Seminario Instrumentacion Analitica_Potabilizacion
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Seminario Instrumentacin AnalticaPotabilizacin
Kathy Naranjo Hach Company
Loveland, Colorado, EEUU
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El Tratamiento de Agua Potable
ModeradorNotas de la presentacinembalse reservoir, dam, damming
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El Tratamiento de Agua Potable
Objetivo Suministrar el pblico de agua potable segura
Los procesos principales Filtracin, Desinfeccin
Conducido por Reglamento de los Gobiernos Normas de EPA o ISO
Tendencias Recientes El aumento de demandas de abastecimientos de agua fijos Filtracin de la membrana que sustituye filtracin de arena convencional El cambio al desinfectantes alternativos (Norma D/DBP)
EPA: Environmental Protection Agency D/DBP Rule: Disinfectant/Disinfection By Product Rule
ModeradorNotas de la presentacinIncreasing demands for fixed water suppliesMembrane filtration replacing conventional sand filtrationSwitch to alternative disinfectants (D/DBP Rule)
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Tratamiento de Agua Potable El monitorea de Agua Cruda/Fuente
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Parametros del Monitoreo el Agua de Fuente
Cambios de calidad de agua del fuente requieren cambios a los procesos de tratamiento.
Parametros de Agua de Fuente?:pHturbidez
ModeradorNotas de la presentacinSource water quality changes require changes to treatment processesSource Water PanelUp to 7 different parameters measured in flow-through trough.
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Agua Cruda: Turbiedad
Opciones
SolitaxSurface Scatter
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SOLITAX sc
Amplio rango (0-4000 NTU/0-150 g/L SST) Autolimpiante La sonda puede medir SST o Turbiedad Fuente de Luz: LED a 880 nm Sonda de acero inoxidable
Un modelo de solo turbidez de PVC Utilizado con un controlador de Hach
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Especificaciones de DesempeoLa tcnica de medicin
Utiliza la tcnica de la dispersa de la luz infrarroja para medir la turbiedad independiente del color. Turbidity in accordance with DIN EN 27027 / TS equivalent DIN 38414
Medicin de Rango
t-line turbidity: 0.0004000 FNU/NTUts-line, inline turbidity: 0.0014000 FNU/NTU; TSS content: 0.00150 g/lhs-line, highline turbidity: 0.0014000 FNU/NTU; TSS content: 0.001150 g/l TSS
Reproducibilidad Turbidity
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Solitax sc: Aplicaciones de Agua Potable
Agua del fuente y entrada de agua cruda Clarificador : entrada y salida Entrada de los filtros Retrolavado y el retiro de retrolavado Control del proceso de floculacion y sedimentacion Eficiencia del filtro
Aplicaciones SST en aguas servidas
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Turbidimetro Surface Scatter 7Rango: 0,01 9.999 NTUExactitud: 0 - 2000 NTU: 5% o 0,1; 2000 9999 NTU: 10%Aplicacion: aguas de alta turbiedad
Overflow to waste
Sample inlet, 1-2 L/min
System drain/flush
Detector Assembly
Light Source
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Principio de Diseo: Superficie de dispersin
No hay contacto entre la muestra y los componentes pticos.
No hay celda para la muestra
La muestra sobrefluyela parte superior de un cuerpo inclinadoformando una superficie pticamente plana. Overflow to
waste
Light Source Assembly
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Mantenimiento
Limpie segn sea necesario Reemplace la lmpara por ao para un mejor desempeo y verifique
la alineacin.
Calibracin Hach recomienda la calibracin del SS7sc al menos trimestralmente
o bien cada vez que se reemplaza o ajusta la fuente de luz. Calibre con el cilindro de calibracin a 4000 NTU con formazina,
pero no inferior de 300 NTU
ModeradorNotas de la presentacinThis sets up the response slope and enables accurate measurement over the entire range of the instrument.Attempting to prepare low level standards for calibration results in high error especially at the low end of turbidity concentrations.Esto establece la inclinacin de respuesta y permite una medicin precisa en todo el rango del instrumento.El intento de elaborar patrones de concentraciones bajos para calibracin produce un error alto especialmente en la parte baja de las concentraciones de turbidez.
