شركة ريكا سينسور هي شركة مصنعة لأجهزة استشعار الطقس ومزودة لحلول مراقبة البيئة منذ عام 2010.
مستشعر عكارة الماء: كيفية عمله، واستخداماته، ودليل اختياره
يسهل ملاحظة تعكر المياه، لكن المظهر المرئي وحده لا يكفي لتحديد كمية المواد العالقة التي تؤثر على المياه. ولذلك، يُعد قياس العكارة جزءًا أساسيًا من مراقبة جودة المياه.
يتم رصد العكارة بشكل شائع في معالجة مياه الصرف الصحي، والمياه السطحية، وتربية الأحياء المائية، والمياه الصناعية، وتطبيقات الرصد البيئي.
لإجراء الاختبارات العرضية، قد يكون مقياس العكارة المحمول كافياً. أما للمراقبة المستمرة، فيُفضل استخدام...مستشعر العكارة عبر الإنترنتيمكنه قياس عكارة المياه وإرسال البيانات إلى وحدة تحكم أو وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة أو منصة مراقبة.
يشرح هذا الدليل معنى العكارة، وكيفية عمل أجهزة استشعار العكارة البصرية، وماذا يمثل NTU و FNU، وأين تُستخدم أجهزة استشعار العكارة، وكيفية اختيار المستشعر المناسب لتطبيقك.
عند اختيار جهاز استشعار العكارة عبر الإنترنت، ضع في اعتبارك نطاق NTU المتوقع، ونوع المياه، وطريقة القياس، والمواد، وظروف التركيب، ومخاطر التلوث، ومتطلبات الاتصال.
ما هي العكارة في الماء؟
يصف مصطلح العكارة تعكر أو ضبابية الماء الناتج عن الجسيمات العالقة والغروية التي تشتت الضوء.
قد تشمل هذه الجسيمات ما يلي:
بشكل عام، قد تبدو المياه التي تحتوي على المزيد من المواد العالقة التي تشتت الضوء أكثر عكارة.
ومع ذلك، فإن العكارة ليست عدًا مباشرًا للجسيمات ولا تحدد تركيبها الكيميائي.
هل العكارة هي نفسها إجمالي المواد الصلبة العالقة (TSS)؟
لا. على الرغم من أن العكارة والمواد الصلبة العالقة الكلية يمكن أن تكون مرتبطة، إلا أنها تمثل قياسات مختلفة.
يقيس هذا الجهاز خاصية بصرية تتعلق بتشتت الضوء بواسطة الجسيمات العالقة في الماء. وتشمل وحدات القياس الشائعة وحدات NTU وFNU، وذلك حسب الطريقة المستخدمة.
يتم تحديد إجمالي المواد الصلبة العالقة بشكل عام باستخدام طريقة مختبرية تقيس تركيز الكتلة للمواد الصلبة العالقة المحتجزة، والتي يتم الإبلاغ عنها عادةً بوحدة ملغم/لتر.
يؤثر حجم الجسيمات وشكلها ولونها وخصائصها البصرية على تشتت الضوء. لذلك، قد تُنتج عينتان لهما تركيزات متشابهة من المواد الصلبة العالقة قراءات مختلفة للعكارة.
لا ينبغي تحويل العكارة تلقائيًا إلى إجمالي المواد الصلبة العالقة دون وجود علاقة تم التحقق منها للمياه المحددة التي تتم مراقبتها.
كيف يعمل مستشعر العكارة؟
تعتمد معظم أجهزة استشعار عكارة المياه عبر الإنترنت على مبدأ القياس البصري.
يستخدم جهاز RK500-07 طريقة تعتمد على الكشف عن الضوء المتناثر بواسطة الجسيمات في الماء بزاوية 90 درجة تقريبًا بالنسبة للضوء الساقط.
يُطلق على هذا النوع من القياس البصري عادةً اسمطريقة قياس التعكر.
