أجهزة استشعار درجة حموضة المياه لجودة المياه

يُعدّ الرقم الهيدروجيني للماء مؤشرًا بالغ الأهمية لقياس حموضة أو قلوية المسطحات المائية، وهو من أهمّ المعايير الأساسية في مراقبة جودة المياه. فمن سلامة مياه الشرب إلى العمليات الصناعية وحماية البيئة، تُعدّ مراقبة الرقم الهيدروجيني بدقة أمرًا ضروريًا. ويُعتبر مستشعر الرقم الهيدروجيني أداةً أساسيةً لتحقيق هذا القياس.

أولاً: خصائص أجهزة استشعار درجة حموضة المياه

تحدد أجهزة استشعار درجة الحموضة (pH) المستخدمة في قياس جودة المياه حموضة أو قلوية المحلول المائي عن طريق قياس تركيز أيونات الهيدروجين (H⁺). تتكون هذه الأجهزة بشكل أساسي من قطب غشائي زجاجي حساس لأيونات الهيدروجين وقطب مرجعي. تتميز أجهزة استشعار درجة الحموضة الحديثة عادةً بالخصائص التالية:

1. دقة عالية ووضوح فائق

• الميزة: يمكن لأجهزة استشعار الرقم الهيدروجيني عالية الجودة توفير دقة قياس تبلغ ±0.1 درجة حموضة أو حتى أفضل، مما يضمن موثوقية البيانات.
• الميزة: توفر قاعدة بيانات دقيقة للتحكم في العمليات والمراقبة البيئية، مما يجنب خسائر الإنتاج أو سوء تقدير جودة المياه بسبب أخطاء القياس.

2. استجابة سريعة

• الميزة: يتفاعل المستشعر بسرعة مع التغيرات في قيمة الرقم الهيدروجيني، حيث يصل عادةً إلى 95% من القراءة النهائية في غضون ثوانٍ إلى عشرات الثواني.
• الميزة: تتيح التقاط التغيرات السريعة في جودة المياه في الوقت الفعلي، مما يلبي متطلبات التحكم في العمليات في الوقت الفعلي ويسهل إجراء التعديلات في الوقت المناسب.

3. استقرار جيد

• الميزة: يمكن لأجهزة الاستشعار المصممة جيدًا الحفاظ على قراءات مستقرة على مدى فترات طويلة في ظل ظروف تشغيل ثابتة مع الحد الأدنى من الانحراف.
• الميزة: يقلل من الحاجة إلى المعايرة المتكررة، ويخفض جهد الصيانة، ويضمن استمرارية البيانات وقابليتها للمقارنة.

4. أنواع متنوعة من التركيب والاستخدام

• الميزة: للتكيف مع السيناريوهات المختلفة، تأتي أجهزة استشعار الرقم الهيدروجيني بأشكال متنوعة:
  • مستوى المختبر: نماذج محمولة، ونماذج على شكل قلم، ونماذج مكتبية لإجراء اختبارات ميدانية سريعة أو تحليلات مخبرية دقيقة.
  • نوع المعالجة عبر الإنترنت: أنواع الغاطسة، والتدفق، والإدخال للمراقبة المستمرة عبر الإنترنت في الأنابيب أو الخزانات أو الأنهار.
• الميزة: مرونة تطبيق عالية للغاية، تغطي جميع السيناريوهات تقريبًا التي تتطلب قياس درجة الحموضة.

5. تتطلب صيانة ومعايرة دورية

• الميزة: هذه هي "العيوب" الرئيسية لأجهزة استشعار الرقم الهيدروجيني. فالغشاء الزجاجي عرضة للتلوث والتلف، وينضب الإلكتروليت في قطب المقارنة. لذا، يلزم إجراء معايرة دورية باستخدام محاليل قياسية منظمة (معايرة ثنائية النقاط) وتنظيف القطب.
• ملاحظة: يعتمد معدل الصيانة على ظروف جودة المياه (على سبيل المثال، مياه الصرف الصحي، والمياه ذات نسبة الشحوم العالية تسرع من التلوث).

6. الذكاء والتكامل

• الميزة: غالبًا ما تدمج أجهزة استشعار الأس الهيدروجيني الحديثة عبر الإنترنت أجهزة استشعار درجة الحرارة (لتعويض درجة الحرارة) وتدعم المخرجات الرقمية (مثل RS485، Modbus)، مما يسمح بسهولة الاتصال بوحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs) أو أنظمة SCADA أو المنصات السحابية للمراقبة عن بعد وتحليل البيانات.
• الميزة: تسهل بناء أنظمة المراقبة الآلية، مما يتيح التشغيل بدون مراقبة ووظائف الإنذار.

ثانيًا: سيناريوهات التطبيق الرئيسية

إن استخدام أجهزة استشعار الرقم الهيدروجيني واسع الانتشار للغاية، ويغطي جميع المجالات المتعلقة بالمياه تقريبًا.

