Guia on-line de seleção de sensores de turbidez para qualidade da água e guia de integração de sistemas: aplicação de NBL-WQ-TS no monitoramento da qualidade da água industrial

I. Antecedentes do Projeto e Requisitos de Aplicação Industrial

Em projetos de monitoramento on-line da qualidade da água, a turbidez é um indicador importante para avaliar alterações em partículas suspensas, substâncias coloidais, sedimentos, matéria orgânica, microrganismos e outras impurezas insolúveis em corpos d'água. Para integradores de sistemas, empresas de engenharia ambiental, fornecedores de plataformas de água inteligentes e empreiteiros de automação industrial, o monitoramento da turbidez não é uma questão única de aquisição de instrumentos, mas um componente importante para saber se todo o sistema de monitoramento da qualidade da água pode operar de forma estável, se os dados podem ser conectados à plataforma e se a manutenção no local é controlável.

Em projetos de engenharia reais, os sensores de turbidez on-line são normalmente usados ​​para os seguintes requisitos:

• Monitorar mudanças de turbidez em água bruta, água de processo e água de descarga;

• Determinar o efeito do tratamento de sedimentação, filtração, floculação e outras ligações do processo;

• Fornece dados contínuos para PLC, RTU, SCADA ou plataformas em nuvem;

• Disparar alarmes, controle de interligação ou resposta de operação e manutenção em caso de qualidade anormal da água;

• Forme um sistema multiparâmetro de monitoramento da qualidade da água em conjunto com pH, oxigênio dissolvido, condutividade, ORP, nitrogênio amoniacal e outros sensores.

Para o pessoal de compras da extremidade B, ao selecionar sensores de turbidez, deve-se prestar atenção não apenas ao alcance e à precisão, mas também ao protocolo de comunicação, modo de fonte de alimentação, método de instalação, classificação de proteção, estabilidade a longo prazo, ciclo de manutenção e compatibilidade do sistema.

NiuBoL O sensor de turbidez on-line integrado NBL-WQ-TS adota o princípio de medição de luz dispersa de 90 graus, suporta interface RS485 e protocolo Modbus RTU e é adequado para necessidades de integração de projetos, como sensores de monitoramento de turbidez de qualidade de água industrial, sensores inteligentes de turbidez de água e sensores de turbidez de monitoramento de qualidade de água on-line.

II. Conceito Básico e Significado de Engenharia da Turbidez

Turbidez é a caracterização óptica da transparência da água. Quando areia, argila, plâncton, detritos orgânicos, partículas coloidais ou microorganismos existem na água, a luz incidente será espalhada ou absorvida pelas partículas, fazendo com que a amostra de água pareça turva em vários graus.

Deve-se notar que a turbidez não é equivalente à concentração de sólidos suspensos. A concentração de sólidos suspensos geralmente representa a massa de partículas sólidas por unidade de volume de amostra de água, enquanto a turbidez reflete o efeito de dispersão das partículas na luz. O número, tamanho das partículas, formato, cor e índice de refração das partículas afetarão as leituras de turbidez.

Em aplicações de engenharia, a turbidez é frequentemente usada para os seguintes julgamentos:

• Se o processo de tratamento de água é estável;

• Se o sistema de filtragem apresenta avanço ou bloqueio;

• Se os rios, lagos e reservatórios são afetados por sedimentos ou poluição;

• Se os sólidos suspensos nas massas de água da aquicultura são demasiado elevados;

• Se há entrada anormal de partículas em água circulante industrial ou sistemas de drenagem.

A unidade de turbidez comum é NTU, ou seja, Unidade de Turbidez Nefelométrica, geralmente chamada de unidade de turbidez dispersa em chinês.

III. Posição do produto no sistema

Em um sistema completo de monitoramento da qualidade da água, o sensor de turbidez online NiuBoL NBL-WQ-TS está localizado na camada de detecção local, responsável por coletar dados de turbidez e temperatura no corpo d'água, e carregá-los para o sistema superior através da interface RS485 Modbus RTU.

