新品散射式渾濁度儀的改和應(yīng)用以及儀器作原理

　　新品濁度儀

　　濁度，即水的混濁程度，由水中含有微量不溶性懸浮物質(zhì)，膠體物質(zhì)所致，ISO標(biāo)準(zhǔn)所用的測(cè)量單位為FTU(濁度單位)，F(xiàn)TU或NTU(濁度測(cè)定單位)致。制酒行業(yè)用EBC單位，4FTU=1EBC

　　用途

　　可供水廠、電廠、食品業(yè)、制藥業(yè)實(shí)驗(yàn)室對(duì)水樣渾濁度的測(cè)定，還可用于監(jiān)測(cè)天然水，業(yè)廢水和污水濁度測(cè)定。

　　儀器作原理

　　用束紅光激光穿過(guò)含有待測(cè)樣品的樣品池,光源為發(fā)射強(qiáng)度紅外LED,個(gè)檢測(cè)器接收散射光光量,另個(gè)檢測(cè)器接收直透光光量.再同時(shí)入電路,經(jīng)電路處理將數(shù)值轉(zhuǎn)換成NTU值.

　　儀器主要點(diǎn)

　　采用LED激光紅外光源,壽命長(zhǎng),發(fā)射穩(wěn)定,690mm波長(zhǎng)保證了低濁度測(cè)定的靈敏度.

　　測(cè)量值不受液體色澤影響.

　　NTU濁度值直接在LED屏上顯示,無(wú)需計(jì)算.

　　低濁度,濁度測(cè)量自動(dòng)選擇量程.

　　改和應(yīng)用

　　常見(jiàn)的濁度儀均為光電式，主要有透射光式、散射光式、表面散射光式和積分(散射+透射)式等。采用波長(zhǎng)860mm的激光光源的透射光式濁度儀，入射光不會(huì)被水體所吸收，能避免色度干擾;濁度用透射光與入射光比值的負(fù)對(duì)數(shù)表示，因透射光相對(duì)于入射光的變化量較小，低濁度的場(chǎng)合般不適用。積分(散射+透射)式濁度儀，同時(shí)測(cè)定散射光和透射光，濁度用散射光與透射光(或散射光+透射光)的比值表示，具有較的靈敏度，但儀器復(fù)雜，價(jià)格偏貴。目前，低濁度值的測(cè)量般采用散射光式濁度儀

　　測(cè)試原理

　　式中:Ir-散射光強(qiáng)度;

　　I0-人射光強(qiáng)度;

　　n1，n2-分別為微粒和水的折射率;

　　λ-人射光的波長(zhǎng);

　　υ-單個(gè)微粒的體積;

　　N-單位體積水中的微粒數(shù);

　　θ-散射光與人射光的夾角;

　　r-微粒到散射光強(qiáng)測(cè)試點(diǎn)的距離。

　　根據(jù)(1)式，單位體積水的散射光強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度。微粒子半徑的6次方及微粒的個(gè)數(shù)成正比，與如入射光波長(zhǎng)的4次方成反比。散射式濁度儀的檢測(cè)角θ般采用90°，微粒到散射光強(qiáng)測(cè)試點(diǎn)的平均距離r、折射率n1、n2視作不變，λ和υ當(dāng)作常數(shù)，則(1)式可以簡(jiǎn)化為:

　　Ir=KNI0 (2)

　　式中K為比例系數(shù)。當(dāng)水中懸浮顆粒的半徑大于等于光波長(zhǎng)時(shí)，由粒子表面的反射及粒子內(nèi)的折射都會(huì)使光線改變方向，此時(shí)90°方向上測(cè)得的光強(qiáng)度服從米氏(Mie)定理，與入射光的強(qiáng)度、微粒子的截光面積A和粒子的個(gè)數(shù)濃度N成正比，可以簡(jiǎn)化為(3)式:

　　Ir=K'ANI0 (3)

　　式中K'為比例系數(shù)。實(shí)際上，濁度儀90°方向上測(cè)得的是不同大小的顆粒對(duì)入射光的散射、折射、反射和吸收等綜合作用的結(jié)果，入射光的波長(zhǎng)、粒子色和水色會(huì)影響讀數(shù)，使儀器對(duì)濁度的水不適用，但在0-100NTU范圍內(nèi)可以得到理想的線性結(jié)果

　　2 散射式濁度儀的改

　　2.1 光源

　　由(1)~(3)式可知，只有保證入射光的強(qiáng)度I0不變，才能使散射光的強(qiáng)度與水中濁度物質(zhì)的數(shù)量線性相關(guān)。

