Η βιομηχανία επεξεργασίας νερού περιλαμβάνει τέσσερα βασικά στάδια: "λήψη ακατέργαστου νερού - επεξεργασία καθαρισμένου νερού - επεξεργασία λυμάτων - επαναχρησιμοποίηση ανακτημένου νερού". Η παρακολούθηση της στάθμης σε κάθε στάδιο επηρεάζει άμεσα τη σταθερότητα της διαδικασίας, την ποιότητα του εξερχόμενου νερού και το λειτουργικό κόστος. Οι παραδοσιακές συσκευές μέτρησης στάθμης (όπως τύπου πλωτήρα και υποβρύχιες) συχνά αποτυγχάνουν σε σενάρια επεξεργασίας νερού λόγω προβλημάτων όπως μόλυνση του μέσου (ίζημα, αιωρούμενα στερεά), περιβαλλοντικές παρεμβολές (αφρός, διάβρωση) και συχνές ανάγκες συντήρησης. Αξιοποιώντας τη μη επαφή μέτρηση, τις ισχυρές δυνατότητες κατά των παρεμβολών και τις χαμηλές απαιτήσεις συντήρησης, οι υπερηχητικοί πομποί στάθμης έχουν γίνει βασικός εξοπλισμός για την παρακολούθηση της στάθμης σε όλη τη διαδικασία επεξεργασίας νερού. Η εφαρμογή τους απαιτεί προσαρμοσμένο σχεδιασμό με βάση τα λειτουργικά χαρακτηριστικά κάθε σταδίου.
Η λήψη ακατέργαστου νερού σηματοδοτεί το σημείο εκκίνησης της επεξεργασίας νερού, με κοινά σενάρια που περιλαμβάνουν δεξαμενές, ποτάμια και σημεία λήψης υπόγειων υδάτων. Η βασική απαίτηση παρακολούθησης είναι η παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο της αποθήκευσης ακατέργαστου νερού για την αποφυγή διακυμάνσεων της διαδικασίας που προκαλούνται από ανεπαρκή ή υπερβολική λήψη νερού. Παρακάτω παρατίθενται τα λειτουργικά προβλήματα αυτού του σταδίου και οι λύσεις προσαρμογής για υπερηχητικούς πομπούς στάθμης:
- Θολό Μέσο: Το ακατέργαστο νερό περιέχει μεγάλες ποσότητες ιζημάτων και φυκών (π.χ., η θολερότητα του ποταμού υπερβαίνει τα 500 NTU κατά τις περιόδους πλημμυρών). Οι αισθητήρες των παραδοσιακών υποβρύχιων πομπών στάθμης είναι επιρρεπείς σε ρύπανση, οδηγώντας σε σημαντική απόκλιση μέτρησης.
- Παρεμβολές Ακραίων Καιρικών Συνθηκών: Καιρικά φαινόμενα όπως οι έντονες βροχοπτώσεις και οι τυφώνες προκαλούν ξαφνικές αυξήσεις και πτώσεις στα επίπεδα ακατέργαστου νερού. Η ταραγμένη ροή νερού δημιουργεί επίσης κύματα, επηρεάζοντας τη σταθερότητα της μέτρησης.
- Σκληρό Υπαίθριο Περιβάλλον: Τα σημεία λήψης βρίσκονται κυρίως σε εξωτερικούς χώρους, αντιμετωπίζοντας διακυμάνσεις θερμοκρασίας από -20℃ έως 40℃, υψηλή υγρασία και κινδύνους κεραυνών. Ο εξοπλισμός πρέπει να έχει υψηλή προστασία και αντοχή σε κεραυνούς.
- Επιλέξτε μοντέλα με εύρος χωρίς φορτίο 30% υψηλότερο από το πραγματικό βάθος λήψης νερού (π.χ., εύρος 15 μέτρων για σημείο λήψης 10 μέτρων) για να διατηρήσετε πλεονασμό για την εξασθένηση του σήματος που προκαλείται από τα κύματα και το ίζημα.
