În plus față de oscilațiile în luminozitatea lămpii, principiul corelației compensează contaminarea și turbiditatea optică, precum și coeficienții de temperatură ai detectoarelor și amplificatoarelor.
Dispozitivul care lucrează la raportul semnalului este atât de stabil încât nu este necesară standardizarea constantă a dispozitivului.
Fig. 5. Dependența semnalului instrumentului de concentrația particulelor pentru diverse geometrii optice
La un nivel ridicat de turbiditate caracteristici generale Nephelometers fascicul unic devine non-lineară, iar unitatea „merge orb“, deoarece atenuarea luminii prevalează asupra imprastiere. Această situație corespunde curbei C din Fig. 13. Se poate presupune că utilizarea simplu raport al luminii împrăștiate și transmise în funcție de regiunea liniară se va extinde, deoarece lumina trece boleemenee aceeași distanță în eșantion și trebuie să fie atenuate în mod egal în cazul unui eșantion de culoare. Cu toate acestea, cu turbiditate ridicată, lumina suferă o dispersie multiplă. imprastiere multiple reduce distanța parcursă de lumină, care se prinde un senzor nefelometrice și mărește distanța pentru distanța din probă prin lumina transmisă. Drept rezultat, lumina care trece este mai slabă decât cea împrăștiată pe laturi. Ca rezultat, instrumentul supraevaluă citirea (linia A din Figura 5).
Fig. 6. surse de lumină străină într-un turbidimetru
În turbidimetrele 2100N, 2100AN și 2100AN IS, se utilizează un detector de dispersie liniară pentru liniarizarea citirilor la turbiditate ridicată. Valoarea semnalului acestui detector este în numitorul raportului. La valori scăzute de turbiditate, semnalul său este mic și nu afectează rezultatul. La valori ridicate de turbiditate, semnalul detectorului direct de împrăștiere crește și compensează atenuarea luminii transmise, ca urmare a faptului că instrumentul corespunde liniei drepte B din Fig. 13. Cu o alegere corectă a unghiului de instalare a detectorului de împrăștiere directă și valoarea corecției, citirile instrumentului vor fi liniare într-un interval larg, care este necesar pentru a scoate citirile imediat în unități NTU.
Figura 7. Localizarea detectorului în afara planului în raportul turbidimetric ™ reduce impactul luminii stricate.
Algoritmi pentru funcționarea HACH
În mutonomerele HACH, sunt stabiliți diferiți algoritmi pentru calculul rezultatului: folosind raportul semnalelor și fără a folosi o corelație (sunt date algoritmii celor mai recente modele). Algoritmii sunt descriși în secțiunile următoare.
Un algoritm care utilizează un raport al semnalului - Ratio ™ Turbidity (Turbiditatea * Four Point ™ Turbidity *)
Valoarea turbidității se calculează după formula:
T = I90 / (d0 * It + d1 * Ifs + d2 * Ibs + d3 * I90),
În cazul în care T - unități de turbiditate NT d1, d2, d3, d4 - calibrare factori I90 - detector de curent nefelometrice Acesta - detector de curent care trece Ifs lumina - împrăștiere detector de curent fata Ibs - curent spate detector de împrăștiere * US Brevetul 5.506.679.
Schema optică și sistemul semnal-semnal au mai multe avantaje.
1. În nephelometria convențională, ca și în cazul altor instrumente optice, lămpile și detectoarele sunt principalele surse de zgomot și drift. Utilizarea fotodetectoarelor îmbunătățite cu siliciu elimină problemele cu detectorul. Lucrul pe rapoarte compensează astfel de efecte cum ar fi nivelarea optică a sticlei și a prafului, dependența de temperatură a detectoarelor și amplificatoarelor. Datorită faptului că dispozitivul este stabil pentru o perioadă lungă de timp, calibrarea regulată a dispozitivului nu este necesară.
2. Sistemul de ecranare asigură izolarea excelentă a detectorului nefelometric de la lumina strălucitoare, ceea ce permite o mai mare precizie atunci când se lucrează cu eșantioane de turbiditate scăzută.
3. Detectorul frontal-dispersie permite asigurarea liniarității citirilor într-o gamă largă, fără a deteriora sensibilitatea dispozitivului în regiunea unor valori mici. Caracteristica liniară permite prezentarea rezultatelor în formă digitală cu toate avantajele următoare - ușurința de funcționare, fără erori la citire, rezoluție mai mare și posibilitatea estimării zgomotului.
4. Lucrul pe raportul semnalelor determină insensibilitatea instrumentelor de pictura. Deoarece lumina transmisă și trecerea împrăștiată aproximativ la aceeași distanță prin eșantion, atenuarea lor cauzată de culoarea soluției sau a particulelor este aceeași. Când se lucrează la raportul semnalelor, efectul stratului de acoperire este mult redus.
5. Detectorul de backscatter are o caracteristică liniară la niveluri de turbiditate foarte ridicate, ceea ce permite operarea în intervalul 4000 - 10.000 NTU.
Cele mai recente abordări pentru determinarea turbidității în procesele industriale. Contoare de turbiditate industrială.
În prezent, au loc schimbări semnificative în abordările de măsurare a turbidității în condiții de producție industrială. Procesul de măsurare a turbidității trebuie să fie continuu. Rezultatele ar trebui emise imediat, iar pe baza lor ar trebui generate semnale de control pentru a oferi feedback. Inginerii Hach au abordat problema din mai multe părți. Una dintre cele mai importante este respingerea celulei de măsurare și reducerea sau eliminarea completă a contactului dintre eșantion și componentele optice ale mutometrelor
Fig. 11. Schema turbidimetrului industrial 1720D
Instrumente de lucru în domeniul valorilor mici de turbiditate
Figura 11 prezintă turbidimetrul 1720E, proiectat să funcționeze în regiunea cu rază mică de acțiune. Acest instrument elimină în mod eficient bulele și atinge o precizie ridicată. În turbidimetrul 1720E, bulele sunt îndepărtate înainte de a ajunge la volumul de lucru. Înainte de a intra în cavitatea principală, fluxul este spălat de o serie de partiții care o conduc către camerele care comunică cu atmosfera. Cu cât distanța dintre ecrane și cavitatea de măsurare este mai mare, cu atât este mai puțin probabil ca bula să intre în cavitatea de măsurare și să provoace o abatere în citirile
Fig. 12 Schema turbidimetrului industrial Hach Surface Scatter®