Guía en línea de integración de sistemas y selección de sensores de turbidez de calidad del agua: Aplicación de NBL-WQ-TS en el monitoreo de la calidad del agua industrial

I. Antecedentes del proyecto y requisitos de aplicación industrial

En los proyectos de monitoreo en línea de la calidad del agua, la turbidez es un indicador importante para juzgar los cambios en partículas suspendidas, sustancias coloidales, sedimentos, materia orgánica, microorganismos y otras impurezas insolubles en cuerpos de agua. Para los integradores de sistemas, las empresas de ingeniería ambiental, los proveedores de plataformas de agua inteligentes y los contratistas de automatización industrial, el monitoreo de la turbidez no es una cuestión de adquisición de un solo instrumento, sino un componente importante para determinar si todo el sistema de monitoreo de la calidad del agua puede operar de manera estable, si los datos se pueden conectar a la plataforma y si el mantenimiento en el sitio es controlable.

En proyectos de ingeniería reales, los sensores de turbidez en línea se suelen utilizar para los siguientes requisitos:

• Monitorear los cambios de turbidez en el agua cruda, el agua de proceso y el agua de descarga;

• Determinar el efecto del tratamiento de sedimentación, filtración, floculación y otros enlaces del proceso;

• Proporcionar datos continuos para PLC, RTU, SCADA o plataformas en la nube;

• Activar alarmas, control de vinculación o respuesta de operación y mantenimiento en caso de calidad anormal del agua;

• Forme un sistema de monitoreo de calidad del agua multiparamétrico junto con pH, oxígeno disuelto, conductividad, ORP, nitrógeno amoniacal y otros sensores.

Para el personal de adquisiciones del extremo B, al seleccionar sensores de turbidez, no solo se debe prestar atención al alcance y la precisión, sino también al protocolo de comunicación, el modo de suministro de energía, el método de instalación, el grado de protección, la estabilidad a largo plazo, el ciclo de mantenimiento y la compatibilidad del sistema.

El sensor de turbidez en línea integrado NiuBoL NBL-WQ-TS adopta el principio de medición de luz dispersa de 90 grados, admite la interfaz RS485 y el protocolo Modbus RTU y es adecuado para las necesidades de integración de proyectos, como sensores de monitoreo de turbidez de calidad del agua industrial, sensores de turbidez de agua inteligentes y sensores de turbidez de monitoreo de calidad del agua en línea.

II. Concepto básico y significado técnico de la turbidez

La turbidez es la caracterización óptica de la transparencia del agua. Cuando en el agua hay arena, arcilla, plancton, desechos orgánicos, partículas coloidales o microorganismos, la luz incidente será dispersada o absorbida por las partículas, lo que hará que la muestra de agua parezca turbia en diversos grados.

Cabe señalar que la turbidez no es equivalente a la concentración de sólidos en suspensión. La concentración de sólidos suspendidos generalmente representa la masa de partículas sólidas por unidad de volumen de muestra de agua, mientras que la turbiedad refleja el efecto de dispersión de las partículas sobre la luz. El número, el tamaño de las partículas, la forma, el color y el índice de refracción de las partículas afectarán las lecturas de turbidez.

En aplicaciones de ingeniería, la turbidez se utiliza a menudo para los siguientes criterios:

• Si el proceso de tratamiento del agua es estable;

• Si el sistema de filtración tiene un avance o un bloqueo;

• Si los ríos, lagos y embalses se ven afectados por sedimentos o contaminación;

• Si los sólidos en suspensión en las masas de agua de acuicultura son demasiado elevados;

• Si hay entrada anormal de partículas en el agua de circulación industrial o en los sistemas de drenaje.

La unidad de turbidez común es NTU, es decir, unidad de turbidez nefelométrica, generalmente llamada unidad de turbidez dispersa en chino.

III. Posición del producto en el sistema

En un sistema completo de monitoreo de la calidad del agua, el sensor de turbidez en línea NiuBoL NBL-WQ-TS está ubicado en la capa de detección en el sitio, responsable de recopilar datos de turbidez y temperatura en el cuerpo de agua y cargarlos en el sistema superior a través de la interfaz RS485 Modbus RTU.