لأنها تقيس تشتت الضوء، يمكن لهذه الطريقة اكتشاف التغيرات البصرية الناتجة عن الجسيمات العالقة دون الحاجة إلى قيام المشغل بجمع كل عينة يدويًا.
لماذا تستخدم أجهزة استشعار العكارة ضوء الأشعة تحت الحمراء بطول موجي 860 نانومتر؟
تحدد مواصفات RK500-07مصدر ضوء الأشعة تحت الحمراء بطول موجي 860 نانومتروذلك لنظام قياس العكارة الخاص به.
يرتبط ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة الذي يبلغ طوله حوالي 860 نانومتر بشكل شائع بطرق قياس التعكر من نوع ISO 7027.
بالمقارنة مع بعض تقنيات الضوء المرئي، يمكن لهذا النهج أن يقلل من تأثير لون العينة على القراءة البصرية.
يُعد الطول الموجي المختار والترتيب البصري مهمين، ولكن يجب على المستخدمين مع ذلك تأكيد طريقة القياس المطلوبة لتطبيقهم، خاصة عندما تُستخدم النتائج في التقارير التنظيمية أو تقارير الامتثال.
NTU مقابل FNU: ماذا تعني وحدات العكارة؟
هناك وحدتان شائعتان في قياس العكارة وهما NTU و FNU.
يستخدم على نطاق واسع للإبلاغ عن العكارة المقاسة بواسطة أجهزة قياس العكارة.
يرتبط عادةً بطرق قياس التعكر بالأشعة تحت الحمراء من نوع ISO 7027.
بالنسبة لجهاز الاستشعار RIKA SENSOR RK500-07، يحدد جدول المعلمات الفنية الحالي V5.0 نطاقات القياس القابلة للتحديد فيNTU.
مستشعر العكارة عبر الإنترنت مقابل مقياس العكارة المحمول
يمكن لكلا الجهازين قياس العكارة، لكنهما مصممان لتلبية احتياجات رصد مختلفة.
تتمثل إحدى المزايا المهمة للقياس عبر الإنترنت في أن المشغلين يمكنهم رؤية كيفية تغير عكارة المياه بمرور الوقت، بدلاً من الاعتماد فقط على القراءات المعزولة.
أين تُستخدم أجهزة استشعار العكارة؟
تُستخدم مراقبة العكارة في مجموعة واسعة من التطبيقات المتعلقة بالمياه. ومع ذلك، قد يختلف الغرض وتصميم المستشعر المطلوب اختلافًا كبيرًا بينها.
1. معالجة مياه الصرف الصحي
قد تحتوي مياه الصرف الصحي على مواد صلبة معلقة، ومواد بيولوجية، وندف، وجزيئات أخرى.
يمكن أن يساعد قياس العكارة المشغلين على ملاحظة التغيرات في صفاء المياه خلال مراحل المعالجة المناسبة، بما في ذلك الترويق أو الترشيح أو مراقبة المياه المعالجة.
مع ذلك، لا يُعدّ قياس العكارة بديلاً مباشراً عن قياس المواد الصلبة العالقة أو غيرها من معايير مياه الصرف الصحي. ينبغي اختيار القياس وفقاً لهدف الرصد.
2. مياه الصرف الصناعي
تختلف ظروف مياه الصرف الصناعي بين المنشآت. فبعض العمليات تحتوي على معادن عالقة، بينما قد تحتوي عمليات أخرى على تلوث عضوي أو مواد كيميائية أو مواد أكالة.
بالنسبة لهذه التطبيقات، يجب اختيار المستشعر وفقًا لنطاق العكارة المتوقع، وتوافق المواد المبللة، وظروف التلوث، ودرجة الحرارة والضغط.
3. مراقبة الأنهار والمياه السطحية
قد تشهد الأنهار والبحيرات والخزانات وغيرها من المياه السطحية تغيرات في العكارة مرتبطة بهطول الأمطار والجريان السطحي والتآكل واضطراب الرواسب والنشاط البيولوجي.