A estrutura típica do sistema é a seguinte:

Corpo de água no local → Sensor de turbidez on-line NBL-WQ-TS → RS485 / Modbus RTU → PLC, RTU, coletor de dados ou gateway industrial → 4G, Ethernet, LoRa ou rede de fibra óptica → Sistema SCADA, plataforma em nuvem ou plataforma inteligente de gerenciamento de água → Exibição de dados, ligação de alarme, análise de relatórios, operação e manutenção remotas

Em projetos de integração de sistemas, o sensor pode ser usado como uma unidade independente de medição de turbidez ou combinado com outros sensores de qualidade da água para formar uma estação de monitoramento multiparâmetro. Por exemplo:

• pH + Turbidez + Condutividade para monitoramento on-line da qualidade da água convencional;

• Turbidez + Sólidos suspensos + Nível de líquido para saídas de descarga ou estações de tratamento de esgoto;

• Turbidez + Oxigênio dissolvido + Temperatura para aquicultura;

• Turbidez + Precipitação + Nível de água para canais fluviais e monitoramento hidrológico.

4. Compatibilidade de comunicação e protocolo

Para projetos de engenharia, se o sensor pode ser facilmente conectado ao sistema existente, muitas vezes afeta diretamente o ciclo de implementação do projeto e os custos de depuração.

NiuBoL NBL-WQ-TS suporta interface de comunicação RS485 e protocolo Modbus RTU, adequado para acessar vários sistemas de controle industrial e IoT.

1. Vantagens da interface RS485

RS485 é uma interface de comunicação digital comumente usada em instalações industriais, adequada para monitoramento da qualidade da água, monitoramento ambiental, controle de automação e projetos de aquisição remota. Suas principais vantagens de engenharia incluem:

• Suporta comunicação de longa distância;

• Forte capacidade anti-interferência;

• Pode realizar conexão de barramento de vários dispositivos;

• Adequado para fiação no local e aquisição centralizada;

• Compatível com a maioria dos PLC s, RTUs e gateways industriais.

2. Compatibilidade do protocolo Modbus RTU

Modbus RTU é um protocolo de comunicação amplamente utilizado na área de automação industrial. Para integradores de sistemas, o uso do protocolo Modbus RTU pode reduzir a dificuldade secundária de desenvolvimento.

V. Princípio de funcionamento do sensor de turbidez

NiuBoL O sensor de turbidez on-line integrado NBL-WQ-TS adota o método de medição de turbidez por luz dispersa. Quando um feixe de luz entra na amostra de água, as partículas na água farão com que a luz se espalhe. O sensor detecta a intensidade da luz espalhada em uma posição de 90 graus da direção da luz incidente, compara-a com o valor de calibração interna e, após o processamento de linearização, finalmente gera o valor de turbidez.

O método de medição de luz espalhada de 90 graus é adequado para monitoramento de corpos d'água com turbidez baixa e média-baixa e tem boa aplicabilidade de engenharia em água potável, águas superficiais, corpos d'água ambientais e monitoramento de água de processo.

VI. Parâmetros técnicos do sensor de turbidez on-line integrado NBL-WQ-TS

VII. Principais recursos de engenharia

7.1 Medição de luz dispersa de 90 graus, adequada para monitoramento on-line

7.2 Saída RS485 Modbus RTU, conveniente para integração do sistema

7.3 Proteção IP68, suporta instalação submersível

7.4 Compensação automática de temperatura, melhora a estabilidade dos dados

7.5 Design de baixo consumo de energia, adequado para estações de monitoramento remoto

VIII. Cenários Sistemáticos de Aplicação de Sensores de Turbidez

1. Monitoramento da qualidade da água para tratamento de esgoto

Dados de turbidez podem ser usados ​​para avaliar sedimentação, filtração e estabilidade de efluentes...

2. Controle do processo de tratamento de água potável

Em estações de tratamento de água e projetos de abastecimento de água, a turbidez é um indicador importante...

3. Monitoramento da qualidade da água na aquicultura

Na criação de tanques, na agricultura industrial e nos sistemas de aquicultura recirculantes...

4. Monitoramento Ambiental da Água de Rios e Lagos

Os projectos de monitorização de rios, lagos, reservatórios e zonas húmidas requerem normalmente uma recolha contínua a longo prazo de dados sobre a qualidade da água.

IX. Guia de seleção de sensor de turbidez

X. Precauções de integração do sistema

1. O ponto de instalação deve ser representativo

2. Evite interferência de bolhas

3. Preste atenção à proteção contra tensão do cabo

4. Preste atenção à limpeza óptica de janelas

5. Faça um bom aterramento e anti-interferência

6. Estabelecer mecanismo de calibração e verificação de dados

Perguntas frequentes

P1:O que o sensor de turbidez online mede?

