Un guide complet sur le fonctionnement des capteurs de qualité de l'eau

Environ 71 % de notre planète est constituée d’eau, et toute cette eau n’est pas adaptée à différents usages. C’est parce que la qualité de l’eau diffère et que sa qualité est un élément essentiel pour rendre l’eau utile à différentes fins. Les utilisations de l’eau comprennent la consommation domestique quotidienne et les processus industriels. Pour rendre l'eau propre à de tels usages, capteurs de qualité de l'eau sont une merveille de technologie qui donne des détails complets sur la sécurité et la pureté de l'eau 

Les bases de l'eau et les types de capteurs de qualité de l'eau

Lorsque nous parlons de qualité de l’eau, il ne s’agit pas seulement de sa clarté. Au lieu de cela, il couvre différents paramètres, notamment:

·  Turbidité

·  Niveaux de pH

·  Contenu microbien

Différentes applications de l'eau nécessitent différents paramètres de qualité, et avec ces capteurs, nous pouvons facilement obtenir des informations détaillées sur la qualité de l'eau. Puisqu'un seul capteur ne peut pas couvrir tous les tests, nous utilisons différentes qualités de capteurs pour l'eau, notamment les suivants:

1  Les capteurs physiques aident à mesurer des éléments tels que la turbidité et la température.

2  Les capteurs chimiques peuvent mesurer la concentration de nutriments, le niveau de pH et les informations sur l'oxygène dissous.

3  Les capteurs biologiques détectent la présence et le pourcentage d'organismes biologiques dans l'eau.

Chacun de ces capteurs utilise une technologie différente. Par exemple, les capteurs chimiques utilisent des méthodes électrochimiques, les capteurs physiques utilisent la technologie optique et les capteurs biologiques utilisent la technologie de détection microbienne.

Fonctionnement étape par étape des capteurs de qualité de l'eau.

Le fonctionnement de ces capteurs est divisé en plusieurs étapes qui font partie de l'ensemble du processus. Voici donc les détails de tous les événements qui se produisent à chaque étape:

1  Installation

La première étape de ce processus est le déploiement, le placement et l'installation. C'est important car le capteur doit être placé à l'endroit idéal pour mesurer la qualité de l'eau. Il est important que l’élément de détection, également appelé sonde du capteur, entre en contact direct avec l’échantillon d’eau.

Le capteur doit contacter directement la source, que l'eau coule comme une rivière, un robinet ou un lac. De cette façon, le capteur peut mesurer avec précision différents paramètres de la source.

2  Détection de la qualité de l'eau

Le capteur peut commencer à détecter la qualité de l'eau après un déploiement et une installation réussis. Notez que chaque capteur ne peut pas tout mesurer sur la qualité de l’eau. Différents capteurs sont utilisés pour différentes métriques et paramètres. Par exemple:

·  Pour tester le turbidité de l'eau , la lumière est émise dans l'eau et le capteur mesure la quantité de lumière diffusée

·  Pour les tests de pH, une électrode en verre détecte la concentration en ions hydrogène dans l'eau

·  Un processus électrochimique vérifie la mesure du courant après réduction de l'oxygène pour mesurer l'oxygène dissous

De cette façon, chaque capteur peut prendre la mesure de la qualité de l'eau qui lui est assignée.

3  Conversion de signaux

Les données collectées par le capteur ne sont pas présentables puisqu'elles sont constituées de signaux bruts. Ainsi, la prochaine étape après la détection de la qualité consiste à convertir ces signaux de données brutes. La plupart des capteurs émettent des signaux analogiques et nous les convertissons en signaux numériques. En effet, les signaux numériques sont beaucoup plus efficaces pour le traitement ultérieur, l'affichage et même le stockage des données. Le convertisseur analogique-numérique, également appelé CAN, effectue l'étape de conversion du signal.

4  Traitement du signal

Après avoir converti les signaux, ils passent par une phase de traitement du signal. Cette étape implique la suppression et le filtrage du bruit des données globales. Par conséquent, il améliore la qualité globale du signal selon les normes prédéfinies. Étant donné que différents capteurs ont des qualités différentes, la partie traitement du signal peut être réalisée différemment.

Certains systèmes effectuent cette partie avec le capteur, appelé traitement du signal embarqué. De même, certains systèmes utilisent un périphérique externe à cet effet.

