水中悬浮物在线分析仪(以下简称分析仪)是用于测量悬浮在水体中不溶性颗粒物质浓度,通过检测这些颗粒对光的散射或吸收程度来定量分析水中悬浮物含量的仪器。
光学悬浮物在线分析仪主要由光源、光准直单元、样品测量池、光电检测元件和显示单元组成。其工作原理是利用光束照射水样,悬浮物使光发生散射或吸收,检测散射光或透射光强度变化以确定悬浮物浓度。按测量方式分为光散射法、光透射衰减/吸收法、积分球式散射-透射法和激光衍射等多种类型。
光散射法指一束特定波长的光(通常是近红外光,如860nm,以减少水色和溶解性物质的干扰)照射到水样中的悬浮颗粒上,颗粒物会使光发生散射(包括瑞利散射和米氏散射),在与入射光成特定角度的位置设置一个检测器,用来测量散射光的强度,散射光的强度与样品中悬浮颗粒物的浓度成正比;透射法或吸收法是测量光穿过一定厚度的水样后的衰减程度,根据朗伯-比尔定律(Lambert-Beer Law),光强的衰减与悬浮物的浓度成正比;积分球式散射-透射法是使用一个内部涂有高反射材料的空腔(积分球)来收集所有角度的散射光,光源照射样品后,透射光和所有方向的散射光都被积分球收集并由一个检测器测量总的光信号衰减;激光衍射法基于夫琅禾费衍射原理,一束激光穿过水样,悬浮颗粒会使激光发生衍射,颗粒尺寸越大,产生的衍射角越小。用一个多元检测器阵列测量不同角度上的衍射光能分布,通过复杂的数学模型反演出颗粒的粒径分布和总体积浓度。
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