Les mesures optiques pour la surveillance du total des matières en suspension sont disponibles depuis de nombreuses années et sont utilisées dans de nombreux environnements d’eau, d’eaux usées et industriels. Cependant, saviez-vous que…
…l’utilisation de plusieurs longueurs de trajet peut étendre la portée des capteurs optiques?
…l’utilisation d’émetteurs de longueur d’onde plus longue peut réduire l’effet de la couleur sur les lectures?
…l’utilisation d’intensités multiples de l’émetteur peut signifier qu’aucun zéro n’est requis et peut éliminer l’effet de la lumière de fond (breveté par Pi)?
Surveillance du total des matières en suspension (MES)
La surveillance des MES est essentielle pour contrôler de nombreux processus industriels, en particulier dans les usines de traitement des eaux usées, lorsqu’une compréhension de la charge et du mouvement des MES à travers l’usine est essentielle pour obtenir des résultats efficaces.
La méthode standard d’échantillonnage gravimétrique (passage d’un volume connu de MES contenant de l’eau à travers un filtre, puis séchage du filtre et mesure du gain de poids pour donner une mesure de masse/volume – MES) est lente et lourde et sujette à des erreurs, par ex. erreurs d’échantillonnage. Ce qu’il faut, c’est un appareil capable de mesurer les MES en continu et en ligne.
Les dispositifs les plus courants sont basés sur la mesure des propriétés optiques de l’échantillon, communément en rétrodiffusion.
Plusieurs longueurs de trajet pour la plus grande portée
L’utilisation de la rétrodiffusion pour mesurer les MES pose des problèmes fondamentaux. Le premier est la plage sur laquelle un capteur peut mesurer. Ceci est largement déterminé par la longueur de trajet du capteur. Plus la longueur du trajet est longue, plus la sensibilité est grande mais plus la portée est petite.
En effet, à mesure que les matières en suspension augmentent, la rétrodiffusion (signal) augmente, mais l’atténuation (blocage) de la lumière augmente également jusqu’à ce que leur effet soit égal (la « bosse »), après quoi l’atténuation augmente jusqu’à ce que le signal soit nul.
Cela signifie qu’une mesure significative des MES peut être effectuée dans la pente ascendante (zone de mesure A) et dans la pente descendante (zone de mesure B). Le problème avec ceci est que les différents échantillons auront une ‘bosse’ où les mesures ne sont pas possibles à différents endroits.
Pour la plupart des fabricants, la solution consiste à définir assez précisément la plage à laquelle le capteur peut fonctionner. Le SoliSense® de Pi utilise deux détecteurs de différentes longueurs de trajet pour mesurer la plage la plus large possible de MES avec un seul capteur.
L’utilisation d’émetteurs à grande longueur d’onde diminue l’effet de la couleur
Les appareils qui utilisent des longueurs d’onde plus courtes (bleu, vert, blanc) sont plus affectés par l’absorption de ces longueurs d’onde par les matières de l’échantillon. Effectivement, une partie du signal est perdue par absorption plutôt que disponible pour la diffusion. Le SoliSense® utilise un émetteur à 860 nm pour minimiser l’absorption de la lumière émise laissée à l’échantillon.
L’utilisation de plusieurs intensités d’émetteur permet l’absence de devoir régler un zéro et l’élimination des effets de la lumière ambiante
Chaque fois que le SoliSense® prend une mesure, il ne mesure pas simplement la quantité de lumière rétrodiffusée (qui comprend un élément de lumière ambiante). Il modifie la quantité de lumière émise à 25%, 50%, 75% et 100%. À partir de là, il enregistre un gradient pour chaque point d’échantillonnage. Comme il le fait très rapidement, on peut supposer que la lumière ambiante est constante et donc absente du gradient (sortie compensée). De plus, faire cela pendant un étalonnage permet au SoliSense® de réétalonner tous les décalages de zéro et de les supprimer. Cette capacité est brevetée par Pi et est unique sur le marché.
Conclusion
Le SoliSense® de Pi utilise une technologie brevetée pour:
- offrir la plus large gamme de tous les capteurs MES à base optique actuellement disponibles
- minimise l’effet de la couleur sur la mesure des matières en suspension
- compense la dérive du zéro et la lumière ambiante.
Tout cela signifie que le SoliSense® est une technologie extrêmement efficace pour mesurer en continu les matières en suspension totales dans les stations d’épuration des eaux usées industrielles et municipales.