آشنایی با سنسورهای کدورت و نحوه عملکرد آنها

یکی از پارامترهای تاثیر گذار در سطح کیفی آب، کدورت است. شفافیت کلی آب با مشاهده میزان پراکندگی نور در هنگام برخورد با سطح نمونه و در دستگاه‌های خاص اندازه‌گیری می‌شود. اگر نور به طور قابل توجهی پراکنده شود، این موضوع نشان‌دهنده کدورت بالای آب است. اگر برای شما سوال است که کدورت آب چیست؟ در این زمینه می‌توان گفت که برخی از عوامل موثر در افزایش کدورت آب عبارتند از: سیلت، خاک رس، مواد آلی و معدنی، ترکیبات آلی محلول و جلبک‌ها.

سطح بالای کدورت در آب، آلودگی بالای آن را نشان می‌دهد و باید قبل از فرایندهای صنعتی و یا استفاده از آن به عنوان آب آشامیدنی تصفیه شود. اگر می‌خواهید کدورت آب را به طور منظم اندازه‌گیری کنید، برای انجام این کار باید یک سنسور کدورت سنج تهیه کنید. 

سنسورها معمولا حسگرهای خطی هستند که می‌توانند در نقاط مختلف یک سیستم صنعتی نصب شوند. پس از نصب، این حسگرها می‌توانند فورا میزان ذرات موجود در آب را تشخیص دهند. استفاده از سنسورها به صورت گسترده‌ای در صنایع مختلف کاربرد دارد که شامل موارد زیر می‌شوند:

1- خط بازگشت CIP
2- دستگاه‌های تصفیه آب صنعتی
3- تشخیص نشتی واشر و فیلتر
4- تاسیسات، دیگ‌های بخار و برج‌های خنک کننده

صرف نظر از کاربردهایی که سنسور کدورت برای آن استفاده می‌شود، این سنسور برای بررسی عملکرد درست فیلترهای تصفیه آب هم می‌تواند به‌کار برود. در ادامه مطلب به بررسی کامل عملکرد سنسورهای کدورت می‌پردازیم.

نحوه استفاده از سنسور کدورت

سنسورهای کدورت، قطعاتی کارامد بوده و قادر به تشخیص میزان شفافیت آب هستند. بعد از برخورد پرتو نور با آب، نور با ذرات موجود در آب تماس پیدا می‌کند. این ذرات باعث پراکندگی نور می‌شوند که یک حسگر کدورت قادر است به طور موثر آن را اندازه‌گیری کند. اگر پرتو نور بیش از حد انتظار پراکنده شود، به این معنی است که آب دارای سطح بالایی از آلودگی است. به خاطر داشته باشید که فقط ذرات حل نشده در آب می‌توانند باعث پراکندگی نور شوند. 

اما اگر از سنسور کدورت برای آب تصفیه شده استفاده کنید، خوانش‌هایی که از سنسور دریافت می‌کنید بسیار کم خواهد بود زیرا هیچ ذره جامدی در آب وجود ندارد. همان‌طور که قبلا ذکر شد، استفاده از سنسورهای کدورت به صورت گسترده‌ای در صنایع مختلف کاربرد دارد. همچنین می‌توان از یک سنسور کدورت در تاسیسات تصفیه آب برای تشخیص غلظت ذرات استفاده کرد که امکان تشخیص آن را به شما می‌دهد که روند فیلتراسیون به درستی انجام می‌شود یا خیر. 

در حالی که به راحتی می‌توان متوجه شد که آب کدورت بالایی دارد، سنسور کدورت اندازه‌گیری دقیقی را در اختیار شما قرار می‌دهد. تمام جامدات معلق در آب توسط سنسور اندازه‌گیری می‌شود که دقیقا به شما می‌گوید چقدر آب باید تصفیه شود. 

اهمیت اندازه‌گیری کدورت به دلیل انجام آن بستگی دارد. برای مثال سطح بالای لجن و رسوب در استخرها می‌تواند به زیستگاه ماهی‌ها و دیگر آبزیان آسیب برساند، این موضوع باعث شده تا اندازه‌گیری کدورت در استخرها اهمیت زیادی داشته باشد. 

