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Die Trübung gilt seit langem als einer der wichtigsten Indikatoren für die Wasserqualität. In der Branche ist jedoch allgemein bekannt, dass unterschiedliche Messgeräte bei derselben Probe unterschiedliche Ergebnisse liefern können, da die Messwerte vom Aufbau des jeweiligen Geräts beeinflusst werden. Dafür gibt es eine Reihe von Gründen: Einige hängen mit dem Erfassungswinkel des einfallenden und des gestreuten Lichts zusammen, andere damit, wie die Probe dem Messgerät zugeführt wird.
Trübung kann eine komplexe Messung zu tun, vor allem auf dem sehr niedrigen Niveau in Großbritannien Trinkwasserproduktion erforderlich. Die Messung kann durch die Größe und Form der Streuung des Lichts, die Proben Farbe und dann die Verteilung des Materials in der Probe beeinflusst werden.
Um diese Probleme zu lösen, wurde ein neues Trübungsmessgerät, das PTV1000, entwickelt – von einem Expertenteam unter der Leitung des weltbekannten Trübungsexperten Mike Sadar. Das von ihnen entworfene Online-Messgerät sollte die häufig auftretenden Probleme bei der Probenzuführung zum Gerät beheben.
Die Herausforderungen der Trübungsmessung:
| Ursache | Wirkung |
|---|---|
| Blasen | Hohe Ergebnisse |
| Proben Zell Variationen | Hohe oder niedrige Ergebnisse. Die Auswirkungen dieses Problems sind am schwersten bei der Messung der Low-Level-Trübung. |
| Streulicht | Hohe Ergebnisse |
| Kontamination | Hohe Ergebnisse. Ergibt sich aus dem Aufbau von Partikeln/Skalen im Instrument oder durch mikrobiologische Verschmutzung. |
| Optische Aspekte des Instruments | Hohe oder niedrige Ergebnisse. Abbau der optischen Komponenten innerhalb des Instruments und der Wirkung der Kalibrierung |
| Absorbierende Farbpartikel | Niedrige Ergebnisse |
| Musterfarbe | Niedrige Ergebnisse (bei Verwendung einer Wellenlänge im sichtbaren Bereich) |
| Partikelgröße | Hohe oder niedrige Ergebnisse (wellängenabhängig) Große Partikel streuen Licht mit längeren Wellenlängen stärker als kleine Partikel. Kleine Partikel streuen kürzere Wellenlängen stärker als längere Wellenlängen. |
| Partikel Ansiedlung | Hohe oder niedrige Ergebnisse. Neigt dazu, ein Problem mit tragbaren Instrumentation statt online. |
| Partikeldichte | Niedrige Ergebnisse |
Tabelle angepasst von Sadar "Trübungs Instrumentierung – ein Überblick über die heutige Technologie" FISC Trübungs Werkstatt. Sponsered von der US Geological Survey, Reno, Nevada, 2002
Es wurde eine neue Art der Trübungsmessung entwickelt, die PTV1000 von Lovibond, die das Know-how eines Teams mit über 100 Jahren Erfahrung in der Trübungsmessung beinhaltet.
Blasen
Blasen sind der Fluch der Trübungsmessung und eine Reihe von Methoden zur Entfernung aus der Probe vor der Messung wurden von den Herstellern im Laufe der Jahre versucht. Um das Eindringen von Bläschen in die Messkammer zu verhindern, enthält das neue Gerätedesign einen Integral patentierten Bubble-Trap-Mechanismus, der sowohl horizontale als auch vertikale Strömung zum Abfangen und Entfernen von Mikro Blasen aus dem Instrument vor der Messung verwendet.
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Probenzelle
Jede Oberfläche, die zwischen dem einfallenden Licht und dem Detektor kommt, ist nicht ideal, stationäre Trübungsmessung ist inhärent anfällig für Defekte auf der Zelle durch Reinigung und Verwendung verursacht, diese Ursache falsch positive Trübung Ergebnisse, warum also verwenden Sie in Online Instrumentierung, wenn Sie nicht brauchen. Glaszellen sind anfällig für kratzen und verschmutzen.
Hinzu kommt die Frage der Kondensation, ein besonderes Problem bei der Verwendung von Glaszellen, sondern auch Effekte Online-Instrumente, die nicht, wenn Kondenswasser baut um die Lichtquelle.
Um diese Probleme zu vermeiden, nutzten die Experten einfach keine Glaszellen und integrierten eine temperaturgesteuerte Lichtquelle, um Kondensation an der Optik zu verhindern.