La estructura típica del sistema es la siguiente:

Cuerpo de agua in situ → Sensor de turbidez en línea NBL-WQ-TS → RS485 / Modbus RTU → PLC, RTU, recopilador de datos o puerta de enlace industrial → 4G, Ethernet, LoRa o red de fibra óptica → Sistema SCADA, plataforma en la nube o plataforma de gestión inteligente del agua → Visualización de datos, vinculación de alarmas, análisis de informes, operación y mantenimiento remotos

En proyectos de integración de sistemas, el sensor puede usarse como una unidad de medición de turbidez independiente o combinarse con otros sensores de calidad del agua para formar una estación de monitoreo multiparamétrico. Por ejemplo:

• pH + Turbidez + Conductividad para monitoreo en línea de calidad del agua convencional;

• Turbidez + Sólidos en suspensión + Nivel de líquido para bocas de descarga o estaciones de tratamiento de aguas residuales;

• Turbidez + Oxígeno disuelto + Temperatura para acuicultura;

• Turbidez + Precipitación + Nivel de agua para cauces fluviales y monitoreo hidrológico.

IV. Compatibilidad de comunicación y protocolo

Para proyectos de ingeniería, si el sensor se puede conectar fácilmente al sistema existente a menudo afecta directamente el ciclo de implementación del proyecto y los costos de depuración.

NiuBoL NBL-WQ-TS admite la interfaz de comunicación RS485 y el protocolo Modbus RTU, adecuado para acceder a varios sistemas de control industrial y IoT.

1. Ventajas de la interfaz RS485

RS485 es una interfaz de comunicación digital comúnmente utilizada en sitios industriales, adecuada para monitoreo de la calidad del agua, monitoreo ambiental, control de automatización y proyectos de adquisición remota. Sus principales ventajas de ingeniería incluyen:

• Admite comunicaciones a mayor distancia;

• Fuerte capacidad antiinterferente;

• Puede realizar una conexión de bus de múltiples dispositivos;

• Adecuado para cableado in situ y adquisición centralizada;

• Compatible con la mayoría de PLC, RTU y gateways industriales.

2. Compatibilidad del protocolo Modbus RTU

Modbus RTU es un protocolo de comunicación ampliamente utilizado en el campo de la automatización industrial. Para los integradores de sistemas, el uso del protocolo Modbus RTU puede reducir la dificultad del desarrollo secundario.

V. Principio de funcionamiento del sensor de turbidez

El sensor de turbidez en línea integrado NiuBoL NBL-WQ-TS adopta el método de medición de turbidez por luz dispersa. Cuando un rayo de luz ingresa a la muestra de agua, las partículas en el agua harán que la luz se disperse. El sensor detecta la intensidad de la luz dispersa en una posición de 90 grados desde la dirección de la luz incidente, la compara con el valor de calibración interna y, después del procesamiento de linealización, finalmente genera el valor de turbidez.

El método de medición de luz dispersada de 90 grados es adecuado para el monitoreo de cuerpos de agua de turbidez baja y media-baja y tiene buena aplicabilidad de ingeniería en agua potable, agua superficial, cuerpos de agua ambientales y monitoreo de agua de proceso.

VI. Parámetros técnicos del sensor de turbidez en línea integrado NBL-WQ-TS

VII. Características clave de ingeniería

7.1 Medición de luz dispersa de 90 grados, adecuada para monitoreo en línea

7.2 Salida RS485 Modbus RTU, conveniente para la integración del sistema

7.3 Protección IP68, admite instalación sumergible

7.4 Compensación automática de temperatura, mejora la estabilidad de los datos

7.5 Diseño de bajo consumo de energía, adecuado para estaciones de monitoreo remoto

VIII. Escenarios de aplicación sistemática de sensores de turbidez

1. Monitoreo de la calidad del agua para el tratamiento de aguas residuales

Los datos de turbidez se pueden utilizar para juzgar la sedimentación, la filtración y la estabilidad del efluente...

2. Control del Proceso de Tratamiento de Agua Potable

En plantas de agua y proyectos de suministro de agua, la turbidez es un indicador importante...

3. Monitoreo de la calidad del agua en acuicultura

En el cultivo en estanques, la cría industrial y los sistemas de acuicultura de recirculación...

4. Monitoreo del medio ambiente del agua de ríos y lagos

Los proyectos de monitoreo de ríos, lagos, embalses y humedales generalmente requieren una recopilación continua y a largo plazo de datos sobre la calidad del agua.

IX. Guía de selección del sensor de turbidez

X. Precauciones de integración del sistema

1. El punto de instalación debe ser representativo.

2. Evite la interferencia de burbujas

3. Preste atención a la protección contra tensiones del cable.

4. Preste atención a la limpieza de cristales ópticos.

5. Hacer una buena conexión a tierra y antiinterferencias.

6. Establecer un mecanismo de calibración y verificación de datos.

Preguntas frecuentes

P1:¿Qué mide el sensor de turbidez en línea?

