Come funziona il Torbidimetro di Processo?

Il Torbidimetro di Processo Optek è un analizzatore in continuo che sfrutta le proprietà ed il comportamento di un fascio di luce diretto dentro il Processo. Ovviamente mantiene molti punti in contatto con il cuginetto Fotometro di Processo ma presenta diverse caratteristiche peculiari.

Uso Disco di SecchiMentre per la Concentrazione o la gradazione di Colore tutto sommato si possono riferire ad anche esperienze empiriche, per la Torbidità il discorso è più complesso: essa è definita come una caratteristica ottica di un liquido che ne descrive la limpidezza o la torbidità. Questa caratteristica non è in relazione al colore quanto alla perdita o meno di trasparenza del liquido ed è misurabile in una infinità di modi a seconda dell’ applicazione: nella foto la misura di torbidità in uno specchio lacustre con un Disco di Secchi ( Padre Angelo Secchi, 1865), a settori bianchi e neri.

Nel Processo o bordo macchina gli strumenti necessari sono diversi e principalmente sono suddivisi in 2 macrocategorie a seconda del principio di misura: sull’Assorbanza della luce o sulla Dispersione della medesima.

Il primo ad Assorbanza ricorda uno spettrofotometro da laboratorio, cioè un raggio di luce attraversa il processo e attraverso dei filtri ottici si seleziona la lunghezza d’onda necessaria nel range 700-1100 nm battezzato di Herschel (Sir William Frederick Herschel): in generale i fotometri basati sull’assorbanza sono usati per concentrazioni di torbidità > 0.5 grammi/litro.

I fotometri a Dispersione di luce includono sia la dispersione della luce sia la riflessione della medesima a causa delle particelle nel Processo e a seconda della modalità si suddividono in altre sotto-famiglie:

Scattering Light

Back Scattering, Retrodiffusione – con angolo < 90°

Side Scattering Diffusione laterale – con angolo a 90°

Forward Scattering, Diffusione Frontale – con angolo > 90°, anche a 180° preciso.

Il backscattering, teoricamente idoneo all’analisi, abbisogna una elettronica sofisticata perché interagisce solo con la luce a bassissima intensità. L’analisi a 90° è quella più conosciuta ed applicata ma occorre sempre eliminare raggi di luce spuri che comprometterebbero il risultato. Per le applicazioni come filtrazione e separazione, la diffusione frontale dà i risultati migliori anche nella sensibilità per il sizing del particolato. A differenza della rifrazione e della riflessione dove la luce è semplicemente ridiretta, nella diffusione essa viene re-distribuita in più direzioni. In definitiva, il fotometro a dispersione è l’ideale per Torbidità basse < 0.5 grammi/litro.

Anche le unità di misura della Torbidità riflettono le diverse interpretazioni date al concetto stesso di Torbidità: lo standard di riferimento era la Formazina e quindi si misurava in FTU Formazin Turbidity Unit, indipendente dall’angolo di misura sebbene EPA e ASTM suggerissero 90°.

Calibrazione Torbidità

Invece in seguito con le NTU Nephelometric Turbidity Units, venne specificato l’angolo 90° mentre la Formazina venne abbandonata per far posto ad un polimero più sicuro. Per particolari mercati e quindi Clienti come l’ European Brewing Convention (EBC) e l’American Society of Brewing Chemists (ASBC-FTU), le unità di misura sono state autonomamente scelte con EBC eseguita side e forward scattering, mentre ASBC-FTU solo side scattering a 90°.

I sensori di Torbidità in linea e da Laboratorio insieme alle sonde di densità ottica sono ideali per misurare Torbidità, Haze, Limpidezza e Densità ottica nelle unità classiche FTU, NTU, EBC, OD, ppm, %…Le applicazioni sono molteplici e per tutti i mercati industriali sia nel Processo sia come OEM: performance dei filtri e loro rottura, presenza bolle e particelle, solidi sospesi, monitoraggio interfaccia, verifica perdite scambiatori….Applicazioni più di nicchia come Fermentatori, Colture Biologiche, Biomasse, Cristallizzatori…hanno la loro sonda specifica made in Optek.

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