10 raisons la mesure de la turbidité est difficile, et comment surmonter ces problèmes.

La turbidité est depuis longtemps l'un des indicateurs clés dans la détermination de la qualité de l'eau. Cependant, il est bien reconnu au sein de l'industrie qu'en raison de l'effet de la conception des instruments sur les lectures, différents instruments peuvent donner des résultats différents sur le même échantillon.  Il ya un certain nombre de raisons pour cela, certains à voir avec la lumière incident instruments et dispersés angle de détection de la lumière, et certains à voir avec la façon dont l'échantillon est présenté à l'instrument.

La turbidité peut être une mesure complexe à faire, en particulier aux niveaux très bas requis dans la production d'eau potable au Royaume-Uni. La mesure peut être affectée par la taille et la forme du matériau qui diffuse la lumière, la couleur de l'échantillon, puis la distribution du matériau dans l'échantillon.

Pour surmonter ces problèmes, un nouvel instrument de turbidité, le PTV1000, a été développé, créé par une équipe d'experts dirigée par Mike Sadar, expert en turbidité de renommée mondiale. L'instrument en ligne qu'ils ont conçu visait à résoudre les problèmes communs avec la présentation de l'échantillon à l'instrument.

Les défis de la mesure de la turbidité:

CauseEffet
BullesRésultats élevés
Variations de cellules d'échantillonRésultats élevés ou faibles. L'impact de ce problème est plus grave lorsqu'on mesure la turbidité de bas niveau.
Lumière erranteRésultats élevés
ContaminationDes résultats élevés. Résulte de l'accumulation de particules/écailles dans l'instrument, ou de l'encrassement microbiologique.
Aspects optiques de l'instrumentRésultats élevés ou faibles. Dégradation des composants optiques à l'intérieur de l'instrument et l'effet de l'étalonnage
Absorption des particules coloréesFaibles résultats
Couleur de l'échantillonFaibles résultats (si vous utilisez une longueur d'onde dans la région visible)
Taille de particuleRésultats élevés ou faibles (dépendants de la longueur d'onde) les grosses particules diffusent plus facilement les longueurs d'onde de la lumière que les petites particules les petites particules diffusent plus efficacement les longueurs d'onde plus courtes que les longueurs d'onde
Sédimentation des particulesRésultats élevés ou faibles. A tendance à être un problème avec l'instrumentation portable plutôt que en ligne.
Densité des particulesFaibles résultats

Table adaptée de Sadar. M "Instrumentation de turbidité Un aperçu de la technologie d'aujourd'hui" Atelier sur la turbidité de la FISC. Parrainé par l'US Geological Survey, Reno, Nevada, 2002.

Une nouvelle façon de mesurer la turbidité a été développée, le PTV1000 de Lovibond, qui intègre l'expertise d'une équipe avec plus de 100 ans d'expérience dans la mesure de la turbidité.

Bulles

Les bulles sont le fléau de la mesure de la turbidité et un certain nombre de méthodes de les enlever de l'échantillon avant la mesure ont été tentés par les fabricants au fil des ans. Pour éliminer les bulles de pénétrer dans la chambre de mesure, la nouvelle conception d'instrument incorpore un mécanisme breveté de piège à bulles intégré, utilisant le débit horizontal et vertical pour piéger et enlever même les micro bulles de l'instrument avant le mesurage.

Vue latérale

Cellule témoin

Toute surface qui se trouve entre la lumière incidente et le détecteur n'est pas idéal, la mesure de la turbidité benchtop est intrinsèquement sujettes à des défauts sur la cellule causée par le nettoyage et l'utilisation, ce qui provoque de fausses résultats de la turbidité positive, alors pourquoi les utiliser en ligne Instrumentation si vous n'en avez pas besoin. Les cellules en verre sont sujettes aux éraflures et à l'encrassement.

Ajouté à cela est la question de la condensation, un problème particulier lors de l'utilisation des cellules en verre, mais aussi des effets en ligne des instruments qui ne sont pas lorsque la condensation s'accumule autour de la source de lumière.

Pour éviter ces problèmes, les experts n'ont tout simplement pas utilisé de cellules en verre et incorporé une source de lumière contrôlée par la température pour éviter la condensation sur l'optique.

