أجهزة استشعار درجة حموضة جودة المياه

يُعدّ الرقم الهيدروجيني (pH) للماء مؤشرًا بالغ الأهمية لقياس حموضة أو قلوية المسطح المائي، وهو من أهم المعايير الأساسية والحيوية في مراقبة جودة المياه. يُعدّ الرصد الدقيق للرقم الهيدروجيني أمرًا بالغ الأهمية في مختلف جوانب سلامة مياه الشرب والعمليات الصناعية وحماية البيئة. ويُعدّ مستشعر الرقم الهيدروجيني لجودة المياه الأداة الأساسية لتحقيق هذا القياس.

I. ميزات أجهزة استشعار درجة حموضة جودة المياه

تحدد مستشعرات جودة المياه درجة حموضة أو قلوية المحلول المائي عن طريق قياس تركيز أيونات الهيدروجين (H⁺). وتتألف مكوناتها الأساسية من قطب كهربائي غشائي زجاجي حساس لأيونات الهيدروجين وقطب كهربائي مرجعي. وتتميز مستشعرات الحموضة الحديثة عادةً بالخصائص التالية:

1. الدقة العالية والضبط

• 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 العملية ومراقبة البيئة، وتجنب خسائر الإنتاج أو سوء تقدير جودة المياه بسبب أخطاء القياس.

2. الاستجابة السريعة

• الميزة: يتفاعل المستشعر بسرعة مع التغيرات في قيمة الرقم الهيدروجيني، ويصل عادة إلى 95% من القراءة النهائية في غضون ثوانٍ إلى عشرات الثواني.
• الميزة: تمكين التقاط التغيرات السريعة في جودة المياه في الوقت الحقيقي، وتلبية متطلبات التحكم في العملية في الوقت الحقيقي وتسهيل التعديلات في الوقت المناسب.

3. استقرار جيد

• الميزة: يمكن لأجهزة الاستشعار المصممة جيدًا الحفاظ على قراءات مستقرة لفترات طويلة في ظل ظروف تشغيل ثابتة مع الحد الأدنى من الانحراف.
• الميزة: تقلل الحاجة إلى المعايرة المتكررة، وتقلل من جهد الصيانة، وتضمن استمرارية البيانات وإمكانية مقارنتها.

4. تنوع أنواع التثبيت والاستخدام

• الميزة: للتكيف مع السيناريوهات المختلفة، تأتي أجهزة استشعار الرقم الهيدروجيني بأشكال مختلفة:
  • درجة المختبر: نماذج محمولة على شكل قلم ونماذج سطحية للاختبار الميداني السريع أو التحليل المخبري الدقيق.
  • نوع العملية عبر الإنترنت: أنواع غاطسة، أو تدفقية، أو إدخالية للمراقبة المستمرة عبر الإنترنت في الأنابيب، أو الخزانات، أو الأنهار.
• الميزة: مرونة عالية للغاية في التطبيق، وتغطي جميع السيناريوهات تقريبًا التي تتطلب قياس الرقم الهيدروجيني.

5. تتطلب الصيانة والمعايرة المنتظمة

• الميزة: هذا هو العيب الرئيسي لمستشعرات الرقم الهيدروجيني. الغشاء الزجاجي معرض للتآكل والتلف، وينضب الإلكتروليت في القطب المرجعي. لذا، يلزم إجراء معايرة دورية باستخدام محاليل عازلة قياسية (معايرة نقطتين) وتنظيف القطب.
• ملاحظة: يعتمد تكرار الصيانة على ظروف جودة المياه (على سبيل المثال، مياه الصرف الصحي والمياه ذات الدهون العالية تعمل على تسريع التلوث).

6. الذكاء والتكامل

• الميزة: غالبًا ما تدمج مستشعرات الرقم الهيدروجيني الحديثة عبر الإنترنت مستشعرات درجة الحرارة (للتعويض عن درجة الحرارة) وتدعم المخرجات الرقمية (على سبيل المثال، RS485، Modbus)، مما يسمح بالاتصال بسهولة بأجهزة PLC أو أنظمة SCADA أو المنصات السحابية للمراقبة عن بعد وتحليل البيانات.
• الميزة: تسهيل بناء أنظمة المراقبة الآلية، وتمكين التشغيل دون مراقبة ووظائف الإنذار.

II. سيناريوهات التطبيق الرئيسية

يعد استخدام أجهزة استشعار الرقم الهيدروجيني واسع الانتشار للغاية، حيث يغطي 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 التفريغ.
  • الدور: يوفر مراقبة درجة الحموضة في المدخل إنذارًا مبكرًا لصدمات مياه الصرف الصناعي؛ تتطلب عملية المعالجة البيولوجية نطاقًا مناسبًا من درجة الحموضة (عادةً 6.5-8.5) لضمان النشاط الميكروبي؛ يجب أن تتوافق درجة حموضة المياه العادمة مع المعايير قبل التصريف.
• مراقبة المياه المحيطة:
  • نقاط التطبيق: الأنهار والبحيرات والمحيطات.
  • الدور: مراقبة المسطحات المائية بحثًا عن التلوث الناتج عن الأمطار الحمضية، أو مياه الصرف الصناعي، أو مياه الصرف الحمضية من المناجم، وتقييم الصحة البيئية.