- Χρησιμοποιήστε αισθητήρες από ανοξείδωτο χάλυβα 316L (ανθεκτικό σε εξωτερική διάβρωση) με βαθμό προστασίας IP68. Ορισμένα μοντέλα είναι εξοπλισμένα με μονάδες προστασίας από κεραυνούς (σύμφωνα με το πρότυπο GB/T 17626.5) για να αντιστέκονται στις παρεμβολές κεραυνών.
- Υιοθετήστε ένα σχέδιο τροφοδοσίας 24V DC ευρείας τάσης για να προσαρμοστείτε στις διακυμάνσεις τάσης από εξωτερικές γεννήτριες ή συστήματα ηλιακής ενέργειας.
- Ενεργοποιήστε τον "αλγόριθμο φιλτραρίσματος κυμάτων": Εξομαλύνετε τις διακυμάνσεις στάθμης που προκαλούνται από τα κύματα, υπολογίζοντας τον μέσο όρο 10 συνόλων δεδομένων εντός 10 δευτερολέπτων, μειώνοντας το εύρος διακύμανσης δεδομένων από ±10cm σε ±2cm.
- Δυναμική ρύθμιση κατωφλίου: Ρυθμίστε το κατώφλι ανίχνευσης ηχούς με βάση τη θολερότητα του ακατέργαστου νερού (συνδεδεμένο με μετρητές θολερότητας επί τόπου στο σημείο λήψης). Το κατώφλι αυξάνεται αυτόματα όταν αυξάνεται η θολερότητα για την αποφυγή εσφαλμένων κρίσεων που προκαλούνται από σήματα διάσπαρτα από ίζημα.
- Εγκαταστήστε τον αισθητήρα σε θέση του σημείου λήψης μακριά από την πρόσκρουση της ροής νερού (π.χ., την πλατφόρμα του πύργου λήψης) και προσθέστε μια ασπίδα κυμάτων (από μέταλλο ή PVC) από κάτω για να μειώσετε την επίδραση της διαταραχής της ροής νερού στη δέσμη ηχητικών κυμάτων.
- Για σημεία λήψης βαθιών φρεατίων, χρησιμοποιήστε έναν συνδυασμό "αισθητήρα + σωλήνα κυματοδήγησης". Ο σωλήνας κυματοδήγησης έχει εσωτερική διάμετρο 100-150mm για να αποφευχθεί η αντανάκλαση από το τοίχωμα του φρεατίου και η παρεμβολή της ροής νερού, ελέγχοντας το σφάλμα εντός ±1cm για εύρος 10 μέτρων.
- Συνθήκες Λειτουργίας: Το βάθος λήψης της δεξαμενής είναι 8 μέτρα, η θολερότητα φτάνει τα 800 NTU κατά τις περιόδους πλημμυρών και η ελάχιστη θερμοκρασία το χειμώνα είναι -15℃. Οι παραδοσιακοί πομποί στάθμης πλωτήρα απαιτούν καθαρισμό δύο φορές το μήνα λόγω εμπλοκής ιζημάτων, με σφάλμα μέτρησης ±15cm κατά τη διάρκεια έντονων βροχοπτώσεων.
- Λύση: Επιλέξτε έναν υπερηχητικό πομπό στάθμης με εύρος 12 μέτρων, προστασία IP68 και μονάδα προστασίας από κεραυνούς, σε συνδυασμό με ασπίδα κυμάτων και αλγόριθμο φιλτραρίσματος κυμάτων.
- Αποτελέσματα: Η ακρίβεια μέτρησης διατηρείται σταθερά στα ±2cm, με 18 μήνες λειτουργίας χωρίς συντήρηση. Δεν εμφανίζονται άλματα δεδομένων κατά τη διάρκεια έντονων βροχοπτώσεων και η συσκευή λειτουργεί κανονικά σε χαμηλές θερμοκρασίες το χειμώνα, μειώνοντας το κόστος συντήρησης κατά 90%.
