A gama OxySense de medidores OD online utiliza o mais recente e melhor sensor OD óptico disponível no mundo hoje. É um dispositivo luminescente óptico que é extremamente resistente à abrasão, extremamente estável e reduziu consideravelmente os custos de manutenção e vida útil. Junto com auto-limpeza e auto-verificação, o OxySense é tão próximo de “instalar e esquecer” quanto possível.

Medidor de Oxigénio Dissolvido

Medidor de Oxigénio Dissolvido

O Medidor Ótico de Oxigénio Dissolvido OxySense, equipado com um sistema de auto-limpeza e auto-verificação oferece uma fiabilidade melhorada e uma incomparável baixa necessidade de manutenção. Os medidores óticos de DO substituíram a maioria dos sensores eletroquímicos (Células de Clark) devido à sua melhor fiabilidade e baixos requisitos de manutenção.

O sensor de DO OxySense está disponível com diversos controladores oferecendo-lhe a mesma performance elevada com diferentes opções de comunicação, display e controlo. Com a gama OxySense de medidores de DO online, tem tudo o que precisa – e nada que não lhe faça falta.

O elemento de deteção (luminóforo) é ativado ou excitado quando iluminado por uma luz azul. Quando ativado, o luminóforo emite uma luz azul numa intensidade inversamente proporcional à quantidade de oxigénio presente na água.
OD Diagrama
Existe, também, um intervalo de tempo entre o pico da emissão da luz azul e a resposta mais intensa da luz vermelha fluorescente. Esse atraso é inversamente proporcional à quantidade de oxigénio presente. Este intervalo de tempo pode ser expresso como uma mudança de fase entre os padrões da luz incidente azul e da luz vermelha fluorescente. Isto é, por sua vez, relatado pelo instrumento eletrónico em forma de leitura em ppm ou mg/l de Oxigénio Dissolvido. As vantagens desta tecnologia são uma maior estabilidade e resistência à abrasão, em comparação com os dispositivos tradicionais eletroquímicos. Ao juntar o sensor e o instrumento eletrónico de última geração, a fiabilidade, rigor e flexibilidade do Medidor OxySense é muito superior ao dos seus concorrentes.

Os medidores de DO OxySense são utilizados em Tanques de Arejamento e Valas de Oxidação para controlar os ventiladores de ar.

O sensor RDO®, provavelmente o sensor de Oxigénio Dissolvido da In-Situ® mais fiável do mundo, ao juntar-se com os instrumentos eletrónicos premiados da Pi oferecem até 36 meses entre operações de manutenção e calibração, o que resulta num dos melhores medidores de DO online disponíveis no mercado atual.

A opção de auto-verificação (patente pendente) está a revolucionar as rotinas de calibração na medida que o medidor de Oxigénio dissolvido tem a capacidade de verificar a sua própria funcionalidade regularmente e requisitar calibração quando é necessário.

  • Zero manutenção
  • Sem químicos ou peças móveis
  • Sensores de auto-limpeza e auto-verificação opcionais
  • Estáveis e fiáveis – excelente controlo de processo
  • Adequado para todas as aplicações de Oxigénio Dissolvido
  • Até 36 meses entre operações de manutenção
  • Sem necessidade de calibração
  • Medidor de DO com um design ótico resistente
  • Melhor performance comparando com os sensores concorrentes de oxigénio dissolvido
  • Ampla gama de opções de controlo PID – reduz custos de mão-de-obra
  • Compressor Autoflush opcional
  • Fiabilidade comprovada
  • Até 36 meses entre operações de calibração e manutenção
  • Registo de dados e acesso remoto via internet, com alarmes de texto

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OxySense com a Tampa de Auto-Limpeza

OxySense com a Tampa de Auto-Limpeza

Analisadores de Oxigênio Dissolvido

A medição online de Oxigénio Dissolvido num tanque de arejamento e vala de oxidação é fundamental para o funcionamento eficiente da instalação de tratamento de águas. Tendo em conta que os custos elétricos de arejamento de água residual com caldeiras e outros equipamentos perfazem 50% dos custos totais de funcionamento de uma instalação, qualquer desvio ou imprecisão dos valores de DO pode resultar em largas somas de investimento perdidas.

