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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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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10

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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11

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


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


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)


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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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

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