　　此系列濁度儀采用了的電子發(fā)光組件作為光源，僅發(fā)出恒定波長(zhǎng)的單色紅光，譜帶寬度較窄，發(fā)光強(qiáng)度穩(wěn)定，入射光不被水中色度物質(zhì)吸收，可以避免色度對(duì)測(cè)量的影響。發(fā)光組件電耗少，長(zhǎng)期使用不過(guò)熱，儀器可以連續(xù)使用，不需要經(jīng)常調(diào)整零點(diǎn)和重新用標(biāo)準(zhǔn)液標(biāo)定。而且，光源的價(jià)格低廉，作壽命達(dá)到十幾小時(shí)以上，般不須更換。同時(shí)，XZ系列濁度儀配備有的閉環(huán)恒光源控制電路，在使用過(guò)程中監(jiān)測(cè)發(fā)光強(qiáng)度，當(dāng)發(fā)光強(qiáng)度過(guò)時(shí)，通過(guò)積分放大式電路自動(dòng)減小光源的輸入電流，降低發(fā)光強(qiáng)度，反之亦然，從而保證入射光的強(qiáng)度I0恒定不變。

　　水樣槽

　　以往濁度儀的水樣槽常常被做成圓桶形，可以自由旋轉(zhuǎn)，靠對(duì)齊槽邊的記號(hào)定位。實(shí)踐表明，稍微轉(zhuǎn)動(dòng)水槽也可能引起讀數(shù)變動(dòng)，因?yàn)橄鄬?duì)改變了檢測(cè)的θ角。對(duì)此，XZ系列濁度儀采用長(zhǎng)方形玻璃水樣槽，槽體材質(zhì)均勻，重復(fù)裝樣讀數(shù)基本不變。

　　測(cè)試實(shí)驗(yàn)

　　散射式濁度儀標(biāo)定采用的是由福爾馬肼(folmazin)(硫酸肼、六次甲基四胺)配置的標(biāo)準(zhǔn)液。為了檢驗(yàn)以福爾馬肼標(biāo)準(zhǔn)液標(biāo)定的XZ-1型濁度儀得到的濁度值能否反映出水中懸浮顆粒的數(shù)量或質(zhì)量，采用嶺土配制成不同重量濃度的水樣行檢測(cè)實(shí)驗(yàn);同時(shí)還添加腐殖酸增加水樣的色度，觀察色度對(duì)濁度檢測(cè)的影響。

　　測(cè)試實(shí)驗(yàn)用水用自來(lái)水、嶺土和腐殖酸配制。嶺土采用化學(xué)純?cè)噭?，腐殖酸采用生?a class='keywords' target='_blank' href='http://www.buyu5683.com/product_t1_4_ca1344.shtml'>試劑。水樣每份200mL，定量加入嶺上并充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?，用XZ-1型濁度儀器檢測(cè)濁度?？紤]盡量接近實(shí)際情況，嶺土未經(jīng)研磨等處理，在檢測(cè)過(guò)程中較大顆粒的沉降影響讀數(shù)穩(wěn)定，為此采用了定時(shí)讀數(shù)的方法。腐殖酸溶解于堿溶液中，然后再等量加入每份水樣中，未加嶺土的對(duì)照水樣的色度為49度。

　　近年來(lái)，對(duì)給水濁度嚴(yán)格要求的結(jié)果，促對(duì)過(guò)濾器作過(guò)程的研究不斷深入，圖3為快濾池反沖洗后出水濁度隨時(shí)間變化的例子。圖中曲線顯示，如果濁度標(biāo)準(zhǔn)定在2NTU以上，經(jīng)過(guò)反沖洗后即可入有效過(guò)濾作期;但如果降低濁度標(biāo)準(zhǔn)值，則須經(jīng)過(guò)個(gè)成熟期，出水濁度才能達(dá)到要求，為此不得不放棄分初始過(guò)濾出水。成熟期從開(kāi)始到時(shí)間點(diǎn)t1為止，曲線開(kāi)始很快上升，期間出現(xiàn)兩個(gè)峰值，二個(gè)峰較，隨后逐漸下降。個(gè)峰與濾料層中的剩余反沖洗水流出有關(guān)，二個(gè)峰反映的是新水入后，濾料層形成穩(wěn)定過(guò)濾條件的過(guò)程。 經(jīng)過(guò)t1時(shí)間點(diǎn)后，段時(shí)間內(nèi)濁度在個(gè)穩(wěn)定值附近波動(dòng)，然后緩慢上升;過(guò)t2時(shí)間點(diǎn)后，濁度開(kāi)始迅速上升，這表明應(yīng)該對(duì)濾池實(shí)行新輪的反沖洗。t1至t2的時(shí)間為有效過(guò)濾作期，正確找到臨界時(shí)間點(diǎn)，對(duì)提出水的水質(zhì)和水量非常重要。采用XZ-1型濁度儀，以每分鐘次以上的頻率監(jiān)測(cè)出水濁度，才能繪制出成熟期的濁度變化曲線。為了保證凈水效率，希望盡量減少初期棄水量，而有資料表明，成隱孢子蟲流行的原因，往往與濾池反沖洗后的棄水量不夠有關(guān)。

