Trübungsmessgeräte und -sensoren

    Trübungsmessgeräte und -sensoren

    Leistungsstarke Inline-Trübungsmessgeräte und -sensoren für die Prozesssteuerung.

     

    Häufig gestellte Fragen zu Trübungsmessgeräten und Trübungssensoren (FAQ)

    Was bedeutet „Trübung“?

    Trübung ist eine optische Eigenschaft, die sich auf den Klarheitsgrad einer Flüssigkeit bezieht. In Wasser wird eine Trübung durch einzelne suspendierte Feststoffe oder kolloidale Substanzen verursacht, die zu einer Streuung oder Beeinträchtigung der Lichtdurchlässigkeit führen: Je höher die Konzentration ungelöster Feststoffe bzw. kolloidaler Substanzen, desto höher auch die Trübung. Solche Partikel sind normalerweise zu klein für das menschliche Auge. Daher müssen Trübungsmessungen mit einem Trübungsmessgerät durchgeführt werden. Beispiele für alltäglich vorkommende trübe Flüssigkeiten sind:

    • Milch – enthält in Wasser emulgierte Proteine und Öltropfen
    • Abwasser – enthält suspendierte Partikel
    • Weizenbier – enthält Hefezellen

    Warum ist die Trübungsmessung so wichtig?

    In vielen Fällen werden Trübungsmessgeräte zur Beurteilung der Wasserqualität oder der Effizienz eines Filtrationsprozesses eingesetzt. Trübungsmessungen spielen in einer ganzen Reihe von Branchen und Anwendungen eine große Rolle als Indikatoren. Sie beeinflussen nicht nur die Ausbeute des Prozesses, sondern können Faktoren aufspüren, die für ein System schädlich sein können.

    Was beeinflusst die Trübungsmessungen?

    Wie oben erwähnt, bestimmen Trübungsmessungen den Grad der Lichtstreuung durch suspendierte Feststoffe in flüssigen Medien. Die Streuung ist abhängig von der

    • Partikelkonzentration: Höhere Partikelkonzentrationen führen zu einem stärkeren Streulicht und somit auch zu höheren Trübungswerten.
    • Partikelform und -größe: Partikel, die kleiner sind als 1/10 der Wellenlänge des sichtbaren Lichts, streuen symmetrisch. Größere Partikel (üblicherweise mit einem größeren Durchmesser als die Wellenlänge des sichtbaren Lichts) streuen asymmetrisch. Aus diesem Grund muss bei der Trübungsmessung der Streuwinkel berücksichtigt werden.
    • Licht-Wellenlänge: Wie oben erwähnt hängt die Intensität des Streulichts von der Partikelgröße ab. Darüber hinaus kann eine vorhandene Farbbildung in der Flüssigkeit zu einer Lichtdämmung am Detektor führen. Aus diesem Grund muss bei der Trübungsmessung eine geeignete Licht-Wellenlänge gewählt werden.

    Als Konsequenz aus den obigen drei Punkten sind Trübungsmessungen als charakteristische Eigenschaft einer Probe nur mit einer standardisierten Messmethode möglich. In vielen Brauereianwendungen ist die zu messende Flüssigkeit beispielsweise gelblich und enthält Hefepartikel. Kontrollen in Bezug auf einen Filterdurchbruch benötigen daher zur Qualitätssicherung einen Winkel von 25o bis 90o im Verhältnis zur Lichtquelle, um das Vorwärts- und Seitwärts-Streulicht zu messen. Rote (650 Nm) und blaue (460 Nm) Lichtquellen werden ebenfalls in Richtlinien zur Trübungs- und Farbüberwachung aufgeführt.

    Was sind die häufigsten Störeinflüsse bei der Trübungsmessung?

    Trübungsmessungen können durch die Präsenz von lichtabsorbierenden oder fluoreszierenden Substanzen beeinflusst werden. Diese Störungen können durch den Einsatz von anderen Wellenlängen als die im sichtbaren Licht (d. h. 860 Nm Nah-Infrarot) gemindert werden.

    Auch Luftblasen können sich auf die Trübungsmessung auswirken. Die Wahl einer Messstelle mit minimaler Luftblasenbildung kann dementsprechend entscheidend sein.

    Fensterverschmutzungen sind kritisch für die Trübungsmessung. Modernste Technologie und das Verhältnis-Prinzip können Farbänderungen in der Probe, eine Alterung der verwendeten Lichtquelle und optisch verschmutzte Fenster kompensieren.

    Was ist ein Trübungsmessgerät?

    Das Trübungsmessgerät ist ein Sensor zur Trübungsmessung. Trübungssensoren haben zwei Dinge gemeinsam:

    • Lichtquelle – z. B. eine Leuchtdiode (LED)
    • Einen oder mehrere Lichtdetektoren – üblicherweise Fotodioden

    Was sind die häufigsten Messmethoden von Trübungsmessgeräten auf dem Markt?

    Der Markt bietet verschiedene Inline-Trübungssensoren, die für spezifische Messbereiche und unterschiedliche Anwendungen optimal ausgelegt sind.

