Bevor wir auf die vielen Wege der Trübung eingehen, lassen Sie uns die Grundidee hinter den Methoden verstehen.

Wir wissen, dass Trübung sich auf die Trübung einer Flüssigkeit bezieht, die durch Schwebstoffe verursacht wird. Diese Partikel streuen Licht, wodurch die Flüssigkeit Transparenz verliert. Je mehr Licht zerstreuet wird, desto höher ist der Trübungswert und die Trübung der Flüssigkeit.

Also ist es klar (Wortwitz beabsichtigt), dass Trübung direkt auf diese Lichtstreuung bezieht. So funktioniert jedes Trübungsmessgerät mit diesem Prinzip.

Jetzt, wo wir wissen, wie die Messmethoden funktionieren, lassen Sie uns genauer darauf eingehen, von einfach zu komplex.

Trübungsmessgerät und Messgrößen

Secchi-Tiefe

Die ersten Menschen, die Trübung gemessen haben, hatten keine Computer oder allgemein viel Technik. Sie alle setzten auf dasselbe Sensorelement: das menschliche Auge.

Angelo Secchi erfand die erste Methode zur Messung der Trübung im Jahr 1865 mit einer Platte, die an einem Seil befestigt ist. Um die Trübung eines Wasserkörpers zu messen, senkt man die Scheibe ins Wasser, bis man sie nicht sehen kann. Sobald die Scheibe verschwindet, zieht man das Seil hoch und liest die Tiefe, auch bekannt als Secchi-Tiefe, auf dem Seil ab. Es ist erstaunlich, dass Menschen heute noch diese Methode nutzen, aber es funktioniert.

Jackson Kerze

Diese Methode verwendet auch das menschliche Auge als Sensorelement. Es besteht aus einer Spezialkerze und einem Glasgefäß mit einer Skala in Jackson Trübungseinheiten (JTU).

Die Idee hier ähnelt der Secchi-Tiefenmethode. Anstatt eine Scheibe in Wasser einzutauchen, füllen Sie das Gefäß mit der Flüssigkeit aus, bis Sie die Kerzenflamme nicht sehen können. Wenn Sie zu diesem Punkt kommen, können Sie den Trübungswert von der Gefäßskala lesen.

Trübungsröhre

Ähnlich wie bei der Jackson-Kerze hat die Trübungsröhre eine visuelle Referenz und eine Röhre mit Trübung. Aber anstelle einer beleuchteten Kerze hat ein Trübungsröhrchen eine gelbe oder weiße Scheibe unten mit einem schwarzen Kreuz oder Kreis drauf.

Wieder gießen Sie die Flüssigkeit in die Röhre, bis Sie den Kreuz/Kreis nicht mehr sehen können. Dann lesen Sie die Trübung aus der Skala auf dem Rohr. Die Skala hier ist in der Regel eine nepelemetrische Turbiditätseinheit (NTU) Skala.

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Amperometrische Sensoren

Jetzt schauen wir uns die elektronischen Methoden an. Diese haben zwei Dinge gemeinsam, eine Lichtquelle und einen Lichtdetektor.

Die US Environmental Protection Agency (EPA) Methode 180.1 verwendet NTUs. Und die Europäische ISO 7027 verwendet die Formazin-nepelometrische Einheit (FNU). Beide verwenden nepelemetrische Geräte, um die Trübung einer Flüssigkeit zu messen. Diese Methoden unterscheiden sich hauptsächlich in der Lichtquelle. Methode 180.1 verwendet Wolfram Lampen mit Farbtemperaturen zwischen 2000 und 3000 Kelvin (K). ISO 1027 verwendet eine Lichtquelle im Bereich von 830-890 Nanometern, was nahe Infrarot-Licht bedeutet.

Diese Methode, weit verbreitet in Industrien wie Wasser und Abwasser, hat seinen Detektor in einem Winkel von 90 Grad von der Lichtquelle eingestellt. Warum 90 Grad? Denn es ist der Winkel, der am empfindlichsten für Licht ist, das von suspendierten Partikeln zerstreut wird, unabhängig von der Größe.

Um die Trübung einer Probe zu messen, sendet die Lichtquelle einen Strahl durch die Probe. Wenn dieser Strahl auf Partikel trifft, spürt der Detektor das gestreute Licht. Je mehr Licht die Detektorsinne, desto höher die Trübung. Aber diese Messungen sind nur im Bereich zwischen 0 und 40 NTUs genau richtig. In diesem Bereich haben Trübung und Lichtstreuung eine lineare Beziehung, die über 40 NTUs verschwindet.

Gesamtfeststoffsensoren

Bei Anwendungen mit höherer Trübung wird die Messung des Streulichts in einem Winkel von 90 Grad nicht ausreichen. Trübere Lösungen enthalten so viele Schwebstoffe, dass der Lichtstrahl zurückgestreut wird. Aber wir können Unterschiede in Trübung besser im rückgestreutem Licht erkennen!

Suspendierte Feststoff- oder Gesamtfeststoffsensoren verwenden diese Methode. Anstatt einen Lichtdetektor bei 90 Grad an das einfallende Licht zu haben, haben wir einen weiteren Lichtdetektor in einem Winkel von 135 Grad.

Absorbierende Sensor

Zu guter Letzt haben wir absorbierende Sensoren. Diese Sensoren nutzen die Dämpfungsmethode. Diese Methode verwendet auch eine Lichtquelle und einen Detektor. Anstatt das Streulicht von den suspendierten Partikeln zu messen, erkennt der Sensor jedoch, wie sehr die Partikel das ausgestrahlte Licht abschwächen.

In einem Absorptionssensor sitzen Lichtstrahler und Detektor einander direkt gegenüber, mit der Flüssigkeit dazwischen. Je nach Trübung des Mediums werden die Partikel mehr oder weniger von dem ausgestrahlten Licht absorbieren. Der Sensor liest diese Absorption und berechnet die Trübung damit.

Schlussfolgerung

Sie brauchen den richtigen Trübungssensor, um genaue Messwerte zu erhalten. Bevor Sie den Markt erforschen, stellen Sie sicher, dass Sie die Bandbreite der Trübungswerte in Ihrer Anwendung kennen und die Präzision, die Sie für die Messungen benötigen. Wenn Sie die Bedürfnisse Ihres Prozesses kennen, bevor Sie einkaufen gehen, können Sie Geld und Zeit sparen.

Um mehr über Trübung zu erfahren, you can get in touch with our engineers!

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