يمكن أن يساعد القياس المستمر فرق الرصد البيئي على ملاحظة هذه التغييرات وتطوير سجلات طويلة الأجل.
بالنسبة للمحطات غير المأهولة، تعتبر عوامل مثل العزل المائي، وإمدادات الطاقة، وواجهة الإخراج، وإمكانية الوصول للصيانة أموراً مهمة أيضاً.
4. تربية الأحياء المائية
في مجال تربية الأحياء المائية، قد تأتي الجسيمات العالقة من الرواسب أو الأعلاف غير المأكولة أو المواد العضوية أو غيرها من الأنشطة البيولوجية.
يمكن استخدام العكارة كجزء من برنامج أوسع لمراقبة جودة المياه.
اعتمادًا على النظام، قد تكون معايير مثل الأكسجين المذاب ودرجة الحرارة ودرجة الحموضة والتوصيل الكهربائي ذات صلة أيضًا.
5. الاستزراع المائي والمياه المسببة للتآكل
تتطلب البيئات البحرية مواد مختلفة عن تلك المطلوبة في المياه العذبة.
تتضمن سلسلة RK500-07 تكوينًا من سبائك التيتانيوم من النوع B مخصصًا لتطبيقات مثل تربية الأحياء المائية، ومياه الصرف الصحي شديدة التآكل، وغيرها من الظروف المعقدة.
وهذا يسلط الضوء على سبب كون توافق المواد عاملاً مهماً في الاختيار إلى جانب نطاق العكارة.
6. مراقبة عكارة خطوط الأنابيب
تتطلب بعض الأنظمة الصناعية قياس العكارة مباشرة في خط الأنابيب بدلاً من خزان أو حوض مفتوح.
تم تصميم النوع RK500-07 C لتركيب خطوط الأنابيب باستخدام مواد 316L و UPVC.
يشير الرسم الحالي للمنتج إلى وصلة مصممة لمادة UPVC بقطر خارجي يبلغ 32 مم.
في تطبيقات خطوط الأنابيب، ينبغي مراعاة الفقاعات والأسطح العاكسة وظروف التدفق وموقع منطقة القياس البصري.
7. تطبيقات التنظيف في الموقع (CIP)
تتضمن مواصفات المنتج RK500-07 أيضًا تطبيقات التنظيف في الموقع.
ومع ذلك، يجب التأكد من التوافق الفعلي مع مادة التنظيف الكيميائية، والتركيز، ودرجة الحرارة، والضغط، وإجراءات التنظيف.
كيفية اختيار مستشعر عكارة الماء
إن اختيار جهاز استشعار العكارة لا يقتصر فقط على إيجاد أداة يمكنها قياس NTU.
قد لا يكون المستشعر المناسب للمياه الصافية نسبياً هو الخيار الأفضل لمياه الصرف الصحي شديدة العكارة أو مياه البحر أو العمليات المعرضة للتلوث.
ما هو نطاق العكارة الذي يجب عليك اختياره؟
يُعد اختيار النطاق أحد أهم القرارات.
قد تتطلب المياه الصافية نسبياً أداءً جيداً عند انخفاض العكارة، في حين أن مياه الصرف الصحي والمياه الغنية بالرواسب قد تتطلب نطاقاً أوسع.
يوفر جهاز RK500-07 النطاقات القابلة للتحديد التالية:
لا يعني النطاق الأوسع بالضرورة أنه أفضل. يجب أن يتوافق النطاق المختار مع ظروف العملية الفعلية وأداء القياس المطلوب.
هل ينبغي عليك اختيار مستشعر عكارة ذاتي التنظيف؟
يتطلب القياس البصري نافذة بصرية نظيفة.
في مياه الصرف الصحي، أو تربية الأحياء المائية، أو التطبيقات الأخرى المعرضة للتلوث، قد تتراكم الرواسب أو النمو البيولوجي أو التراكمات على سطح القياس.
يشتمل جهاز RK500-07 من النوع D على فرشاة تنظيف مدمجة مصممة للمساعدة في تقليل التلوث على منطقة القياس البصرية.
