ما هو محلّل الأكسجين المذاب
يقيس محلّل الأكسجين المذاب كمّ الأكسجين الذائب في الماء، على استمرار، ويُمسك ذلك الرقم أمام المسؤول عنه. وأهمّيته أن الرقم هو الفرق بين حوض تهوية يُعيل الأحياء التي بُني من أجلها وحوض لا يفعل، ولأن أذون التصريف، ومزارع الأسماك، والمُخمِّرات كلَّها مكتوبة على أساسه. والجهاز متحكّم على لوحة موصولة بقطب في الماء، وشقّا هذا الزوج يفشلان بطريقتين مختلفتين.
مبدآن من مبادئ الاستشعار يقسمان المجال، والاختيار بينهما يُبنى على الصيانة لا على القراءة. فالحسّاس الغشائي يستهلك الأكسجين عند مهبط خلف غشاء نافذ للغازات، ويولّد تيارًا صغيرًا يتناسب مع معدّل وصوله، أي أنه يحتاج جريانًا أدنى أمام الغشاء، وإلكتروليت يشيخ، وغشاءً يُستبدل وفق جدول. أما الحسّاس البصري فيُهيّج طبقة مضيئة ويقرأ كم يُخمد أكسجينُ الماء ذلك الوميض بسرعة: لا يستهلك شيئًا، ويحتمل الماء الراكدة، ويُتحقّق منه عادةً مقابل الهواء لا مقابل صفر كيميائي.
وطرف المتحكّم يبدو متشابهًا في الطريقين: شاشة، ومخرج أو أكثر يحمل القراءة إلى نظام تحكّم، ومرحّلات تتصرّف بها، ووصلة اتصال. والذي يفصل متحكّمًا من آخر في العمل هو مجموعة مدخلات التعويض: فالأكسجين المذاب ضغطٌ جزئي قبل أن يكون تركيزًا، وتحويله إلى تركيز بوحدة ميليغرام في اللتر يدخل فيه حرارة الماء وملوحته وضغطه.
كيفية قياس محلّل الأكسجين المذاب
الحسّاس الغشائي خلية كهروكيميائية. ينتشر الأكسجين عبر الغشاء ويُختزل عند المهبط، والناتج من التيار متناسب مع معدّل وصوله، فتكون القراءة معتمدة على الجريان كما تعتمد على التركيز. وأي شيء يُبطئ الانتشار - غشاء متّسخ، أو إلكتروليت مستنفد، أو عيّنة راكدة - يُقرأ أكسجين أقلّ والماء مُهَوًّى تمامًا؛ ولهذا كان جدول الصيانة جزءًا من القياس لا من شؤون التنظيف.
يقيس الحسّاس البصري المقدار نفسه من غير أن يستهلكه. تُهيَّج طبقة صِبغ بضوء فتردّ ضوءًا بطول موجي أطول، والأكسجين المذاب يُقصّر المدة التي يبقى فيها الوميض؛ والجهاز يقرأ تلك المدة، وهي صفة للصبغ والأكسجين معًا، لا تعتمد على كمّ الماء الذي يمرّ أمام الطبقة. والمادة المستهلكة هي الغطاء الحامل للصبغ، ومدة استبداله هي ما يجب أن يحمله برنامج الصيانة.
سلسلة التعويض أكثر ما يُترك على وضعه الافتراضي. فالقطب يستجيب للضغط الجزئي للأكسجين، وذلك الضغط يقابل أكسجين أقلّ كلما سخُن الماء وملُح، فعيّنة عند ضغط معيّن تحمل أكسجين أقلّ عند ثلاثين درجة منها عند عشر، وأقلّ في ماء البحر منه في العذب. وحيث تُترك الملوحة والضغط بلا ضبط، كانت قراءة صحيحة في نهر خاطئة في خزان محلول ملحي، والخطأ منهجيًا لا عشوائيًا.