Esta dependência de medidores de DO online para controlar as caldeiras e outros equipamentos significa que estes têm de ser fiáveis, robustos e livres de variações; no cenário ideal estes seriam livres de operações de manutenção, um processo contínuo, tedioso e caro de muitos Medidores de Oxigénio Dissolvido.

A indústria em geral está a afastar-se das células Clark amperométricas e a aproximar-se dos sensores óticos que têm feito uma vasta melhoria na monitorização de DO em tanques de arejamento. Mas, nem todos os medidores de DO são iguais. Muitos deles, inclusive os produtos líderes da indústria, acabam por sofrer variações de valores com o tempo e a ser sujeitas a altos níveis de manutenção.

A Pi fez parceria com a In-Situ, o fabricante do qual provavelmente será o medidor ótico de DO mais fiável e robusto do mundo, para criar um instrumento projetado para aproximar-se o mais possível da realidade ‘manutenção zero’.

  • Vida útil do luminóforo superior a 3 anos
  • Variação consideravelmente baixa
  • Auto-limpezaágua ou ar
  • Alarmes que notificam quando o sensor está sujo, não responde, falha, etc.
  • Sem calibração inicial necessária
  • Intervenção do operador zero por até 3 anos

Num teste no Reino Unido, um instrumento foi instalado num tanque de arejamento e não necessitou de manutenção (ou calibração) por 12 meses mantendo sempre a sua precisão.

Se gostaria de realizar um teste no seu país ou gostaria de saber mais sobre o OxySense da Pi, porque não contactar-nos?
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O Medidor DO OxySense é o primeiro no mundo a oferecer verificação automática in-situ do sensor como opção.

Oxigênio Dissolvido

Oxigênio Dissolvido

O Medidor de DO OxySense tem a capacidade de reduzir as necessidades de manutenção por verificar automaticamente o funcionamento do seu sensor em intervalos de tempo definidos pelo operador. A calibração do sensor In-Situ® é normalmente necessária uma vez por ano, por isso, com a verificação automática do sensor e a opção de auto-limpeza o sensor pode não ter de sofrer nenhuma revisão durante um ano inteiro.

O sistema de autolimpação e auto verificação sopra periodicamente a extremidade do sensor com ar comprimido (fornecido a partir de um compressor no local ou do compressor AirFlush criado por Pi). Este ar primeiro limpa o sensor, mas também atua para expor o lumívoro aos níveis atmosféricos O2.

A resposta do sensor para este ar é verificada pelo controlador do sistema e, se OK, o sistema continua a funcionar como normal. Se a resposta do sensor não for conforme o esperado, um alarme será aumentado, alertando o pessoal do site para o problema. Este sistema significa que a manutenção do sensor de rotina não é mais necessária.

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Os medidores de oxigênio dissolvidos na linha geralmente requerem manutenção frequente para garantir que eles estejam limpos e respondam ao oxigênio dissolvido na água. Mesmo em plantas que não têm acesso ao ar comprimido, o Pi AirFlush fornece explosão de ar (para limpeza) e fornecimento de ar mais longo (para verificação automática).

O compressor AirFlush é um compressor customizado que se integra perfeitamente com o sistema OxySense. Com zero manutenção em si e verificação de erros pessoais, é uma opção sem problemas para reduzir a manutenção geral do analisador de oxigênio dissolvido.