2. التحكم في العمليات الصناعية

• الصناعات الكيميائية والدوائية والغذائية والمشروبات:
  • نقاط التطبيق: المفاعلات، وخزانات الخلط، وخطوط الأنابيب، وعمليات مزج المنتجات.
  • الدور: يُعدّ الرقم الهيدروجيني (pH) معيارًا أساسيًا للعديد من التفاعلات الكيميائية، إذ يؤثر بشكل مباشر على معدل التفاعل، ونقاء المنتج، والإنتاجية، والسلامة. على سبيل المثال، في إنتاج الألبان والبيرة والمشروبات، يُعدّ الرقم الهيدروجيني (pH) عاملًا أساسيًا في التحكم في الطعم ومدة الصلاحية.
• أنظمة الغلايات ومياه التبريد:
  • نقاط التطبيق: مياه التغذية، مياه الغلايات، مياه التبريد المتداولة.
  • الدور: التحكم في درجة الحموضة ضمن نطاق محدد (عادةً قلوي) لمنع التآكل وتكلس الأنابيب والمعدات المعدنية، مما يؤدي إلى إطالة عمر الخدمة وتحسين الكفاءة الحرارية.

3. الزراعة وتربية الأحياء المائية

• تربية الأحياء المائية:
  • نقاط التطبيق: أحواض الأسماك، وخزانات الروبيان، وأنظمة تربية الأحياء المائية الدائرية (RAS).
  • الدور: الأسماك والروبيان حساسة جدًا لتغيرات الرقم الهيدروجيني (pH). يؤثر ارتفاع أو انخفاض الرقم الهيدروجيني بشكل مفرط على تنفسها واستقلابها ومناعتها، وقد يؤدي إلى الوفاة. لذا، يلزم مراقبة مستمرة واستقرار في مستوياتها.
• الري الزراعي:
  • نقاط التطبيق: مصادر مياه الري، وأنظمة التسميد بالري.
  • الدور: قد تؤثر المياه شديدة الحموضة أو القلوية على بنية التربة وكفاءة الأسمدة، وقد تضر بجذور المحاصيل. يساعد مراقبة درجة الحموضة (pH) على تحسين نسب الماء والأسمدة.

4. مياه الشرب وإمدادات المياه البلدية

• نقاط التطبيق: مصادر المياه لمحطات المعالجة، وعمليات المعالجة (على سبيل المثال، التخثر والترسيب)، والمياه النهائية، وشبكات الأنابيب البلدية.
• الدور: التأكد من أن درجة حموضة مياه الشرب تتوافق مع المعايير الوطنية (على سبيل المثال، 6.5-8.5)، وأن مذاقها مقبول، والتحكم في درجة الحموضة لتقليل التآكل في شبكة الإمداد، ومنع ظاهرة "المياه الحمراء" أو "المياه الصفراء".

5. البحث العلمي والمختبرات

• نقاط التطبيق: المختبرات في الجامعات، ومعاهد البحوث، ومراكز البحث والتطوير التابعة للشركات، ووكالات الاختبار البيئي.
• الدور: إجراء تحليل المياه والتجارب الكيميائية والثقافات البيولوجية وجميع الأبحاث العلمية التي تتطلب معرفة دقيقة بحموضة أو قلوية المحلول.

ملخص

يُعدّ مستشعر درجة حموضة المياه أداة تحليلية متطورة تقنيًا، لكنها لا غنى عنها. فدقته العالية وسرعة استجابته تجعله "حارسًا" لإدارة جودة المياه. ورغم حاجته إلى صيانة دورية، إلا أن قيمته التطبيقية لا تُضاهى. فمن مراقبة الأنهار لحماية البيئة، إلى معالجة مياه الشرب لضمان السلامة، ومن العمليات الصناعية التي تُحسّن الكفاءة، إلى الزراعة الحديثة التي تُحسّن الغلة، تلعب مستشعرات درجة الحموضة دورًا حيويًا في صمت، حيث تُعدّ عنصرًا أساسيًا في حماية جودة المياه وتحسين معايير الإنتاج.

يمكننا أيضًا تقديم مجموعة متنوعة من الحلول لـ

1. جهاز قياس جودة المياه المحمول متعدد المعايير

2. نظام العوامات العائمة لجودة المياه متعددة المعايير

3. فرشاة تنظيف أوتوماتيكية لمستشعر المياه متعدد المعلمات

4. مجموعة كاملة من الخوادم ووحدة البرامج اللاسلكية، تدعم RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN

لمزيد من أجهزة استشعار المياه معلومة،

يرجى الاتصال بشركة Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

موقع الشركة:www.hondetechco.com

هاتف: +86-15210548582