Wie funktioniert ein Trübungssensor?

Der am häufigsten eingesetzte Trübungssensor arbeitet nach dem Rückstreuprinzip. Der Sensor sendet einen Infrarot-Lichtstrahl in das Medium. Feststoffpartikel, Fetttröpfchen oder andere Partikel in der Flüssigkeit reflektieren einen Teil des Lichts zurück zum Empfänger. Je mehr Partikel vorhanden sind, desto stärker das Rückstreusignal. Ein Mikroprozessor verarbeitet das Signal und gibt ein Ausgangssignal von 4…20 mA aus, das direkt dem Trübungsgrad entspricht.

Dieses Messprinzip ist besonders geeignet für Medien mit hoher Trübung und für Situationen, in denen schnelle Phasenübergänge erkannt werden müssen. Der Sensor wird direkt in die Prozessleitung eingebaut und benötigt weder Bypässe noch externe Messzellen.

Bei geringeren Trübungen — wie in Trinkwasser oder industriellem Prozesswasser — wird gelegentlich das Transmissionsprinzip eingesetzt, bei dem der Lichtintensitätsverlust durch das Medium gemessen wird. Weiterführende Informationen zu ergänzender Prozessinstrumentierung finden Sie auf unserer Seite Füllstandsmessung.

Welche Typen von Trübungssensoren gibt es?

Die Wahl zwischen einem Rückstreu- oder Transmissionssensor hängt vom Medium und dem erforderlichen Messbereich ab. Die folgende Tabelle hilft bei der Auswahl:

Wählen Sie einen Rückstreusensor, wenn Sie mit trüben oder fetthaltigen Medien arbeiten und schnelle Phasenübergänge erkennen müssen. Wählen Sie einen Transmissionssensor, wenn eine genaue Messung bei geringer Trübung — wie in Trinkwasser oder Umkehrosmoseanlagen — erforderlich ist.

Typische Anwendungen für einen Trübungssensor

Trübungssensoren werden in Prozessen eingesetzt, in denen die Zusammensetzung einer Flüssigkeit kontinuierlich überwacht werden muss. Typische Anwendungen sind:

• Phasentrennung in der Molkerei – Erkennung des Übergangs Milch/Sahne/Molke anhand des Fettgehalts
• Qualitätskontrolle Milchfett – kontinuierliche Überwachung des Fettgehalts bei Magermilch, fettarmer und Vollmilch
• CIP-Überwachung – Kontrolle des Verschmutzungsgrades im Spülwasser zur Steuerung von Reinigungszyklen
• Filterdurchbrucherkennung – Überwachung des Filtrats zur sofortigen Erkennung von Filterversagen
• Bierhefe und Fruchtsaft – Erkennung von Hefe während der Hefeernte oder Überwachung der Saftklarheit
• Trinkwasseraufbereitung – Messung von Oberflächen-, Quell- und Entsalzungswasser
• Industrielles Abwasser – Überwachung der Wasserqualität bei Recycling und Kühltürmen

In all diesen Anwendungen liefert ein Trübungssensor ein kontinuierliches Signal, mit dem Prozessänderungen sofort erkannt werden können — ohne Probenahme oder Laboranalyse.

Trübungssensor auswählen: Worauf kommt es an?

Medium und Partikelart
Arbeiten Sie mit Fetttröpfchen (Milch, Sahne), Feststoffpartikeln (Hefe, Schlamm) oder feinen Schwebstoffen? Rückstreusensoren sind für alle drei geeignet, die Kalibrierung unterscheidet sich jedoch je nach Medium.

Temperatur und CIP-Eignung
Prozesstemperaturen bis 100 °C sind für die meisten Industriesensoren Standard. Für CIP- und SIP-Reinigungsprozesse benötigen Sie einen Sensor, der kurzzeitig Temperaturen bis 141 °C standhält. Achten Sie auf das EHEDG-Zertifikat, wenn hygienisches Design erforderlich ist.

Prozessanschluss und Rohrdurchmesser
Rückstreusensoren werden direkt in die Prozessleitung eingebaut. Der minimale Rohrdurchmesser variiert je nach Sensor — prüfen Sie, ob der Anschluss mit Ihrer Installation kompatibel ist (z. B. VARIVENT, DIN 11851 oder Tri-Clamp).

