Troebelheid, gedefinieerd als de troebelheid of wazigheid van een vloeistof veroorzaakt door grote aantallen individuele deeltjes die daarin zweven, speelt een cruciale rol bij het beoordelen van de waterkwaliteit.Het meten van troebelheid is essentieel voor een verscheidenheid aan toepassingen, variërend van het garanderen van veilig drinkwater tot het monitoren van omgevingsomstandigheden.Troebelheidssensoris het belangrijkste instrument dat hiervoor wordt gebruikt en dat nauwkeurige en efficiënte metingen biedt.In deze blog gaan we dieper in op de principes van troebelheidsmeting, verschillende soorten troebelheidssensoren en hun toepassingen.
Aangepaste troebelheidssensor: principes van troebelheidsmeting
Troebelheidsmeting is afhankelijk van de interactie tussen licht en zwevende deeltjes in een vloeistof.Twee primaire principes bepalen deze interactie: lichtverstrooiing en lichtabsorptie.
A. Aangepaste troebelheidssensor: lichtverstrooiing
Tyndall-effect:Het Tyndall-effect treedt op wanneer licht wordt verstrooid door kleine deeltjes die in een transparant medium zweven.Dit fenomeen is verantwoordelijk voor het zichtbaar maken van het pad van een laserstraal in een rokerige kamer.
Mie-verstrooiing:Mie-verstrooiing is een andere vorm van lichtverstrooiing die van toepassing is op grotere deeltjes.Het wordt gekenmerkt door een complexer verstrooiingspatroon, beïnvloed door de deeltjesgrootte en de golflengte van licht.
B. Aangepaste troebelheidssensor: lichtabsorptie
Naast verstrooiing absorberen sommige deeltjes lichtenergie.De mate van lichtabsorptie hangt af van de eigenschappen van de zwevende deeltjes.
C. Aangepaste troebelheidssensor: relatie tussen troebelheid en lichtverstrooiing/absorptie
De troebelheid van een vloeistof is recht evenredig met de mate van lichtverstrooiing en omgekeerd evenredig met de mate van lichtabsorptie.Deze relatie vormt de basis voor troebelheidsmeettechnieken.
Aangepaste troebelheidssensor: soorten troebelheidssensoren
Er zijn verschillende soorten troebelheidssensoren beschikbaar, elk met zijn eigen werkingsprincipes, voordelen en beperkingen.
A. Aangepaste troebelheidssensor: nefelometrische sensoren
1. Werkingsprincipe:Nefelometrische sensoren meten de troebelheid door het kwantificeren van het licht dat onder een specifieke hoek (meestal 90 graden) ten opzichte van de invallende lichtbundel wordt verstrooid.Deze aanpak levert nauwkeurige resultaten op voor lagere troebelheidsniveaus.
2. Voordelen en beperkingen:Nefelometrische sensoren zijn zeer gevoelig en bieden nauwkeurige metingen.Ze presteren echter mogelijk niet goed bij zeer hoge troebelheidsniveaus en zijn gevoeliger voor vervuiling.
B. Aangepaste troebelheidssensor: Absorptiesensoren
1. Werkingsprincipe:Absorptiesensoren meten de troebelheid door de hoeveelheid geabsorbeerd licht te kwantificeren terwijl het door een monster gaat.Ze zijn bijzonder effectief bij hogere troebelheidsniveaus.
2. Voordelen en beperkingen:Absorptiesensoren zijn robuust en geschikt voor een breed scala aan troebelheidsniveaus.Ze kunnen echter minder gevoelig zijn bij lagere troebelheidsniveaus en zijn gevoelig voor veranderingen in de kleur van het monster.
C. Aangepaste troebelheidssensor: andere sensortypen
1. Dual-mode-sensoren:Deze sensoren combineren zowel nefelometrische als absorptiemeetprincipes en leveren nauwkeurige resultaten over een breed troebelheidsbereik.
2. Lasergebaseerde sensoren:Lasergebaseerde sensoren maken gebruik van laserlicht voor nauwkeurige troebelheidsmetingen en bieden een hoge gevoeligheid en weerstand tegen vervuiling.Ze worden vaak gebruikt in onderzoek en gespecialiseerde toepassingen.
Aangepaste troebelheidssensor: toepassingen van troebelheidssensoren
Troebelheidssensorvindt toepassingen op diverse terreinen:
A. Waterbehandeling:Zorgen voor veilig drinkwater door troebelheidsniveaus te monitoren en deeltjes te detecteren die op besmetting kunnen duiden.
B. Milieumonitoring:Beoordelen van de waterkwaliteit in natuurlijke waterlichamen en helpen bij het monitoren van de gezondheid van aquatische ecosystemen.
C. Industriële processen:Monitoring en controle van troebelheid in industriële processen waarbij de waterkwaliteit van cruciaal belang is, zoals in de voedingsmiddelen- en drankenindustrie.
