فهم العكارة وأهميتها في جودة المياه
تُعدّ العكارة معيارًا أساسيًا لقياس نقاء الماء، وهي تشير إلى تعكّر أو غشاوة السائل نتيجةً لوجود جزيئات عالقة غير مرئية للعين المجردة. تشمل هذه الجزيئات الطمي والطين والمواد العضوية وغيرها من الشوائب. تُعتبر العكارة مؤشرًا هامًا لجودة المياه، إذ تؤثر على صحة النظم البيئية المائية وسلامة مياه الشرب.
في المسطحات المائية الطبيعية، تتأثر العكارة بعوامل متعددة كالتآكل، وجريان المياه السطحية من الحقول الزراعية، وتصريف مياه الصرف الصحي. ويمكن أن تؤدي مستويات العكارة العالية إلى تقليل كمية الضوء التي تخترق الماء، مما قد يؤثر على نمو النباتات المائية وقدرة الأسماك على إيجاد الغذاء. أما في مياه الشرب، فقد تكون العكارة مؤشراً على التلوث، وتوفر بيئة خصبة لتكاثر البكتيريا الضارة ومسببات الأمراض.
| منصة التحكم في برنامج ROS-8600 RO HMI | ||
| نموذج | ROS-8600 مرحلة واحدة | ROS-8600 ثنائي المرحلة |
| نطاق القياس | مصدر المياه 0~2000 ميكرو سيمنز/سم | مصدر المياه 0~2000 ميكرو سيمنز/سم |
| مستوى التدفق الخارج الأول 0~200 ميكروسيمنز/سم | مستوى التدفق الخارج الأول 0~200 ميكروسيمنز/سم | |
| التدفق الثانوي 0~20 ميكروسيمنز/سم | التدفق الثانوي 0~20 ميكروسيمنز/سم | |
| مستشعر الضغط (اختياري) | ضغط الغشاء قبل/بعد | ضغط الغشاء الأولي/الثانوي الأمامي/الخلفي |
| مستشعر الرقم الهيدروجيني (اختياري) | —- | 0~14.00 درجة حموضة |
| جمع الإشارات | 1. ضغط منخفض للمياه الخام | 1. ضغط منخفض للمياه الخام |
| 2. مدخل مضخة التعزيز الأساسية ذو الضغط المنخفض | 2. مدخل مضخة التعزيز الأساسية ذو الضغط المنخفض | |
| 3. مخرج مضخة التعزيز الأساسية ذو الضغط العالي | 3. مخرج مضخة التعزيز الأساسية ذو الضغط العالي | |
| 4. ارتفاع مستوى السائل في الخزان من المستوى 1 | 4. ارتفاع مستوى السائل في الخزان من المستوى 1 | |
| 5. انخفاض مستوى السائل في الخزان من المستوى 1 | 5. انخفاض مستوى السائل في الخزان من المستوى 1 | |
| 6. معالجة الإشارة مسبقًا | 6.2 مخرج مضخة التعزيز عالي الضغط | |
| 7. منافذ إدخال احتياطية عدد 2 | 7. ارتفاع مستوى السائل في الخزان من المستوى 2 | |
| 8. انخفاض مستوى السائل في الخزان من المستوى 2 | ||
| 9. معالجة الإشارة المسبقة | ||
| 10. منافذ إدخال احتياطية عدد 2 | ||
| التحكم في الإخراج | 1. صمام مدخل الماء | 1. صمام مدخل الماء |
| 2. مضخة مياه المصدر | 2. مضخة مياه المصدر | |
| 3. مضخة التعزيز الأساسية | 3. مضخة التعزيز الأساسية | |
| 4. صمام التدفق الأساسي | 4. صمام التدفق الأساسي | |
| 5. مضخة الجرعات الأساسية | 5. مضخة الجرعات الأساسية | |
| 6. صمام تصريف المياه الأساسي فوق صمام التصريف القياسي | 6. صمام تصريف المياه الأساسي فوق صمام التصريف القياسي | |