    • Vorwärtsstreulicht/Absorption: Trübungssensoren mit dieser Technologie (z. B. METTLER TOLEDO Sensoren der Serien InPro® 8300 RAMS und InPro® 8600i/D1 bzw. D3) sind für Anwendungen mit geringeren bis mittleren Trübungsgraden ausgelegt. Farbmessung (im gelblichen Bereich) ist ebenfalls möglich, mit dem InPro® 8300 RAMS TCS und dem Kombisensor InPro® 8600i/D3.
    • Rückwärtsstreulicht: Sensoren dieses Typs (z. B. METTLER TOLEDO InPro 8050, InPro 8100 und InPro 8200) sind für Medien mit hohen Teilchenkonzentrationen (suspendierte Feststoffe) von bis zu 250 g/l geeignet. Je nach Anwendung sind die METTLER TOLEDO Sensoren entweder in Gehäusen aus Edelstahl (pharmazeutische Anwendungen) oder Polysulfon (Abwasseraufbereitung) erhältlich.

    Wie wird das Trübungsmessgerät kalibriert?

    Das Kalibrieren eines Trübungsmessgeräts erfolgt beispielsweise mithilfe eines Transmitters. Hierzu stehen drei verschiedene Verfahren zur Auswahl: Das erste Verfahren wird als manuelle Kalibrierung bezeichnet. Dies ist das schnellste Verfahren, jedoch auch das mit dem niedrigsten Kalibrierniveau. Der Benutzer kann den Offset und die Steilheit ändern und der berechnete Messwert wird angezeigt.

    Das zweite Verfahren wird Mehrpunktkalibrierung genannt. Dieses Kalibrierverfahren liefert die beste Linearität für den gemessenen Prozess. Es können Zwei-, Drei-, Vier- und Fünfpunktkalibrierungen durchgeführt werden – üblicherweise offline und mit ausgebautem Sensor.

    Das dritte Verfahren ist die Prozess- oder In-situ-Kalibrierung. Bei dieser Kalibriermethode handelt es sich um ein Online-Verfahren. Der Anwender ruft das Prozesskalibrierungsmenü auf und der Transmitter speichert den aktuellen Trübungswert. Gleichzeitig zieht der Anwender aus dem Prozess eine Probe, um deren Trübungswert mit einem Labormessgerät zu bestimmen. Dieser Wert dient als Referenzwert. Je nach Art des Trübungssensors und Transmitters ist eine Mehrpunkt-in-situ-Kalibrierung möglich (z. B. beim METTLER TOLEDO M800-Transmitter und bei Trübungssensoren mit Rückwärtsstreulicht).

    Die Trübungsmessgeräte und -sensoren von METTLER TOLEDO können in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt werden – hier einige Beispiele:

    • Biotechnologie
    • Pharmazie
    • Chemische Weiterverarbeitung
    • Petrochemie
    • Lebensmittel- und Getränkeindustrie
    • Brauereien

    Wie wähle ich den richtigen Trübungssensor aus?

    Die Auswahl des Trübungssensors sollte auf der Grundlage des erforderlichen Messbereichs und der Anwendung erfolgen. METTLER-TOLEDO bietet verschiedene und vielseitige Trübungssensoren an, die auf spezifische Messbereiche und unterschiedliche Anwendungen optimal ausgelegt sind, wie:

    • Gärung
    • Biomassen-Wachstum (optische Dichte)
    • Kristallisation
    • Phasentrennung
    • Wasser in Öl
    • Filterdurchbruch
    • Belebtschlamm
    • Nachfiltration von Bier und Bestimmung der Gelbfärbung
    • Abwasser

    Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an die für Sie zuständige Vertretung von METTLER TOLEDO.

     
    Trübungsmessung bei geringer und mittlerer Trübung (Vorwärts-/90-Grad-Lichttechnologie)
    Trübungsmessung für mittlere und hohe Trübung (Rückwärtsstreulicht-Technologie)
    Optische RAMS-Produktüberwachung

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    Breiter Messbereich von geringer bis mittlerer Trübung – höhere Produktivität und schneller Systemstart
    Breiter Messbereich von mittlerer bis hoher Trübung – schnelle Prozessadaption und einfache Installation
    Robustes und benutzerfreundliches Trübungssystem zur Verwendung in der Phasentrennung nach Trübung/Farbe und für Produktidentifizierungsprozesse
    Leistungsstarke Lösung für Brauereien
    Schnelles Starten mit „Plug and Measure“ dank
    Intelligent Sensor Management (ISM)
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    Geeignet für biopharmazeutische und chemische Prozesse
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    Schnelle Prozessadaption mit 12 mm
    ermöglicht eine einfache statische Installation oder den Einbau mit Wechselarmaturen
    Zuverlässige Lösung für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie
    Einfache und kostengünstige
    Messung mit direkter 4/20-mA-Ausgabe
    Schnellste Steuerung bei der Phasentrennung
    Turbidity Sensor - Measuring Beer Color
    Turbidity Sensor - Reducing Loss in Dairy Production
     
     
     
     
     
     
     
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