Turvação - Sensor Instruments: Color Sensors, Laser Sensors, Luminescence Sensors, Light Barriers

O que é turvação?

Existem vários exemplos lindos de efeitos que são causados por difusão da luz: A cor avermelhada de um por do sol, a cor azul do céu e a cor do nosso planeta azul. Estes fenômenos são causados por pequenas coisa neste mundo: A luz é refletida difusamente, ex: difusa pelas menores partículas (moléculas, colóides, partículas suspensas; partículas com tamanho de até 500 nm são referidas como colóides, partículas maiores (ex: partículas suspensas)). A turvação pode ocorrer em sólidos, líquidos e gases. em um gás livre de partículas, ou, por exemplo, na água (conclusão: pressão e temperatura são constantes no meio e a difusão molecular é negligenciada na primeira aproximação) o feixe de luz não seria desviado e o meio seria detectado como completamente transparente (vidro transparente, líquido transparente, sólido transparente).

Porém, se o meio conter partículas a luz é dispersada à posição onde é colidida nestas partículas e isto causa a aparência turva. A quantidade de luz que pode passar pelo meio sem obstáculos é diminuída.

No entanto, a quantidade de luz que é dispersa aumenta com o acréscimo de partículas.

Inspeção de turvação

Normalmente é usado um método ótico para determinar se um meio é turvo ou transparente. Vários métodos estão disponíveis para este propósito: Para evitar a influência de absorção diferente da luz do transmissor dependendo do comprimento de onda (dissolvido, substâncias que absorvem luz, substâncias coloridas),tanto a inspeção como a medição de turvação são feitas em uma faixa de comprimento de onda definida acima de 800 nm, ex: na faixa IR é preferível um comprimento de onda perto de 860 nm.

Inspeção por feixe – absorção (método 0°)

A atenuação da luz passageira é verificada nesta configuração. Uma amostra transparente ou uma com turvação definida é usada como referência. Também é possível preparar uma tabela de calibração (calibração de pontos múltiplos).

Inspeção de retro-difusão (método 180°)

Apenas a luz que é difundia para trás a 180° é usada para avaliar. Até um certo nível um aumento de turvação resulta em um aumento de sinal (ponto reverso: Quando uma certa concentração de partículas excede, um acréscimo de partículas leva a um decréscimo de sinal). De acordo com a experiência, este ponto reverso só é alcançado em concentrações bem altas de partículas.

Lateral scattering inspection (90° method)

A luz dispersa também é verificada aqui, mas nesta configuração não é detectada a difusão lateral e sim a luz que é dispersa a 90°.

Além disso, neste caso um aumento da concentração de partículas leva a um aumento de sinal. O efeito é reverso quando uma cerca concentração é excedida, e é por isso que este método de inspeção oferece o melhor efeito possível com concentrações baixas. Já com concentrações mais altas deve-se tomar cuidado para assegurar que o ponto reverso não exceda.

Medição de turvação

Medindo a atenuação de uma luz transmitida (método 0°)

Medição de turvação de acordo com a EN ISO 7027 parágrafo 6.4 prescreve uma radiação paralela em um comprimento de onda de 860 nm. O receptor deve ser configurado a 0°. A EN ISO 7027 recomenda usar este método de medição para água muito turva (a unidade medidora é a FAU [“Formazin Attenuation Unit”]) normalmente com valores FAU de 40-4000.

Medindo a radiação dispersa (método 90°)

Parágrafo 6.3 da EN ISO 7027 também prescreve radiação paralela com um comprimento de onda de 860 nm para este método. O receptor deve ser configurado a 90°. A EN ISO 7027 recomenda usar este método para águas pouco turvas. A unidade de medição aqui é a FNU (“Formazin Nephelometric Unit”), e os valores aqui ficam aproximadamente entre 0 FNU e 40 FNU.