水質色度主要來源于水體中溶解性有機物(如腐殖酸、富里酸)、懸浮膠體顆粒以及某些無機離子(如鐵、錳)等對光的選擇性吸收與散射。過高的色度不僅影響水體感官,也可能預示著有機污染物的存在,影響水處理工藝效果(如消毒效率、膜污染)及最終出水品質。因此,對水質色度進行實時在線監測,對于保障飲用水安全、優化工業水處理流程、預警環境污染事件至關重要。下面我們便來詳細介紹紫外吸收法水質在線色度監測儀的測量原理。 紫外吸收法水質在線色度監測儀原理 紫外吸收法水質在線色度監測儀的原理基于朗伯-比爾定律(Lambert-Beer Law)。該定律闡述了物質對特定波長光的吸收程度(吸光度A)與溶液中吸光物質的濃度(c)、光程長度(b)成正比: A = ε * b * c 其中,ε 是物質的摩爾吸光系數。 紫外吸收法水質在線色度監測儀正是利用了這一科學原理,其原理又可概括為以下幾個步驟: 1、特定波長紫外光發射:儀器內置穩定的紫外光源(通常采用壽命長、穩定性好的LED或氘燈),發射出特定波長的紫外光(通常在紫外光譜區,如254nm或275nm附近,這是水中許多有色有機物特征吸收峰所在的區域)。 2、樣品流經測量池:被測水樣通過儀器內置的流通池(測量池)。流通池具有精確的光程長度(b)。 3、光吸收檢測:紫外光束穿過流通池中的水樣。水樣中的有色物質(主要是溶解性有機物)會吸收特定波長的紫外光。未被吸收的光透過水樣。 4、光電信號轉換:儀器另一側的高靈敏度紫外光檢測器(如光電二極管)接收透射光信號,并將其轉換為相應的電信號。 5、吸光度計算:儀器內部的微處理器系統實時計算水樣的吸光度(A)。吸光度值直接反映了水樣對特定波長紫外光的吸收強度。 6、色度值轉換:關鍵步驟在于,通過大量實驗數據建立特定波長紫外吸光度(A)與標準鉑鈷色度(PCU)或稀釋倍數法色度之間的高度相關性模型(校準曲線)。儀器依據這個內置的數學模型,將實時測得的吸光度值(A)自動轉換并輸出為直觀的色度值(如PCU)。 紫外吸收法在線色度監測儀的顯著優勢 無需人工采樣和實驗室分析,可實現7x24小時不間斷的水質色度監測,及時捕捉水質變化。基于光學原理,測量響應時間短(秒級),結果客觀準確,避免了人工比色的主觀誤差。整個測量過程純物理光學,不消耗任何化學試劑,無二次污染,運行成本低,維護簡便。合理選擇測量波長和算法,可有效降低水中濁度(懸浮物散射光)對色度測量的干擾,提高測量結果的可靠性。具備數據存儲、傳輸(4-20mA/RS485/Modbus等)、報警、遠程監控等功能,易于集成到水廠自動化控制系統或環境監測平臺。 紫外吸收法水質在線色度監測儀,以其基于朗伯-比爾定律的科學測量原理,結合現代光電技術和智能算法,完美實現了水質色度的實時、在線、精準、無試劑監測。它不僅是替代傳統方法的理想選擇,更是構建智能化水質監控網絡的核心感知設備。了解其核心原理,有助于用戶更科學地選型、使用和維護儀器,充分發揮其在保障水質安全和優化水處理工藝中的巨大價值。 |