Պատվերով պղտորության սենսոր. ջրի որակի մոնիտորինգի հիմնական գործիք

Պղտորությունը, որը սահմանվում է որպես հեղուկի պղտորություն կամ մշուշոտություն, որն առաջանում է դրա մեջ կախված մեծ թվով առանձին մասնիկների պատճառով, վճռորոշ դեր է խաղում ջրի որակը գնահատելու հարցում:Պղտորության չափումը էական նշանակություն ունի տարբեր կիրառությունների համար՝ սկսած խմելու ջրի անվտանգ ապահովումից մինչև շրջակա միջավայրի պայմանների մոնիտորինգ:Պղտորության սենսորԱյս նպատակով օգտագործվող հիմնական գործիքն է, որն առաջարկում է ճշգրիտ և արդյունավետ չափումներ:Այս բլոգում մենք կխորանանք պղտորության չափման սկզբունքների, պղտորության տվիչների տարբեր տեսակների և դրանց կիրառության մեջ:

Պատվերով պղտորության ցուցիչ. պղտորության չափման սկզբունքներ

Պղտորության չափումը հիմնված է հեղուկի լույսի և կասեցված մասնիկների փոխազդեցության վրա:Այս փոխազդեցությունը ղեկավարում է երկու հիմնական սկզբունք՝ լույսի ցրումը և լույսի կլանումը:

A. Պատվերով պղտորության ցուցիչ. լույսի ցրում

Tyndall էֆեկտ.Tyndall-ի էֆեկտն առաջանում է, երբ լույսը ցրվում է թափանցիկ միջավայրում կասեցված փոքր մասնիկներով:Այս երևույթը պատասխանատու է ծխախոտ սենյակում լազերային ճառագայթի ուղին տեսանելի դարձնելու համար:

Mie Scattering:Mie-ի ցրումը լույսի ցրման մեկ այլ ձև է, որը վերաբերում է ավելի մեծ մասնիկներին:Այն բնութագրվում է ավելի բարդ ցրման օրինաչափությամբ, որը ազդում է մասնիկների չափի և լույսի ալիքի երկարության վրա:

B. Պատվերով պղտորության ցուցիչ. լույսի կլանում

Բացի ցրվելուց, որոշ մասնիկներ կլանում են լույսի էներգիան։Լույսի կլանման աստիճանը կախված է կասեցված մասնիկների հատկություններից։

Գ. Պատվերով պղտորության սենսոր. Պղտորության և լույսի ցրման/կլանման կապը

Հեղուկի պղտորությունն ուղիղ համեմատական ​​է լույսի ցրման աստիճանին և հակադարձ համեմատական՝ լույսի կլանման աստիճանին։Այս հարաբերությունը հիմք է հանդիսանում պղտորության չափման տեխնիկայի համար:

Պատվերով պղտորության սենսոր. Պղտորության սենսորների տեսակները

Գոյություն ունեն պղտորության սենսորների մի քանի տեսակներ, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի իր գործունեության սկզբունքները, առավելություններն ու սահմանափակումները:

A. Պատվերով պղտորության ցուցիչ. նեֆելոմետրիկ սենսորներ

1. Գործողության սկզբունքը.Նեֆելոմետրիկ սենսորները չափում են պղտորությունը՝ քանակականացնելով լույսը, որը ցրվում է որոշակի անկյան տակ (սովորաբար 90 աստիճան) դիպված լույսի ճառագայթից:Այս մոտեցումը ճշգրիտ արդյունքներ է տալիս ավելի ցածր պղտորության մակարդակի համար:

2. Առավելությունները և սահմանափակումները.Նեֆելոմետրիկ սենսորները շատ զգայուն են և առաջարկում են ճշգրիտ չափումներ:Այնուամենայնիվ, դրանք կարող են լավ չգործել պղտորության շատ բարձր մակարդակներում և ավելի ենթակա են աղտոտման:

B. Պատվերով պղտորության ցուցիչ. կլանման սենսորներ

1. Գործողության սկզբունքը.Կլանման սենսորները չափում են պղտորությունը՝ քանակականացնելով կլանված լույսի քանակը, երբ այն անցնում է նմուշի միջով:Դրանք հատկապես արդյունավետ են պղտորության բարձր մակարդակի դեպքում:

2. Առավելությունները և սահմանափակումները.Կլանման սենսորները ամուր են և հարմար են պղտորության մակարդակների լայն շրջանակի համար:Այնուամենայնիվ, դրանք կարող են ավելի քիչ զգայուն լինել պղտորության ավելի ցածր մակարդակներում և զգայուն են նմուշի գույնի փոփոխությունների նկատմամբ:

Գ. Պատվերով պղտորության սենսոր. սենսորների այլ տեսակներ

1. Dual-Mode սենսորներ:Այս սենսորները համատեղում են ինչպես նեֆելոմետրիկ, այնպես էլ կլանման չափման սկզբունքները՝ ապահովելով ճշգրիտ արդյունքներ պղտորության լայն տիրույթում:

2. Լազերային վրա հիմնված սենսորներ.Լազերային վրա հիմնված սենսորներն օգտագործում են լազերային լույսը պղտորության ճշգրիտ չափման համար՝ ապահովելով բարձր զգայունություն և դիմադրություն աղտոտման նկատմամբ:Նրանք հաճախ օգտագործվում են հետազոտական ​​և մասնագիտացված ծրագրերում:

Պատվերով պղտորության ցուցիչ. Պղտորության տվիչների կիրառում

Պղտորության սենսորգտնում է դիմումներ տարբեր ոլորտներում.

Ա. Ջրի բուժում.Ապահովել անվտանգ խմելու ջուր՝ մշտադիտարկելով պղտորության մակարդակը և հայտնաբերելով մասնիկներ, որոնք կարող են վկայել աղտոտման մասին:

Բ. Շրջակա միջավայրի մոնիտորինգ.Ջրի որակի գնահատում բնական ջրային մարմիններում՝ օգնելով վերահսկել ջրային էկոհամակարգերի առողջությունը:

Գ. Արդյունաբերական գործընթացներ.Պղտորության մոնիտորինգ և վերահսկում արդյունաբերական գործընթացներում, որտեղ ջրի որակը կարևոր է, օրինակ՝ սննդի և խմիչքների արդյունաբերության մեջ:

D. Հետազոտություն և զարգացում.Աջակցել գիտական ​​հետազոտություններին՝ ապահովելով ճշգրիտ տվյալներ մասնիկների բնութագրման և հեղուկի դինամիկայի հետ կապված ուսումնասիրությունների համար:

Պղտորության սենսորների հայտնի արտադրողներից մեկը Shanghai BOQU Instrument Co., Ltd.-ն է: Նրանց նորարարական արտադրանքները կարևոր դեր են ունեցել ջրի որակի մոնիտորինգի և հետազոտական ​​կիրառման մեջ՝ արտացոլելով պղտորության չափման տեխնոլոգիան զարգացնելու ոլորտի պարտավորությունը:

Պատվերով Պղտորության ցուցիչ. Պղտորության ցուցիչի բաղադրիչները

Հասկանալու համար, թե ինչպես են աշխատում պղտորության սենսորները, նախ պետք է հասկանալ դրանց հիմնական բաղադրիչները.

A. Լույսի աղբյուր (LED կամ լազերային).Պղտորության տվիչները օգտագործում են լույսի աղբյուր՝ նմուշը լուսավորելու համար:Սա կարող է լինել LED կամ լազերային, կախված կոնկրետ մոդելից:

B. Օպտիկական խցիկ կամ կուվետ.Օպտիկական խցիկը կամ կուվետը սենսորի սիրտն է:Այն պահում է նմուշը և ապահովում, որ լույսը կարող է անցնել դրա միջով չափման համար:

C. Photodetector:Լույսի աղբյուրի հակառակ դիրքում գտնվող ֆոտոդետեկտորը գրավում է լույսը, որն անցնում է նմուշի միջով:Այն չափում է ստացված լույսի ինտենսիվությունը, որն ուղղակիորեն կապված է պղտորության հետ։

