Drumstumas, apibrėžiamas kaip skysčio drumstumas arba drumstumas, kurį sukelia daug jame pakibusių atskirų dalelių, atlieka lemiamą vaidmenį vertinant vandens kokybę.Drumstumo matavimas yra būtinas įvairioms reikmėms, pradedant saugaus geriamojo vandens užtikrinimu ir baigiant aplinkos sąlygų stebėjimu.Drumstumo jutiklisyra pagrindinis šiam tikslui naudojamas prietaisas, siūlantis tikslius ir efektyvius matavimus.Šiame tinklaraštyje gilinsimės į drumstumo matavimo principus, įvairių tipų drumstumo jutiklius ir jų pritaikymą.
Individualus drumstumo jutiklis: drumstumo matavimo principai
Drumstumo matavimas priklauso nuo šviesos ir suspenduotų dalelių sąveikos skystyje.Šią sąveiką reglamentuoja du pagrindiniai principai: šviesos sklaida ir šviesos sugertis.
A. Pasirinktinis drumstumo jutiklis: šviesos sklaida
Tyndall efektas:Tyndall efektas atsiranda, kai šviesą išsklaido mažos dalelės, suspenduotos skaidrioje terpėje.Šis reiškinys yra atsakingas už tai, kad lazerio spindulio kelias būtų matomas dūminėje patalpoje.
Mie sklaida:Mie sklaida yra kita šviesos sklaidos forma, taikoma didesnėms dalelėms.Jam būdingas sudėtingesnis sklaidos modelis, kurį įtakoja dalelių dydis ir šviesos bangos ilgis.
B. Pasirinktinis drumstumo jutiklis: šviesos sugertis
Be sklaidos, kai kurios dalelės sugeria šviesos energiją.Šviesos sugerties mastas priklauso nuo suspenduotų dalelių savybių.
C. Pasirinktinis drumstumo jutiklis: drumstumo ir šviesos sklaidos / sugerties ryšys
Skysčio drumstumas yra tiesiogiai proporcingas šviesos sklaidos laipsniui ir atvirkščiai proporcingas šviesos sugerties laipsniui.Šis ryšys sudaro drumstumo matavimo metodų pagrindą.
Pasirinktinis drumstumo jutiklis: drumstumo jutiklių tipai
Yra keletas drumstumo jutiklių tipų, kurių kiekvienas turi savo veikimo principus, privalumus ir apribojimus.
A. Pasirinktinis drumstumo jutiklis: nefelometriniai jutikliai
1. Veikimo principas:Nefelometriniai jutikliai matuoja drumstumą, kiekybiškai įvertindami šviesą, išsklaidytą tam tikru kampu (dažniausiai 90 laipsnių) nuo krintančios šviesos pluošto.Šis metodas suteikia tikslius mažesnio drumstumo rezultatus.
2. Privalumai ir apribojimai:Nefelometriniai jutikliai yra labai jautrūs ir siūlo tikslius matavimus.Tačiau jie gali prastai veikti esant labai dideliam drumstumui ir yra labiau linkę užsiteršti.
B. Pasirinktinis drumstumo jutiklis: absorbcijos jutikliai
1. Veikimo principas:Absorbcijos jutikliai matuoja drumstumą, kiekybiškai įvertindami šviesos, sugertos, kai ji praeina per mėginį, kiekį.Jie ypač veiksmingi esant didesniam drumstumui.
2. Privalumai ir apribojimai:Sugerties jutikliai yra tvirti ir tinka įvairiems drumstumo lygiams.Tačiau jie gali būti mažiau jautrūs esant mažesniam drumstumui ir jautrūs mėginio spalvos pokyčiams.
C. Pasirinktinis drumstumo jutiklis: kiti jutiklių tipai
1. Dviejų režimų jutikliai:Šie jutikliai sujungia ir nefelometrinius, ir absorbcijos matavimo principus, užtikrindami tikslius rezultatus plačiame drumstumo diapazone.
2. Lazeriniai jutikliai:Lazeriniai jutikliai naudoja lazerio šviesą tiksliam drumstumo matavimui, todėl pasižymi dideliu jautrumu ir atsparumu užsiteršimui.Jie dažnai naudojami tyrimams ir specializuotoms programoms.
Pasirinktinis drumstumo jutiklis: drumstumo jutiklių taikymas
Drumstumo jutiklisranda pritaikymo įvairiose srityse:
A. Vandens valymas:Užtikrinti saugų geriamąjį vandenį stebint drumstumo lygį ir aptinkant daleles, kurios gali rodyti užterštumą.
B. Aplinkos stebėjimas:Natūralių vandens telkinių vandens kokybės vertinimas, padedantis stebėti vandens ekosistemų būklę.
C. Pramoniniai procesai:Drumstumo stebėjimas ir kontrolė pramoniniuose procesuose, kuriuose vandens kokybė yra labai svarbi, pavyzdžiui, maisto ir gėrimų pramonėje.