كيفية تركيب جهاز استشعار العكارة عبر الإنترنت
يُعد التركيب الجيد أمراً ضرورياً لقياس التعكر البصري بشكل مستقر.
ينبغي أن يوفر التركيب ظروفًا مائية نموذجية مع تقليل التداخل الناتج عن الفقاعات والرواسب والأسطح العاكسة وغيرها من الاضطرابات.
عوامل التركيب الشائعة التي تؤثر على القراءات
اعتبارات خاصة لخطوط الأنابيب العاكسة
قد تؤثر أسطح الأنابيب المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ وغيرها من الأسطح العاكسة على القراءات البصرية عندما تكون منطقة القياس قريبة جدًا من الجدار.
توصي إرشادات التثبيت RK500-07 V5.0 بالحفاظ على ما لا يقل عنخلوص 58 مممن سطح عاكس في الترتيب الموضح.
بالنسبة لخطوط الأنابيب العاكسة، توصي الوثيقة أيضًا بمحاذاة الخط بين الفتحتين البصريتين الصغيرتين مع اتجاه تدفق خط الأنابيب لتقليل تأثيرات الانعكاس.
كيف تتم صيانة جهاز استشعار العكارة؟
نظراً لأن مستشعر العكارة يستخدم نظام قياس بصري، فإن الحفاظ على نافذة بصرية نظيفة أمر مهم.
توصي مواصفات RK500-07 بالحفاظ على نظافة السطح البصري ومسحه برفق عند الضرورة.
يعتمد معدل الصيانة الفعلي على حالة المياه. قد تتطلب مياه الصرف الصحي شديدة التلوث أو البيئات المعرضة للتلوث البيولوجي فحصًا أكثر تكرارًا من المياه النظيفة نسبيًا.
مستشعر العكارة RIKA SENSOR RK500-07: أربعة تكوينات
توفر سلسلة RK500-07 أربعة تكوينات لبيئات مائية مختلفة، وظروف تركيب ومتطلبات صيانة مختلفة.
| يكتب | تطبيق محدد | المادة الرئيسية | الميزة الرئيسية |
|---|---|---|---|
| النوع أ | بيئات المياه العذبة العامة | الفولاذ المقاوم للصدأ 316L | مراقبة المياه للأغراض العامة |
| النوع ب | الاستزراع المائي، ومياه الصرف الصحي شديدة التآكل، والظروف المعقدة | سبيكة التيتانيوم | هيكل مقاوم للتآكل |
| النوع ج | تركيب خطوط الأنابيب | 316L + UPVC | هيكل تركيب موجه نحو خطوط الأنابيب |
| النوع د | التطبيقات التي تتطلب فرشاة تنظيف مدمجة | الفولاذ المقاوم للصدأ 316L | تصميم ذاتي التنظيف / قليل الصيانة |
المواصفات الفنية لـ RK500-07
تستند المواصفات التالية إلى وثيقة مستشعر العكارة RK500-07 الإصدار 5.0. وقد تم تحديد القيم التي تختلف باختلاف التكوين بشكل منفصل.
