Un turbidimètre est un appareil utilisé pour mesurer la turbidité d’un liquide. Cet instrument est capable de mesurer la taille et la concentration de particules dans une suspension en diffusant de la lumière dans un tube. C’est-à-dire qu’un turbidimètre détermine à quel point un liquide est trouble. Cet équipement se compose d’une source lumineuse, d’une cellule pour contenir l’échantillon et d’un détecteur de lumière (cellule photoélectrique).

La turbidité est mesurée en NTU, qui représente les unités de turbidité néphélométrique. Un turbidimètre mesure l’intensité de la lumière diffusée à 90 degrés lorsqu’un faisceau lumineux traverse un échantillon d’eau. L’unité utilisée dans les temps anciens était la JTU (Jackson Turbidity Units), mesurée avec le turbidimètre à bougie Jackson. Cet appareil n’est plus en usage standard.

Parties d’un turbidimètre

Le turbidimètre de base a une source lumineuse qui est généralement une lampe à filament de tungstène. La sortie spectrale (la bande de longueur d’onde de la lumière produite) de ces lampes est généralement caractérisée par la température de couleur qui est la température de noir que le radiateur doit gérer pour produire une certaine couleur. Les lampes à filament de tungstène sont des lampes à incandescence et sont appelées « polychromatiques » car elles ont une bande spectrale suffisamment large pour inclure de nombreuses longueurs d’onde de lumière ou de couleurs différentes.

La lampe à filament de tungstène dépend également fortement de la tension de la source d’alimentation de la lampe. La tension appliquée à la lampe détermine les sorties spectrales produites. De plus, comme pour toute lampe à incandescence, l’intensité lumineuse de la lampe diminue avec le temps à mesure que la lampe s’use lentement, ce qui rend nécessaire un étalonnage fréquent de l’instrument.

Pour surmonter certaines limitations des lampes à incandescence, certains turbidimètres utilisent des sources lumineuses monochromatiques, telles que la lumière émise par des diodes (DEL), des lasers, des lampes au mercure et diverses combinaisons de filtres de lampes. La lumière monochromatique a une bande très étroite de longueurs d’onde lumineuses (seulement quelques couleurs).

Photodétecteur

La fonction des photodétecteurs dans les turbidimètres est de détecter la lumière réfléchie grâce à l’interaction du faisceau lumineux incident et du volume de l’échantillon, produisant un signal électronique qui est ensuite traduit en une valeur de turbidité. Ces photodétecteurs peuvent être placés dans une variété de configurations en fonction de la conception de l’instrument. Les quatre types de détecteurs couramment utilisés comprennent les tubes photomultiplicateurs, les photodiodes vides, les photodiodes au silicium et les photoconducteurs au sulfure de cadmium.

Chacun des quatre types de détecteurs réagit différemment à certaines longueurs d’onde de la lumière. Par conséquent, si une source lumineuse polychromatique est utilisée, la sortie spectrale de la source lumineuse est directement liée au type et à la conception du photodétecteur sélectionné pour l’instrument.

En général, lorsqu’une lampe à filament de tungstène polychromatique est utilisée comme source lumineuse, le tube photomultiplicateur et la photodiode vide sont plus sensibles à une source lumineuse avec des longueurs d’onde plus courtes, ce qui les rend plus sensibles à la détection de particules plus longues. Contrairement à la photodiode au silicium qui est plus sensible aux sources lumineuses avec des longueurs d’onde plus longues, ce qui la rend plus efficace pour détecter des particules plus grosses. La sensibilité du photodétecteur au sulfure de cadmium se situe entre la sensibilité du tube photomultiplicateur et la photodiode.

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