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Documento Tipo Tamanho
OxySense (EN) Folheto 846kB
Teste NIW DO (EN) Artigo 745kB
Medidores de Oxigénio Dissolvido para Controlo de Arejamento (EN) Nota Técnica 627kB
AirFlush (EN) Nota Técnica 739kB
CRONOS® (EN) Folheto 724kB
CRIUS® (EN) Folheto 694kB
Comunicações Remotas CRIUS® (EN) Folheto 669kB
Opções de Controlo CRONOS® e CRIUS® (EN) Nota Técnica 649kB
Acesso Remoto GPRS (EN) Nota Técnica 593kB
Contaminação de Sondas (EN) Nota Técnica 316kB

É provavelmente o sensor de DO mais fiável e rentável pois;

  • é extremamente resistente, prolongando a sua vida útil no ambiente hostil de um tanque de arejamento.
  • tem a capacidade de auto-limpeza e verificar o seu próprio funcionamento cada vez que realiza uma limpeza.
Pi desenvolveu uma tampa especial que pode parafusar até o final do sensor. É suave e tem um perfil baixo para reduzir a possibilidade de danificar a operação. Um fluxo de ar flui através da extremidade do sensor e mantém-o limpo.
Quando o sensor está a ser limpo, o design da tampa na extremidade do sensor faz com que a água seja expulsa deste local pela força e volume de ar. Isto limpa a tampa (luminóforo) e expõe o sensor ao ar. De seguida, o sensor faz a leitura do DO no ar (que é muito mais elevada do que na água). Se essa resposta não é o expectável, é emitido um sinal de erro para ser realizada uma intervenção pelo operador.
A regularidade e duração da limpeza é definida nos controladores simples do analisador. É também possível definir uma ‘paragem’ no analisador para garantir que o controlo não é afetado pela auto-limpeza. Esta ‘paragem’ inicia no início do ciclo de limpeza e continua por um intervalo de tempo definido pelo utilizador após este ciclo.
Isso está depende do processo, mas, normalmente, três anos.
Sim, muito fácil! Simplesmente retire o antigo e encaixe o novo. Não há a necessidade de introduzir nada no analisador.
Sim, pode-se usar um fornecimento de água limpa e pressurizada em vez de ar comprimido para limpar o sensor, porém a função de auto-verificação não funcionará se a água for usada para limpar o sensor.
Não, não há partes móveis debaixo da água. Todas as partes móveis são facilmente acessíveis.

Os Focus Ons são uma série de pequenos artigos distribuídos por e-mail fornecendo informação técnica sobre instrumentação, processos de medição em águas potáveis, de resíduos, de processo e de piscinas. Se gostaria de subscrever e receber os nossos e-mails, queira contactar-nos.

Provavelmente sabe que os medidores online de oxigénio dissolvido são cruciais para controlar o oxigénio disponível para os micróbios num tanque de arejamento ou vala de oxidação, mas sabia que…

… o custo da eletricidade para o funcionamento dos ventiladores corresponde a até 50 % do custo total de funcionamento de uma instalação de tratamento de águas residuais com arejamento?
… o custo de compra de vários medidores online de DO é menos de 10% do que o seu custo total de propriedade durante 10 anos?
… que um medidor online de DO cujas leituras estão 0.1 ppm abaixo do devido podem significar despesas de eletricidade mais elevadas do que a sua própria compra e instalação, em apenas alguns meses?

Medidor de Oxigênio Dissolvido

Medições galvânicas vs DO ótico

As medições iniciais de oxigénio dissolvido em águas residuais foram realizadas por células eletroquímicas que necessitavam de elétrodos, eletrólitos e membranas de utilização única e muita calibração. Embora existam algumas empresas a defender o uso desta tecnologia, esta foi amplamente substituída nas décadas de 1990 e 2000s por medições óticas online. A grande maioria de sistemas online de DO têm uma base ótica. Para uma descrição do seu princípio de funcionamento clique aqui.

Porque é tão importante controlar os geradores de ar?

Explicando de uma forma simples, os micróbios necessitam de oxigénio suficiente para realizarem a sua parte do trabalho. Mais oxigénio do que o necessário e estaremos a desperdiçar energia e a promover o desenvolvimento de micróbios indesejáveis no processo. A maioria das instalações de tratamento estimam gastar energia significativa devido a ventilação excessiva.