وجود مواد جامد معلق در آب نیز احتمال نفوذ آلاینده‌های دیگر به درون آن را افزایش دهد که شامل باکتری ها و فلزات می‌شود. اگر می‌خواهید آلودگی آب را شناسایی کنید، سنسور کدورت می‌تواند به شما در انجام این کار کمک کند. 

هنگامی که به طور خاص به سلامت انسان نگاه می‌کنیم، استفاده از یک سنسور کدورت برای اطمینان از این که آب آشامیدنی حاوی آلاینده‌های زیادی نیست، مفید است. در صورتی که آب آشامیدنی حاوی سطح کدورت بالایی باشد، امکان ابتلا به برخی بیماری‌ها بعد از نوشیدن آن وجود دارد. 

به خاطر داشته باشید که پاتوژن ها می‌توانند در شرایطی که آب کدر است تغذیه کنند. اگر آلاینده‌ها به درستی حذف نشوند، احتمال رشد مجدد پاتوژن وجود دارد که ممکن است منجر به شیوع بیماری‌های منتقله از طریق آب شود. 

اندازه‌گیری کدورت آب

روشی که می‌توانید برای اندازه‌گیری کدورت آب استفاده کنید تا حد زیادی بستگی به کاربرد سنسور دارد. اگر سنسور در رودخانه قرار داده شده باشد، می‌توانید خوانش‌های آنی سطح کدورت را دریافت کنید. هنگام اندازه‌گیری کدورت در رودخانه، یک دستگاه در زمان طولانی مدت و به صورت مستقیم در آب قرار می‌گیرد. در انتهای این دستگاه سنسور کدورت قرار دارد. 

سنسور با تابش نور کوچکی به داخل آب، کدورت رودخانه را می‌خواند و پس از آن نور پراکنده می‌شود. این حسگر با تشخیص میزان بازتاب نور به سنسور، اطلاعات را مشخص می‌کند. اگر مقدار زیادی نور منعکس شود، نشان دهنده آن است که رودخانه دارای سطوح کدورت بالا و آلاینده‌های زیادی است. 

در صورتی که رودخانه کدورت بالایی داشته باشد، احتمالا متوجه خواهید شد که آب مات یا کدر است. اگر جریان آب برای مدت طولانی کم باشد، سطح کدورت حتما زیر 10 NTU خواهد بود. هم‌چنین متوجه خواهید شد که آب کمی رنگ مایل به سبز دارد. 

در زمان طوفان‌های شدید، بسیاری از ذرات شن و خاک در نزدیکی زمین به رودخانه نفوذ می‌کنند که در نتیجه آب گل آلود می‌شود. اگر سطح کدورت را در این لحظه اندازه‌گیری کنید، با رقم بالایی مواجه خواهید شد. هنگامی که آب جریان بالایی دارد، سرعت آن سریع‌تر می‌شود و در نتیجه مواد معلق به هم زده شده و از بستر رودخانه بالاتر می‌آیند. این موضوع هم می‌تواند باعث افزایش کدورت شود.

مهم‌ترین نکات برای انتخاب سنسور کدورت

چندین سنسور کدورت مختلف وجود دارد که می‌توانید برای تاسیسات یا دستگاه تصفیه آب خود استفاده کنید. سنسوری که انتخاب می‌کنید عمدتا به کاربرد آن بستگی دارد. استفاده از سنسورهای کدورت برای تعیین شفافیت عوامل زیر کاربرد دارد:

1- فاضلاب
2- آب 
3- نوشیدنی‌ها
4- مواد شیمیایی

سنسورهای کدورت سنج در سه نوع مختلف موجود هستند که در ادامه به بررسی طرز کار و کاربرد هر یک می‌پردازیم:

حسگرهای نفلومتریک

اگر تمایل به اندازه‌گیری کدورت آب آشامیدنی دارید، استفاده از سنسور نفلومتر می‌تواند گزینه مناسبی برای شما باشد. حسگر نفلومتری می‌تواند نحوه پراکندگی نور را تشخیص دهد، این حسگرهای خاص از یک آشکار ساز نور و لامپ LED استفاده می‌کنند که در زاویه 90 درجه قرار دارد.