D. Ազդանշանների մշակման միավոր:Ազդանշանների մշակման միավորը մեկնաբանում է ֆոտոդետեկտորից ստացված տվյալները՝ դրանք վերածելով պղտորության արժեքների:

E. Ցուցադրել կամ տվյալների ելքային ինտերֆեյս.Այս բաղադրիչը ապահովում է օգտագործողի համար հարմար եղանակ՝ մուտք գործելու պղտորության տվյալներ՝ հաճախ ցուցադրելով դրանք NTU (Nephelometric Turbidity Units) կամ այլ համապատասխան միավորներում:

Պատվերով պղտորության ցուցիչ. Կալիբրացիա և սպասարկում

Պղտորության սենսորի ճշգրտությունն ու հուսալիությունը կախված են պատշաճ չափաբերումից և կանոնավոր սպասարկումից:

Ա. Կալիբրացիայի կարևորությունը.Կալիբրացիան ապահովում է, որ սենսորի չափումները ժամանակի ընթացքում մնան ճշգրիտ:Այն սահմանում է հղման կետ՝ թույլ տալով պղտորության ճշգրիտ ընթերցումներ:

Բ. Չափորոշման ստանդարտներ և ընթացակարգեր.Պղտորության սենսորները տրամաչափվում են՝ օգտագործելով պղտորության հայտնի մակարդակների ստանդարտացված լուծումներ:Կանոնավոր չափաբերումն ապահովում է սենսորը հետևողական և ճշգրիտ ընթերցումներ:Կալիբրացիայի ընթացակարգերը կարող են տարբեր լինել՝ կախված արտադրողի առաջարկություններից:

C. Սպասարկման պահանջներ.Կանոնավոր սպասարկումը ներառում է օպտիկական խցիկի մաքրում, լույսի աղբյուրի ֆունկցիոնալության ստուգում և սենսորի ճիշտ աշխատանքի ստուգում:Սովորական սպասարկումը կանխում է չափումների շեղումը և երկարացնում է սենսորի ծառայության ժամկետը:

Պատվերով պղտորության ցուցիչ. Պղտորության չափման վրա ազդող գործոններ

Մի քանի գործոններ կարող են ազդել պղտորության չափումների վրա.

A. Մասնիկների չափը և կազմը.Նմուշում առկա կասեցված մասնիկների չափը և կազմը կարող է ազդել պղտորության ցուցանիշների վրա:Տարբեր մասնիկներ լույսը տարբեր կերպ են ցրում, ուստի անհրաժեշտ է հասկանալ նմուշի բնութագրերը:

B. Ջերմաստիճանը:Ջերմաստիճանի փոփոխությունները կարող են փոխել ինչպես նմուշի, այնպես էլ սենսորի հատկությունները, ինչը կարող է ազդել պղտորության չափումների վրա:Սենսորները հաճախ գալիս են ջերմաստիճանի փոխհատուցման առանձնահատկություններով՝ դա լուծելու համար:

C. pH մակարդակներ:Ծայրահեղ pH մակարդակը կարող է ազդել մասնիկների ագրեգացման և, հետևաբար, պղտորության ցուցանիշների վրա:Ճշգրիտ չափումների համար չափազանց կարևոր է նմուշի pH-ն ընդունելի միջակայքում ապահովելը:

Դ. Նմուշի մշակում և պատրաստում.Ինչպես է նմուշը հավաքվում, մշակվում և պատրաստվում, կարող է զգալիորեն ազդել պղտորության չափումների վրա:Պատշաճ նմուշառման տեխնիկան և նմուշի հետևողական պատրաստումը կարևոր են հուսալի արդյունքների համար:

Եզրակացություն

Պղտորության սենսորջրի որակի և շրջակա միջավայրի պայմանների գնահատման անփոխարինելի գործիք է:Պղտորության չափման սկզբունքների և առկա սենսորների տարբեր տեսակների ըմբռնումը գիտնականներին, ինժեներներին և բնապահպաններին հնարավորություն է տալիս տեղեկացված որոշումներ կայացնել իրենց համապատասխան ոլորտներում՝ ի վերջո նպաստելով ավելի ապահով և առողջ մոլորակի ստեղծմանը: