Zákalosť, definovaná ako zakalenina alebo nebezpečnosť tekutiny spôsobená veľkým počtom jednotlivých častíc suspendovaných v nej, hrá rozhodujúcu úlohu pri hodnotení kvality vody. Meranie zákalu je nevyhnutné pre rôzne aplikácie, od zabezpečenia bezpečnej pitnej vody až po monitorovanie podmienok prostredia.Snímač zákaluje kľúčovým prístrojom, ktorý sa používa na tento účel a ponúka presné a efektívne merania. V tomto blogu sa ponoríme do zásad merania zákalu, rôznych typov senzorov zákalu a ich aplikácií.
Vlastný senzor zákalu: Princípy merania zákalu
Meranie zákalu sa spolieha na interakciu medzi svetlom a suspendovanými časticami v tekutine. Túto interakciu riadia dva primárne princípy: rozptyl svetla a absorpcia svetla.
A. Vlastný senzor zákalu: rozptyl svetla
Tyndall Effect:Tyndall efekt sa vyskytuje, keď je svetlo rozptýlené malými časticami suspendovanými v priehľadnom médiu. Tento jav je zodpovedný za zviditeľnenie cesty laserového lúča v dymovej miestnosti.
Mie rozptyl:Mie rozptyl je ďalšou formou rozptylu svetla, ktorá sa vzťahuje na väčšie častice. Vyznačuje sa zložitejším vzorom rozptylu, ktorý je ovplyvnený veľkosťou častíc a vlnovou dĺžkou svetla.
B. Vlastný senzor zákalu: absorpcia svetla
Okrem rozptylu niektoré častice absorbujú svetnú energiu. Rozsah absorpcie svetla závisí od vlastností suspendovaných častíc.
C. Vlastný senzor zákalu: Vzťah medzi zákalou a rozptylom/absorpciou svetla
Zákalosť tekutiny je priamo úmerná stupňu rozptylu svetla a nepriamo úmerná stupňu absorpcie svetla. Tento vzťah je základom techník merania zákalu.
Vlastný senzor zákalu: typy senzorov zákalu
K dispozícii je niekoľko typov senzorov zákalu, z ktorých každý má vlastné princípy prevádzky, výhody a obmedzenia.
A. Vlastný senzor zákalu: nefelometrické senzory
1. Princíp prevádzky:Nefelometrické senzory merajú zákal kvantifikáciou svetla rozptýleného v špecifickom uhle (zvyčajne 90 stupňov) od dopadajúceho svetla. Tento prístup poskytuje presné výsledky pre nižšie úrovne zákalu.
2. Výhody a obmedzenia:Nefelometrické senzory sú vysoko citlivé a ponúkajú presné merania. Nemusia však fungovať dobre pri veľmi vysokých úrovniach zákalu a sú náchylnejšie na znečistenie.
B. Vlastný senzor zákalu: Senzory absorpcie
1. Princíp prevádzky:Absorpčné senzory merajú zákal kvantifikáciou množstva absorbovaného svetla pri prechádzaní vzorkou. Obzvlášť účinné pre vyššie úrovne zákalu.
2. Výhody a obmedzenia:Absorpčné senzory sú robustné a vhodné pre širokú škálu úrovní zákalu. Môžu však byť menej citliví pri nižších úrovniach zákalu a sú citlivé na zmeny farby vzorky.
C. Vlastný senzor zákalu: Ostatné typy senzorov
1. Senzory s dvojitým režimom:Tieto senzory kombinujú tak princípy nefelometrického aj absorpcie merania a poskytujú presné výsledky v širokom rozsahu zákalu.
2. Senzory založené na laseroch:Senzory založené na laseroch používajú laserové svetlo na presné merania zákalu, ktoré ponúkajú vysokú citlivosť a odolnosť proti znečisteniu. Často sa používajú vo výskume a špecializovaných aplikáciách.
Vlastný senzor zákalu: Aplikácie senzorov zákalu
Snímač zákaluNájde aplikácie v rôznych oblastiach:
A. Úprava vody:Zabezpečenie bezpečnej pitnej vody monitorovaním hladín zákalu a detekciou častíc, ktoré môžu naznačovať kontamináciu.
B. Monitorovanie životného prostredia:Hodnotenie kvality vody v prírodných vodných vodách, čo pomáha monitorovať zdravie vodných ekosystémov.
C. Priemyselné procesy:Monitorovanie a kontrola zákalu v priemyselných procesoch, kde je kritická kvalita vody, napríklad v potravinárskom a nápojovom priemysle.
