Fotometer digital

Digitale fotometre bruges generelt til at måle belysningsstyrken. Ud fra enheden for belysningsstyrke kaldes fotometre, der kun bruges til dette formål, også for luxmetre. Fotometre kan dog også bruges til at bestemme andelen af fremmede stoffer eller koncentrationen af kendte stofblandinger via svækkelse af lysintensiteten. Disse enheder, som er udstyret med specielle prøvebeholdere, er også kendt som turbidimeter/kolorimeter. Udvælgelseskriterierne for et digitalt fotometer afhænger primært af, om det skal bruges til at måle belysningsstyrke eller som et måleapparat til bestemmelse af væskers egenskaber.

Det er sværere for det menneskelige øje at fange detaljer, farver og rumlige strukturer, efterhånden som mørket tiltager. Belysning, der er passende til situationen, er derfor vigtig for at genkende farlige situationer og øger koncentrationsevnen under arbejds- og studieopgaver. Det gælder også ophold i private og offentlige områder. Lys spiller også en afgørende rolle for planters udvikling og vækst og visse stoffers holdbarhed. En minimumslysstyrkeværdi er foreskrevet eller anbefalet for mange områder i retningslinjer for arbejdsmiljø og sikkerhed, forskrifter for forebyggelse af ulykker og tekniske standarder. Overholdelse af disse værdier for belysningsstyrke måles i lux på det niveau, der er relevant at bruge. Til skriveborde eller arbejdsborde på bordfladen, til tavler på tavleoverfladen og til trafikveje på deres overflade. Illuminans er en overfladeafhængig værdi, der angiver, hvor meget lysstrøm der rammer en overflade. En lux svarer til en lumen pr. kvadratmeter.

Fotometerets måleområde
I klart vejr når naturligt dagslys langt højere værdier end nødvendigt til visuelle opgaver og de fleste tekniske og naturlige processer er. For at vurdere det nødvendige måleområde er det vigtigt at afklare, om der kun skal kontrolleres minimumsværdier med fotometeret, eller om der også skal registreres høje dagslysværdier til visse evalueringer. Til indendørs målinger er et måleområde på 2.000 lux eller 10.000 lux generelt tilstrækkeligt, for dagslysmålinger udenfor bør måleområdet være 100.000 lux eller højere.

Nøjagtighed med fotometeret
Målenøjagtigheden for mange enheder er 3 eller 5 procent af den målte værdi. Hvis disse måleafvigelser har en stærk indflydelse på din applikation, bør du vælge en enhed med den bedre opløsning. Derudover skal det bemærkes, at nogle digitale fotometre med deres sensor og det tilhørende filter er designet til specifikke lyskilder. For disse typer lys kan disse enheder registrere belysningsstyrken mere præcist end andre lyskilders. Ved måling af belysningen af opholds- og arbejdsområder skal fotodiodens spektrale følsomhed tilpasses lysfølsomheden i det menneskelige øje. Til dette formål blev lyseffektiviteterne af forskellige bølgelængder for lyset og det mørke tilpassede øje hos en normal observatør defineret af den internationale kommission for belysning CIE.

Lysfarvemåling
Nogle fotometre til måling af belysningsstyrke registrerer ikke kun belysningsstyrken, men også farvekoordinaterne for det indfaldende lys. De målte farveværdier kan angives som tre primærfarver i tredelte additive farvemodeller. Informationen gives herefter for eksempel som en X-, Y- og Z-værdi i henhold til CIE-XYZ-farverummet eller som en rød, grøn og blå værdi ifølge CIE-RGB-farverummet. Mange af disse fotometre viser ikke kun numeriske værdier for de respektive primærfarver. De viser ofte også farvefordelingen grafisk på et farvedisplay.

Fotometer til mobile eller stationære målinger
Belysningen af arbejdspladser og trafikveje kontrolleres normalt med mobile enheder. I områder, hvor for lidt eller for meget lys kan føre til alvorlige skader, eller hvor en begrænset række af belysningsstyrker fører til optimale resultater, anbefales brug af stationære fotometre. Både mobile og stationære fotometre fås med permanent målefunktion og datalagring. Stationære enheder giver ofte mulighed for at styre skyggesystemer eller kunstige lyskilder via relæ- eller kontroludgange, når bestemte værdier er nået, eller at udløse optiske eller akustiske advarsler.

Hvor meget et medium hæmmer lysets passage kan bestemmes med et fotometer. Til dette formål sammenlignes belysningsstyrken uden dæmpning af stoffet med belysningsstyrken efter gennemtrængning af mediet. En applikation er for eksempel at teste lystransmittansen af glas og transparent plast for lys med specifikke bølgelængder. Disse værdier er vigtige for brilleglas, tekniske glas og ruder på bolig- og industribygninger. Til sådanne målinger bør fotometeret være designet til de bølgelængder, der skal filtreres, eller tillade, at forskellige bølgelængdeområder indstilles. Ved transparente væsker er værdien af lysdæmpningen ofte direkte relateret til andre egenskaber ved blandingen af stoffer.

