Промышленный оксиметр для воды (трансмиттер DO) 4-20мА LUTRON TRDO-501 EKOBOX

Промышленный оксиметр для воды (DO трансмиттер) 4-20мА LUTRON TRDO-501 Промышленный трансмиттер растворенного кислорода (DO, Dissolved Oxygen) для систем автоматизации. Lutron TRDO-501 – стационарный прибор для непрерывного измерения концентрации растворенного кислорода в воде в диапазоне 0–20.0 mg/L. Выход стандартного токового сигнала 4–20 мА позволяет интегрировать прибор с ПЛК, контроллерами, SCADA-системами, IoT-платформами для автоматического управления аэрацией, аварийной сигнализации и непрерывного документирования параметров воды. Особенность TRDO-501 – полярографический зонд OXPB-11 со встроенным датчиком температуры и автоматической температурной компенсацией. Зонд со степенью защиты IP67 подходит для постоянного погружения в воду. Головка зонда совместима с BOD-бутылкой, что позволяет использовать прибор не только для непрерывного мониторинга, но и для определения биохимического потребления кислорода. Главное применение – аквафермы и УЗО-системы Растворенный кислород – параметр 1 в любой рыбной ферме. От его уровня напрямую зависит выживание рыбы: падение DO ниже критического уровня (примерно 3-4 mg/L для теплолюбивых видов - карп, сом, тиляпия; 5-7 mg/L для холодолюбивых - форель, лосось, осетр) приводит к стрессу, прекращению питания и, в случае длительного недостатка, к массовому. В замкнутых установках (УЗИ, RAS) риск еще выше из-за высокой плотности посадки. TRDO-501 в связке с контроллером выполняет три функции одновременно: Непрерывный мониторинг уровня DO с отображением на LED-дисплее контроллера Аварийная сигнализация — CT-2012 имеет два настраиваемых порога и релейные выходы, которые срабатывают при падении DO ниже безопасного уровня (SMS- Автоматическое управление аэратором или насосом кислорода – реле контроллера включает аэратор при падении DO и выключает при восстановлении. Такая система работает без оператора круглосуточно, снимая человеческий фактор с контроля ключевого параметра. Принцип измерения TRDO-501 использует полярографический (амперометрический) метод измерения растворенного кислорода. В головке зонда OXPB-11 находится две камеры, разделенные тонкой тефлоновой мембраной. Внутри – электролит (OXEL-03) и два электрода (катод и анод). Мембрана пропускает молекулы кислорода из воды, но задерживает ионы электролита. Молекулы O₂, проходящие через мембрану, восстанавливаются на катоде под постоянным поляризующим напряжением, создавая ток, пропорциональный концентрации растворенного кислорода во внешней воде. Показания автоматически компенсируются по температуре в диапазоне 0–50 °C (температурный сенсор встроен в зонд), далее сигнал превращается в линейный ток 4–20 мА: 4,00 мА → 0.0 mg/L (отсутствие кислорода) 10,60 мА → 8.25 mg/L (уровень наси атмосферным давлением, базовая калибровочная точка) 20,00 мА → 20.0 mg/L (перенасыщение) Точность — ±0,4 mg/L при 23 ± 5 °C. Калибровка На практике TRDO-501 калибруется по одной точке – в воздухе (SPAN). Процедура: Перевести ползуночный переключатель на передпанели в положение CAL Оставить зонд в воздухе (не в воде) на 5 минут для стабилизации Регулятором SPAN на передпанели установить на токовом выходе 10,60 мА – это соответствует 8.25 mg/L (насыщение в воздухе, 209%). прибор готов к работе Этой калибровки достаточно для большинства задач – аквакультуры, очистных сооружений, общего мониторинга. Дополнительная калибровка ZERO (установка 4,00 мА в растворе с нулевым кислородом, например сульфити натрия Na₂SO₃) выполняется время от времени для точечных задач – лабораторных измерений, контроля BOD, научных исследований. В типичной фермерской эксплуатации потребности в ZERO-калибровке обычно не возникает. Рекомендуемая периодичность повторной калибровки SPAN: Аквафермы, УЗИ-системы – раз в неделю Очистные сооружения, технологический мониторинг – раз в 2 недели Лабораторное