Eine vollständige Anleitung zur Funktionsweise von Wasserqualitätssensoren

Ungefähr 71 % unseres Planeten besteht aus Wasser, und nicht alles Wasser ist für verschiedene Zwecke geeignet. Das liegt daran, dass die Wasserqualität unterschiedlich ist und ihre Qualität eine entscheidende Komponente dafür ist, dass Wasser für verschiedene Zwecke nützlich ist. Zu den Wassernutzungen zählen der tägliche Haushaltsverbrauch und industrielle Prozesse. Um Wasser für solche Zwecke fit zu machen, Wasserqualitätssensoren sind ein Wunderwerk der Technik, das umfassende Informationen über die Sicherheit und Reinheit von Wasser liefert 

Die Grundlagen von Wasser und Arten von Wasserqualitätssensoren

Wenn wir über Wasserqualität sprechen, geht es nicht nur um die Klarheit des Wassers. Stattdessen deckt es verschiedene Parameter ab, darunter:

·  Trübung

·  PH-Werte

·  Mikrobieller Gehalt

Unterschiedliche Wasseranwendungen erfordern unterschiedliche Qualitätsparameter, und mit diesen Sensoren können wir problemlos detaillierte Informationen über die Wasserqualität erhalten. Da ein Sensor nicht alle Tests abdecken kann, verwenden wir für Wasser verschiedene Qualitätssensoren, darunter die folgenden:

1  Physikalische Sensoren helfen bei der Messung von Dingen wie Trübung und Temperatur

2  Chemische Sensoren können die Nährstoffkonzentration, den pH-Wert und Informationen zu gelöstem Sauerstoff messen.

3  Biologische Sensoren erfassen das Vorhandensein und den Anteil biologischer Organismen im Wasser.

Jeder dieser Sensoren verwendet eine andere Technologie. Chemische Sensoren verwenden beispielsweise elektrochemische Methoden, physikalische Sensoren verwenden optische Technologie und biologische Sensoren verwenden mikrobielle Erkennungstechnologie.

Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Funktionsweise von Wasserqualitätssensoren.

Die Funktionsweise dieser Sensoren ist in mehrere Schritte unterteilt, die Teil des gesamten Prozesses sind. Hier sind die Details zu allen Ereignissen, die in jedem Schritt stattfinden:

1  Installation

Der erste Schritt in diesem Prozess ist die Bereitstellung, Platzierung und Installation. Dies ist wichtig, da der Sensor an der perfekten Stelle angebracht werden muss, um die Wasserqualität zu messen. Wichtig ist, dass das Nachweiselement, auch Sensorsonde genannt, in direkten Kontakt mit der Wasserprobe kommt.

Der Sensor muss direkten Kontakt zur Quelle haben, unabhängig davon, ob das Wasser wie ein Fluss, ein Wasserhahn oder aus einem See fließt. Auf diese Weise kann der Sensor verschiedene Parameter der Quelle genau messen.

2  Erkennung der Wasserqualität

Nach erfolgreicher Bereitstellung und Installation kann der Sensor mit der Erkennung der Wasserqualität beginnen. Beachten Sie, dass nicht jeder Sensor alles über die Wasserqualität messen kann. Für unterschiedliche Messgrößen und Parameter werden unterschiedliche Sensoren verwendet. Zum Beispiel:

·  Um das zu testen Trübung des Wassers Dabei wird Licht ins Wasser abgegeben und der Sensor misst die Streulichtmenge

·  Bei der pH-Prüfung misst eine Glaselektrode die Wasserstoffionenkonzentration im Wasser

·  Ein elektrochemischer Prozess überprüft die Strommessung nach der Sauerstoffreduktion auf Messung von gelöstem Sauerstoff

Auf diese Weise kann jeder Sensor die ihm zugewiesene Wasserqualität messen.

3  Signalumwandlung

Die vom Sensor erfassten Daten sind nicht darstellbar, da es sich um Rohsignale handelt. Der nächste Schritt nach der Qualitätserkennung ist also die Konvertierung dieser Rohdatensignale. Die meisten Sensoren geben analoge Signale aus und wir wandeln sie in digitale Signale um. Dies liegt daran, dass digitale Signale für die Weiterverarbeitung, Anzeige und sogar Datenspeicherung wesentlich effizienter sind. Der Analog-Digital-Wandler, auch ADC genannt, übernimmt den Signalumwandlungsschritt.

4  Signalverarbeitung

Nach der Umwandlung der Signale durchlaufen diese eine Signalverarbeitungsphase. Dieser Schritt umfasst das Entfernen und Filtern des Rauschens aus den Gesamtdaten. Dadurch wird die Gesamtsignalqualität gemäß den vordefinierten Standards verbessert. Da unterschiedliche Sensoren unterschiedliche Qualitäten aufweisen, kann die Signalverarbeitung unterschiedlich erfolgen.

Einige Systeme erledigen diesen Teil mit dem Sensor, der als Onboard-Signalverarbeitung bezeichnet wird. Ebenso verwenden einige Systeme zu diesem Zweck ein externes Gerät.