| المعلمة | مواصفة |
|---|---|
| مبدأ القياس | قياس الضوء المتناثر بزاوية 90 درجة بصريًا |
| مصدر الضوء | الأشعة تحت الحمراء 860 نانومتر |
| نطاقات القياس | 0–10 / 0–100 / 0–1000 / 0–4000 وحدة حرارية بريطانية |
| دقة | الأنواع أ/ب/ج: ±1% من النطاق الكامل؛ النوع د: ±2% من النطاق الكامل |
| دقة | الأنواع أ/ب/ج: 0.01 وحدة تعكر نفيلومترية عند ≤10 وحدة تعكر نفيلومترية؛ 0.1 وحدة تعكر نفيلومترية فوق 10 وحدة تعكر نفيلومترية. النوع د: 0.1 وحدة تعكر نفيلومترية |
| زمن الاستجابة | ثانية واحدة |
| مزود الطاقة | 7-30 فولت تيار مستمر |
| الناتج | 4-20 مللي أمبير وRS485 في وقت واحد |
| الحماية من دخول الأجسام الغريبة | IP68 |
| درجة حرارة التشغيل | الأنواع أ/ب/ج: من 0 إلى +60 درجة مئوية؛ النوع د: من -5 إلى +60 درجة مئوية |
| مقاومة الضغط المحددة | التصنيف الاسمي 0.8 ميجا باسكال في المواصفات؛ تأكد من ضغط التشغيل المسموح به للإصدار المحدد قبل التركيب |
| طول الكابل الافتراضي | 5 أمتار |
| نافذة بصرية | نافذة قياس الياقوت |
| التنظيف الذاتي | يتضمن النوع D فرشاة تنظيف |
هل يمكن لجهاز استشعار واحد لقياس العكارة أن يقيس كلاً من المياه النظيفة ومياه الصرف الصحي؟
ليس بالضرورة.
يمكن أن تخلق المياه منخفضة العكارة ومياه الصرف الصحي عالية العكارة متطلبات قياس مختلفة تمامًا.
يجب أن يتوافق المستشعر الصحيح مع نطاق العكارة المتوقع وخصائص المياه والتركيب والأداء المطلوب.
ما الذي يجب عليك إخبار مورد أجهزة استشعار العكارة به قبل الشراء؟
يساعد إعداد معلومات المشروع التالية في جعل عملية اختيار المستشعر أسرع وأكثر دقة.
الأسئلة الشائعة
ما الذي يقيسه مستشعر العكارة؟
يقيس هذا الجهاز خاصية بصرية مرتبطة بتشتت الضوء بواسطة الجسيمات العالقة في الماء. ولا يحدد هذا الجهاز الجسيمات أو تركيبها الكيميائي بشكل مباشر.
ماذا تعني NTU؟
وحدة قياس العكارة النيفيلومترية (NTU) هي اختصار لـ Nephelometric Turbidity Unit. وهي تُستخدم عادةً للإبلاغ عن قياسات العكارة التي يتم الحصول عليها باستخدام طرق قياس العكارة النيفيلومترية.
هل ارتفاع قيمة NTU دائماً علامة على أن المياه غير آمنة؟
لا. تشير العكارة الأعلى عمومًا إلى تشتت أكبر للضوء، لكن العكارة وحدها لا تحدد سلامة المياه أو تحدد نوع التلوث.
هل العكارة هي نفسها المواد الصلبة العالقة الكلية؟
لا. العكارة قياس بصري، بينما المواد الصلبة العالقة الكلية قياس يعتمد عمومًا على الكتلة. يلزم وجود علاقة خاصة بالموقع قبل استخدام العكارة لتقدير المواد الصلبة العالقة الكلية.
هل يمكن لجهاز استشعار العكارة مراقبة المياه بشكل مستمر؟
نعم. يمكن تركيب أجهزة استشعار العكارة عبر الإنترنت للمراقبة المستمرة عندما تكون ظروف التكوين والتركيب المختارة مناسبة.
هل يمكن تركيب جهاز استشعار العكارة في خط أنابيب؟
نعم، بشرط أن يكون المستشعر مصممًا للتركيب في الأنابيب. يتميز مستشعر RK500-07 من النوع C بتصميم مُلائم للأنابيب باستخدام الفولاذ المقاوم للصدأ 316L والبولي فينيل كلوريد غير الملدن (UPVC).
هل يحتاج مستشعر العكارة ذاتي التنظيف إلى صيانة؟
نعم. يمكن لفرشاة التنظيف أن تقلل من تراكم الأوساخ ومتطلبات التنظيف اليدوي، ولكن قد يظل الفحص والتنظيف ضروريين.