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El Tratamiento de Agua Potable Coagulacion, Floculacion, Sedimentacion
pH
SC
SL
SL: Sludge Level / Nivel de LodoSC: Streaming Current / Corriente CirculanteT: Turbiedad
T
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Coagulacin y Flocculacin
Coagulantesalumbrecloruro frricosulfato de hierroPolmeros catinicosPolmeros aninicos $$$$
Coagulacin un proceso que hace que las partculas pequeas en una suspensin acuosa para unir (macizo).
Flocculacin: el proceso de producir contactos entre las partculas pegadas , produciendo una manta o nube de partculas
ModeradorNotas de la presentacinAlum and iron salts both add aluminum and iron to the water that must be removed during the process. pH 5 - 7 is optimum
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Coagulacin, Flocculacin, SedimentacinLa medicin de pH
La Razn Eficacia de aditivos qumicos depende mucho en pH El ajuste de pH muchas veces es necesario para lograr el tratamiento
apropiado.
El sensor recomendado pHD Differential Sensor
Comentarios Adicionales
Controlador sc200
La sonda pHD Differential
ModeradorNotas de la presentacinReasonEffectiveness of chemical additives is greatly dependent on pHpH adjustment often necessary to achieve proper treatmentRecommended Sensor pHD Differential SensorAdditional comments
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Principio de Operacin
E1
E2 E1- E2
100 MEG
Tcnica Convencional
E1 E2
Electrodode Vidrio para pH
Electrodo deReferencia para pH
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E1
E2 E1- E2
100 MEGElectrodo de Referencia para pH
Electrodode vidriopara pH
E1E2
Principio de Operacin
Tcnica Convencional Combinacin
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E1 - E3-(E2 - E3)
(E1 - E2)
Compensadorde Temperatura
ElectrodoTierra de laSolucin
Electrodode Referencia
Electrodode Proceso
Preamplificador
Tcnica DiferencialPrincipio de Operacin
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PuenteSalino
Tierra
Electrodo de Referencia
Cmara de solucin deReferencia
Electrodo de Medicin
Detalle Constructivo de la Tecnica Diferencial
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La tecnologia diferencial resulta en:
Precisin mejorada (Reduce efluentes)Sensor de larga vidaBajo mantenimiento y muy bajo desvoMayor disponibilidadReducciones de costos instaladosEliminacin de lazos de tierra indeseadosFiabilidad extremaPuede ser renovado en el terrenoLa mejor garanta de la industria.
pH Diferencial
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A measure of the ability of a solution to conduct an electric current.
What is Conductivity?
*Sometimes called Specific Conductance
ModeradorNotas de la presentacinElectrolytic conductivity is the measure of the ability of a solution to conduct an electric current, and is sometimes referred to as specific conductance. Electrolytic conductivity is defined as the inverse or reciprocal of electrical resistance (ohms) and uses measurement units called mhos, where one millionth of an mho equals one micromho.
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nductivitymhos/cm)
5684670050.00.000.0
Resistivity(Mohmscm)18.2012.006.001.000.400.050.0050.0005
Conductivity vs. Resistivity vs. TDS
TDS(ppm)0.02770.04170.08330.501.2510.0100.01000.0
ModeradorNotas de la presentacinThe chart shown above is used to convert between conductivity, resistivity, and TDS. This chart is also useful when choosing a conductivity sensor to measure TDS.
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Conductivity of Various Solutions
Theoretical pure water 0.056 microSiemens/cm
Demineralized water 0.056 to 1.0 microSiemens/cm
Reverse osmosis water 0.8 to 3.0 microSiemens/cm
Distilled water 1 to 10 microSiemens/cm
Tap water 100 to 2000 microSiemens/cm
Sea water 40,000 to 100,000 microSiemens/cm
5% Sodium chloride solution 70,000 microSiemens/cm
10% Sulfuric acid solution 140,000 microSiemens/cm
ModeradorNotas de la presentacinConductivity of various solutionsSalts, acids and bases in aqueous solutions are electrolytes.You can see that the addition of electrolytes (ions) to water increases the conductivity of the solution.
