Как интерпретировать показания датчика мутности в промышленных условиях?

Показания мутности – это числовые индикаторы количества частиц, присутствующих в воде в данный момент. Водоочистные сооружения отслеживают этот показатель, поскольку мутность быстро реагирует: если что-то меняется в воде, это обычно первый параметр, который меняется. Эти показания используются при поступлении сырой воды на установку, при выходе очищенной воды и даже при циркуляции воды по распределительным трубам. Однако эти цифры мало что значат, если вы не понимаете, что происходит. Датчик мутности измеряет , и что на самом деле означает NTU. Как только вы это поймёте, показания перестанут казаться случайными.

Как работает датчик мутности воды?

Датчик мутности направляет инфракрасный свет в воду. Взвешенные частицы — глина, ил, грязь, масла, органические вещества или фрагменты микроорганизмов — рассеивают этот свет. Детектор, расположенный под углом 90 градусов, измеряет рассеянный свет, и чем больше рассеивание, тем выше показания мутности.

♦ О чем датчик не может вам сказать?

Датчик не может определить, какие именно частицы вызвали рассеяние. Глина, бактерии или пена воспринимаются прибором одинаково. Именно поэтому два образца воды могут иметь одинаковые значения NTU, но выглядеть совершенно по-разному визуально.

♦ Зачем используется инфракрасный свет?

Инфракрасный свет помогает снизить помехи, вызванные цветом воды. Насыщенный цвет всё ещё может влиять на показания, но гораздо меньше, чем видимый свет.

♦ Почему важна повторная калибровка?

Водоочистные станции регулярно перекалибровывают измерители мутности, поскольку показания датчиков со временем медленно дрейфуют. Без перекалибровки операторы могут доверять показаниям больше, чем следовало бы.

NTU (нефелометрические единицы мутности)

NTU — это единица измерения, используемая практически на каждом предприятии. Чем выше NTU, тем сильнее рассеивание. Это не означает автоматически большее количество твердых частиц по весу; это лишь означает увеличение рассеивающего эффекта. Тем не менее, это даёт операторам общий стандарт, позволяющий всем говорить о мутности на одном языке.

● Грубые диапазоны NTU

Эти диапазоны неточны. Растения адаптируются к своим собственным значениям «нормального уровня». Каждая система ведёт себя по-разному, поскольку исходная вода, возраст оборудования, используемые химикаты, режимы потока и привычки оператора различаются. Значение, которое на бумаге выглядит высоким, может быть нормальным для одного предприятия, в то время как другое может воспринять это же значение как предупреждающий знак. На некоторых объектах наблюдаются сезонные колебания, на других наблюдаются ежедневные изменения, а на некоторых значения практически не меняются. Со временем операторы узнают, как выглядит «нормальный уровень» для их системы, а не из таблицы. Таким образом, диапазоны дают общее представление, но фактическая абсолютная линия определяется самой установкой.

Интерпретация показаний мутности

Измерение мутности в основном основано на закономерностях. Единичный показатель мало что значит. Важно то, насколько это значение отличается от того, к чему привыкло растение. Обычно после фильтрации норма мутности достигает 0,3 NTU, а резкий скачок до 0,7 NTU становится заметным. Вероятно, что-то произошло. Но если в промывочной линии ежедневно наблюдается мутность от 1 до 3 NTU, колебания — это нормально.

Внезапные всплески обычно происходят из-за:

• воздух в трубопроводе
• запуски насосов
• внезапное смешивание
• вибрации
• захваченные твердые частицы высвобождаются
  
  

Постепенные подъемы обычно связаны с:

• фильтрующий материал загрязняется
• дрейф качества входящей воды
• накопление внутри труб
• проблемы химической обработки

Расположение датчика имеет большое значение. После коагуляции мутность должна снизиться. Она должна снова снизиться после осаждения. Фильтрация обычно даёт самые низкие и стабильные показания. Если какая-либо стадия ведёт себя иначе, линия мутности обычно фиксирует это задолго до того, как что-либо станет видимым.

Операторы обычно проверяют мутность наряду с расходом, давлением или дозировкой химикатов, чтобы выяснить причину изменения. Один показатель сам по себе мало что значит.

Где используются датчики мутности?

Датчики мутности установлены во многих местах.

• Предприятия питьевого водоснабжения устанавливают датчики мутности до и после этапов фильтрации.
• На очистных сооружениях они используются вокруг осветлителей и на конечном сбросе.
• Промышленные системы устанавливают датчики в градирнях, линиях питания котлов, контурах промывки и внутренних технологических контурах.
• На предприятиях по производству продуктов питания и напитков контролируют мутность воды во время этапов промывки и циклов ополаскивания CIP.
• Группы по экологическому мониторингу отслеживают мутность в реках, озерах и на объектах аквакультуры.
  
  

Датчики мутности таких брендов, как Rika Sensor, надежно работают во всех этих сценариях — от чистой питьевой воды с близким к нулю показателем NTU до крайне нестабильных сточных вод, что делает их универсальными для практически любого применения.

