Измерители и датчики мутности

Мутность — это оптическая характеристика, связанная с прозрачностью жидкости. Для определения мутности используются измерители мутности. Вода становится мутной, когда в ней присутствуют взвешенные частицы или коллоиды, которые рассеивают свет или задерживают его распространение: чем выше концентрация взвешенных (коллоидных) частиц, тем выше мутность. Человеческий глаз не различает столь малые частицы, поэтому для определения мутности используют специальные измерители или анализаторы. Лучший вариант управления процессом, требующим тщательного контроля мутности, — это применение встраиваемого измерителя. Встраиваемый измеритель мутности работает в непрерывном режиме, наиболее эффективном с точки зрения управления технологическим процессом. Наиболее известные примеры мутных жидкостей:

• Молоко — содержит эмульсию белков и масел в воде
  
• Сточные воды — содержат взвешенные частицы
• Пшеничное пиво — содержит дрожжевые клетки

Измерители мутности — это системы, предназначенные для определения концентрации взвешенных частиц в разных технологических средах. Измеритель мутности состоит из трех основных компонентов: датчика мутности, трансмиттера и технологического подключения. 

Измеренное анализатором значение мутности показывает, в какой степени рассеивают свет диспергированные в жидкости частицы. На рассеивание света влияют следующие факторы:

• Концентрация частиц: увеличение концентрации частиц приводит к более интенсивному рассеиванию света и, следовательно, к увеличению измеряемых значений мутности.
  
• Форма и размер частиц: частицы, размер которых не превышает 1/10 длины волны, рассеивают свет симметрично. Более крупные частицы (как правило, с диаметром, превышающим длину волны видимого света) рассеивают свет несимметрично. Это значит, что при измерении мутности следует учитывать угол рассеивания.
  
• Длина световой волны: как сказано выше, интенсивность рассеивания света зависит от размера частиц. Кроме того, если жидкость окрашена, количество света, падающего на детектор, также может уменьшаться. По этой причине при измерении мутности необходимо выбрать наиболее подходящую длину световой волны.
  

По трем перечисленным выше причинам измеряемые прибором значения мутности можно использовать в качестве характеристики свойств образцов только в том случае, если метод измерения стандартизирован. Например, в пивоваренном производстве анализируемая жидкость имеет желтоватую окраску и содержит частицы дрожжей. Учитывая это, для контроля полноты фильтрации интенсивность рассеянного света измеряют под углом 25° и 90° относительно направления луча от источника. Кроме того, руководства предписывают для контроля мутности и цвета использовать стандартные источники красного (650 нм) и синего (460 нм) света.