Lumière errante

La lumière parasite est un autre problème qui peut être réduit par une conception bien pensée de l'instrument. Essentiellement, c'est la lumière qui est détectée par l'instrument qui n'est pas associée à la diffusion par les particules dans l'échantillon à ce moment. Encore une fois, la mesure de turbidité de très bas niveau est sujette à l'erreur due à même les plus infimes quantités de lumière rebondissant autour de la chambre d'échantillon.

Le nouveau PTV1000 a été conçu pour canaliser la lumière parasite vers le bas, à l'écart du détecteur et vers un 'dump lumière errante».  Ce composant spécialement développé capte la lumière parasite et l'empêche de rebondir autour de la chambre de mesure et de causer de faux résultats positifs.

Contamination

Le PTV1000 utilise des pièces mouillées spécialement conçues et la conception de la chambre de mesure est complètement lisse pour minimiser les endroits où les sédiments peuvent s'accumuler. De plus, la chambre de mesure est conçue pour être facile d'accès, car le nettoyage facile pour les opérateurs est la clé pour éviter les problèmes de contamination.

Aspects optiques de l'instrument

En utilisant une source de lumière LED, le PTV1000 offre des performances longues et stables dans le temps.  Afin de vérifier le système optique, une norme solide a été développée pour permettre aux opérateurs de vérifier leur système, mais l'équipe d'experts a voulu aller un peu plus loin et permettre l'étalonnage sur la solution d'étalonnage primaire pour l'instrumentation de turbidité, Formazin .

L'étalonnage de la turbidité est basé sur la réponse de l'instrument à la Formazin. Formazin a été spécialement développé pour l'étalonnage des instruments de turbidité et est un polymère qui a des propriétés de diffusion de lumière relativement constantes. Elle et est la seule vraie norme d'étalonnage primaire disponible, toutes les autres normes que vous pouvez obtenir pour un instrument de turbidité est une norme secondaire qui se rapporte à Formazin et ne devrait vraiment être utilisé pour la vérification.  Malheureusement, Formazin a deux inconvénients majeurs en ce qu'il n'est pas très agréable à manipuler et d'autre part, il n'est pas terriblement stable dans la solution diluée. Étant donné que les travaux d'eau potable travaillent au-dessous de 1NTU alors les solutions que vous utiliseriez pour étalonner devraient être faits frais avant utilisation.

Couleur d'échantillon/particules absorbantes colorées

Il y a peu de choses qui peuvent être faites au sujet de l'absorption de la lumière par la couleur, cependant car elle tend à affecter des instruments utilisant une longueur d'onde au-dessous de 800Nm.  Comme la plupart des instruments de turbidité utilisés au Royaume-Uni sont conçus pour se conformer à la norme ISO 7027 qui spécifie à proximité de la longueur d'onde infra-rouge devrait être utilisé, il est moins un problème.

Granulométrie/densité

Encore une fois, pas beaucoup peut être fait sur la manipulation des instruments des différentes propriétés de diffusion des particules de taille et de densité différentes. L'utilisateur doit décider s'il veut être capable de détecter de plus petites particules en utilisant une longueur d'onde plus courte (et donc courir le risque d'interférences chromatiques) ou utiliser la version de l'instrument conforme à la norme ISO, avec une longueur d'onde plus grande. Le nouvel instrument existe sous les deux formes. En ce qui concerne la sédimentation des particules, là encore, il n'y a pas grand-chose à faire au niveau de la conception de l'instrument, mais il convient de le noter lorsque l'on compare les résultats des instruments en ligne et portables. 

En conclusion, une nouvelle méthode de mesure de la turbidité a été développée, le PTV 1000 de Lovibond, qui intègre l'expertise d'une équipe ayant plus de 100 ans d'expérience dans la mesure de la turbidité.  

Tout en surmontant de nombreux problèmes techniques liés à la mesure de la turbidité, l'équipe a également conçu le PTV1000 en pensant à l'opérateur de l'usine de traitement des eaux. Il s'agissait de s'assurer que seuls de petits volumes d'échantillons étaient nécessaires pour réduire la consommation d'eau et d'introduire une interface basée sur l'application pour le fonctionnement sur un dispositif intelligent lorsque cela est souhaitable. 

 

Un nouvel étalon pour la mesure de la turbidité a été mis au point avec le PTV1000.

Nos produits et services à portée de main.

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