O que é necessário de um medidor online de DO?

Fiabilidade, Confiabilidade e Reprodutibilidade são os três aspetos mais importantes que uma instalação de tratamento necessita se pretende otimizar o seu tratamento (p.ex. controlar o DO em tanques de arejamento para um nível preciso e exato).

Normalmente, um tanque de arejamento terá ‘pistas’ com mais de um sensor DO. Se estes medidores de DO estiverem a realizar leituras muito diferentes e não se controlam entre si, é muito difícil para uma estação saber como implementar uma estratégia de controlo. Os medidores de DO falham, dando leituras mais baixas do que a realidade, uma consequência infeliz da tecnologia. Um medidor fiável, confiável e reprodutível será consistente e irá verificar a sua própria resposta, por isso o operador não precisa de se preocupar.
DO Diagrama

Fiabilidade significa Robustez

O sensor In-Situ® da Process Intruments conta com o luminóforo (material sensível) mais robusto de qualquer medidor de DO disponível. O luminóforo é um disco de material que é utilizado para detetar a quantidade de oxigénio presente e necessita de ser resistente para suportar o ambiente agressivo e de intensa energia no qual trabalham.

O gráfico abaixo demonstra quanto tempo o luminóforo In-Situ® funciona durante uma experiência de jato de areia contra outros dois fornecedores de topo de medidores online de oxigénio dissolvido. Os resultados são surpreendentes. O sensor Pi/In-Situ® dura 20 vezes mais! Não pode arranhar o nosso luminóforo nem com a sua unha!

DO Resistência ao Gráfico de Abrasão

Confiabilidade significa Limpo

Se perguntar aos operadores com que regularidade fazem a manutenção a um medidor de DO (limpeza/calibração etc.) normalmente a resposta será “todas as semanas”. Numa estação de tratamento grande, isso pode significar que um operador gasta metade do seu tempo a fazer apenas a manutenção dos sensores de DO!

O analisador online de DO da Pi tem um sistema de limpeza opcional que tem a capacidade de manter o luminóforo limpo durante provavelmente toda a vida útil do sensor. Ao utilizar ar comprimido das instalações ou de um pequeno e robusto compressor da Pi, o sistema de auto-limpeza mantém o sensor limpo e isso não é tudo…

Fiabilidade significa Auto-Verificação

Se perguntar ao operador porque é que limpa/calibra o sensor todas as semanas, irá obter frequentemente a resposta “para sabermos que está a funcionar”.

Em instalações modernas os níveis de DO são mantidos baixos para ajudar a reduzir os níveis de energia necessária para os ventiladores. Isto significa que os sensores DO podem efetuar regularmente medições próximas a 0 mg/l.

Como sabemos que os sensores estão a efetuar leituras corretas e não estão a falhar?
A solução tradicional é a de um operador tirar o sensor e verificar se responde ao ar, sendo que pode também limpá-lo e calibrá-lo.

E se houvesse uma forma de verificar a resposta ao ar sem o tirar da pista de arejamento?

E há! O sistema auto-limpeza da Pi não só limpa automaticamente o sistema, mas, ao fazê-lo, também verifica a resposta ao ar. Qualquer problema é reportado ao operador que já não tem de realizar manutenções aos sensores todas as semanas. Clique aqui para assistir a um vídeo.

Por quanto tempo podem durar sem interferência do operador?

Num teste recente realizado numas instalações no Reino Unido, o OxySense da Pi foi instalado por 13 meses junto dos medidores DO já existentes. Durante esse tempo o sensor foi removido uma vez para limpeza manual quando a energia do sistema de auto-limpeza esteve inadvertidamente desligada durante uma semana. Essa foi a única vez que o sensor foi removido da sua posição na pista de arejamento e durante todo o teste o instrumento foi fiável, confiável e preciso de forma consistente.