| 7. عقدة إخراج الإنذار | 7. مضخة معززة ثانوية | |
| 8. مضخة احتياطية يدوية | 8. صمام التدفق الثانوي | |
| 9. مضخة الجرعات الثانوية | 9. مضخة الجرعات الثانوية | |
| منفذ إخراج احتياطي x2 | 10. تصريف المياه الثانوي فوق صمام التصريف القياسي | |
| 11. عقدة إخراج الإنذار | ||
| 12. مضخة احتياطية يدوية | ||
| منفذ إخراج احتياطي x2 | ||
| الوظيفة الرئيسية | 1. تصحيح ثابت القطب | 1. تصحيح ثابت القطب |
| 2. إعداد إنذار تجاوز الحد الأقصى | 2. إعداد إنذار تجاوز الحد الأقصى | |
| 3. يمكن ضبط جميع أوقات أوضاع التشغيل | 3. يمكن ضبط جميع أوقات أوضاع التشغيل | |
| 4. ضبط وضع التدفق عالي ومنخفض الضغط | 4. ضبط وضع التدفق عالي ومنخفض الضغط | |
| 5. يتم فتح مضخة الضغط المنخفض أثناء المعالجة المسبقة | 5. يتم فتح مضخة الضغط المنخفض أثناء المعالجة المسبقة | |
| 6. يمكن اختيار الوضع اليدوي/التلقائي عند بدء التشغيل | 6. يمكن اختيار الوضع اليدوي/التلقائي عند بدء التشغيل | |
| 7. وضع تصحيح الأخطاء اليدوي | 7. وضع تصحيح الأخطاء اليدوي | |
| 8. إنذار في حالة انقطاع الاتصال | 8. إنذار في حالة انقطاع الاتصال | |
| 9. حثّ المستخدمين على ضبط إعدادات الدفع | 9. حثّ المستخدمين على ضبط إعدادات الدفع | |
| 10. يمكن تخصيص اسم الشركة وموقعها الإلكتروني | 10. يمكن تخصيص اسم الشركة وموقعها الإلكتروني | |
| مزود الطاقة | تيار مستمر 24 فولت ±10% | تيار مستمر 24 فولت ±10% |
| واجهة التوسعة | 1. مخرج مرحل محجوز | 1. مخرج مرحل محجوز |
| 2. الاتصال عبر RS485 | 2. الاتصال عبر RS485 | |
| 3. منفذ إدخال/إخراج محجوز، وحدة تناظرية | 3. منفذ إدخال/إخراج محجوز، وحدة تناظرية | |
| 4. عرض متزامن للهاتف المحمول/الكمبيوتر/شاشة اللمس | 4. عرض متزامن للهاتف المحمول/الكمبيوتر/شاشة اللمس | |
| الرطوبة النسبية | ≤85% | ≤85% |
| درجة حرارة البيئة | 0~50 درجة مئوية | 0~50 درجة مئوية |
| حجم شاشة اللمس | 163×226×80 مم (ارتفاع × عرض × عمق) | 163×226×80 مم (ارتفاع × عرض × عمق) |
| حجم الثقب | 7 بوصة: 215 × 152 مم (العرض × الارتفاع) | 215*152 مم (العرض*الارتفاع) |
| حجم وحدة التحكم | 180*99 (طول*عرض) | 180*99 (طول*عرض) |
| حجم جهاز الإرسال | 92*125 (طول*عرض) | 92*125 (طول*عرض) |
| طريقة التركيب | شاشة لمس: لوحة مدمجة؛ وحدة تحكم: سطح ثابت | شاشة لمس: لوحة مدمجة؛ وحدة تحكم: سطح ثابت |
لقياس العكارة، يُستخدم جهاز قياس العكارة. تعتمد أجهزة قياس العكارة التقليدية على مبدأ تشتت الضوء لتحديد كمية الجسيمات العالقة في عينة من الماء. مع ذلك، قد تكون هذه الأجهزة باهظة الثمن، وقد لا تكون متاحة للجميع بسهولة. وهنا يأتي دور أردوينو.