2. Why does theoretical pure water have a value above zero?See next slide
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Conductivity
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Productos de Monitoreo de Agua de Fuente Source Water Panel
Hasta 7 parametros distintos medido en un canal donde el agua fluye (flow-through trough).
Parametros de Agua de Fuente:Turbiedad (Solitax) Conductividad/TDS*pH y/o ORP**Nitrato y/o Organicos de UVOxigeno disuelto
*TDS: Solidos disueltos Total Dissolved Solids
**ORP: Oxidation Reduction Potential
ModeradorNotas de la presentacinSource water quality changes require changes to treatment processesSource Water PanelUp to 7 different parameters measured in flow-through trough.
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Coagulacin, Flocculacin, Sedimentacin Monitor de Corriente Transmisin
La Razn Automatizar alimentacin de coagulantes dependientes en
nivel entrante de partculas coloides cargadas. Los coloides son negativamente cargados Coagulantes son positivamente cargados
Sensor Recomendado AF7000 Streaming Current Monitor Monitor de Corriente Transmisin AF7000
Comentarios Adicionales
El monitor DEBE ser instalado tan cerca como posible al punto de la mezcla qumica (ie. inmediatamente despus de flash mixer).
Foto de Flocculacion
Foto Floc formando
ModeradorNotas de la presentacinMonitor de Corriente Transmisin
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Uso Moderno de SCM SCM = Streaming Current Monitor
Control de la dosificacin de coagulante El set-point de SCM est determinado por pruebas de jarros
Coa
gula
nt fe
ed
Chemical Pump Controller
MixerClarifier Filtration
Disinfection
Flocculate
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Gastos reducidos de qumicas de coagulanteo Promedio del 20 - 30 %
Agua tratado consistente de alta calidad
El filtro con menos retrolavacin / menos lodo
Respuesta rpida a cambios de agua crudoso Tiempo de respuesta de 1 segundo
o Ajustes de medicacin automticos
El descubrimiento temprano de la falla de alimentacin de coagulante o ajuste de pH
Beneficios de Monitor de Corriente Transmisin (Streaming Current Monitor / SCM)
Un instrumento de optimizacin
ModeradorNotas de la presentacin
Why are they now mandated?A correctly installed and operating SCM will provideConsistant water quality Reduced coagulant chemical costs, usually in the order of 30% plus asOperators over dose rather than under dose.Longer filter runs with reduced back washes - why you are presenting cleanerWater without floc or dirtReduced operator call outsAutomatic dosing adjustments in the event of a storm eventReduced water colour with some advanced understanding of your plant andChemistryReduced coagulant chemical costsAverage of 20-30%Consistent, high quality finished waterLonger filter runs/ less sludgeRapid response to raw water changes Automatic dosing adjustmentsImproved operator awarenessEarly detection of coagulant feed or pH adjustment failure
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El Tratamiento de Agua PotableFiltracin
T
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Filtracin Turbiedad La Razn
La turbiedad es "la regla" que usamos para medir la eficacia de filtracin.
Las normas como SWTR (Surface Water Treatment Rule / Regla de Tratamiento de Agua Superficial) requiere la monitorea de turbiedad continua de filtros individuales.
Sensores Recomendados 1720E Low Range Turbidimetro UltraTurb sc
Comentarios Adicionales
La opcin de producto depende de exigencias de pas.
