浅析浊度的检测

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1、市政与测绘工程学院《给排水工程仪表与控制》课程论文论文题目浅析浊度的检测姓名汪强专业给水排水工程班级0902202学号23指导老师肖建群论文成绩市政与测绘工程学院《给排水工程仪表与控制》课程论文论文题目浅析浊度的检测姓名汪强专业给水排水工程班级0902202学号23指导老师肖建群论文成绩2012年11月22日浅析浊度的检测随着生活水平的不断提高，人们对生活饮用水的要求也不断提高，国家也因此在2006年对《生活饮用水卫生标准》做出了修订。新标由原来的35项增加至106项，修订了8项，大幅增加了生活饮用水卫生标准的指标数量，新标也于2012年7

2、月1日实施。由此可见生活饮用水的标准变得越来越重要，而今天讨论的浊度是水质指标中的常规指标。一、浊度的检测原理浊度是一种光学效应，是光线与溶液中的悬浮颗粒相互作用的结果，它表征光线透过水层时受到阻碍的程度。而光线在水溶液中的透射和散射是一种非常简单的水质的物理参数，浊度是描述液体里的悬浮固体.但是，并不是直接测量它，浊度测量的是样品的透射光的量或散射光的量，透射光强度越小或散射光强度越大，表征水溶液的浊度越大。浊度值是水样中存在的所有物质作用的结果，从某种意义上讲，通过标准化的分析方法，浊度测量完全可以成为定量分析。浊度计是测定水浊度的装置

3、。有透射光式、散射光式和透射散射光式等，通称为光学式浊度计。其原理为，当光线照射到液面上，入射光强、透射光强、散射光强相互之间比值和水样浊度之间存在一定的相互关系，通过测定透射光强、散射光强和入射光强，或透射光强和散射光强的比值来测定水样的浊度。光学式浊度计有用于实验室的，也有用于现场进行自动连续测定的。二、浊度的基本测量方法目前，浊度测量方法按光接收方式主要分为透射光式浊度测量法、散射光式浊度测量法、透射光一散射光比较测量法3种。1.透射光式浊度测量法从光源(发光二极管)发出的光束射入水样，水样中的浊度物质会使光的强度衰减，此光穿过待测液

4、体并被光敏晶体管接收转换，得到的电信号驱动仪器的后置电路，指示出液体的浑浊程度。光强的衰减程度与水样的浊度之间的关系可用式(1)表示：1=I、、e-Kdl(1)式中：I一透射光发光强度，cd;1()一入射光发光强度，cd;K一比例常数；d—浊度，NTU;1一水样透过深度，mm。透射光式浊度测量法测量浊度，方法比较简便，其原理如图1所示。液体纣光外先平行先It/平行光管/红外发光二极管LED城动液怀/先敵晶体贄图1透射光式浊度測量法原理图1.散射光式浊度测量法光束射入水样时，由于水样中浊度物质使光产生散射，通过测量与入射光垂直方向的散射光强度

5、，即可测出水样中的浊度，与入射光成90°方向散射光强度符合雷莱公式：(2)KNV式中：I—散射光强度，cd;K一系数；N—单位容积的微粒数，NA;V—微粒体枳，L•mol-1;入一入射光波长，nm;Io—入射光强度，cd。在一定条件下，系数与单位容枳微粒的总数成正比，即与浊度成正比：I=K'TI^(3)式中：1C一另一个系数；T一水浊度，NTU。在入射光Io不变的情况下，散射光强度I与浊度成正比，浊度测量转化为散射光强度的测量。光源与光电接收器件集成在密封的探头中，使得入射光经过水中颗粒的散射，被与它成90°角的光电接收器件接收后，即可测出

6、水样的浊度，其原理如图2所示。1.透射光一散射光比较测量法当光源发出的发光强度为Io的光通过水样时，由于水样中悬浮固体和杂质的吸收和散射作用，使穿过水样的透射光发光强度减弱到IT，发光强度的减弱符合朗伯-比耳定律，公式如下：IT=/0exp(-tL)(4)式中：It一透射光发光强度，cd;Io—入射光发光强度，cd;T一与发光强度无关的衰減系数；L一透射光程，mm。水样颗粒物质与光相互作用时，产生的散射光发光强度及其在空间的分布与微粒直径大小、微粒折射率、入射光发光强度等诸多因素有关。利用瑞利散射原理和米氏散射原理，散射光与入射光的关系式为

7、：Is=aNI。exp(-rl)(5)式中：Is—散射光发光强度，cd;a一与散射函数有关的系数；N—水样中含有的颗粒个数，与浊度成正比，mol;1—散射光程，mm。同时测量投射于水样光束的透射光和散射光强度，再按这两者光强度比值测量其浊度大小：(6)由式(6)可见，浊度只与a以及散射透射光程比有关，而a和1/L都是被精确固定的，消除了由于LED光源老化以及不稳定对浊度测量的影响，有效地提高了测量准确度。测量仪器由光源、光电检测设备以及电子放大与计算机数据处理、控制系统等组成。光源发出的光通过测量水样，到达光电检测设备后被接受而转化为电信号

8、，同时测量水样中的样品在光照下产生散射，散射光被与入射光线成90°放置的另一光电检测器接受并转化为电信号。两信号经电子放大后输入计算机系统,两信号分别随样品浊度的增加分别减小和增