Измерение мутности в воде и жидкостях

Мутномеры – аналитические приборы и аппаратура контроля мутности и концентрации взвешенных частиц в жидкостях являются необходимой частью АСУ ТП на производствах, связанных с присутствием водных растворов или технических жидкостей, позволяя осуществлять непрерывный контроль и активное управление отдельными стадиями процесса.

Модельный ряд измерителей мутности

Модель	Диапазон измерения	Сеть питания	Выходные сигналы
SUPMEA	0,01…100 NTU 0,01…4000 NTU 0,1…20000 мг/л 0,1…45000 мг/л 0,1…120000 мг/л	220 В, 50/60 Гц	Аналоговые: 4,0…20 мА; Релейные 250 В / 3 А переменного тока; RS485 MODBUS
XSON	0…100 NTU 0,01…100 NTU 0,01…4000 NTU 0,1…20000 мг/л 0,1…45000 мг/л 0,1…120000 мг/л	220 В, 50/60 Гц	Аналоговые: 4,0…20 мА; Релейные 250 В / 3 А переменного тока; RS485 MODBUS

Преимущества датчиков мутности

Преимущества применения датчиков мутности в АСУ ТП:

• Возможность получения непрерывной информации о качестве выходной продукции производства.
• Возможность получения непрерывной экстренной информации о корректности исполнения этапов технологического процесса, на которых мутность или концентрация взвешенных частиц имеет характеристическое значение.
• Возможность своевременного вмешательства в технологический процесс по показаниям датчиков мутности, сводя к минимуму потери экономического характера.
• Возможность фиксации истории протекания технологического процесса с последующей ее обработкой и архивацией.

Принцип работы измерителей мутности

Если в жидкости присутствуют взвешенные частицы, то результаты взаимодействия луча света с раствором зависят от их количества, размеров, формы и состава, а также от длины волны излучаемого света. Взвешенные в воде твердые частицы нарушают прохождение света через толщу воды и создают, тем самым, количественную характеристику, называемую мутностью жидкости. Измерение мутности — это измерение величины рассеивания света в толще жидкости на взвешенных частицах.

Различают два основных метода измерения:

• Турбидиметрический метод. В этом случае измеряется ослабление светового потока, проходящего через жидкость в прямом направлении. Метод подразумевает расположение источника света и приемника (светового детектора) на одной оси - оптической оси источника излучения. Такие приборы называются Турбидиметрами.
• Нефелометрический метод. В этом случае измеряется интенсивность рассеянного светового потока, то есть отраженного от взвешенных частиц. Метод подразумевает расположение светового детектора на оси, расположенной под углом 90° по отношению к оптической оси источника света. Такие приборы называются Нефелометрами.

В практике разработки приборов измерения мутности большинство мутномеров сочетает оба этих метода, используя несколько оптических детекторов, располагаемых под различными углами к оси источника света, и обработку результатов измерений по особым алгоритмам. Это позволяет свести к минимуму влияние посторонних засветок и окрашивания раствора на результаты измерений.

Основные составляющие части любого измерителя мутности:

• источник света;
• детектор (приемник) светового потока;
• оптическая геометрия (система линз).

В последнее время в качестве основной утвердилась система измерений, использующая для целей калибровки растворы формазина, что нашло отражение в создании стандарта ISO 7027, определяющего так же основную оптическую геометрию и физические характеристики источника света.

Применение мутнометров

Измерение мутности воды и других технологических жидкостей может применяться как на окончательных этапах процессов для контроля качества выходного продукта, так и в промежуточных стадиях как гарантия корректного протекания технологического процесса. Например, на предприятиях водоподготовки необходим контроль качества выходного продукта – питьевой воды. Мутность во многом определяет это качество. А на предприятиях рыбоводства постоянный контроль мутности и концентрации взвешенных частиц является необходимым условием жизнеобеспечения поголовья рыбы.

Области применения мутномеров:

• В химических производствах для определения количества веществ, участвующих в реакциях.
• В биологических производствах – для изучения агрегации белков и расчета показателей растворов.
• В виноделии и пивоварении для определения качества напитков.
• В фармацевтических производствах – количественное определение лекарственных веществ, определение активности лекарственных средств, анализ содержания составляющих в растворах.
• На предприятиях водоподготовки для определения качества питьевой воды.
• В опреснительных установках для контроля качества выходной воды.
• В установках водоочистки для контроля степени загрязненности стоков и производственных сбросов.
• В рыбоводческих хозяйствах для контроля качества среды обитания поголовья.