Otimização de um sensor pH para monitorização marinha

Abstract

O pH é um parâmetro oceanográfico muito importante uma vez que reflete o estado termodinâmico de todos os sistemas ácidos-básicos presentes na água do mar. O aumento da acidificação dos oceanos afeta o processo de calcificação, perturbando a produção de carbonatos de cálcio por algumas espécies, como os corais, dando origem ao branqueamento dos corais. Assim surge a necessidade da monitorização do nível de pH nos oceanos. No entanto, o pH é das variáveis mais difíceis de medir devido à dificuldade da adaptação da tecnologia desenvolvida para medição na superfície da terra a um ambiente marítimo. A medição de pH é feita recorrendo a sensores cujo preço é muito alto como resposta ao desenvolvimento de sistemas de medição de pH menores e mais robustos, para ambientes de altas temperaturas e pressões. Como forma de responder a este problema, é apresentado nesta dissertação a otimização de um sensor de pH comercial, de dimensões reduzidas, através da aplicação de um filtro FIR que permite a eliminação de ruído e o aumento da precisão das leituras recolhidas pelo sensor. O tamanho reduzido permite que o sensor seja adaptável a qualquer tipo de ambiente.

The pH is a very important oceanographic parameter since it reflects the thermodynamic state of all acid-basic systems present in seawater. The increased acidification of the oceans affects the calcification process, disturbing the production of calcium carbonates by some species, such as corals, giving rise to coral bleaching. Thus arises the need for monitoring the pH level in the oceans. However, pH is one of the most difficult variables to measure due to the difficulty of adapting technology developed for measurement on the land surface to a marine environment. The pH measurement is made using sensors that are very expensive as a response to the development of smaller and more robust pH measurement systems for low temperature and high pressure environments. As a way to respond to this problem, it is presented in this dissertation the optimization of a commercial pH sensor, of reduced size, through the application of a FIR filter that allows increasing the accuracy of the readings collected by the sensor. The reduced size allows the sensor to be adaptable to any kind of environment.