D. Onderzoek en ontwikkeling:Ondersteuning van wetenschappelijk onderzoek door nauwkeurige gegevens te verstrekken voor onderzoeken met betrekking tot deeltjeskarakterisering en vloeistofdynamica.
Een prominente fabrikant van troebelheidssensoren is Shanghai BOQU Instrument Co., Ltd. Hun innovatieve producten hebben een belangrijke rol gespeeld bij het monitoren van de waterkwaliteit en bij onderzoekstoepassingen, en weerspiegelen de toewijding van de industrie aan het bevorderen van de technologie voor het meten van troebelheid.
Aangepaste troebelheidssensor: componenten van een troebelheidssensor
Om te begrijpen hoe troebelheidssensoren werken, moet men eerst hun basiscomponenten begrijpen:
A. Lichtbron (LED of laser):Troebelheidssensoren gebruiken een lichtbron om het monster te verlichten.Dit kan een LED of een laser zijn, afhankelijk van het specifieke model.
B. Optische kamer of cuvet:De optische kamer of cuvet is het hart van de sensor.Het houdt het monster vast en zorgt ervoor dat er licht doorheen kan gaan voor metingen.
C. Fotodetector:Geplaatst tegenover de lichtbron, vangt de fotodetector het licht op dat door het monster gaat.Het meet de intensiteit van het ontvangen licht, wat rechtstreeks verband houdt met troebelheid.
D. Signaalverwerkingseenheid:De signaalverwerkingseenheid interpreteert de gegevens van de fotodetector en zet deze om in troebelheidswaarden.
E. Interface voor weergave of gegevensuitvoer:Dit onderdeel biedt een gebruiksvriendelijke manier om toegang te krijgen tot de troebelheidsgegevens, waarbij deze vaak worden weergegeven in NTU (Nephelometrische Turbiditeitseenheden) of andere relevante eenheden.
Aangepaste troebelheidssensor: kalibratie en onderhoud
De nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van een troebelheidssensor zijn afhankelijk van een juiste kalibratie en regelmatig onderhoud.
A. Belang van kalibratie:Kalibratie zorgt ervoor dat de metingen van de sensor in de loop van de tijd nauwkeurig blijven.Het vormt een referentiepunt, waardoor nauwkeurige troebelheidsmetingen mogelijk zijn.
B. Kalibratienormen en -procedures:Troebelheidssensoren worden gekalibreerd met behulp van gestandaardiseerde oplossingen met bekende troebelheidsniveaus.Regelmatige kalibratie zorgt ervoor dat de sensor consistente en nauwkeurige metingen levert.Kalibratieprocedures kunnen variëren, afhankelijk van de aanbevelingen van de fabrikant.
C. Onderhoudsvereisten:Regelmatig onderhoud omvat het reinigen van de optische kamer, het controleren van de lichtbron op functionaliteit en het verifiëren dat de sensor correct werkt.Routinematig onderhoud voorkomt afwijkingen in metingen en verlengt de levensduur van de sensor.
Aangepaste troebelheidssensor: factoren die de troebelheidsmeting beïnvloeden
Verschillende factoren kunnen troebelheidsmetingen beïnvloeden:
A. Deeltjesgrootte en samenstelling:De grootte en samenstelling van zwevende deeltjes in het monster kunnen de troebelheidsmetingen beïnvloeden.Verschillende deeltjes verstrooien het licht op een andere manier, dus het begrijpen van de kenmerken van het monster is essentieel.
B. Temperatuur:Temperatuurveranderingen kunnen de eigenschappen van zowel het monster als de sensor veranderen, waardoor troebelheidsmetingen mogelijk worden beïnvloed.Sensoren worden vaak geleverd met functies voor temperatuurcompensatie om dit aan te pakken.
C. pH-niveaus:Extreme pH-niveaus kunnen de aggregatie van deeltjes en bijgevolg de troebelheidsmetingen beïnvloeden.Ervoor zorgen dat de pH van het monster binnen een acceptabel bereik ligt, is van cruciaal belang voor nauwkeurige metingen.
D. Behandeling en voorbereiding van monsters:De manier waarop het monster wordt verzameld, behandeld en voorbereid, kan de troebelheidsmetingen aanzienlijk beïnvloeden.De juiste bemonsteringstechnieken en consistente monstervoorbereiding zijn essentieel voor betrouwbare resultaten.
Conclusie
Troebelheidssensoris een onmisbaar instrument voor het beoordelen van de waterkwaliteit en de omgevingsomstandigheden.Door de principes achter troebelheidsmetingen en de verschillende beschikbare sensortypes te begrijpen, kunnen wetenschappers, ingenieurs en milieuactivisten weloverwogen beslissingen nemen op hun respectieve terreinen, wat uiteindelijk bijdraagt aan een veiligere en gezondere planeet.
Posttijd: 19 september 2023