UM:Ele mede o grau de dispersão da luz pelas partículas no corpo d’água, e não diretamente a concentração de massa de sólidos em suspensão.

Q2:Quais são as vantagens do método de luz espalhada de 90 graus?

UM:Calcula a turbidez detectando a intensidade da luz espalhada na direção perpendicular à luz incidente, adequada para monitoramento online da qualidade da água, especialmente corpos d'água de turbidez baixa e média-baixa.

P3:A turbidez e a concentração de sólidos suspensos podem ser convertidas diretamente?

UM:Geralmente não. A turbidez é afetada pelo número, tamanho, forma, cor e índice de refração das partículas, enquanto a concentração de sólidos suspensos é a concentração de massa. Não existe uma relação proporcional fixa entre os dois.

Q4:Qual faixa deve ser selecionada para projetos de água potável?

UM:Para água potável, água filtrada e corpos d'água de baixa turbidez, a faixa 0~20 NTU é geralmente recomendada.

P5:Qual faixa deve ser selecionada para projetos de tratamento de esgoto?

UM:Para tratamento de esgoto, saídas de descarga e cenários com alto teor de sólidos em suspensão, a faixa 0~1000 NTU é geralmente recomendada.

P6:O RS485 Modbus RTU é adequado para projetos hídricos inteligentes?

UM:Sim. É conveniente conectar-se a PLC, RTU, coletores de dados e gateways industriais.

P7:O NBL-WQ-TS é adequado para estações de monitoramento autônomas?

UM:Sim. O baixo consumo de energia e a proteção IP68 o tornam adequado para estações remotas.

P8:O comprimento do cabo pode ser personalizado?

UM:Sim. O padrão é de 5 metros, outros comprimentos podem ser personalizados.

P9:Ele pode formar um sistema multiparâmetro com outros sensores de qualidade da água?

UM:Sim. Pode ser combinado com pH, condutividade, oxigênio dissolvido, ORP, nitrogênio amoniacal, etc.

P10:Que informações devem ser confirmadas durante a aquisição do projeto?

UM:Alcance, precisão, tensão de alimentação, protocolo de comunicação, método de instalação, comprimento do cabo, classificação de proteção, profundidade da água no local, condições de manutenção e requisitos superiores de interface do sistema.

Resumo

Para integradores de sistemas de monitoramento da qualidade da água, fornecedores de soluções IoT, empreiteiros de engenharia ambiental e pessoal de compras industriais, o valor central dos sensores de turbidez on-line não é apenas a medição de ponto único, mas se eles podem ser conectados de forma estável a todo o sistema de monitoramento e fornecer dados utilizáveis, rastreáveis ​​e escalonáveis ​​durante a operação de longo prazo.

NiuBoL O sensor de turbidez on-line NBL-WQ-TS adota o princípio de medição de luz dispersa de 90 graus, suporta comunicação RS485 Modbus RTU e possui proteção IP68, compensação automática de temperatura, baixo consumo de energia e recursos de instalação submersível. Sua configuração de parâmetros é adequada para tratamento de água potável, tratamento de esgoto, aquicultura, monitoramento ambiental de rios e lagos, água de processo industrial e projetos de água inteligente IoT.

Folha de dados do sensor de qualidade da água

Sensor de qualidade da água NBL-WQ-CL Sensor de cloro residual on-line.pdf

Sensor de oxigênio dissolvido por fluorescência on-line NBL-WQ-DO.pdf

Sensor de qualidade da água com nitrogênio de amônia NBL-WQ-NHN.pdf

NBL-WQ-COD Sensor on-line de qualidade da água COD.pdf

NBL-WQ-pH Online pH Sensor de qualidade da água.pdf

Sensor de condutividade de qualidade da água NBL-WQ-EC.pdf

Sensor NBL-WQ-BOD-4A on-line BOD.pdf

Sensor on-line de qualidade da água de turbidez NBL-WQ-TS.pdf

Sensor de turbidez de qualidade da água NBL-WQ-TS-4A.pdf

Sensor de turbidez on-line NBL-WQ-TS-4S.pdf