濁度計(jì)
檢測(cè)目標(biāo)：液體中懸浮顆粒物濃度（濁度）。
原理：通過測(cè)量特定角度（90°或180°）的光散射強(qiáng)度，量化顆粒物對(duì)光的散射效應(yīng)，反映濁度高低。
1. 工作原理
- 光源發(fā)射：
采用穩(wěn)定光源（如LED或激光），通常為近紅外光（約860 nm），避免樣品顏色干擾。 - 光與顆粒相互作用：
入射光穿過樣品時(shí)，懸浮顆粒會(huì)導(dǎo)致散射（部分光改變方向）和吸收（光能被顆粒吸收）。- 散射強(qiáng)度：與顆粒濃度、粒徑（>0.1 μm）、形狀及折射率相關(guān)。
- 檢測(cè)角度選擇：
- 90°散射（側(cè)向散射）：對(duì)細(xì)小顆粒（如膠體、細(xì)菌）敏感，符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)NTU（Nephelometric Turbidity Units）。
- 180°散射（透射/背向散射）：適用于大顆?；蚋邼岫葮悠?，常用于FNU（Formazin Nephelometric Units）。
- 多角度檢測(cè)：高端儀器結(jié)合多個(gè)角度（如0°、90°、180°），提升復(fù)雜樣品的準(zhǔn)確性。
2. 儀器組成
| 組件 | 功能 |
|---|---|
| 光源 | 發(fā)射單色光，減少色度干擾。 |
| 樣品池 | 透明容器（玻璃或石英），確保光路穩(wěn)定。 |
| 檢測(cè)器 | 在特定角度（90°、180°等）接收散射光信號(hào)。 |
| 信號(hào)處理器 | 將光強(qiáng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，計(jì)算濁度值（NTU/FNU）。 |
| 校準(zhǔn)系統(tǒng) | 內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)曲線（如Formazin標(biāo)準(zhǔn)液），確保量值溯源。 |
3. 關(guān)鍵參數(shù)與影響因子
- 顆粒特性：
- 粒徑：大顆粒散射更多前向光（小角度），小顆粒側(cè)向散射（90°）顯著。
- 形狀與折射率：不規(guī)則顆?；蚋哒凵渎饰镔|(zhì)（如礦物顆粒）增強(qiáng)散射強(qiáng)度。
- 環(huán)境干擾：
- 顏色干擾：有色樣品吸收特定波長(zhǎng)光，需通過近紅外光源或算法補(bǔ)償。
- 氣泡：引起異常散射，需靜置或消泡處理。
- 溫度波動(dòng)：影響顆粒布朗運(yùn)動(dòng)與光路穩(wěn)定性。
4. 校準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)
- 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：
- Formazin懸濁液：國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)（1 NTU ≈ 1 FTU），模擬自然顆粒物。
- 微球標(biāo)準(zhǔn)液：聚苯乙烯微球提供穩(wěn)定粒徑分布，用于高精度校準(zhǔn)。
- 校準(zhǔn)步驟：
- 用零濁度水（超純水）調(diào)零。
- 使用系列標(biāo)準(zhǔn)液（如0.1/10/100 NTU）建立線性響應(yīng)曲線。
- 驗(yàn)證中間點(diǎn)，確保儀器線性誤差<±2%。
5. 應(yīng)用場(chǎng)景
- 水質(zhì)監(jiān)測(cè)：
- 飲用水處理：控制過濾效果（目標(biāo)<1 NTU）。
- 污水處理廠：監(jiān)測(cè)進(jìn)出水濁度，優(yōu)化絮凝劑投加。
- 工業(yè)過程：
- 制藥：注射用水濁度檢測(cè)（符合USP/ChP標(biāo)準(zhǔn)）。
- 食品飲料：果汁、啤酒的澄清度控制。
- 環(huán)境科學(xué)：
- 河流/湖泊泥沙負(fù)荷評(píng)估，關(guān)聯(lián)懸浮物濃度與濁度（經(jīng)驗(yàn)公式轉(zhuǎn)換）。
6. 注意事項(xiàng)
- 樣品處理：
- 避免劇烈搖動(dòng)產(chǎn)生氣泡，靜置后測(cè)量。
- 高濁度樣品需稀釋至線性范圍內(nèi)（如<1000 NTU）。
- 儀器維護(hù)：
- 定期清潔樣品池，防止劃痕或污染。
- 校準(zhǔn)頻率：每日使用前或樣品性質(zhì)變化時(shí)校準(zhǔn)。
- 干擾規(guī)避：
- 油性樣品需特殊溶劑清洗管路。
- 強(qiáng)吸光物質(zhì)（如染料）選擇多波長(zhǎng)補(bǔ)償模式。
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