Målemetoder og måleværdier med fotometer til måling af turbiditet
Fotometeret bruger en lyssensor til optisk at måle hvor meget lys er svækket, som trænger ind i et stof. For at reducere påvirkningen af farveafhængig absorption i farvede stoffer, anvendes ofte en lyskilde til infrarødt lys i bølgelængdeområdet omkring 860 nanometer. Lysets sender og modtager kan arrangeres på forskellige måder i fotometeret. I alle konfigurationer måler fotocellen lysets intensitet, både med og uden det stof, der skal undersøges, for at tage hensyn til prøvebeholderens indflydelse.

Måling af transmitteret lys - 0° metode
Måling af strålingen, der trænger gennem prøven i en lige linje, kaldes turbidimetri. Denne metode er velegnet til stærkt uklare stoffer. Lyskilden og lyssensoren er placeret på modsatte sider af prøven. De målte værdier er normalt angivet i overensstemmelse med EN 7027-1 i enheden FAU (formazin attenuation units) som formazin attenuation units. Værdier mellem 40 og 4.000 FAU er almindelige.

Måling af sidespredt lys - 90° metode
Metoden, hvorved lyset spredt fra prøven måles, kaldes nefelometri. Denne måling bruges ofte for stoffer, der kun er lidt grumsete. Modtagerenheden er arrangeret vinkelret på lyskilden og registrerer kun det lys, der er spredt til siden. Værdien er angivet i NTU-enheder (nephelometric turbidity unit) i henhold til EN 7027-1. Værdierne er normalt mellem 0,05 og 400 NTU. For eksempel findes der specielle enheder til at måle turbiditeten af øl med EBC i Europa og ASBC i USA.

Måling af det tilbagespredte lys - 180° metode og multi-vinkel målinger
Til forskellige anvendelser reflekteres lyset tilbage i retningen af strålingskilden måles også. Til disse målinger placeres sender- og modtagerenhederne direkte ved siden af hinanden. Nogle fotometre er også udstyret med flere sensorer. Dette muliggør f.eks. måling af transmitteret lys og 90° sidespredt lys i én enhed. Afhængigt af intensiteten af turbiditeten vælges den passende automatisk blandt de to målte værdier. Med andre enheder måles forskellige laterale spredninger på samme tid og evalueres sammen.

Fotometrets datalagring og transmission
Fotometre med datalagring forenkler målinger og minimerer aflæsnings- og transmissionsfejl. At gemme dataene i enheden er især nyttig til målinger direkte på prøvepunktet. Hvis du vil gemme en masse målte værdier, bør du bestemt være opmærksom på hukommelsesstørrelsen og den komfortable genfinding og overførsel af data. Afhængigt af udstyret kan de målte værdier overføres til en pc eller smartphone via for eksempel USB-kabel eller Bluetooth.

Analyse af ingredienser med fotometeret
Da turbiditeten stiger med koncentrationen af stofferne opløst i væsken, kan fotometre bruges at bestemme koncentrationen vil. Hvis det er sikkert, at den analyserede prøve indeholder en væske af en bestemt koncentration uden urenheder, kan koncentrationen udledes direkte fra turbiditetsværdien ved hjælp af kalibreringskurver. Hvis partikelstørrelserne er svære at bestemme, eller hvis forskellige tilsætningsstoffer er til stede, bruges disse stoffers egenskab til at reagere med visse kemikalier til at måle visse komponenter. Til dette formål anvendes reagenser, der kun fører til en karakteristisk yderligere turbiditet med det stof, der skal måles. Slutprodukterne af disse reaktioner kan derefter registreres og vurderes på et stofspecifikt grundlag. Visse værdier skal gemmes i fotometeret til disse målinger. Hvis du har til hensigt at bruge et fotometer til sådanne analyser, bør du vælge en enhed, der allerede er designet til de målte variable. Du bør også være opmærksom på, hvilket måletilbehør, der findes, hvordan måleprocessen fungerer, og om og hvordan fotometeret kan kalibreres.

Vand er liv - et velkendt udsagn, som ingen kan modsige. Der bør dog lægges stor vægt ikke kun på mængden af tilgængeligt vand og dets fordeling, men også på dets kvalitet. Vand er omkring og inden i mennesket; det er i atmosfæren, på jordens overflade, under jorden, det er i forskellige tilstande (fra hårdt til flydende), og den første association folk får, når de bliver bedt om at beskrive vand i enkle vendinger er, at det ikke har nogen farve, nej smag, ingen lugt og at den er flydende. I det moderne samfund tages vand for givet, det er uundværligt hver dag: det kommer fra hanen, det sælges på flasker, det bruges i absolut alle industrielle processer, i landbruget og en af de triste og alarmerende. Resultatet er, at vandet bliver dårligt behandlet, forurenet af meget skadelige stoffer, spildt i for store mængder, og der er ikke nok renseanlæg.