использование – перед каждой серией измерений Обслуживание зонда Полярографический зонд – это расходный компонент. Для стабильных показаний требуются три процедуры: Первое использование. Новая головка зонда снабжается сухой. Перед первым использованием открутите головку, заполните камеру электролитом OXEL-03 (в комплекте), закрутите назад, дайте постоять для удаления пузырьков воздуха. После этого – SPAN-калибровка. Регулярная замена электролита. Электролит теряет свойства из-за диффузии и использования. Если показания стали нестабильными или калибровка не удается — заменить электролит. Замена мембранной головки. Тефлоновая мембрана со временем загрязняется или механически повреждается (царапины, биологическое обрастание в акваферах). В комплекте TRDO-501 идут 2 запасные головки с мембранами OXHD-04. Замена проста: открутить старую головку, заполнить новую электролитом, установить на зонд. В чистых средах (водоподготовка, лаборатория) ресурс мембранной головки – до 6 месяцев. В акваферах с биологической нагрузкой – 2–4 месяца, в зависимости от условий. Готовые решения из экосистемы Lutron Решение 1: TRDO-501 + Lutron CT-2012 (автономная система для аквафермы) Для автоматического управления аэрацией на рыбной ферме или УЗИ-системе самый быстрый вариант: TRDO-501+. CT-2012 – это панельный контроллер-индикатор 4–20 мА с LED-дисплеем, двумя настраиваемыми порогами сигнализации и релейными выходами. На CT-2012 настраивается шкала дисплея 0.0–20.0 mg/L (в соответствии с диапазоном TRDO-501). Два порога используются следующим образом: Нижний порог (например, 5.0 mg/L для карповых, 7.0 mg/L для лососевых) — активирует реле, включающее аэратор Аварийный нижний порог (например, 3.5 mg/L) — активирует второе реле для SMS-тревоги, сирены, а CT-2012 не требует ПЛК или программирования – только физическое соединение проводами и настройка порогов в меню контроллера. Решение 2: TRDO-501 + ваш ПЛК/IoT-система Если на объекте уже есть ПЛК (Siemens LOGO, Wago, Moeller, Schneider Modicon) или IoT-платформа (ESP32, Arduino с промышленным шилдом, Raspberry Pi с ADC, LoRaWAN любого аналогового входа 4–20 мА в качестве стандартного передатчика. В программе ПЛК масштабирование с 4–20 мА в mg/L выполняется линейной формулой: DO (mg/L) = (I_вход − 4) × 20 / 16 Где I_вход — входящий ток в мА. Например, при 10,60 мА → DO = (10.60 − 4) × 20/16 = 8.25 mg/L. Через ПЛК можно реализовать более сложную логику, чем с CT-2012: дифференциальное управление несколькими аэраторами по времени суток, автоматическая дозировка оксигенатора пропорционально DO, логирование тренда с отправкой в облако через MQTT/HTTP. Подключение: 4-проводная схема TRDO-501 использует 4-проводную схему подключения с гальванически изолированными цепями питания и сигнала. Это стандарт для промышленных трансмиттеров, работающих на длинных кабельных трассах или в условиях электромагнитных помех. Четыре провода распределяются так: V+ — плюс питания (DC 9–30 В) V– минус питания (общая земля источника) Signal+ плюс токового выхода (4–20 мА) Signal– минус токового выхода Цепи питания и сигнала гальванически разделены, что исключает взаимные наводки. Максимальное сопротивление нагрузочной петли — 500 Ω при 24 В DC (это существенно больше, чем у многих конкурентов — позволяет более длинные кабельные трассы без потерь сигнала). Точная распиновка клемм и маркировка проводов указана в инструкции пользователя, которая входит в комплект. Для сложных промышленных монтажов советуем предварительно согласовать схему с нашими инженерами. Сферы использования Аквафермы и УЗИ-системы (основное применение) Прудовое рыбоводство - контроль DO в прудах с карпом, амуром, толстолобом, сомом, тиляпией; автоматическое включение аэратора при падении кислорода Форелевые хозяйства - контроль DO в бассейнах и проточных системах для лососевых (повышенные требования к кислороду) Осетровые фермы - мониторинг кислорода в УЗО для