خيارات التكوين
معظم المواصفات تُحدد بهذه القرارات، لا بفئة الدقة. وكل قرار يقيد ما يليه، ولذلك تُحسم بالترتيب.
| الإعداد | الخيارات المطلوب حسمها | ما الذي يحسمه فعليًا |
| مبدأ الاستشعار | خلية غشائية، أو حسّاس بصري بغطاء قابل للاستبدال | نظام الصيانة، والجريان المطلوب عند نقطة القياس، وكيف يُقام الصفر. وهذا يُحسم قبل كلّ شيء في هذه القائمة. |
| مدى القياس | نطاق ضيّق لعملية مضبوطة، أو واسع يمتدّ من التشبّع إلى الدرجات الدنيا التي تدلّ على حال خالية من الأكسجين | هل تظلّ القدرة على التمييز نافعة عند أدنى المدى، وهل يبلغ الجهاز أقصاه في التشغيل المعتاد. فالمدى المختار للنهاية العليا يكون خشونًا عند القراءات المهمة فعلًا. |
| مدخلات التعويض | الحرارة وحدها، أو الحرارة مع الملوحة والضغط، تُطبّق أوتوماتيكيًا أو تُدخل يدويًا | هل تركيز بوحدة ميليغرام في اللتر يعني الشيء نفسه في ماءين مختلفين. فقراءة بلا حالة تعويضها لا تُقارن بحدّ. |
| المخارج التناظرية | مخرج واحد، أو مخرجان، بمدى تيار يقبله النظام المستلِم | هل تستطيع القراءة قيادة حلقة تحكّم وتُسجَّل في الوقت نفسه، وهذا عادةً الفرق بين مؤشر وعنصر تحكّم. |
| مرحّلات الإنذار | واحد، أو اثنان، مضبوطان على التركيز، أو على الحرارة، أو عليهما معًا | هل يستطيع الجهاز أن يتصرّف، بتشغيل تهوية أو بإثارة إنذار، أم يكتفي بالعرض. فالمرحّل هو ما يجعل حوضًا غير مُراقَب آمنًا. |
| الاتصال | منفذ تسلسلي يتكلّم بروتوكولًا صناعيًا قياسيًا، أو لا منفذ | هل تنضمّ القراءة إلى شبكة المنشأة أم تقف عند اللوحة. فقراءة لا يمكن تصديرها قراءة على أحد أن يكتبها. |
| التركيب والقطب | تركيب المتحكّم على لوحة، أو حائط، أو ماسورة؛ والقطب بالغمر، أو خلية المرور، أو الغطس؛ وطول الكابل | هل يصل الحسّاس إلى نقطة القياس بكابل لا يضيف تشويشًا، وهل يمكن رفعه للتنظيف من غير إزعاج العملية. |
المتحكّم والقطب يُحدَّدان معًا. فمدخل تعويض يوفّره المتحكّم ولا يستطيع القطب تغذيتته ليس ميزة.
كيفية اختيار محلّل الأكسجين المذاب
| القرار | ما الذي يحسمه | ما الذي يُسأل عنه |
|---|
| الماء المقيس | ماء عذب، أو ماء بحر، أو محلول ملحي، أو صرف، أو سائل تخمير | الملوحة تحسم هل التعويض ممكن أصلًا، وهل مادة القطب تصمد أمام الوسط. |
| ما الرقم من أجله | قيادة تحكّم بالتهوية، أو إثبات التزام بتصريف، أو متابعة ميل | مهمة التحكّم تشير إلى المرحّالات وسرعة الاستجابة، ومهمة الالتزام تشير إلى سجل معايرة موثّق. |
| الصيانة التي يحتملها الموقع | تنظيف، أو تغيير إلكتروليت وغشاء، أو استبدال غطاء | الحسّاس الأشدّ طلبًا لا يكون أصلح إلا إذا نُفِّذ الجدول. فالبصري غير المُصان ينجرف هو أيضًا، وينجرف بهدوء. |
| الجريان عند نقطة القياس | ماء متحرّكة في قناة، أو ماء راكدة في خزان | الحسّاس الغشائي يحتاج سرعة دنيا أمام الغشاء، وهذا سؤال تركيب بقدر ما هو سؤال جهاز. |
| عمق نقطة القياس والوصول إليها | هل يُلمس القطب باليد، أم يحتاج حاملًا وطول كابل | هنا تضيع المشاريع عادةً بين نتيجة المختبر والتركيب الفعلي. |
| هل يُطلب سجلّ | قراءة حيّة، أو تاريخ مسجّل على أيّام | التسجيل يغيّر متطلبات المخرج والاتصال، لا مواضع التخزين وحدها. |
| بيئة العتاد | لوحة في الداخل، أو خزانة في العراء، أو قطب مغمور دائمًا | المتحكّم والقطب يحملان حماية من الدخول منفصلتين، والأدنى منهما هو ما يحدّ التركيب. |
إن بقي أيٌّ من هذه مفتوحًا فأرسل ما هو معروف؛ يمكن إصدار عرض السعر انطلاقًا من وصف التشغيل ثم تحسينه بعد سدّ الفجوات.