Mange mennesker ved, at vand er hårdt eller blødt uden at tænke over, hvad det betyder, og hvor forskellen kommer fra. Faktisk er hårdhed en egenskab ved vand, der bestemmes af tilstedeværelsen af calcium og magnesium i vandet. Det er faktisk en kvalitetsindikator og spiller en vigtig rolle i vurderingen af kvaliteten af det vand, der leveres til husholdnings-, industri- og tekniske behov. Disse grundstoffer, calcium og magnesium, er ikke de eneste, der findes i vand, men det er primært disse to mængder, der påvirker vandhårdheden mest. De er kendt for at være vigtige for organismerne, og ud fra dette synspunkt er visse niveauer af calcium og magnesium i vandet, der bruges til forbrug, endda gavnlige. Tænder, knogler, celler i kroppen - disse dele af den menneskelige krop har brug for hjælpeelementer som calcium og magnesium for styrke og funktion, så vand bliver en god kilde til næringsstoffer for dem.

På den anden side definerer Den Internationale Sundhedsorganisation de optimale niveauer af calcium og magnesium, som vand skal indeholde i mg pr. liter. Grænseværdierne bør ikke overskrides for at undgå intensiv ophobning af for eksempel calcium, især hos mennesker med helbredsproblemer. For store mængder salt i vandet kan give problemer med f.eks. leddene. Derfor er det en vigtig opgave at opnå den mest optimale grad af mineralisering.

Vandkvaliteten overvåges løbende i vandbehandlingsanlæggene og hårdhedsgraden reguleres afhængig af anvendelsen. Vandkilder indeholder som regel forskellige typer vand: overflade- og grundvand, søer, floder, nedbør. Afhængigt af mængden af naturlig sten (kalksten, gips eller dolomit), der har været i kontakt med vandet, kan mængden af calcium og magnesium variere, så hårdhedsværdien er aldrig den samme og varierer alt efter område, vejr, årstid og endda afhængighed kan variere alt efter nedbør.

For eksempel bør postevand, der bruges til husholdningsbehov, ikke være for hårdt, da det kan forårsage problemer med husholdningsapparater og VVS. Ved første øjekast kan du ikke se, om vandet er hårdt eller blødt, men efter kogning af det eller endda efter længere tids brug, fx i køkkenet eller badeværelset, bliver det tydeligt: kalksten (en slags krystallisation) på overfladerne eller en tynd hinde på overfladen af vandet i elkedlen. Dette er en indikation af, hvad der er kendt som karbonathårdhed (også kendt som midlertidig). Calcium- og magnesiumbicarbonater bliver under påvirkning af høje temperaturer til et hårdt, uopløseligt sediment - de fleste mennesker kender denne effekt. Vandets samlede hårdhed består af karbonat- og ikke-karbonat-hårdhed og måles i mol/m3 eller mmol/l.

Den optimale hårdhedsgrad er ikke kun af afgørende betydning for menneskekroppen, men også for alle apparater, der kommer i kontakt med vand, f.eks. opvaskemaskiner, elkedler, vaskemaskiner, rør, kedler, varmelegemer. Det er ikke for ingenting, at mange reklamer tilbyder forskellige midler til at beskytte vaskemaskiner mod forkalkning af arbejdsdele og forlænge deres levetid. Selvom for store mængder af calcium og magnesium er meget skadelige, betyder det ikke, at jo blødere vandet er, jo bedre. Postevand i meget lave niveauer kan også forårsage skader, såsom korrosion, på VVS, hvilket er grunden til at opretholde en balance er så vigtigt.

Det er vigtigt at kende vandets hårdhedsgrad (det kan f.eks. bestemmes med et fotometer) for at justere betjeningen af enhederne, den rigtige mængde kalkrensning midler og systemet med filtrering og rengøring optimalt Vælg. Detaljeret vandanalyse er mulig i laboratoriet, selvom mange i hverdagen forsøger at justere vandets hårdhed ved at købe yderligere medier, der hjælper med at bekæmpe kalk. Brug af en TDS-måler er en professionel tilgang, der kan være meget nyttig, men den giver information om alle faste stoffer opløst i vand, så specifik træning anbefales for at bruge enheden på den rigtige måde.

Ved at vandhårdheden måles i forskellige enheder i forskellige lande betyder, at producentens anvisninger i betjeningsvejledningen bør kontrolleres for at kunne indstille husholdningsapparater produceret i udlandet korrekt. For eksempel skal den tyske karbonathårdhed °DH omregnes

I °Clark i Storbritannien,
i °F i Frankrig,
i ppm i USA og
i °Ж i Rusland.

Bemærk, at værdierne ikke kan overføres fra 1 til 1, derfor kræves en konvertering for at læse værdierne korrekt.

1 °DH - 10 mg CaO pr. l
1°Clark - 10 mg CaCO3 pr. 0,7 l
1°F - 10 mg CaCO3 pr. l
1 ppm - 1 mg CaCO3 pr.

Hvert land har forskellige krav og grænser med hensyn til vandets hårdhed (indhold af calciumcarbonat i vandet), og det bør kontrolleres i overensstemmelse med det eksisterende målesystem, f. eksempel med et fotometer.