| نموذج | وحدة التحكم عبر الإنترنت CCT-5300E لقياس الموصلية/المقاومة/إجمالي المواد الصلبة الذائبة |
| ثابت | 0.01 سم -1 ، 0.1 سم -1 ، 1.0 سم -1 ، 10.0 سم -1 |
| الموصلية | (0.5~20000) ميكروسيمنز/سم، (0.5~2000) ميكروسيمنز/سم، (0.5~200) ميكروسيمنز/سم، (0.05~18.25) ميغاكولوم·سم |
| إجمالي المواد الصلبة الذائبة | (0.25~10000) جزء في المليون، (0.25~1000) جزء في المليون، (0.25~100) جزء في المليون |
| درجة حرارة متوسطة. | (0~50) درجة مئوية (تعويض درجة الحرارة: NTC10K) |
| دقة | الموصلية: 1.5% (النطاق الكامل)، المقاومة: 2.0% (النطاق الكامل)، إجمالي المواد الصلبة الذائبة: 1.5% (النطاق الكامل)، درجة الحرارة: ±0.5 درجة مئوية |
| التعويض المؤقت | (0-50) درجة مئوية (مع 25 درجة مئوية كمعيار) |
| طول الكابل | ≤20 متر (كحد أقصى) |
| خرج التيار بالمللي أمبير | جهاز/مرسل معزول وقابل للنقل (4~20) مللي أمبير للاختيار |
| مخرج التحكم | مفتاح التلامس: تشغيل/إيقاف، سعة الحمل: تيار متردد 230 فولت/5 أمبير (كحد أقصى) |
| بيئة العمل | درجة الحرارة (0~50) درجة مئوية؛ الرطوبة النسبية ≤85% (بدون تكثف) |
| بيئة التخزين | درجة الحرارة (-20~60) درجة مئوية؛ الرطوبة النسبية ≤85% (بدون تكثف) |
| مزود الطاقة | CCT-5300E: تيار مستمر 24 فولت؛ CCT-5320E: تيار متردد 220 فولت |
| الأبعاد | 96 مم × 96 مم × 105 مم (ارتفاع × عرض × عمق) |
| حجم الثقب | 91 مم × 91 مم (ارتفاع × عرض) |
| تثبيت | تركيب سريع وسهل على اللوحة |
أردوينو منصة إلكترونية مفتوحة المصدر تتيح للمستخدمين إنشاء مشاريع تفاعلية. باستخدام لوحة أردوينو وبعض المكونات الأساسية، يُمكن بناء جهاز قياس عكارة بسيط واقتصادي. يُمكن أن يكون جهاز قياس العكارة هذا أداة قيّمة لمراقبة جودة المياه في بيئات متنوعة، بدءًا من أنظمة معالجة المياه الصغيرة وصولًا إلى مشاريع البحوث البيئية.
يعتمد مبدأ عمل مقياس العكارة المبني على أردوينو على مبدأ مشابه لأجهزة قياس العكارة التقليدية. حيث يُسلط مصدر ضوئي، مثل مصباح LED، عبر عينة من الماء. ثم يقيس كاشف ضوئي كمية الضوء المتناثر من الجسيمات العالقة في الماء. وكلما زاد عدد الجسيمات في الماء، زاد تشتت الضوء، مما يؤدي إلى قراءة أعلى للعكارة.
يُعدّ بناء جهاز قياس العكارة باستخدام أردوينو عمليةً بسيطةً نسبيًا لا تتطلب سوى عدد قليل من المكونات، وهي: لوحة أردوينو، ومصباح LED، وكاشف ضوئي، ومقاومة، وبعض التوصيلات الكهربائية الأساسية. باتباع دليل أو شرح مُفصّل خطوةً بخطوة، يُمكن حتى لمن لديهم خبرة محدودة في الإلكترونيات إنشاء جهاز قياس العكارة الخاص بهم.
بعد تصنيع جهاز قياس العكارة، يمكن معايرته باستخدام سلسلة من المحاليل القياسية ذات مستويات العكارة المعروفة. تضمن عملية المعايرة هذه حصول الجهاز على قراءات دقيقة وموثوقة. بعد ذلك، يمكن استخدام جهاز قياس العكارة لمراقبة جودة المياه في الوقت الفعلي، مما يوفر بيانات قيّمة لأغراض البحث أو معالجة المياه.
في الختام، يُعدّ فهم العكارة وأهميتها في جودة المياه أمرًا بالغ الأهمية لحماية بيئتنا وضمان سلامة مياه الشرب. من خلال بناء جهاز قياس العكارة باستخدام أردوينو، يُمكن للأفراد مراقبة جودة المياه في مجتمعاتهم. لا يُعدّ هذا النهج العملي لقياس العكارة فعالًا من حيث التكلفة فحسب، بل يُمكّن الأفراد أيضًا من اتخاذ قرارات مدروسة بشأن إدارة المياه وترشيد استهلاكها.