Η επεξεργασία καθαρισμένου νερού είναι το βασικό στάδιο καθαρισμού του ακατέργαστου νερού σε νερό βρύσης. Τα βασικά σενάρια παρακολούθησης περιλαμβάνουν δεξαμενές κατακρήμνισης, δεξαμενές φίλτρων και δεξαμενές καθαρού νερού. Η βασική απαίτηση είναι η διασφάλιση σταθερής απόδοσης κατακρήμνισης, απόδοσης φιλτραρίσματος και αποθήκευσης καθαρού νερού μέσω ακριβούς ελέγχου στάθμης. Παρακάτω παρατίθενται τα λειτουργικά προβλήματα και οι λύσεις προσαρμογής για αυτό το στάδιο:
- Τεχνική Προσαρμογή: Χρησιμοποιήστε έναν αισθητήρα χαμηλής συχνότητας 25kHz (με ισχυρή διείσδυση για να περάσει μέσα από λεπτά στρώματα πλωτής σκωρίας) και ενεργοποιήστε τον "αλγόριθμο φιλτραρίσματος πλωτής σκωρίας" — εξαλείψτε αυτόματα τις παρεμβολές πλωτής σκωρίας προσδιορίζοντας τις διαφορές μεταξύ των ηχών πλωτής σκωρίας (ασθενές πλάτος, μεγάλη διάρκεια) και των ηχών επιφάνειας υγρού (ισχυρό πλάτος, απότομη άνοδος).
- Πρακτικά Αποτελέσματα: Μετά την εφαρμογή σε μια δεξαμενή κατακρήμνισης 8 μέτρων ενός υδραγωγείου, το σφάλμα μέτρησης εξακολουθεί να ελέγχεται εντός ±1cm, ακόμη και όταν το πάχος της πλωτής σκωρίας φτάνει τα 10cm. Το αποτέλεσμα κατακρήμνισης είναι σταθερό και η θολερότητα του εξερχόμενου μειώνεται από 0,5 NTU σε 0,3 NTU.
- Τεχνική Προσαρμογή: Υιοθετήστε τη λειτουργία "ενεργοποίησης στάθμης δύο σημείων" — ενεργοποιήστε τη διαδικασία αντίστροφης πλύσης όταν η στάθμη της δεξαμενής φίλτρου πέσει στο 1 μέτρο (αυξημένη αντίσταση φιλτραρίσματος). σταματήστε την αντίστροφη πλύση όταν η στάθμη ανέβει στα 3 μέτρα μετά την ολοκλήρωση της αντίστροφης πλύσης. Ολόκληρη η διαδικασία τροφοδοτείται σε πραγματικό χρόνο από τον υπερηχητικό πομπό στάθμης.
- Πρακτικά Αποτελέσματα: Μετά την εφαρμογή στις δεξαμενές φίλτρων ενός εργοστασίου καθαρισμού νερού, ο χρόνος απόκρισης ενεργοποίησης αντίστροφης πλύσης μειώνεται από 10 δευτερόλεπτα σε 1 δευτερόλεπτο, η κατανάλωση νερού αντίστροφης πλύσης μειώνεται κατά 15% και η διάρκεια ζωής των μέσων φίλτρου παρατείνεται κατά 2 χρόνια.
- Τεχνική Προσαρμογή: Επιλέξτε μοντέλα υψηλής ακρίβειας (ακρίβεια ±0,2% FS) που υποστηρίζουν επικοινωνία Modbus-RTU για ενσωμάτωση στο σύστημα προγραμματισμού παροχής νερού. Τα δεδομένα στάθμης σε πραγματικό χρόνο μεταδίδονται για σύνδεση με αντλίες νερού, επιτρέποντας τον αυτόματο έλεγχο της "αναπλήρωσης νερού σε χαμηλά επίπεδα και του τερματισμού της αντλίας σε υψηλά επίπεδα".
- Πρακτικά Αποτελέσματα: Μετά την εφαρμογή σε μια δεξαμενή καθαρού νερού εύρους 15 μέτρων μιας κομητείας, η διακύμανση της πίεσης παροχής νερού μειώνεται από ±0,2MPa σε ±0,05MPa, βελτιώνοντας σημαντικά την εμπειρία χρήσης νερού των κατοίκων και το ποσοστό ατυχημάτων υπερχείλισης μειώνεται από 3 φορές ετησίως σε μηδέν.