Introdução

A Northern Ireland Water (NIW) testou recentemente três analisadores de oxigénio dissolvido (medidores de DO) em paralelo. Estes foram instalados na Estação de Tratamento de Águas Residuais de Culmor lado a lado na mesma pista de arejamento, onde as medições foram gravadas a cada minuto por 6 meses.

Após processar mais de um milhão de análises de dados, o OxySense da Process Instruments (Pi) foi evidenciado pela NIW como sendo a melhor solução.

O gráfico representa uma captura de ecrã que demonstra alguns dos resultados em 3 horas que levaram a NIW a decidir que o medidor de DO da Pi teve os melhores resultados. Na análise deste gráfico é claro porque é que a Pi foi a preferida: O sensor do Concorrente A demonstra leituras imprecisas e baixas e o sensor do Concorrente B é afetado pelos efeitos do ruído. Estes resultados serão discutidos em maior detalhe neste Focus On.

Gráfico NIW

A Estação de Tratamento

A estação de tratamento usou os medidores do Concorrente B por algum tempo em todas as pistas de arejamento. Contudo, descobriram que a tampa de deteção necessitava de substituição frequente (a cada 6 meses). Os custos de substituição por cada sensor de £90 ($120, €105) começaram a acumular-se e a empresa acabou por decidir procurar uma alternativa.

Auto-LimpezaAuto-Limpeza

O sensor da Pi estava equipado com a sua tampa de função auto-limpeza (ver a imagem à direita), que mantinha o sensor limpo com ar comprimido (ou água limpa) para remover toda a sujidade e resíduos da ponta do sensor, de forma regular.

“Quando as sondas foram retiradas da pista era óbvio que os sistemas de limpeza da Pi’s resultavam e iriam reduzir bastante os custos e tempos de manutenção.”
Peter Martin, Diretor de M&E, NIW.

O sensor do concorrente A foi montando numa instalação flexível que permitia que o sensor se movesse com as bolhas de lodo e de arejamento, limpando o sensor de forma passiva, na teoria.

O sensor do concorrente B não tinha qualquer funcionalidade de auto-limpeza.

Todos os três sensores receberam periodicamente uma limpeza manual como parte do calendário de manutenção regular da empresa, garantindo que o teste era justo para os sensores sem sistema de limpeza.

Resultados

As medições desde 25 de Maio de 2015 têm sido usadas para demonstrar a variação entre diferentes analisadores. Esta data foi escolhida para ser representativa de todo o teste.

Process Instruments

O teste descobriu que o CRIUS® OxySense da Pi forneceu o medidor de DO mais exato e preciso. O sensor foi mantido limpo pelo sistema auto-limpeza da Pi e relatou leituras precisas e com o menor ruído. Uma aumento gradual do teor de oxigénio dissolvido é facilmente observado durante o arejamento, seguido por um declínio constante à medida que os ventiladores de ar são desligados.

NIW Pi DO Teste do Analisador 25.05.15

Concorrente A

O sensor do concorrente A teve dificuldades em manter-se limpo entre as manutenções regulares, dado que o sistema passivo de auto-limpeza não foi eficaz. O instrumento parece indicar leituras incorretamente mais baixas, resultado do lodo e resíduos que cobrem o sensor. O sensor de DO deteta o aumento de oxigénio dissolvido durante o arejamento, mas cai depois para uma leitura de zero por longos períodos de tempo.

NIW Concorrente A DO Teste do Analisador 25.05.15

Concorrente B

Sensor do ConcorrenteAs leituras do sensor do Concorrente B aparentam não serem precisas e conter ruído. Isto é provavelmente devido à incrustação no sensor (ver imagem, direita). Os resultados variavam bastante entre medições, tornando difícil distinguir os picos durante o arejamento. No final dos seis meses, o sensor do Concorrente B aparentava ser usado e requeria a substituição da tampa luminófora.