Kalibrierung und Messbereich
Die Kalibrierung wird auf das zu messende Medium abgestimmt. Für Molkereieanwendungen stehen Standarddatenpunkte für Wasser, Magermilch, fettarme und Vollmilch zur Verfügung. Das Signal für den höchsten Fettgehalt wird auf 20 mA normiert. Für Wasseraufbereitungsanwendungen gilt eine NTU-Kalibrierung gemäß internationalen Normen.

Ausgangssignal
Standard ist ein analoges 4…20 mA-Signal (3-Leiter) kombiniert mit einem Schaltausgang. Einige Transmitter bieten auch eine digitale Schnittstelle oder Modbus-Kommunikation. Sehen Sie sich auch unsere Drucksensoren und Durchflussmessgeräte an, wenn Sie mehrere Prozessparameter in einem Messaufbau kombinieren möchten.

Trübungssensoren von Hengesbach und Georg Fischer

Ebora liefert Trübungssensoren von zwei Herstellern, jeder mit seinem eigenen Anwendungsbereich.

Hengesbach Turbimess NEO
Der Turbimess NEO von Hengesbach ist ein optischer Rückstreusensor für den direkten Einbau in Prozessleitungen. Der Sensor ist EHEDG-zertifiziert und geeignet für hygienische Prozesse in der Lebensmittelindustrie. Er ermöglicht Phasentrennung bei Fettgehaltsunterschieden von mehr als 40 %, ist CIP- und SIP-kompatibel bis 141 °C und liefert ein analoges 4…20 mA-Signal kombiniert mit einem Schaltausgang. Minimaler Rohrdurchmesser ist DN40 mit VARIVENT-Anschluss Typ N.

Georg Fischer Typ 4170
Der GF Trübungssensor Typ 4170 von Georg Fischer wurde für Wasseraufbereitungsanwendungen entwickelt, bei denen Genauigkeit und lange Lebensdauer im Vordergrund stehen. Der Sensor ist geeignet für Trinkwasser, Quellwasser, Meerwasser/Entsalzung, Umkehrosmose und industrielles Abwasser. Er wird mit dem GF Transmitter Typ 8640 kombiniert, mit einer 7-Punkt-Kalibrierung geliefert und erfüllt internationale Normen und Vorschriften für Wasserinstallationen.

Sie sind unsicher, welcher Sensor am besten zu Ihrer Anwendung passt? Kontaktieren Sie Ebora — wir stimmen uns mit dem Hersteller ab, welche Ausführung für Ihr Medium, Ihre Temperatur und Ihren Prozessanschluss am geeignetsten ist.

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Unterschied zwischen NTU und FTU bei der Trübungsmessung?

NTU (Nephelometric Turbidity Unit) und FTU (Formazin Turbidity Unit) sind beide Einheiten für Trübung und in der Praxis numerisch gleichwertig. NTU wird hauptsächlich in der Wasseraufbereitung gemäß ISO 7027 verwendet, während FTU häufiger in europäischen Normen vorkommt. Für die Sensorauswahl und Kalibrierung macht der Unterschied in den meisten Fällen keinen Unterschied — das Messprinzip und die Kalibrierungspunkte sind entscheidend.

Ist ein Trübungssensor für die CIP-Reinigung geeignet?

Das hängt von der Ausführung ab. Sensoren wie der Hengesbach Turbimess NEO sind speziell für CIP- und SIP-Prozesse ausgelegt und können kurzzeitig Temperaturen bis 141 °C standhalten. Prüfen Sie beim Kauf immer, ob der Sensor EHEDG-zertifiziert ist und ob der Prozessanschluss hygienisch gestaltet ist. Ein in der Leitung eingebauter Rückstreusensor kann während der CIP zudem eingesetzt werden, um den Verschmutzungsgrad des Spülwassers zu überwachen.

Wie oft muss ein Trübungssensor kalibriert werden?

Das Kalibrierungsintervall hängt vom Medium und den Prozessbedingungen ab. Bei stark wechselnden oder aggressiven Prozessen wird häufiger kalibriert. Für Molkereieanwendungen mit festen Kalibrierungspunkten ist eine regelmäßige Überprüfung anhand eines Referenzstandards üblich. Ebora berät Sie zur geeigneten Kalibrierungsstrategie für Ihre spezifische Anwendung.