Η επεξεργασία λυμάτων είναι ένα βασικό στάδιο στον κύκλο του νερού. Τα βασικά σενάρια παρακολούθησης περιλαμβάνουν δεξαμενές εξισορρόπησης, δεξαμενές αερισμού, δεξαμενές δευτεροβάθμιας κατακρήμνισης και δεξαμενές πάχυνσης ιλύος. Οι συνθήκες λειτουργίας είναι περίπλοκες και σκληρές, απαιτώντας υψηλές δυνατότητες κατά της ρύπανσης, κατά της διάβρωσης και κατά των παρεμβολών των πομπών στάθμης.
- Προβληματικό Σημείο: Ένα σταθερό στρώμα αφρού 20-30cm σχηματίζεται στην επιφάνεια του υγρού κατά τη διάρκεια του αερισμού. Οι παραδοσιακοί πομποί στάθμης αναγνωρίζουν εσφαλμένα την επιφάνεια του αφρού ως την πραγματική επιφάνεια του υγρού, με αποτέλεσμα σφάλμα ±15cm.
- Λύση:
- Υλικό: Χρησιμοποιήστε έναν πομπό εκπομπής υψηλής ισχύος 15W (για να ενισχύσετε τη διείσδυση των ηχητικών κυμάτων), με την επιφάνεια του αισθητήρα επικαλυμμένη με πολυτετραφθοροαιθυλένιο (PTFE) για την αποφυγή προσκόλλησης αφρού.
- Αλγόριθμος: Ενεργοποιήστε τη "βελτιωμένη λειτουργία φιλτραρίσματος αφρού" — επεκτείνετε τον χρόνο ανίχνευσης ηχούς στα 100ms για να καταγράψετε την πραγματική ηχώ της επιφάνειας του υγρού κάτω από τον αφρό και διορθώστε την ταχύτητα του ήχου μέσω αντιστάθμισης θερμοκρασίας (η θερμοκρασία της δεξαμενής αερισμού κυμαίνεται κατά 5-10℃).
- Αποτέλεσμα: Μετά την εφαρμογή σε μια δεξαμενή αερισμού 10 μέτρων ενός εργοστασίου επεξεργασίας λυμάτων χημικού βιομηχανικού πάρκου, το σφάλμα μέτρησης μειώνεται από ±15cm σε ±2cm, καλύπτοντας πλήρως την απαίτηση ελέγχου της διαδικασίας ±5cm.
- Προβληματικό Σημείο: Τα βιομηχανικά λύματα (π.χ., λύματα γαλβανισμού, λύματα αποχρωμάτισης) περιέχουν ισχυρά οξέα και αλκάλια (pH=1-13) και ιόντα βαρέων μετάλλων. Οι παραδοσιακοί μεταλλικοί αισθητήρες διαβρώνονται εντός 3-6 μηνών.
- Λύση:
- Υλικό Αισθητήρα: Χρησιμοποιήστε πλήρως επικαλυμμένους με PTFE αισθητήρες (συμπεριλαμβανομένων των περιβλημάτων και των διεπαφών καλωδίων) με αντοχή στη διάβρωση σύμφωνα με το πρότυπο ISO 10289, ικανούς να αντέχουν σε ακραίες συνθήκες pH=1-14.
- Σχεδιασμός Ανθεκτικός στην Έκρηξη: Για απαιτήσεις ανθεκτικότητας στην έκρηξη σε χημικά βιομηχανικά πάρκα, επιλέξτε υπερηχητικούς πομπούς στάθμης με βαθμό ανθεκτικότητας στην έκρηξη Ex d IIC T6 για την αποφυγή ατυχημάτων ασφαλείας που προκαλούνται από μείγματα πετρελαίου-αερίου.
- Αποτέλεσμα: Μετά την εφαρμογή σε μια δεξαμενή λυμάτων αποχρωμάτισης 5 μέτρων ενός εργοστασίου γαλβανισμού, ο αισθητήρας λειτουργεί για 24 μήνες χωρίς ζημιά από διάβρωση. Η διάρκεια ζωής του είναι 4 φορές μεγαλύτερη από αυτήν του παραδοσιακού εξοπλισμού και το κόστος συντήρησ
Το μήνυμά σας πρέπει να αποτελείται από 20-3.000 χαρακτήρες!