NIW Concorrente B DO Teste do Analisador 25.05.15

“Era claro que o sensor de Pi era mais robusto do que o sensor (do concorrente B). Após 6 meses, era totalmente expectável que completasse a sua vida útil mínima de 2 anos.”
Peter Martin, Diretor de M&E, NIW.

Várias instalações da indústria da água têm uma luta diária para manter os instrumentos a funcionar corretamente devido a contaminação. No entanto, sabia que…

… a Process Instruments tem disponíveis os sistemas de auto limpeza e auto flush para a maioria dos sensores?
… estes sistemas de remoção de contaminantes podem prolongar a vida útil dos sensores e reduzir drasticamente a necessidade de manutenção?
… os sistemas de limpeza da Pi são acessíveis, simples e com um design que previne problemas?

Qual é o problema?

Contaminação de Sensores

Contaminação de SensoresSeja qual for o processo que está a ser monitorizado, geralmente há algo na amostra de água capaz de contaminar o sensor e, logo, gerar resultados errados. A solução óbvia para este problema é limpar o sensor, mas com que regularidade deverão ser feitos os programas de inspeção e limpeza para cada peça de instrumentação? Demasiada regularidade e a inspeção e limpeza consomem demasiado tempo e dinheiro. Pouca regularidade e a instrumentação dará falsos resultados e provavelmente irá avariar prematuramente.

Qual é a solução?

Sistemas de limpeza Autoclean e Autoflush da Process Instruments

Simples, fiáveis e fáceis de manter, os sistemas de Autoclean/Autoflush da Process Instruments são uma alternativa aos mecanismos mecânicos de limpeza que podem entupir e romper. Ao pulverizar regulamente o sensor/sonda com água limpa ou ar, o sensor mantém-se limpo e livre de contaminações por períodos de tempo mais longos. O ciclo de limpeza do sensor é ativado pelo controlador da Pi por um período de tempo e frequência selecionados pelo utilizador, de modo que, independentemente de quão suja a aplicação, a sonda se mantenha limpa. Sem partes móveis no corpo do sensor ou no dispositivo de limpeza, não há nenhuma peça para substituir ou verificar para além de uma válvula simples posicionada num local facilmente acessível.

Os sistemas de limpeza Autoclean e Autoflush da Pi garantem um funcionamento dos sensores livre de problemas por semanas ou até meses.

Uma solução para cada aplicação

Cap de Autoclean

Autoclean

Esta opção pode ser incorporada nos nossos sensores de pH, ORP, Turbidez, Sólidos Suspensos e Oxigénio Dissolvido (OD). Consistindo numa tampa que direciona o fluxo de água limpa (ou ar para um sensor de OD) ao longo de todo o sensor eliminando qualquer resíduo. A limpeza é controlada por uma única válvula posicionada num local facilmente acessível.

Auto-verificação

Se estiver a utilizar ar para limpar um sensor OD o sistema pode verificar automaticamente se o sensor está a responder corretamente, eliminando qualquer necessidade de remover o sensor da amostra durante meses.
Sistema de Autoflush

Autoflush

Para os sensores que requerem montagem de células de fluxo como Cloro, Ozono e Dióxido de Cloro, o sistema de Autoflush incorpora válvulas que iniciam/param automaticamente o fluxo da amostra e controlam o fluxo de água limpa pela sonda. O utilizador pode definir o intervalo da descarga e a duração para manter a célula de fluxo e o sensor livres de contaminações. Para contaminantes particularmente sujos ou difíceis de retirar, pode ser utilizado um fluxo de água quente para auxiliar a limpeza.

Com as opções acima mencionadas, independentemente da aplicação ou parâmetro a ser medido, a Process Instruments será capaz de providenciar um sistema de monitorização que não será apenas preciso, exato e duradouro mas que também irá manter-se livre de contaminantes e poupar tempo e dinheiro ao operador.

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