A:Mide el grado de dispersión de la luz por las partículas en el cuerpo de agua, no directamente la concentración de masa de sólidos suspendidos.

P2:¿Cuáles son las ventajas del método de luz difusa de 90 grados?

A:Calcula la turbidez detectando la intensidad de la luz dispersa en la dirección perpendicular a la luz incidente, lo que es adecuado para el monitoreo en línea de la calidad del agua, especialmente cuerpos de agua de turbidez baja y media-baja.

P3:¿Se pueden convertir directamente la turbidez y la concentración de sólidos en suspensión?

A:Generalmente no. La turbidez se ve afectada por el número, tamaño, forma, color e índice de refracción de las partículas, mientras que la concentración de sólidos suspendidos es la concentración de masa. No existe una relación proporcional fija entre ambos.

P4:¿Qué rango se debe seleccionar para proyectos de agua potable?

A:Para agua potable, agua filtrada y cuerpos de agua de baja turbidez, generalmente se recomienda el rango 0～20 NTU.

P5:¿Qué rango se debe seleccionar para proyectos de tratamiento de aguas residuales?

A:Para el tratamiento de aguas residuales, salidas de descarga y escenarios con alto contenido de sólidos en suspensión, generalmente se recomienda el rango 0～1000 NTU.

P6:¿RS485 Modbus RTU es adecuado para proyectos de agua inteligentes?

A:Sí. Es conveniente conectarse a PLC, RTU, recolectores de datos y puertas de enlace industriales.

P7:¿NBL-WQ-TS es adecuado para estaciones de monitoreo desatendidas?

A:Sí. El bajo consumo de energía y la protección IP68 lo hacen adecuado para estaciones remotas.

P8:¿Se puede personalizar la longitud del cable?

A:Sí. El estándar es de 5 metros, se pueden personalizar otras longitudes.

P9:¿Puede formar un sistema multiparamétrico con otros sensores de calidad del agua?

A:Sí. Se puede combinar con pH, conductividad, oxígeno disuelto, ORP, nitrógeno amoniacal, etc.

P10:¿Qué información debe confirmarse durante la adquisición del proyecto?

A:Alcance, precisión, voltaje de la fuente de alimentación, protocolo de comunicación, método de instalación, longitud del cable, grado de protección, profundidad del agua en el sitio, condiciones de mantenimiento y requisitos de interfaz superior del sistema.

Resumen

Para los integradores de sistemas de monitoreo de la calidad del agua, los proveedores de soluciones IoT, los contratistas de ingeniería ambiental y el personal de adquisiciones industriales, el valor central de los sensores de turbidez en línea no es solo la medición de un solo punto, sino también si pueden conectarse de manera estable a todo el sistema de monitoreo y proporcionar datos utilizables, rastreables y escalables durante la operación a largo plazo.

El sensor de turbidez en línea NiuBoL NBL-WQ-TS adopta el principio de medición de luz dispersa de 90 grados, admite comunicación RS485 Modbus RTU y tiene protección IP68, compensación automática de temperatura, bajo consumo de energía y capacidades de instalación sumergible. Su configuración de parámetros es adecuada para proyectos de tratamiento de agua potable, tratamiento de aguas residuales, acuicultura, monitoreo ambiental de ríos y lagos, agua de procesos industriales y agua inteligente IoT.

Hoja de datos del sensor de calidad del agua

Sensor de calidad del agua NBL-WQ-CL Sensor de cloro residual en línea.pdf   

Sensor de oxígeno disuelto de fluorescencia en línea NBL-WQ-DO.pdf   

Sensor de calidad del agua con nitrógeno y amoniaco NBL-WQ-NHN.pdf   

NBL-WQ-COD Calidad del agua en línea COD Sensor.pdf   

NBL-WQ-PH Sensor de calidad del agua pH en línea.pdf   

Sensor de conductividad de calidad del agua NBL-WQ-EC.pdf   

NBL-WQ-BOD-4A en línea BOD Sensor.pdf    

Sensor de calidad del agua de turbidez en línea NBL-WQ-TS.pdf

Sensor de turbidez de calidad del agua NBL-WQ-TS-4A.pdf

Sensor de turbidez en línea NBL-WQ-TS-4S.pdf