5  Dateninterpretation

Die Datenanzeige und -interpretation ist nach der Signalverarbeitung der letzte Schritt bei der Wasserqualitätsprüfung. Da wir jetzt nur über aussagekräftige Daten verfügen, werden diese Daten in diesem Schritt in sichtbare Informationen wie ein Diagramm umgewandelt. Hier kann jeder Nutzer den Trübungsgrad, den pH-Wert oder die Sauerstoffkonzentration des Wassers übersichtlich einsehen.

Einige Sensoren verfügen über einen Bildschirm, um diese Daten anzuzeigen. Manchmal müssen wir diese Daten jedoch an einen externen Bildschirm übertragen.

6  Wartung

Wartung und Kalibrierung werden nicht so häufig durchgeführt wie andere Schritte. Es ist jedoch ein wichtiger Teil der einwandfreien Funktion dieser Sensoren. Dies liegt daran, dass der Sensor nach längerem Gebrauch von seinen tatsächlichen Werten abweichen kann. Hier können Reinigung, Teileaustausch oder Neukalibrierung des Systems Ihnen dabei helfen, die korrekten Werte wiederherzustellen. Daher werden diese Sensoren häufig regelmäßigen Wartungsprüfungen unterzogen, um die Zuverlässigkeit sicherzustellen.

Zusätzliche Schritte für intelligente Systeme

Die oben genannten Schritte sind die Grundlagen für die Funktionsweise eines Wasserqualitätssensors. Heutzutage werden die Dinge jedoch mit den Anwendungen des IoT immer intelligenter. Wenn Sie also einen Wasserqualitätssensor in das intelligente IoT-System integriert haben, sind hier einige zusätzliche Schritte zu dessen Funktionsweise erforderlich:

·  Datenübertragung

Moderne Sensoren können Ergebnisse von Wasserqualitätstests in Echtzeit an entfernte Systeme oder Datenbanken übertragen. In der Regel erfolgt dies über Kabel, es sind aber auch drahtlose Verbindungen möglich. In jedem Fall ermöglicht diese Datenübertragung, Informationen zur Wasserqualität zu erhalten, ohne sich physisch in der Nähe des Sensors aufhalten zu müssen.

·  Warnungen

Einige IoT-Systeme verfügen über eine Benachrichtigungsfunktion. Hier können Benutzer die Parameter und deren Schwellenwerte einstellen. Der Benutzer erhält also eine Benachrichtigung, wenn die Wasserqualität diese Schwellenwerte überschreitet. Somit können Anwender sicher sein, immer die beste Wasserqualität zu verwenden.

·  Datenspeicher

Es ist wichtig, historische Daten zu Wasserqualitätstests für Analysen und Aufzeichnungen zu speichern. Daher speichern Sensorsysteme regelmäßig Daten zur Wasserqualitätsprüfung in lokalen Speichern oder Datenbanken.

Unsere Top-Auswahl für Wasserqualitätssensoren

Hier sind unsere Top-3-Tipps für Wasserqualitätssensoren, aus denen Sie wählen können.

·  IOT-485-pH Online-Sensor

Es handelt sich um einen Temperatur- und PH-Sensor mit intelligenter Funktionalität für den Online-Betrieb. Es bietet ein komplettes Spektrum an pH-Messungen von 0 bis 14 und genaue Messungen von 0 bis 65 Grad Celsius. Mit einer Betriebsspannung von nur 9 Volt ist es eine sehr energieeffiziente Option.

·  PH5806/K8S Hochtemperatur

Dieser Sensor ist für pH-Messungen bei Temperaturen bis zu 130 Grad Celsius ausgelegt. Daher ist es die perfekte Wahl für CIP- und SIP-Anwendungen. Durch die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften für die Lebensmittel-, Getränke-, Biotechnologie- und Pharmaindustrie bietet es zuverlässige und genaue Messungen.

·  Digitaler Nitrat-Stickstoff-Sensor

Der BH-485-NO3-N-Sensor kann verschiedene Dinge messen, darunter NO3-N, K+, Temperatur und pH. Die Nitrat-Stickstoff-Sensoren können Messungen direkt an der Basis durchführen und Ihren Energieverbrauch und die Betriebskosten für die Belüftung senken.

Fazit

Wir können nicht jede Art von Wasser für jeden Anwendungsfall verwenden. Beispielsweise ist Wasser, das biologische Organismen enthält, für den Verzehr nicht geeignet. Ebenso ist Wasser mit hohen Nährstoff- oder Säurekonzentrationen möglicherweise nicht für die industrielle Verwendung geeignet. Daher ist die Überprüfung der Wasserqualität unerlässlich, und hier wirken fortschrittliche Technologien von Wasserqualitätssensoren Wunder.

Heute verfügen wir über Sensoren, die verschiedene Parameter der Wasserqualität überprüfen können. Mit detaillierten Daten können wir dieses Wasser richtig aufbereiten, um es für die gewünschte Anwendung sicher und nützlich zu machen.