البدائل الأقرب
هذه هي الأنواع التي ينصرف إليها عادة طلب الاستفسار عن محلّل الأكسجين المذاب، والنقطة التي يُحسم عندها الاختيار فعلًا.
| أقرب بديل | ما الذي يفصله عن محلّل الأكسجين المذاب |
| محلّلات الأكسجين | تقيس الأكسجين في تيار غازي لا في ماء، وتُستعمل للتحقّق من الاحتراق، أو من جوّ خامل، أو من الفراغ العلوي. والخلط بينهما لأن الكلمة نفسها تظهر في الاثنين، أما العيّنة والحسّاس والوحدة فلا قاسم بينها. |
| محلّلات pH | تقيس الحموضة، وهي مقدار آخر من الماء نفسه. ولا يُغني واحد عن الآخر، وكلاهما يُركَّب عادةً في الحوض نفسه لأن الأحياء تعتمد على الاثنين معًا. |
| محلّلات التوصيل الكهربائي | تُبلّغ عن مضمون الأيونات المذابة، وهو ما يسمح للماء بحمل تيار. والتوصيل ليس مقياس أكسجين، لكن الملوحة التي يدلّ عليها هي أحد المدخلات التي يقوم عليها رقم الأكسجين المذاب. |
| محلّلات العكارة | تُبلّغ عن كمّ المادة المعلّقة. فالعيّنة العكرة توسّخ قطب الأكسجين أسرع من الصافية، ولذلك يترابط القياسان بجدول الصيانة لا بالقياس نفسه. |
| محلّلات جودة المياه | تجمع عدةً من هذه المعامل في جهاز واحد أو خزانة واحدة. وحيث يجب ضبط رقم واحد باستمرار يُستعمل محلّل متخصّص، وتكون آلة المعامل المتعدّدة للصورة الأوسع. |
الحدّ الذي يُحسم أولًا هو هل الأكسجين مذاب في ماء أم موجود في غاز، لأن الجهازين يتشاركان الاسم ولا يكادان يتشاركان شيئًا آخر.
ما يجب تضمينه في الاستفسار
يمكن أن يكون الرد الأول عرض سعر بدل مجموعة من الأسئلة إذا كان الاستفسار يتضمن هذه المعلومات. وعندما لا يكون الرقم معروفًا، أرسل وصف الوظيفة وسنؤكّد ما يترتب عليه.
- الماء المقيس، بما فيه ملوحته وحرارته المعتادتان
- المدى المطلوب، مع أدنى تركيز يجب تمييزه
- هل مبدأ الاستشعار محدَّد من الموقع أم مفتوح، ونظام الصيانة المتاح
- هل يجب تطبيق تعويض الملوحة والضغط، ومن أيّ مصدر
- عدد المخارج التناظرية ونوعها التي يحتاجها النظام المستلِم
- هل تُطلب المرحّلات، وما الذي عليها أن تفتح أو تغلق
- هل يجب تسجيل القراءة أو ربطها بالشبكة، وبأي بروتوكول
- ترتيب تركيب المتحكّم والقطب، وطول الكابل بينهما
- الكمية، وميناء الوصول، وتاريخ التسليم المطلوب
