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TECHNICAL ARTICLES除了低濁度傳感器(散射法為主)和高濁度傳感器(透射法、透射 - 散射對比法為主),濁度傳感器還可根據測量原理、結構設計或應用場景分為以下幾類,每種類型針對特定需求優化了測量精度和抗干擾能力:
一、按核心測量原理分類
1. 散射法傳感器(細分類型)
90° 散射法(最長用):
原理:光源與接收器呈 90° 垂直,測量側向散射光強度(顆粒物對光線的垂直散射),適用于中低濁度(0.1~100 NTU),如飲用水、地表水監測。
優勢:散射光強度與濁度線性關系好,受水體顏色干擾小(常用紅外光源)。
前向散射法(低濁度專用):
原理:接收器與光源呈小角度(如 10°~30°),捕捉顆粒物前向散射光(更貼近入射光方向),適用于超低濁度(0.001~1 NTU),如純水、制藥用水。
優勢:前向散射光在低濁時信號更強,精度更高(避免環境光干擾)。
多角度散射法:
原理:同時測量多個角度(如 0° 透射、90° 側向、135° 后向)的散射光,通過算法擬合濁度值,適用于復雜水體(如含藻類、不同粒徑顆粒物的水)。
優勢:減少單一角度測量的誤差(如藻類的非球形顆粒可能導致 90° 散射偏差),常用于科研級監測。
2. 表面散射法(濁度極低場景)
原理:光源照射水樣表面,測量水面反射的散射光(而非水體內部散射),適用于超純水(0.0001~0.01 NTU) 或高純度液體(如電子級水)。
特點:避免水體中微量顆粒物在流通池內沉積的干擾,測量更穩定,但僅適用于極低濁度場景。
3. 積分球法(高精度實驗室用)
原理:水樣置于內壁涂有高反射材料的 “積分球" 內,光源照射后,散射光在球內多次反射并被全芳位接收,通過總散射光能量計算濁度。
優勢:消除角度偏差,測量精度及高(可達 0.001 NTU 以下),是實驗室標準方法(如 ISO 7027 標準推薦),但體積大、成本高,不適合在線監測。
二、按結構與應用場景分類
1. 在線式濁度傳感器(實時監測)
結構:多為流通池式(直接接入管道)或浸入式(插入水體),配備自清潔裝置(如超聲波清洗、刮刀)和溫度補償功能。
應用:自來水廠過濾工藝監控、污水處理廠出水監測、工業循環水在線控制等,需連續輸出數據(4~20 mA 或 RS485 信號)。
特點:抗干擾設計強(防污染、防氣泡),適應惡劣環境(如高溫、腐蝕性水體)。
2. 便攜式濁度傳感器(現場快速檢測)
結構:小型化設計,手動取樣后注入測量池,內置光源和探測器,一鍵讀數。
應用:環境監測人員現場抽檢(如河流、湖泊)、應急水質評估(如污染事故),濁度范圍通常覆蓋 0~1000 NTU。
特點:輕便、易操作,精度略低于實驗室設備,但滿足快速篩查需求。
3. 實驗室臺式濁度儀(高精度校準)
結構:高精度光學系統(如積分球、激光光源),需嚴格按照標準方法(如用福爾馬肼標準液校準)操作。
應用:實驗室水質分析、傳感器校準基準、科研實驗,測量范圍廣(0.0001~10000 NTU)。
特點:精度最高(誤差<1%),但需專業人員操作,不適合現場連續監測。
三、特殊功能型傳感器
1. 抗顏色干擾型
設計:采用雙波長光源(如紅外光 + 可見光),通過差值計算消除水體顏色(如藻類、腐殖質)對散射光的影響,適用于有色水體(如湖泊、景觀水)。
2. 防爆型濁度傳感器
結構:外殼符合防爆標準(如 Ex dⅡCT6),適用于易燃易爆環境(如石油化工廢水、煤化工循環水),避免電火花引發危險。
3. 多參數集成傳感器
功能:在測量濁度的同時,集成 pH、溶解氧、電導率等參數監測,通過同一探頭輸出多指標數據,簡化安裝和維護(如污水處理廠綜合監測)。
總結
濁度傳感器的類型劃分本質是 **“原理適配場景":低濁度用前向 / 90° 散射,高濁度用透射 / 對比法,超純水用表面散射,實驗室用積分球;在線監測側重抗干擾和連續性,便攜設備側重靈活性,特殊場景則依賴定制化設計(防爆、抗顏色等)。選擇時需結合濁度范圍、水體特性(顏色、雜質)、使用環境(在線 / 便攜)** 三大核心因素。