5  Interprétation des données

L'affichage et l'interprétation des données constituent la dernière étape des tests de qualité de l'eau après le traitement du signal. Puisque nous ne disposons actuellement que de données significatives, cette étape convertit ces données en informations visibles comme un graphique. C'est ici que tout utilisateur peut voir le niveau de turbidité, la valeur du pH ou la concentration en oxygène de l'eau d'une manière facilement présentable.

Certains capteurs sont équipés d'un écran pour afficher ces données, alors que parfois, nous devons transmettre ces données à un écran externe.

6  Entretien

La maintenance et l'étalonnage ne sont pas effectués aussi fréquemment que les autres étapes. Pourtant, c’est un élément important du parfait fonctionnement de ces capteurs. En effet, après une utilisation continue, le capteur peut s'écarter de ses valeurs réelles. C’est là que le nettoyage, le remplacement de pièces ou le recalibrage du système peuvent vous aider à retrouver les valeurs correctes. Ainsi, ces capteurs sont souvent soumis à des contrôles de maintenance périodiques pour garantir leur fiabilité.

Étapes supplémentaires pour les systèmes intelligents

Les étapes mentionnées ci-dessus constituent les bases du fonctionnement d'un capteur de qualité de l'eau. Cependant, aujourd’hui, les choses deviennent plus intelligentes grâce aux applications de l’IoT. Ainsi, si vous disposez d'un capteur de qualité de l'eau intégré au système IoT intelligent, voici quelques étapes supplémentaires impliquées dans leur fonctionnement.:

·  Transmission de données

Les capteurs modernes peuvent transmettre les résultats des tests de qualité de l’eau en temps réel à des systèmes ou bases de données distants. Cela se fait généralement à l'aide de câbles, mais des connexions sans fil sont également possibles. Quoi qu’il en soit, cette transmission de données permet d’obtenir des informations sur la qualité de l’eau sans être physiquement à proximité du capteur.

·  Alertes

Certains systèmes IoT sont dotés d'une fonction de notification. Ici, les utilisateurs peuvent définir les paramètres et leurs valeurs seuils. Ainsi, l'utilisateur reçoit une notification chaque fois que la qualité de l'eau dépasse ces valeurs seuils. Ainsi, les utilisateurs peuvent être sûrs de toujours utiliser la meilleure qualité d’eau.

·  Stockage de données

Il est important de conserver les données historiques des tests de qualité de l’eau à des fins d’analyse et de tenue de registres. Ainsi, les systèmes de capteurs stockent les données périodiques des tests de qualité de l’eau dans un stockage local ou dans des bases de données.

Nos meilleurs choix pour les capteurs de qualité de l’eau

Voici nos 3 meilleurs choix de capteurs de qualité de l’eau parmi lesquels vous pouvez choisir.

·  Capteur en ligne IOT-485-pH

Il s'agit d'un capteur de température et de PH doté d'une fonctionnalité intelligente pour un fonctionnement en ligne. Il offre une gamme complète de mesures de pH de 0 à 14 et des mesures précises de 0 à 65 degrés Celsius. Avec une tension de fonctionnement aussi basse que 9 volts, c'est une option très économe en énergie.

·  PH5806/K8S haute température

Ce capteur est conçu pour prendre des mesures de pH à des températures allant jusqu'à 130 degrés Celsius. C'est donc un choix parfait pour les applications CIP et SIP. Conforme aux réglementations des industries agroalimentaire, des boissons, biotechnologiques et pharmaceutiques, il offre des mesures fiables et précises.

·  Capteur numérique d'azote et de nitrate

Le capteur BH-485-NO3-N peut mesurer plusieurs éléments, notamment le NO3-N, le K+, la température et le pH. Les capteurs d'azote nitrate peuvent prendre des mesures à la base et réduire votre consommation d'énergie et vos coûts opérationnels d'aération.

Conclusion

Nous ne pouvons utiliser aucun type d’eau pour aucun cas d’utilisation. Par exemple, l’eau qui contient des organismes biologiques ne sera pas saine à la consommation. De même, l’eau contenant des concentrations élevées de nutriments ou d’acide peut ne pas être adaptée à un usage industriel. Il est donc essentiel de vérifier la qualité de l’eau, et c’est là que les technologies avancées de capteurs de qualité de l’eau font des merveilles.

Aujourd’hui, nous disposons de capteurs capables de vérifier divers paramètres concernant la qualité de l’eau. Nous pouvons traiter cette eau correctement avec des données détaillées pour la rendre sûre et utile pour l'application souhaitée.