стерляди, российского и сибирского осетра, подачей воды в бассейн с рыбой Аквапоника – контроль DO в емкостях с растениями и рыбой Марикультура – установки для выращивания морских видов (форели, лосося, креветок) с мониторингом кислорода в циркуляционной системе Очистные сооружения Аэротенки – контроль DO для поддержания аэробных процессов в активном муле; управление воздуходувками Биореакторы — мониторинг кислорода в установках биологической очистки стоков Компактные очистные системы для малых населенных пунктов и коттеджных городков Пивоварение — контроль DO в сусло перед бродением белых вин — окисление изменяет аромат) Производство питьевой воды и безалкогольных напитков — контроль DO в разливочных линиях для продления срока хранения Молочная промышленность — контроль кислорода в технологических процессах Водоподготовка и контроль качества воды Котельные установки — контроль остаточного кислорода в питательной воде котлов (избыток DO в подаче питьевой воды Бассейны и SPA — оценка качества циркуляционной воды Лаборатории и исследования Анализ BOD (биохимическое потребление кислорода) — головка зонда совместимая с BOD-бутылкой Гидробиология — исследование природных водоемов, рек, озер Учебные лаборатории самом приборе. Для визуализации показателей требуется внешнее устройство: панельный контроллер CT-2012, ПЛК с HMI-панелью или IoT-дашборд. Это осознанный компромисс конструкции трансмиттера: без дисплея корпус меньше и дешевле. Цифровые интерфейсы RS-485, Modbus, HART. Выход только один – аналоговый 4–20 мА. Если требуется цифровой протокол, это другой класс приборов. Отдельного выхода для температуры. Температура используется внутрь для ATC. Если требуется отдельный мониторинг температуры воды, установите отдельный термодатчик с собственным трансмиттером. Батарейное питание. Только от внешнего источника DC 9-30 В. Это стационарный прибор. Встроенная память и логирование. TRDO-501 не сохраняет историю показателей – это задача ПЛК или логера в составе системы. Автоматическая компенсация солености. Полярографический способ указывает DO в пресной воде; при работе с соленой водой (морская аквакультура) реальная концентрация кислорода ниже, чем показывает прибор, примерно на 15–20% в 35‰ солености. Для точных измерений в морской воде нужно либо вводить поправку в ПЛК, либо использовать прибор с функцией компенсации солености. Защиты корпуса трансмиттера от полного погружения. Степень защиты корпуса – IP63 (зонд OXPB-11 – IP67, пригодный для постоянного погружения). Корпус трансмиттера монтируется на стене в сухом месте, в воду погружается только зонд. Когда лучше выбрать другой прибор Требуется портативный оксиметр для полевых замеров → портативные лабораторные DO-метры с дисплеем и автономным питанием. Требуются одновременные измерения DO+pH+ОВП+температуры на одном приборе → мультипараметрические контроллеры воды. Требуется оптический (люминесцентный) DO-сенсор вместо полярографического – для задач, где мембрана непригодна (высокие давления, агрессивные среды, минимум обслуживания) → промышленные DO-анализаторы с оптическим датчиком. Требуется автоматическая компенсация солености для морской воды → промышленные DO-анализаторы с входом от сенсора проводимости. Технические характеристики Измерение растворенного кислорода Диапазон 0…20,0 mg/L Разрешение 0,1 mg/L Точность ±0,4 mg/L (при 23 ± 5 °C) Метод Полярографический (амперометрический) с тефлоновой мембраной Калибровочная точка SPAN в воздухе 0,0/8:0. (20.9% O₂) Калибровочная точка ZERO в растворе Na₂SO₃: 0.0 mg/L → 4,00 мА (опционально) Температурная компенсация (ATC) Диапазон ATC 0 …50 °C Тип сенсора Встроенный в зонд OXPB-11 Принцип2 Аналоговое, линейное 4,00…20,00 мА Соответствие 4,00 мА = 0.0 mg/L, 20,00 мА = 20.0 mg/L (линейно) Максимальное сопротивление петли 500 Ω при 24 В DC Схема подключения 4-проводная 1 (амперометрический), со встроенным датчиком температуры Габарит