Streulicht
Streulicht ist ein weiteres Problem, das durch eine gut durchdachte Instrumentenkonstruktion verringert werden kann. Im Wesentlichen handelt es sich dabei um Licht, das vom Gerät erfasst wird, das jedoch nicht mit der Streuung durch die Partikel in der Probe zu diesem Zeitpunkt in Zusammenhang steht. Auch hier gilt: Die Trübungsmessung im sehr niedrigen Bereich ist anfällig für Fehler, die bereits durch kleinste Lichtmengen entstehen, die in der Probenkammer umherreflektiert werden.
Der neue PTV1000 wurde so konzipiert, dass Streulicht nach unten, weg vom Detektor und hin zu einem „Streulicht-Ableiter“ geleitet wird. Diese speziell entwickelte Komponente fängt das Streulicht auf und verhindert, dass es in der Messkammer hin- und herreflektiert und zu falsch positiven Ergebnissen führt.
Kontamination
Im PTV1000 kommen speziell entwickelte medienberührte Teile zum Einsatz, und die Messkammer ist vollständig glatt gestaltet, um Stellen, an denen sich Ablagerungen ansammeln können, auf ein Minimum zu reduzieren. Zudem ist die Messkammer so konzipiert, dass sie leicht zugänglich ist, da eine einfache Reinigung durch das Bedienpersonal der Schlüssel zur Vermeidung von Kontaminationsproblemen ist.
Optische Aspekte des Instruments
Durch den Einsatz einer LED-Lichtquelle bietet das PTV1000 eine lange Lebensdauer und eine langfristig stabile Leistung. Zur Überprüfung des optischen Systems wurde ein fester Standard entwickelt, mit dem Anwender ihr System überprüfen können. Das Expertenteam wollte jedoch noch einen Schritt weiter gehen und eine Kalibrierung anhand der primären Kalibrierlösung für Trübungsmessgeräte, Formazin, ermöglichen.
Die Trübungs Kalibrierung basiert auf der Reaktion des Instruments auf Formazin. Formazin wurde speziell für die Kalibrierung von Trübungs Instrumenten entwickelt und ist ein Polymer mit relativ konsistenten Lichtstreuungseigenschaften. Es und ist der einzige wirkliche primäre Kalibrierung Standard zur Verfügung, jeder andere Standard, den Sie für ein Trübungsmessgerät erhalten können, ist ein sekundärer Standard, der zurück zu Formazin und sollte nur wirklich für die Überprüfung verwendet werden. Leider hat Formazin zwei große Nachteile, dass es es nicht sehr schön zu handhaben und zweitens ist es nicht furchtbar stabil in verdünnter Lösung. Da Trinkwasser arbeitet arbeiten unter 1NTU dann die Lösungen, die Sie verwenden würden, um zu kalibrieren wäre bis frisch vor Gebrauch gemacht werden.
Proben Farbe/Farb absorbierende Partikel
Gegen die Lichtabsorption durch Farbe lässt sich jedoch kaum etwas unternehmen, da sie in der Regel Messgeräte betrifft, die mit einer Wellenlänge unter 800 nm arbeiten. Da die meisten im Vereinigten Königreich verwendeten Trübungsmessgeräte so ausgelegt sind, dass sie der Norm ISO 7027 entsprechen, die die Verwendung von Wellenlängen im nahen Infrarotbereich vorschreibt, stellt dies jedoch kein großes Problem dar.
Partikelgröße/-Dichte
Auch hier lässt sich nicht viel daran ändern, wie das Gerät die unterschiedlichen Streueigenschaften von Partikeln unterschiedlicher Größe und Dichte verarbeitet. Der Anwender muss entscheiden, ob er kleinere Partikel durch die Verwendung einer kürzeren Wellenlänge erkennen möchte (und dabei das Risiko von Farbinterferenzen eingeht) oder ob er die ISO-konforme Version des Geräts mit längerer Wellenlänge nutzen möchte. Das neue Gerät ist in beiden Ausführungen erhältlich. Was die Partikelabscheidung betrifft, lässt sich auch hier bei der Gerätekonstruktion nicht viel tun, doch sollte dies beim Vergleich der Ergebnisse von stationären und tragbaren Messgeräten berücksichtigt werden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass mit dem PTV 1000 von Lovibond ein neues Verfahren zur Trübungsmessung entwickelt wurde, in das das Fachwissen eines Teams mit über 100 Jahren Erfahrung auf dem Gebiet der Trübungsmessung eingeflossen ist.
Während das Team viele der technischen Probleme im Zusammenhang mit der Trübungsmessung bewältigte, entwarf es den PTV1000 auch mit Blick auf den Betreiber des Wasseraufbereitungswerks. Dies bedeutete, dass nur geringe Probenmengen zur Reduzierung des Wasserverbrauchs erforderlich waren und eine App-basierte Schnittstelle für den Betrieb auf einem intelligenten Gerät eingeführt wurde, wo dies wünschenswert ist.
Mit dem PTV1000 wurde ein neuer Standard für die Trübungsmessung entwickelt.