　　各類濁度儀的敏感度

　　對(duì)半徑小于1μm的顆粒，散射式濁度儀的敏感度;積分式的敏感度在小粒徑的范圍迅速下降，對(duì)半徑0.5μm的顆粒幾乎已經(jīng)無(wú)效。對(duì)較大的顆粒，散射型的敏感度變化小，這意味著濁度與顆粒的總截光面積成正比，即測(cè)定值的線性程度較。1993年內(nèi)52家自來(lái)水公司用透射式濁度儀、分光光度計(jì)和散射光式濁度儀器檢測(cè)濁度為4.9NTU的同水樣，結(jié)果發(fā)現(xiàn)散射光濁度儀的準(zhǔn)確度、度、重現(xiàn)性和重復(fù)性都是好的。

　　結(jié)論

　　本文探討了散射式濁度儀的測(cè)試機(jī)理和改方法。實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用的結(jié)果表明，采用新型的紅色單色電子光源和配備的發(fā)光強(qiáng)度穩(wěn)定電路后，XZ系列散射式濁度儀具有低濁度范圍靈敏度，0~100NTU線性好，不需要經(jīng)常調(diào)整零點(diǎn)和用標(biāo)準(zhǔn)液標(biāo)定，光源壽命長(zhǎng)，耗電量少，抗色度干擾能力強(qiáng)等點(diǎn);適用于水廠提濾池效果和監(jiān)測(cè)出水水質(zhì)。

　　本公司主營(yíng) 不銹鋼采水器，罐底焊縫真空檢測(cè)盒，讀數(shù)儀，八空氣微生物采樣器，繼電器綜合測(cè)試儀，雙波長(zhǎng)掃描儀，涂層測(cè)厚儀，土壤粉碎機(jī)，鋼化玻璃表面平整度測(cè)試儀，聲音傳感器，便攜式電測(cè)水位計(jì)，網(wǎng)口流量計(jì)，腐蝕率儀，便攜式劃痕儀，凝固點(diǎn)測(cè)試儀，水質(zhì)檢測(cè)儀，在線氨氣測(cè)試儀，涂層測(cè)厚儀，涂層測(cè)厚儀，土壤粉碎機(jī)，數(shù)顯式溫度計(jì)，氣體采樣泵，陶瓷抗沖擊試驗(yàn)機(jī)，自動(dòng)結(jié)晶點(diǎn)測(cè)試儀，藥物凝固點(diǎn)測(cè)試儀，干簧管測(cè)試儀，恒溫水浴箱，汽油根轉(zhuǎn)，氣體采樣泵，鋼化玻璃測(cè)試儀，水質(zhì)檢測(cè)儀，PM2.5測(cè)試儀，可吸入顆粒物檢測(cè)儀，頻熱合機(jī)，應(yīng)變控制三軸儀，牛奶體細(xì)胞檢測(cè)儀，氦氣濃度檢測(cè)儀，土壤水分電導(dǎo)率測(cè)試儀，場(chǎng)強(qiáng)儀，采集箱，透色比測(cè)定儀，毛細(xì)吸水時(shí)間測(cè)定儀，氧化還原電位計(jì) 測(cè)振儀，氧化碳二氧化碳檢測(cè)儀，CO2分析儀，示波譜儀，黏泥含量測(cè)試儀，汽車啟動(dòng)電源，自動(dòng)電位滴定儀，便攜式測(cè)溫儀，氧化鋯分析儀，干簧管測(cè)試儀，密電導(dǎo)率儀，TOC水質(zhì)分析儀，微電腦可塑性測(cè)定儀，風(fēng)向站，自動(dòng)點(diǎn)樣儀，土壤氧化還原電位計(jì)，數(shù)字測(cè)溫儀，便攜式總磷測(cè)試儀，腐蝕率儀，恒溫水浴箱，余氯檢測(cè)儀，自由膨脹率儀，離心杯，混凝土飽和蒸汽壓裝置，顆粒強(qiáng)度測(cè)試儀，斯計(jì)，自動(dòng)涂膜機(jī)，安閥研磨具，氣象站，動(dòng)覺(jué)方位儀，暗適應(yīng)儀，氣味采集器，雨量計(jì)，四合氣體分析儀，乳化液濃度計(jì)，溶解氧儀，溫度測(cè)量?jī)x，薄層鋪板器，溫度記錄儀，老化儀，噪音檢測(cè)儀，恒溫恒濕箱，分體電阻率測(cè)試儀，初粘性和持粘性測(cè)試儀，紅外二氧化碳分析儀，氫燈，動(dòng)覺(jué)方位儀，恒溫動(dòng)物手術(shù)臺(tái)，冷卻風(fēng)機(jī)，油脂酸價(jià)檢測(cè)儀，粘數(shù)測(cè)定儀，菌落計(jì)數(shù)器，氣象站，雨量計(jì)，凱氏定氮儀，熒光增白劑，平磨儀，燃料電池性綜合試驗(yàn)儀，溶解儀，在線PH計(jì)，現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡儀，真空閥門，聲波液位變送器，阿貝折射儀，水質(zhì)快速檢測(cè)器，污泥比組測(cè)定裝置，掃描儀，氮吹儀，個(gè)人劑量報(bào)警儀，公司秉承“顧客至上，銳意取”的經(jīng)營(yíng)理念，堅(jiān)持“客戶”的原則為廣大客戶提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。歡迎惠顧!