D. Moksliniai tyrimai ir plėtra:Remti mokslinius tyrimus teikiant tikslius duomenis tyrimams, susijusiems su dalelių apibūdinimu ir skysčių dinamika.
Vienas iš žinomų drumstumo jutiklių gamintojų yra Shanghai BOQU Instrument Co., Ltd. Jų novatoriški produktai buvo naudingi vandens kokybės stebėjimui ir tyrimams, atspindintys pramonės įsipareigojimą tobulinti drumstumo matavimo technologiją.
Pasirinktinis drumstumo jutiklis: drumstumo jutiklio komponentai
Norint suprasti, kaip veikia drumstumo jutikliai, pirmiausia reikia suprasti pagrindinius jų komponentus:
A. Šviesos šaltinis (LED arba lazeris):Drumstumo jutikliai naudoja šviesos šaltinį mėginiui apšviesti.Tai gali būti šviesos diodas arba lazeris, priklausomai nuo konkretaus modelio.
B. Optinė kamera arba kiuvetė:Optinė kamera arba kiuvetė yra jutiklio širdis.Jis laiko mėginį ir užtikrina, kad šviesa galėtų praeiti pro jį matavimui.
C. Fotodetektorius:Priešais šviesos šaltinį esantis fotodetektorius fiksuoja šviesą, kuri praeina pro mėginį.Jis matuoja gaunamos šviesos intensyvumą, kuris yra tiesiogiai susijęs su drumstumu.
D. Signalų apdorojimo įrenginys:Signalų apdorojimo įrenginys interpretuoja duomenis iš fotodetektoriaus, paverčiant juos drumstumo reikšmėmis.
E. Ekrano arba duomenų išvesties sąsaja:Šis komponentas suteikia vartotojui patogų būdą pasiekti drumstumo duomenis, dažnai juos rodant NTU (nefelometriniais drumstumo vienetais) arba kitais atitinkamais vienetais.
Pasirinktinis drumstumo jutiklis: kalibravimas ir priežiūra
Drumstumo jutiklio tikslumas ir patikimumas priklauso nuo tinkamo kalibravimo ir reguliarios priežiūros.
A. Kalibravimo svarba:Kalibravimas užtikrina, kad jutiklio matavimai laikui bėgant išliks tikslūs.Jis nustato atskaitos tašką, leidžiantį tiksliai išmatuoti drumstumą.
B. Kalibravimo standartai ir procedūros:Drumstumo jutikliai kalibruojami naudojant standartizuotus žinomų drumstumo lygių tirpalus.Reguliarus kalibravimas užtikrina, kad jutiklis pateikia nuoseklius ir tikslius rodmenis.Kalibravimo procedūros gali skirtis priklausomai nuo gamintojo rekomendacijų.
C. Techninės priežiūros reikalavimai:Reguliari priežiūra apima optinės kameros valymą, šviesos šaltinio funkcionalumo patikrinimą ir patikrinimą, ar jutiklis veikia tinkamai.Įprasta priežiūra apsaugo nuo matavimų nukrypimų ir prailgina jutiklio tarnavimo laiką.
Pasirinktinis drumstumo jutiklis: veiksniai, turintys įtakos drumstumo matavimui
Keletas veiksnių gali turėti įtakos drumstumo matavimams:
A. Dalelių dydis ir sudėtis:Mėginyje esančių suspenduotų dalelių dydis ir sudėtis gali turėti įtakos drumstumo rodmenims.Skirtingos dalelės skirtingai išsklaido šviesą, todėl labai svarbu suprasti mėginio charakteristikas.
B. Temperatūra:Temperatūros pokyčiai gali pakeisti tiek mėginio, tiek jutiklio savybes, o tai gali turėti įtakos drumstumo matavimams.Norėdami tai išspręsti, jutikliai dažnai turi temperatūros kompensavimo funkcijas.
C. pH lygiai:Ekstremalūs pH lygiai gali turėti įtakos dalelių agregacijai ir, atitinkamai, drumstumo rodmenims.Norint atlikti tikslius matavimus, labai svarbu užtikrinti, kad mėginio pH būtų priimtino diapazono ribose.
D. Mėginių tvarkymas ir paruošimas:Mėginio paėmimas, tvarkymas ir paruošimas gali turėti didelės įtakos drumstumo matavimams.Norint gauti patikimus rezultatus, būtina taikyti tinkamą mėginių ėmimo metodiką ir nuoseklų mėginių paruošimą.
Išvada
Drumstumo jutiklisyra nepakeičiamas įrankis vandens kokybei ir aplinkos sąlygoms įvertinti.Suprasdami drumstumo matavimo principus ir įvairius turimus jutiklių tipus, mokslininkai, inžinieriai ir aplinkosaugininkai gali priimti pagrįstus sprendimus atitinkamose srityse ir galiausiai prisidėti prie saugesnės ir sveikesnės planetos.
Paskelbimo laikas: 2023-09-19