1. مراقبة معالجة مياه الصرف الصحي وحماية البيئة

• محطات معالجة مياه الصرف الصحي البلدية/الصناعية:
  • نقاط التطبيق: المدخل، المخرج، خزانات التفاعل البيولوجي (خزانات التهوية)، مخرج التصريف.
  • الدور: يوفر رصد درجة الحموضة الداخلة إنذارًا مبكرًا بصدمات مياه الصرف الصناعية؛ تتطلب عملية المعالجة البيولوجية نطاقًا مناسبًا لدرجة الحموضة (عادةً 6.5-8.5) لضمان النشاط الميكروبي؛ يجب أن تفي درجة حموضة المياه الخارجة بالمعايير قبل التصريف.
• مراقبة جودة المياه المحيطة:
  • نقاط التطبيق: الأنهار والبحيرات والمحيطات.
  • الدور: مراقبة المسطحات المائية بحثًا عن التلوث الناتج عن الأمطار الحمضية أو مياه الصرف الصناعي أو تصريف المناجم الحمضي، وتقييم الصحة البيئية.

2. التحكم في العمليات الصناعية

• الصناعات الكيميائية والصيدلانية والغذائية والمشروبات:
  • نقاط التطبيق: المفاعلات، خزانات الخلط، خطوط الأنابيب، عمليات مزج المنتجات.
  • الدور: يُعدّ الرقم الهيدروجيني (pH) عاملاً أساسياً في العديد من التفاعلات الكيميائية، حيث يؤثر بشكل مباشر على سرعة التفاعل، ونقاء المنتج، وإنتاجيته، وسلامته. فعلى سبيل المثال، في صناعة الألبان والبيرة والمشروبات، يُعدّ الرقم الهيدروجيني (pH) عاملاً رئيسياً للتحكم في الطعم وفترة الصلاحية.
• أنظمة الغلايات ومياه التبريد:
  • نقاط التطبيق: مياه التغذية، مياه الغلايات، مياه التبريد المعاد تدويرها.
  • الدور: التحكم في درجة الحموضة ضمن نطاق محدد (عادةً ما يكون قلويًا) لمنع التآكل والترسبات على الأنابيب والمعدات المعدنية، مما يؤدي إلى إطالة عمر الخدمة وتحسين الكفاءة الحرارية.

3. الزراعة وتربية الأحياء المائية

• تربية الأحياء المائية:
  • نقاط التطبيق: أحواض الأسماك، أحواض الروبيان، أنظمة الاستزراع المائي المعاد تدويرها (RAS).
  • الدور: الأسماك والروبيان حساسة للغاية لتغيرات الرقم الهيدروجيني. يؤثر ارتفاع أو انخفاض الرقم الهيدروجيني بشكل مفرط على تنفسها، وعمليات الأيض لديها، ومناعتها، وقد يؤدي إلى نفوقها. لذا، يلزم مراقبة مستمرة واستقرار الرقم الهيدروجيني.
• الري الزراعي:
  • نقاط التطبيق: مصادر مياه الري، وأنظمة التسميد المائي.
  • الدور: قد يؤثر الماء شديد الحموضة أو القلوية على بنية التربة وكفاءة الأسمدة، وقد يُلحق الضرر بجذور المحاصيل. تساعد مراقبة درجة الحموضة على تحسين نسب الماء والأسمدة.

4. مياه الشرب وإمدادات المياه البلدية

• نقاط التطبيق: مصادر المياه لمحطات المعالجة، وعمليات المعالجة (مثل التخثير والترسيب)، والمياه المعالجة، وشبكات الأنابيب البلدية.
• الدور: ضمان توافق درجة حموضة مياه الشرب مع المعايير الوطنية (على سبيل المثال، 6.5-8.5)، وأن يكون مذاقها مقبولاً، والتحكم في درجة الحموضة للحد من التآكل في شبكة الإمداد، ومنع ظواهر "المياه الحمراء" أو "المياه الصفراء".

5. البحث العلمي والمختبرات

• نقاط التطبيق: المختبرات في الجامعات، ومعاهد البحوث، ومراكز البحث والتطوير التابعة للشركات، ووكالات اختبار البيئة.
• الدور: إجراء تحليلات المياه، والتجارب الكيميائية، والمزارع البيولوجية، وجميع البحوث العلمية التي تتطلب معرفة دقيقة بحموضة أو قلوية المحلول.

ملخص

يُعدّ مستشعر درجة حموضة المياه أداة تحليلية متطورة تقنيًا ولا غنى عنها. فبفضل دقته العالية واستجابته السريعة، يُعتبر بمثابة "حارس" إدارة جودة المياه. ورغم حاجته إلى صيانة دورية، إلا أن قيمته التطبيقية لا تُضاهى. فمن مراقبة الأنهار لحماية البيئة، إلى معالجة مياه الشرب لضمان سلامتها، ومن تحسين كفاءة العمليات الصناعية إلى تعزيز الإنتاج في الزراعة الحديثة، تلعب مستشعرات درجة الحموضة دورًا حيويًا دون أن تُلاحظ، فهي عنصر أساسي في الحفاظ على جودة المياه وتحسين معايير الإنتاج.

كما يمكننا تقديم مجموعة متنوعة من الحلول لـ

1. جهاز قياس محمول باليد لقياس جودة المياه متعددة المعايير

2. نظام العوامات العائمة لقياس جودة المياه متعددة المعايير

3. فرشاة تنظيف تلقائية لمستشعر الماء متعدد المعايير

4. مجموعة كاملة من الخوادم ووحدة البرامج اللاسلكية، تدعم RS485 وGPRS و4G وWIFI وLORA وLORAWAN

للمزيد من أجهزة استشعار المياه معلومة،

يرجى الاتصال بشركة Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

موقع الشركة الإلكتروني:www.hondetechco.com

الهاتف: +86-15210548582