество фотонов, попадающих на заданную площадь поверхности в заданный промежуток времени) равнозначно количеству капель дождя, попадающих на такую же площадь за такой же промежуток времени. Система прогнозов погоды, как правило, представляющих дождь в виде количества капель, упавших на квадратный метр поверхности за 1 секунду, в нашем случае не подходит. Мы больше заинтересованы получить общее количество капель в дюймах или сантиметрах. То же самое касается освещения – нам необходимо получить данные об общем количестве фотонов за определенный световой период.

Регистрация данных

Прибор MQ-200 способен сохранять 99 измерений, либо в режиме ручного ввода, либо автоматической регистрации данных. В режиме регистрации данных, измерения проводятся каждые 30 секунд, затем рассчитывается среднее значение за 30 минут и сохраняется в памяти (всего сохраняется 48 измерений на каждые 24 часа. Прибор способен сохранять данные примерно за два дня проведения измерений. Кроме того, он рассчитывает суточное количество света для каждого 24-часового периода). Данные легко можно скопировать и перенести в таблицу MS Excel™ или любую другую электронную таблицу. Программа сортирует данные как 'выборочные данные' (мгновенные измерения), 'средний показатель за 30 минут' (регистрируемые данные) и 'всего за сутки' (DLI).

Рисунок 2. Данные, загруженные с Apogee MQ-200, свидетельствуют о том,

что растения под кроной тропических деревьев (в дождевом лесу) получают

интенсивное освещение лишь в течение 4 часов в день.

Стандартное оборудование

Основной комплект прибора MQ-200 включает: сам прибор, кабель и погружной зонд, защитный пластиковый колпачок для датчика и инструкции по скачиванию руководства для пользователей. Кроме того, в комплект входит аккумулятор, соответственно, прибор сразу же готов к работе.

Дополнительно

Несмотря на тот факт, что прибор способен регистрировать данные, вам понадобится дополнительный специальный USB кабель и AMS программа от Apogee. ПО можно скачать на сайте компании Apogee (процесс скачивания и установки занимает всего несколько минут). Если у вас 64-бит. система, программа поставляется на флеш-накопителе вместе со специальным шнуром USB (стандартный кабель USB не подойдет. Разъем прибора – УАПП (UART, Universal Asynchronous Receiver Transmitter, который необходимо поменять на USB при помощи специального конвертера). Данные сохраняются в формате CSV, их можно легко представить в виде таблицы (например, MS Excel) или в текстовом редакторе (например, MS Word).

Держатель датчика также можно приобрести дополнительно, но производитеь рекомендует использовать его только в пресной воде. Ниже представлены подробные инструкции, как можно видоизменить держатель датчика для использования в соленой воде (расходы не превысят 10 долларов).

Делаем держатель датчика для использования в морской воде

Поскольку держатель датчика Apogee не рекомендуется для использования в соленой воде, аквариумистам приходится импровизировать. К счастью, решение достаточно простое и недорогое: все компоненты можно купить в любом магазине бытовой техники/компьютерном магазине. Модернизация держателя датчика обошлась мне в $8. Такой держатель можно легко разобрать для более компактной и удобной транспортировки.

Список деталей:
· 1 -10-футов длиной ½" CPVC труба
· 2 - ½" CPVC 90 колено трубы
· 2 – керамические магниты диаметром 1"
· 1 – тюбик суперклея
· Дополнительно - Sharpie™ несмываемый маркер

Процесс сборки совсем простой и не отнимет много времени. Приклейте один магнит на дно датчика, а другой – к одному из колен трубы 90 (проверьте, чтобы полярность магнитов была правильной и они притягивались). Не приклеивайте магниты к трубе – в этом случае у вас будет возможность направлять датчик в небольшом пространстве. Существует два варианта: трубу можно пометить по мере увеличения длины маркером Sharpie™, чтобы можно было определять глубину. Если аквариум глубокий и длина держателя датчика большая, что неудобно для транспортировки, его можно разделить на части, соединяемые при помощи ½" CPVC. См. Рисунок 3.

Рисунок 3. Этот сделанный в домашних условиях держатель датчика

подходит для безопасного использования в соленой воде.

Керамические магниты помогают удерживать датчик.

