Quels sont les différents types de système de contrôle de l'eau?
L'eau est le composé le plus répandu sur Terre. Le contrôle de la température, du débit, de la pression et de la pureté de l’eau affectent pratiquement tous les systèmes artificiels, biologiques et physiques. Les propriétés uniques de l'eau en font le solvant, le fluide caloporteur et l'agent de nettoyage les plus fréquemment utilisés dans l'industrie. Les stratégies de contrôle sont conçues autour de la propriété de l'eau utilisée dans un processus donné.
La température de l'eau dans les applications industrielles est contrôlée par les contrôleurs de processus dans les échangeurs de chaleur. L'eau peut être l'agent de refroidissement ou de chauffage. Dans le radiateur d'une voiture, la capacité calorifique élevée de l'eau absorbe la chaleur du moteur. Il transfère ensuite la chaleur à l'air ambiant par le mouvement de l'air à travers le radiateur. Les contrôleurs de vannes augmentent ou diminuent le débit d'eau en fonction de l'écart par rapport à la température souhaitée.
Le débit d'eau est une préoccupation pour l'irrigation, les usines de traitement et les applications de nettoyage. Ce paramètre est contrôlé en surveillant la pression dans des systèmes fermés. Le diamètre de la tuyauterie étant connu, les relevés de pression peuvent être convertis en débits. Les boucles de rétroaction au sein de l'électronique du contrôleur maintiennent un débit constant.
Dans les systèmes ouverts tels que les canaux d'irrigation, les appareils à filer, comme les pales d'hélice, capturent la vitesse de l'eau. En connaissant la section du système d'alimentation en eau et en surveillant le débit dans le temps, il est possible d'obtenir le volume total d'eau transféré. Le système de contrôle de l'eau comprend des barrières, des vannes et des barrages manuels et automatiques.
La pression est le paramètre de contrôle dans le traitement de nombreux matériaux, ainsi que dans l'extraction de produits chimiques par l'eau. La forme vapeur de l’eau est souvent l’agent actif dans ces schémas de contrôle. La pression est la base de ce système de contrôle de l'eau et est ajustée en contrôlant le débit de vapeur et la température.
La pureté de l'eau ou la concentration d'un composé souhaité dissous dans l'eau constituent les facteurs de contrôle d'un autre type de système de contrôle de l'eau. Les systèmes de contrôle en ligne surveillent la substance dissoute de différentes façons. L'eau peut être analysée pour déterminer les changements de conductivité électrique, de transparence, d'acidité ou directement pour la concentration à l'aide d'instruments spécifiques au composé, tels que des électrodes spécifiques d'ions. Les stratégies de contrôle hors ligne sont toujours utilisées pour sauvegarder et calibrer les contrôles en ligne, en utilisant un échantillonnage et une analyse périodiques.
Les gens ont moins bien réussi à contrôler l'eau en raison des conditions météorologiques. Les ouragans, les tsunamis, les inondations et d’autres catastrophes naturelles font d’énormes ravages et entraînent la perte tragique de nombreuses vies chaque année. Les barrages, les prélèvements à terre et les systèmes d'alerte qui tentent de créer un système de contrôle de l'eau ne permettent souvent pas d'empêcher des destructions énormes.
Les systèmes biologiques utilisent plusieurs systèmes de contrôle de l'eau qui régulent le flux d'eau entrant et sortant des structures cellulaires. Chaque système de contrôle de l'eau surveille les mêmes propriétés que ses homologues industriels. Les cellules épidermiques régulent la température par le mouvement de l'eau à travers la peau. Le système circulatoire utilise des régulateurs de pression pour contrôler la pression artérielle et le niveau de gaz dissous dans le sang. Les cellules du foie et des reins contrôlent le niveau de nutriments et de toxines dans le sang.