Warum sind die Rohre leer und der Trübungssensor tut immer noch so, als ob er funktioniert?

Wir haben eine Multiparameter-Online-Überwachung des Trinkwassers für eine Sekundärpumpe in einer Gemeinde installiert. Bei der Inbetriebnahme kam es zu einem interessanten Phänomen: Wenn die Pumpenrohrleitung vollständig leer ist, zeigt der Trübmungssensor eine Messung von 0,1 NTU an, anstatt der von vielen angenommenen "0".

Der Kunde vor Ort stellte sich sofort die Frage: „Es ist kein Wasser mehr, warum ist die Trübung nicht null?“ – das ist eigentlich kein Fall, viele Freunde, die zum ersten Mal mit der Online-Wasserqualitätsüberwachung in Kontakt stehen, haben ähnliche Verwirrung.

Heute sprechen wir über die Wissenschaft hinter dem „verschwindenden Wasser“ und der „Trübheit, die nicht zurückkehrt“.

Luft selbst ist eine "Störungsquelle"

Wenn die Rohrleitung leer ist, ist sie voller Luft. Es ist kein Vakuum in der Luft, sondern schwebt mit unsichtbaren Staub, Mikroben und Wasserdampfmolekülen. Diese kleinen Partikel streuen auch Licht aus, so dass der Sensor "falsch glaubt", dass er noch arbeitet. Die Messung von 0,1 NTU ist eigentlich der "Reinigkeitsgrad" des Luftbodens.

2. Der Sensor hat auch 'elektronischen Tinnitus'

Alle elektronischen Geräte haben einen Grundgeräusch – genauso wie ein Tongeräusch einen schwachen Strom hat, wenn es keine Geräusche gibt. Optoelektronische Detektoren und Signalverstärkungskreise erzeugen bei der Arbeit kleine Signalschwankungen, die kein Fehler sind, sondern die "Grundfarbe" der physischen Welt.

Es ist wie die maximale Lautstärke des Handys, auch wenn es leise ist, kann man feine Untergeräusche hören.

"Null" ist relativ

Die '0', die kein absolutes Turbiditätsmesser ist, ist nicht natürlich vorhanden, sondern wurde von den Ingenieuren manuell mit ultrareinem Wasser (unter 0,02 NTU) 'gelehrt'. Genau wie die Gewichtswaage Null, aber stehen oder stehen Menschen haben einen schwimmenden Bereich von ± 0,1 kg. Die Schwankungen von 0-0,3 NTU werden in der Industrie als "Null-Drift" bezeichnet und sind ein normales Phänomen für qualifizierte Geräte.

4. 'Gedächtniseffekt' der Rohrwand

Auch wenn die Hauptleitung leer ist, kann die Oberfläche der optischen Fenster des Sensors noch an einer sehr dünnen Wasserfolie oder kleinen Wasserperlen befestigt sein. Diese Restwasser verursachen immer noch eine schwache Streuung im Lichtweg. Genau wie die Glaswand nach dem Entleeren des Glases.

In der realen Welt gibt es keine Partikel und kein reines Wasser. Ultrareines Wasser, das im Labor verwendet wird, kann nach mehreren Filtern und Reinigungen eine Trübung von 0 erreichen, aber die Feldomgebung der Online-Sensoren ist weit komplexer als im Labor.

Daher wird in der Technik in der Regel die "Position des Nullpunkts" durch "Kalibrierung" vereinbart. Das Trübungsmesser wird in der Fabrik mit einer Standard-Nulltrübungsflüssigkeit (in der Regel ultrareines, speziell gefiltertes Wasser) zur Nullpunktkalibrierung verwendet. Aber vor Ort, unter begrenzten Bedingungen, führen wir in der Regel nur Messkalibrierungen durch (z. B. mit einer Standardflüssigkeit von 20 NTU), während der Nullpunkt die Messungen in der Luft oder im Trockenrohrzustand als "Referenznullpunkt" verwendet wird.

Das heißt, nach der Entleerung kann 0,18 NTU tatsächlich als "relativer Nullpunkt" in der aktuellen Umgebung angesehen werden. Wenn die Rohrleitung durchflusst ist, sollte der tatsächliche Trübungswert der aktuelle Messwert minus diesen Kompensationswert des "Umgebungsnullpunkts" sein (einige fortschrittliche Geräte können automatisch zerzernullet oder offset korrigiert werden).

Schauen Sie nicht auf die leere Rohrlesung und schauen Sie sich diese drei Goldstandard an:

Stabile Messwerte: Die Messwerte nach Entleerung schwanken zwischen 0 und 0,3 NTU und steigen nicht kontinuierlich, was darauf hindeutet, dass das Gerät normal ist.

Empfindliche Reaktion nach der Durchführung: Nach Wiederherstellung der normalen Wasserversorgung springt die Messung auf 0,1-0,5 NTU (Trinkwasserstandard).

Standardflüssigkeitsvertifizierung: Testen mit Standardflüssigkeiten mit bekannter Trübung (z. B. 10 NTU) sind mit einem Fehler von weniger als ±5% geeignet.

Einfach gesagt: das leere Rohr sieht 'stabil und instabil', das Wasser sieht 'geistig und geistig', die Schule prüft 'erlaubt oder nicht'.