1720E sc cumple USEPA
UltraTurb sc cumple ISO
FT660 para medida de turbiedad baja extrema (p.j. Plantas con filtro de la membrana)
ModeradorNotas de la presentacinTurbidity is the ruler we use to measure filtration effectivenessRegulations such as SWTR (Surface Water Treatment Rule) requires continuous turbidity monitoring of individual filters.Product choice depends on country/regulatory requirements
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Un poco de la turbidez
Hach es una empresa lder en medicin de la turbidez. Hach fabrica muchos instrumentos de laboratorio y proceso
Cumple EPA (fuente de tungsteno o de luz lser) Cumple ISO (IR LED, ~860 nm)
La mayora de los turbidmetros miden la luz dispersada a 90 grados a la fuente de luz
IR: infrared; LED: light emitting diode; ISO: International Organization for Standardization
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Principio Fsico de Medicin de Turbiedad
IR: infrared; LED: light emitting diode; ISO: International Organization for Standardization
Medicin de turbiedad Nefelomtrica estndar
Medicin de turbiedad Nefelomtricarelacional (Ratiometric)
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Nefelometro EPA 1720E bajo Rango
El diseo ptico del 1720 elimina la mayor fuente de error del al medicin de turbiedad, la celda de medicin
El detector esta inmerso en la muestra, no hay celda que limpiar
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ULTRATURB plus scSensor de Turbiedad
Camara de Medicion
Drenaje
Conexion de Alimentacion
Entrada para Muestra
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ULTRATURB plus scLa celda de autolimpieza
Micro Processor PCBwith integrated. Damp Sensor
Luz (IR- LED)
Drenaje
Sistema de limpieza de asambleamagnetica .
Sensor de referencia de luz
Fotodiodo de luz dispersada a 90
Entrada de Muestra
ModeradorNotas de la presentacinThe selfcleaning Measuring Cell Magnetic field coupled wiper system
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ULTRATURB plus scUnas Especificaciones
90 Infrared Pulse Scattered Light according DIN EN ISO 7027( 870 nm LED light source with excellent stability for many years)
Measuring Range: 0.0001 - 1000 FNU (TE/F, NTU, FTU) free programmable
Resolution: 0,0001 FNU Fast Response Time: 1 - 60 sec. programmable Physical / Mathematical Air Bubble Compensation Self Cleaning Measuring Chamber by a shaftless automatic wiper
( wiper driven by magnetic field coupling) Calibration: Permanent by the manufacturer
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Ms informacin sobre la turbiedad
Folletos tcnicos en el sitio web de Hach: Escribe Turbidity en el busquedor:
Downloads / Manuals Technical Bluebooks
Turbidity Science (lit 7061) Turbidity Standards (lit 7045) Low-Level Measurements (lit 7063) Introduction to Laser Nephelometry (lit 7044)
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El Tratamiento de Agua PotableDesinfeccin
CL
MC
M
CL: Chlorine; MC = Monochloramine; M: Microbiology
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Desinfeccin Monitoreando el Cloro Los instrumentos de proceso
La Razn El cloro y otros desinfectantes proporcionan una barrera adicional a
bacterias daosas, virus, y otros microorganismos Normas tantas como Total Coliform Rule (TCR) requieren
concentraciones residuales de desinfectante. Sensors Recomendados
CL17 Analizador de cloro (Colorimetrico con reactivos) CL10 sc Sensor (Amperometrico sistema sin reactivos)
Comentarios Adicionales
Elija el sistema de sensor correcto con cuidado, segn el proceso, las particularidades de la posicin, y capacidades/preferencias de usario
Ambos sistemas pueden medir los residuales de cloro libre o cloro total
El CL17 ha sido caballo de batalla" de Hach por muchos aos con mucho xito.
Hach es un lder de industria en la medicion de cloro.
CL17
CL10 sc Sensor
ModeradorNotas de la presentacinChlorine and other disinfectants provide an additional barrier to harmful bacteria, viruses, and other microorganisms
Choose the right sensor system carefully, depending on process, peculiarities of location, and customer capabilities/preferencesBoth systems can measure free or total chlorine residualsCL17 has been Hachs workhorse for a long successful time
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El Analizador de cloro CL17
Colorimetro
Modulo de bomba
TecladoConexioneselectricas
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Especificaciones de analizador de cloro CL17
Rango: 0 5 mg/L cloro, libre o total Exactitud: 5% o 0.035, cualquiera es mayor Resolucin: 0.01 mg/L Lmite de Deteccion: 0.035 mg/L Tiempo de Ciclo: 2.5 minutes Fuente de Luz
LED con longitud de onda de 520nm Vida minima aproximada de 50,000 horas
Temperatura de funcionamiento Desde 5 40oC
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Fuentede luz
Detector% Transmitancia Absorbancia
100
10
0.00
1.00
CERO
60 0.22LEER
40 0.40LEER
LEER
(Abs = -log T)
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Absorbancia
Con
cent
raci
on(m
g/L)
0.88
1.60
4.00
0.22 0.40 1.00
Pendiente o gain de lacalibracion
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Mantenamiento
Mantenamiento programado Cambie los reactivos mensualmenet
Reemplazo de la tubera Tubera de bomba Cambie la tuberia de bomba cada 6 meses. Cambie el resto de la tuberia annualmente.
