散射式濁度儀的原理

?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標準所用的測量單位為FTU(濁度單位)，FTU或NTU(濁度測定單位)致。制酒行業(yè)用EBC單位，4FTU=1EBC。

用途
可供水廠(chǎng)、電廠(chǎng)、食品業(yè)、制藥業(yè)實(shí)驗室對水樣渾濁度的測定，還可用于監測天然水，業(yè)廢水和污水濁度測定。

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

測試原理

式中:Ir-散射光強度;

I0-人射光強度;

n1，n2-分別為微粒和水的折射率;

λ-人射光的波長(cháng);

υ-單個(gè)微粒的體積;

N-單位體積水中的微粒數;

θ-散射光與人射光的夾角;

r-微粒到散射光強測試點(diǎn)的距離。

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

Ir=KNI0 (2)

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

Ir=K'ANI0 (3)

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

只有保證入射光的強度I0不變，才能使散射光的強度與水中濁度物質(zhì)的數量線(xiàn)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(cháng)的單色紅光，譜帶寬度較窄，發(fā)光強度穩定，入射光不被水中色度物質(zhì)吸收，可以避免色度對測量的影響。發(fā)光組件電耗少，長(cháng)期使用不過(guò)熱，儀器可以連續使用，不需要經(jīng)常調整零點(diǎn)和重新用標準液標定。而且，光源的價(jià)格低廉，作壽命達到十幾小時(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)程中監測發(fā)光強度，當發(fā)光強度過(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)光強度，反之亦然，從而保證入射光的強度I0恒定不變。

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