Факторы, влияющие на точность

Показания мутности могут колебаться по причинам, не связанным с   Вода . В большинстве случаев это   сам датчик . Это те точки, которые обычно проверяют операторы.

• Необходимо провести калибровку .
  • Планы используют 0, 20, 100 NTU, иногда выше.
  • Пропуск калибровки приводит к дрейфу датчика.
  • Дрейф происходит медленно, поэтому люди его не замечают .
  • Показания могут выглядеть нормальными , но они могут быть и неточными.
    
    
• Оптическое стекло должно оставаться чистым .
  • Масляная пленка повышает NTU.
  • Биопленка также повышает NTU.
  • Пыль и грязь делают то же самое.
  • Загрязнение окон является одной из основных причин неправильных показаний.
    
    
• Пузырьки воздуха вызывают ложные скачки
  • Пузырьки рассеивают свет как частицы.
  • Датчик не может различать пузырьки .
  • Больше турбулентности = больше пузырьков.
  • Кавитация вокруг насосов усугубляет скачки давления.
    
    
• Условия потока имеют значение
  • Внезапный поток отрывает твердые частицы от стенок трубы.
  • Низкий расход позволяет твердым частицам оседать вблизи датчика.
  • Неравномерный поток дает неравномерные показания.
    
    
• Поведение при изменении температуры
  • Горячая вода дольше сохраняет движение твердых частиц.
  • Холодная вода быстрее осаждает твердые частицы.
  • Колебания температуры могут изменить показания, даже если качество воды остается неизменным.
    
    
• Цветная вода влияет на луч
  • Интенсивный цвет поглощает больше света.
  • Красители или темная вода могут стать причиной заниженных или нестабильных показаний.
    
    
• Дозирование химикатов может изменить показания
  • Передозировка выталкивает флок вперед.
  • Недостаточная дозировка приводит к тому, что мелкие частицы плавают.
    
    
• Механические или электрические проблемы
  • Неплотно прилегающие кабели вызывают помехи в сигнале.
  • Слабое электропитание приводит к скачкам показаний.
  • Вибрация вблизи датчика может вызвать его искажение.

Показания чистой воды и сточных вод

Чистая вода ведёт себя стабильно — изменение показателя NTU от 0,2 до 0,4 имеет значение. Системы питьевой воды серьёзно относятся к даже небольшим изменениям.

Сточные воды ведут себя иначе. Содержание твёрдых частиц настолько варьируется, что колебания NTU являются нормой. Показания 80 NTU утром и 150 NTU днём могут не вызывать никаких явных сбоев. Операторы меньше фокусируются на точных цифрах, а больше на том, растёт ли тренд, падает или остаётся на месте.

Сравнение бок о бок

Люди, впервые столкнувшиеся со сточными водами, часто реагируют слишком остро, поскольку ожидают стабильных показателей.

Часто задаваемые вопросы

В1: Каковы оптимальные уровни мутности для промышленных систем?

Питьевая вода обычно имеет плотность ниже 1 NTU, часто около 0,2–0,3 NTU. Питательная вода котлов должна иметь плотность ниже 0,5 NTU. Охлаждающая вода обычно имеет плотность от 1 до 10 NTU. Сброс сточных вод варьируется в зависимости от региона, но многие предприятия получают очищенные стоки плотностью около 10–30 NTU.

В2: Может ли мутность указывать на микробное загрязнение?

Нет. Мутность не определяет тип частиц. Микробы могут повышать мутность, но то же самое можно сказать о глине, песке или твёрдых химических веществах. Рост NTU может указывать на проблему, но для подтверждения роста микроорганизмов необходимы лабораторные исследования.

В3: Как датчики подключаются к системе автоматизации?

Большинство датчиков мутности выдают сигналы 4–20 мА и RS-485 Modbus. ПЛК и системы SCADA легко считывают эти сигналы. Предприятия используют эти данные для непрерывного мониторинга, корректировки дозирования химикатов, определения времени промывки фильтров, подачи аварийных сигналов и отслеживания долгосрочных тенденций.

Заключение

Показания мутности имеют смысл только при правильном обслуживании и калибровке датчиков, а также при понимании операторами того, что такое «нормальное» состояние их системы. Отслеживая тенденции и сравнивая показания с установленными базовыми значениями, предприятия могут отличить реальные проблемы с качеством воды от дрейфа показаний датчиков или отклонений от нормы, связанных с техническим обслуживанием.

Компания Rika Sensor , имеющая более чем 10-летний опыт в области мониторинга окружающей среды, предлагает передовые решения, такие как   Датчик мутности RK500-07 . Используя детектор рассеянного света под углом 90° и источник инфракрасного излучения с длиной волны 860 нм, он обеспечивает точные и надежные измерения в условиях низкой и высокой мутности воды.

Сделайте следующий шаг, изучите полный спектр решений Rika Sensor по мониторингу качества воды и окружающей среды, чтобы обеспечить получение точных и надежных данных для вашей деятельности.