Calibracin No recomendado por Hach Utilice la calibracin del fabricante Verifique periodicamente
ModeradorNotas de la presentacintuberiaTubing replacement Pump tubingChange pump tubing every 6 monthsReplace the remainder of analyzer tubing on an annual basis.CalibrationNot recommended by HachUse factory calibrationVerify periodically
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CLF10sc and CLT10sc Sensor Panel
Standard offer: panel de acero inoxidable pre-asemblado, sensor de cloro, flow switch, flow cells for chlorine and pH, Gateway, drain tubing, sensor cable from sensor panel to controllerOpcion: Sensor de cloro libre o total y sensor de pH
sc Gateway
Opcion: Sonda de pH
Sensor de cloro
Flow SensorCelda de flujo de cloro
pH Flow Cell
Entrada de muestra
Salida de muestra
ModeradorNotas de la presentacinThe configuration can be assembled with and without a panel and then with pH or grab sample only.Temperature is only available when the pH option is added to the configuration.pH flow cell is made to tilt 30 degrees to help avoid bubbles from attaching to the pH sensor tip
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Compatible with Hachs plug and play digital sc controllers.
EPA compliant according to Method 334.0
Cal Watch - Make better decisions with intelligent alarming
CLF10sc and CLT10sc ChlorineAmperometric Chlorine
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Los Pros Respuesta rpida Ninguna corriente de desecho Sin reactivos
Los Pros Exactitud Operacin desatendida durante hasta 30
das Mantenimiento previsible y
simpleResultados independientes de pH, temperatura, concentracion de cloro
Los Contras In the U.S. if used for reporting, will have to
follow the USEPA Method 334.0 Mayor interferencia de pH, temperatura,
presin, concentracin de cloro de la muestra
Los Contras Reemplazo de reactivo mensual Direccin de corriente de desecho
Cmo hago la mejor seleccin del mtodo?
Amperometrico contra Colorimetrico
Busca usted la velocidad, menos qumica o la mejor exactitud?
Amperometric CLF10 sc/CLT10 sc Colorimetric - CL17 Analyzer
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ModeradorNotas de la presentacinIn Application Amperometric offers a fast response-great for process controlIn Application DPD offers reduced interferences, you should expect the most accurate results in all real-world applications
Fast responseNo waste streamReagentlessGreater interference from sample pH, temperature, pressure, chlorine concentration
AccuracyUnattended operation for up to 30 daysPredictable and simple maintenance
Results independent of sample pH, temperature, chlorine Monthly reagent replacementWaste stream management
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Analisis Continuo
pH Oxgeno disuelto Conductividad Turbiedad Temperatura Orgnicos ORP Nitrato Cloro . . . .
ModeradorNotas de la presentacinpHDissolved OxygenTemperatureTotal Suspended SolidsOrganicsORPNitratesChlorine
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sc200- Un controlador para la ms amplia gama de sensores
Mxima versatilidad Controlador de doble canal "Plug and Play
Facilidad de uso y la confianza en los resultados
Resolucin de pantalla de gran luminosidad Contrasea protegida Descargar datos con tarjeta de SD
29 Analog and Digital sensor families for 15 different parameters
ModeradorNotas de la presentacinThe Key-Message around the sc200 is the fact, the Hach offers to largest portfolio one on controller. To be precise, Hach offers 29 different sensor families for 15 different parameters (from Ammonia to Turbidity) on one controller. There is no other controller available on the market with such a broad range of sensors.
What is the big deal: The sc200 is extremely versatile. There is no need for many different dedicated controllers. Our customer can standardize on the sc200 for all their measurement solutions. On top of that, the sc200 is a true multi channel controller and allows plug and play operation with all Hachs Digital Sensors.