Гарантия

Компания Apogee предлагает покупателям ограниченную гарантию на 4 года с даты поставки с завода. При этом гарантия не покрывает случаи неправильного использования, несанкционированный демонтаж, повреждения в результате воздействия огня или воды, расходы на транспортировку и т.д. Продукция компании Apogee производится в США.

Цена

На момент написания статьи, квантометр Apogee MQ-200 продается в розницу по цене $379. USB кабель (необходимый для конвертации UART в USB) и флеш-накопитель (с программой для 64-бит. систем) можно приобрести дополнительно за $49. Держатель датчика, рекомендуемый для использования только в пресной воде, стоит $49 (любопытно, компания Apogee не указывает полную длину телескопического держателя).

Квантометр Apogee MQ-200 предлагает аквариумистам множество возможностей. Прибор относительно недорогой (для квантометра). Погружной датчик маленький и позволяет проводить замеры даже на небольших участках.

Приятной новостью стал тот факт, что компания Apogee увеличила диапазон прибора с 1999 до 3000 µmol·m²·sec, что позволяет проводить измерения при ярком солнечном свете и в условиях мощных осветительных систем (в частности, многоваттных металлогалогенных ламп и некоторых светодиодов с низким углом фокусирующих линз).

Предыдущие модели квантометров от Apogee были оснащены поворотным переключателем для выбора «электрического» или «солнечного» режима. И хотя дизайн был вполне надежным, этот переключатель представлял собой дополнительную угрозу для возможного попадания воды и солевого тумана. В этом отношении новая модель MQ-200 была усовершенствована. Функции прибора изменяются через водостойкую кнопочную панель. См. рисунок 4.

Рисунок 4. Последний квантометр (слева) от Apogee более компактный,

но предлагает больше возможностей, чем старая модель.

USB разъем прибора защищен пластиковой заглушкой, но как показывает мой опыт, она легко смещается даже в процессе обычного использования прибора. Для защиты разъема и удержания заглушки на месте я просто закрепил ее обычной изолентой.

Замена аккумулятора у новой модели проще, чем у предыдущих моделей Apogee. Если раньше приходилось полностью снимать заднюю крышку, открывая всю внутреннюю электронную начинку прибора, то у модели MQ-200 аккумулятор находится отдельно от внутренней электроники – при этом для замены аккумулятора необходимо просто открутить болт Phillips от защитной крышки. Батарею монетного типа можно купить практически в любом магазине электроники или в аптеке.

На обратной стороне прибора имеется резьбовая вставка, благодаря которой квантометр можно закрепить на штативе или на других опорных устройствах при проведении измерений.

Запрограммировать прибор на автоматическую регистрацию данных несложно, для этого требуется нажать лишь пару кнопок. Несмотря на то, через кабель UART/USB данные передаются быстро и просто, лишь последняя величина показывает время. Решить проблему несложно, но я был немного удивлен тем, что время не было указано для всех точек замера.

Аквариумистам необходимо обратить внимание, что этот квантометр от Apogee будет недооценивать излучение ламп фиолетового и красного света (более ~650 нм). Данные для металлогалогенных ламп обычно ближе к истине, чем данные светодиодов которые производят узкоспектральный свет с доминирующей длиной волны 405нм (фиолетовый) и любых светодиодов с максимумом более 650нм.

Возможно, я несколько старомоден, но все же я предпочитаю печатный вариант инструкции вместо электронной версии, которую приходится скачивать и распечатывать. Инструкция изложена на 19 страницах, где представлена информация по нескольким моделям квантометров Apogee (MQ-100, MQ-200, MQ-301, MQ- 303 и MQ-306).

С учетом всего вышесказанного, квантометр Apogee MQ-200 – полезный прибор для серьезных аквариумистов. В наше время, когда фраги кораллов размером в 1-2 см иногда продаются за $1000, опытным аквариумистам можно задуматься о покупке подобного, весьма полезного, прибора.

Обсуждение статьи на Форуме.

Первоисточник: www.advancedaquarist.com

Переведено специально для ReefCentral.ru

Если вы увидели этот материал на другом сайте - значит, он был украден.

Просим сообщать о замеченных фактах на info@reefcentral.ru