D. Výskum a vývoj:Podpora vedeckého výskumu poskytnutím presných údajov o štúdiách týkajúcich sa charakterizácie častíc a dynamiky tekutín.
Jedným z významných výrobcov senzorov zákalu je Shanghai Boqu Instrument Co., Ltd. Ich inovatívne výrobky boli nápomocné pri monitorovaní a výskumných aplikáciách kvality vody, čo odráža záväzok odvetvia rozvíjať technológiu merania zákalu.
Vlastný snímač zákalu: komponenty snímača zákalu
Aby sme pochopili, ako fungujú senzory zákalu, je potrebné najprv porozumieť svojim základným komponentom:
A. Svetelný zdroj (LED alebo laser):Senzory zákalu používajú na osvetlenie vzorky zdroj svetla. V závislosti od konkrétneho modelu to môže byť LED alebo laser.
B. Optická komora alebo kyveta:Optická komora alebo kyveta je srdcom senzora. Drží vzorku a zaisťuje, že svetlo ju môže prejsť na meranie.
C. Photodetektor:Photodetektor umiestnený oproti zdroju svetla zachytáva svetlo, ktoré prechádza vzorkou. Meria intenzitu prijatého svetla, ktorá priamo súvisí s zákalou.
D. jednotka na spracovanie signálu:Jednotka na spracovanie signálu interpretuje údaje z fotodetektora a premieňa ich na hodnoty zákalu.
E. Zobraziť alebo výstupné rozhranie dátového výstupu:Tento komponent poskytuje užívateľsky prívetivý spôsob prístupu k údajom zákalu, ktorý ich často zobrazuje v NTU (nefelometrické jednotky zákalu) alebo v iných relevantných jednotkách.
Vlastný senzor zákalu: Kalibrácia a údržba
Presnosť a spoľahlivosť senzora zákalu závisia od správnej kalibrácie a pravidelnej údržby.
A. Dôležitosť kalibrácie:Kalibrácia zaisťuje, že merania senzora zostávajú v priebehu času presné. Stanovuje referenčný bod, ktorý umožňuje presné hodnoty zákalu.
B. Kalibračné normy a postupy:Senzory zákalu sú kalibrované pomocou štandardizovaných roztokov známych úrovní zákalu. Pravidelná kalibrácia zaisťuje, že senzor poskytuje konzistentné a presné hodnoty. Kalibračné postupy sa môžu líšiť v závislosti od odporúčaní výrobcu.
C. Požiadavky na údržbu:Pravidelná údržba zahŕňa čistenie optickej komory, kontrola zdroja svetla na funkčnosť a overenie, či senzor funguje správne. Rutinná údržba zabraňuje driftu pri meraniach a rozširuje životnosť senzora.
Vlastný senzor zákalu: Faktory ovplyvňujúce meranie zákalu
Niekoľko faktorov môže ovplyvniť merania zákalu:
A. Veľkosť a zloženie častíc:Veľkosť a zloženie suspendovaných častíc vo vzorke môžu ovplyvniť hodnoty zákalu. Rôzne častice rozptyľujú svetlo odlišne, takže pochopenie charakteristík vzorky je nevyhnutné.
B. Teplota:Zmeny teploty môžu zmeniť vlastnosti vzorky aj senzora, čo potenciálne ovplyvňuje merania zákalu. Senzory často prichádzajú s funkciami kompenzácie teploty, aby to vyriešili.
C. úrovne pH:Extrémne hladiny pH môžu ovplyvniť agregáciu častíc a následne hodnoty zákalu. Zabezpečenie pH vzorky je v prijateľnom rozsahu rozhodujúce pre presné merania.
D. manipulácia a príprava vzorky:To, ako sa vzorka odoberá, rieši a pripravuje sa, môže výrazne ovplyvniť meranie zákalu. Pre spoľahlivé výsledky sú nevyhnutné správne techniky odberu vzoriek a konzistentná príprava vzoriek.
Záver
Snímač zákaluje nevyhnutné nástroje na hodnotenie kvality vody a podmienok prostredia. Pochopenie princípov merania zákalu a rôzne typy senzorov, ktoré sú k dispozícii, umožňuje vedcom, inžinierom a environmentalistom robiť informované rozhodnutia vo svojich príslušných oblastiach, čo v konečnom dôsledku prispieva k bezpečnejšej a zdravšej planéte.
Čas príspevku: 19. septembra 2013