ما هو النطاق الذي يجب أن أختاره لجهاز استشعار العكارة عبر الإنترنت؟
اختر نطاقًا يغطي ظروف المياه المتوقعة مع تلبية متطلبات أداء القياس. يوفر جهاز RK500-07 نطاقات قابلة للاختيار من 0-10، 0-100، 0-1000، و0-4000 وحدة تعكر نفيلومترية (NTU).
هل يمكن توصيل جهاز استشعار العكارة عبر الإنترنت بوحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC)؟
نعم، إذا كانت المنافذ متوافقة. يوفر جهاز RK500-07 مخرجات 4-20 مللي أمبير ومخرجات RS485 وفقًا لمواصفاته الفنية الحالية.
هل يمكن لقياس العكارة تحديد التآكل في خط الأنابيب؟
ليس بشكل مباشر. قد تؤثر منتجات التآكل العالقة على العكارة، لكن قراءة العكارة وحدها لا تثبت التآكل، أو تحدد تركيب الجسيمات، أو تحدد معدل التآكل.
خلاصة القول: يعتمد أفضل جهاز استشعار للعكارة على نوع الماء
عند اختيار جهاز استشعار العكارة، من السهل مقارنة نطاق القياس والدقة والسعر فقط.
لكن قياس العكارة المستمر والموثوق يعتمد على أكثر من تلك المواصفات.
قد لا يكون المستشعر الذي يعمل بشكل جيد في المياه العذبة مثالياً لمياه البحر أو مياه الصرف الصحي الملوثة بشدة أو خط أنابيب عاكس.
في مجال المراقبة عبر الإنترنت، لا يقتصر الهدف على مجرد عرض قيمة NTU، بل يهدف إلى الحصول على قياس مستقر وقابل للصيانة يمثل المياه التي تتم مراقبتها.
مراقبة العكارة عبر الإنترنت باستخدام مستشعر RIKA
توفر شركة RIKA SENSOR حلولاً لقياس العكارة عبر الإنترنت لأغراض الرصد البيئي، وتربية الأحياء المائية، ومعالجة مياه الصرف الصحي، وتطبيقات المياه الصناعية.
تتضمن سلسلة RK500-07 تكوينات للمياه العذبة العامة، والمياه المسببة للتآكل، وتركيب خطوط الأنابيب، والتطبيقات التي يمكن أن تساعد فيها فرشاة التنظيف المدمجة في تقليل التلوث.
بفضل نطاقات العكارة المتعددة، وحماية IP68، ومخرجات 4-20 مللي أمبير بالإضافة إلى RS485، يمكن دمج أجهزة الاستشعار في أنظمة مراقبة جودة المياه وأنظمة التحكم الصناعية المتوافقة.
هل تحتاج إلى مساعدة في اختيار جهاز استشعار العكارة للماء؟
أخبرنا بنوع المياه لديك، ونطاق NTU المتوقع، ودرجة حرارة التشغيل والضغط، وطريقة التركيب، وظروف التلوث، ومتطلبات الاتصال. يمكن لشركة RIKA SENSOR مساعدتك في تقييم التكوين الأمثل لمستشعر العكارة لمشروعك.
Related Articles:
- مستشعر درجة الحموضة للماء: كيفية عمله، تطبيقاته، ودليل اختياره
- لماذا يُعدّ رصد الموصلية أمرًا بالغ الأهمية في تبريد السوائل في مراكز البيانات؟ | RK500-13LC
- لماذا يجب مراقبة 4 معايير رئيسية لسائل التبريد في أنظمة التبريد السائل لمراكز البيانات؟
- مراقبة جودة المياه في جامعة تشارلز داروين: دليل عملي
- مشروع مركز بيانات بافاريا من المستوى الرابع: مراقبة جودة مياه التبريد السائل المتكاملة مع نظام إدارة المباني
- أفضل الممارسات للحفاظ على جودة مياه التبريد في أنظمة التبريد السائل لمراكز البيانات
- ضرورة مراقبة العكارة عبر الإنترنت في أنظمة وحدات التقطير المبردة بالسوائل: تحليل فني وممارسة هندسية
LEAVE A MESSAGE