The sc200 is that simple to use, that the customer automatically will be confident in his interaction with Hachs sc200 and its results
Hach has by far the largest sensor portfolio with Profibus and Modbus capabilities
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Controlador sc200 C
1D
0D
2D
ConfiguracionesBasicas
Plug and PlayAcepta todos los sensores digitales de
Hach si se pide con configuracin digital
Cada configuracin bsica cuenta con ranuras para tarjetas de sensores analgicos y de comunicacin
Digital Sensor Connector
Slot for Analog Sensor Card
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Controlador SC1000Mdulo de la pantalla (Display Module) la pantalla tctil Interfaz grfica de usuario Fcil e intuitivo de usar
Mdulo de sonda (Probe Module) Conectar todos los sensores de la red sc1000 Conectar el mdulo de la pantalla Conectar las seales a la planta del usario
Probe moduleconnecting all
ModeradorNotas de la presentacinDisplay module, touchscreen Graphical user interface Easy and intuitive to use
Probe moduleconnecting all sensors to the sc1000 network connecting the display module connecting signals to customers plant
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SC1000 Comunicaciones Hasta 32 dispositivos totales por la red Slo un mdulo de pantalla por red Salidas de 4-20 mA
Lineales, clculos algortmicos PID, Rels
Alarma, control de alimentador, el Control de Eventos, Advertencia, temporizador PMW de control, frecuencia de control, PID
Modbus RS232, RS485Profibus DP
Slot 1 Slot 2 Slot 3 Slot 4RELAY (4) MODBUS or OUTPUT (4) or OUTPUT (4) or
PROFIBUS or INPUT(4) INPUT (4)OUTPUT (4) orINPUT(4)
ModeradorNotas de la presentacinUp to 32 total devices per networkOnly 1 display module per network4-20 mA OutputsLinear, PID, algorithmic calculationsRelaysAlarm, Feeder Control, Event Control, Warning, PMW Control, Freq Control, Timer, PIDModbus RS232, RS485Profibus DP
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El Tratamiento de Agua Potable
ModeradorNotas de la presentacinembalse reservoir, dam, damming
Seminario Instrumentacin AnalticaPotabilizacinEl Tratamiento de Agua PotableEl Tratamiento de Agua PotableTratamiento de Agua Potable El monitorea de Agua Cruda/FuenteParametros del Monitoreo el Agua de FuenteAgua Cruda: Turbiedad SOLITAX sc Especificaciones de DesempeoSolitax sc: Aplicaciones de Agua PotableTurbidimetro Surface Scatter 7Principio de Diseo: Superficie de dispersinMantenimiento El Tratamiento de Agua Potable Coagulacion, Floculacion, SedimentacionCoagulacin y FlocculacinNmero de diapositiva 15Nmero de diapositiva 16Nmero de diapositiva 17Nmero de diapositiva 18Nmero de diapositiva 19Nmero de diapositiva 20What is Conductivity?Conductivity vs. Resistivity vs. TDSConductivity of Various SolutionsConductivityProductos de Monitoreo de Agua de FuenteNmero de diapositiva 33Uso Moderno de SCM SCM = Streaming Current Monitor Beneficios de Monitor de Corriente Transmisin (Streaming Current Monitor / SCM) Un instrumento de optimizacinEl Tratamiento de Agua PotableFiltracinNmero de diapositiva 37Un poco de la turbidezPrincipio Fsico de Medicin de TurbiedadNefelometro EPA 1720E bajo RangoNmero de diapositiva 43Nmero de diapositiva 44Nmero de diapositiva 46Ms informacin sobre la turbiedadEl Tratamiento de Agua Potable DesinfeccinNmero de diapositiva 49El Analizador de cloro CL17Especificaciones de analizador de cloro CL17Nmero de diapositiva 52Nmero de diapositiva 53Mantenamiento CLF10sc and CLT10sc Sensor PanelCLF10sc and CLT10sc ChlorineAmperometric ChlorineNmero de diapositiva 57Analisis Continuosc200- Un controlador para la ms amplia gama de sensoresNmero de diapositiva 63Controlador SC1000SC1000 ComunicacionesEl Tratamiento de Agua Potable