هنگامی که لامپ روشن می‌شود، یک پرتو مستقیما به محیط می‌تابد و پس از آن نور در صورتی که به ذرات برخورد کند، پراکنده می‌شود. هنگامی که نور پراکنده شود، بازتابی ایجاد می‌شود که حسگر می‌تواند آن را اندازه‌گیری کند. اگر انعکاس نور شدت بالایی داشته باشد، سنسور خوانش کدورت بالایی را نشان می‌دهد. 

حسگرهای جامدات معلق

سنسورهای جامدات معلق برای اندازه‌گیری کدورت بالا مناسب هستند. در واقع این نوع سنسورها، معمولا برای اندازه‌گیری کدورت فاضلاب به کار می‌روند. این حسگرها از تکنیک پراکندگی نور پشتی استفاده می‌کنند و به دو آشکار ساز نور در کنار لامپ LED مجهز هستند. هر ذره جامد در آب باعث پراکندگی موثر نور می‌شود. هنگامی که آشکار ساز، نور پراکنده شده را دریافت می‌کنند، امکان تعیین سطح جامدات معلق در آب برای این سیستم ها فراهم می‌شود. همان‌طور که قبلا ذکر شد، این سنسورها در مواقعی که با کدورت بالا سروکار داریم، ایده آل هستند. 

حسگرهای جذب

اگر مقدار کدورت به شدت نوسان پیدا می‌کند، ممکن است بخواهید از سنسورهای جذب استفاده کنید. سنسورهای جذب با اندازه‌گیری جذب نور ذرات موجود در آب عمل می‌کنند. این سنسورها به آشکارساز نور و البته لامپ مجهز هستند. تفاوت اصلی بین سنسورهای نفلومتریک و سنسورهای جذب در این است که آشکار ساز نور در یک سنسور جذب، مقابل لامپ قرار می‌گیرد. ذرات موجود در آب، نور را تضعیف می‌کنند که به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌شود. این عملیات، میزان کدورت را در آب نشان می‌دهد. 

مزایای سنسورهای کدورت

اندازه‌گیری کیفیت آب با سنسور کدورت، مزیت‌های متمایزی دارد. به عنوان مثال، سنسورها و ابزارهای کدورت متعددی وجود دارند که می‌توانند اندازه‌گیری سطح کیفی آب را در هر برنامه‌ای در خود جای دهند. همراه با سنسورهای کدورت، می‌توانید فرستنده‌های کدورت و لوازم جانبی مورد نیاز برای اندازه‌گیری دقیق را نیز تهیه کنید. 

هم‌چنین در مورد نحوه استفاده از سنسورهای کدورت، انعطاف زیادی وجود دارد. به عنوان مثال می‌توانید این سنسورها را در یک مجموعه برای اندازه‌گیری خطی یا درون یک لوله نصب کنید. هم چنین می‌توانید سنسورها را در حوضچه، مخزن یا کانال سر باز قرار دهید. یکی دیگر از مزیت‎های قابل توجه استفاده از سنسورهای کدورت، نمایش میزان این پارامتر به چند واحد مختلف شامل FTU، NTU و FNU است.  

به طور کلی استفاده از سنسورهای کدورت بسیار آسان است و نتایج سریعی را در اختیار شما قرار می‌دهد. کدورت سنج‌ها ابزارهای مقرون به صرفه‌ای هستند که نتایج دقیقی را ارائه می‌دهند. از این نتایج می‌توان برای افزایش بازده یا کاهش مواد مصرفی  CIP در دستگاه‎‌های تصفیه آب صنعتی استفاده کرد. اکنون که درک بهتری از نحوه عملکرد سنسورهای کدورت دارید، تنها کاری که باید انجام دهید این است که سنسوری را که به بهترین وجه برای شرایط شما مناسب است انتخاب کنید.

«سایت آبین انواع ابزارهای اندازه گیری را با برندهای مختلف ارائه کرده و فرصت دریافت مشاوره رایگان را در اختیار شما قرار داده است. در صورت تمایل برای خرید کالا و نیاز به دریافت مشاوره با مراجعه به www.abin.ir با ما در ارتباط باشید.»