เซ็นเซอร์ความขุ่นที่กำหนดเอง: เครื่องมือสำคัญสำหรับการตรวจสอบคุณภาพน้ำ

ความขุ่นที่กำหนดเป็นความขุ่นมัวหรือความเป็นอันตรายของของเหลวที่เกิดจากอนุภาคแต่ละตัวที่แขวนอยู่ภายในนั้นมีบทบาทสำคัญในการประเมินคุณภาพน้ำ การวัดความขุ่นเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการใช้งานที่หลากหลายตั้งแต่การสร้างความมั่นใจว่าน้ำดื่มที่ปลอดภัยไปจนถึงการตรวจสอบสภาพแวดล้อมเซ็นเซอร์ความขุ่นเป็นเครื่องมือสำคัญที่ใช้เพื่อจุดประสงค์นี้นำเสนอการวัดที่แม่นยำและมีประสิทธิภาพ ในบล็อกนี้เราจะเจาะลึกหลักการของการวัดความขุ่นตัวเซ็นเซอร์ความขุ่นประเภทต่าง ๆ และแอปพลิเคชันของพวกเขา

เซ็นเซอร์ความขุ่นที่กำหนดเอง: หลักการวัดความขุ่น

การวัดความขุ่นขึ้นอยู่กับการทำงานร่วมกันระหว่างแสงและอนุภาคแขวนลอยในของเหลว สองหลักการหลักควบคุมการโต้ตอบนี้: การกระเจิงของแสงและการดูดซับแสง

A. เซ็นเซอร์ความขุ่นแบบกำหนดเอง: การกระเจิงของแสง

Tyndall Effect:เอฟเฟกต์ Tyndall เกิดขึ้นเมื่อแสงกระจัดกระจายด้วยอนุภาคขนาดเล็กที่แขวนอยู่ในตัวกลางโปร่งใส ปรากฏการณ์นี้มีหน้าที่ทำเส้นทางของลำแสงเลเซอร์ที่มองเห็นได้ในห้องควัน

Mie Scattering:การกระเจิงของ MIE เป็นอีกรูปแบบหนึ่งของการกระเจิงของแสงที่ใช้กับอนุภาคขนาดใหญ่ มันมีลักษณะเป็นรูปแบบการกระเจิงที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งได้รับอิทธิพลจากขนาดอนุภาคและความยาวคลื่นของแสง

B. เซ็นเซอร์ความขุ่นแบบกำหนดเอง: การดูดซับแสง

นอกเหนือจากการกระเจิงแล้วอนุภาคบางชนิดดูดซับพลังงานแสง ขอบเขตของการดูดซับแสงขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของอนุภาคแขวนลอย

C. เซ็นเซอร์ความขุ่นที่กำหนดเอง: ความสัมพันธ์ระหว่างความขุ่นและการกระเจิง/การดูดซับแสง

ความขุ่นของของเหลวนั้นเป็นสัดส่วนโดยตรงกับระดับของการกระเจิงของแสงและสัดส่วนผกผันกับระดับของการดูดซับแสง ความสัมพันธ์นี้เป็นพื้นฐานสำหรับเทคนิคการวัดความขุ่น

เซ็นเซอร์ความขุ่นที่กำหนดเอง: ประเภทของเซ็นเซอร์ความขุ่น

มีเซ็นเซอร์ความขุ่นหลายประเภทแต่ละรายการมีหลักการของการดำเนินงานข้อดีและข้อ จำกัด ของตัวเอง

A. เซ็นเซอร์ความขุ่นที่กำหนดเอง: เซ็นเซอร์ nephelometric

1. หลักการดำเนินการ:เซ็นเซอร์ Nephelometric วัดความขุ่นโดยการหาปริมาณแสงที่กระจัดกระจายในมุมที่เฉพาะเจาะจง (โดยปกติ 90 องศา) จากลำแสงแสงตกกระทบ วิธีการนี้ให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำสำหรับระดับความขุ่นที่ต่ำกว่า

2. ข้อดีและข้อ จำกัด :เซ็นเซอร์ Nephelometric มีความไวสูงและให้การวัดที่แม่นยำ อย่างไรก็ตามพวกเขาอาจทำงานได้ไม่ดีในระดับความขุ่นที่สูงมากและมีความอ่อนไหวต่อการเปรอะเปื้อนมากขึ้น

B. เซ็นเซอร์ความขุ่นแบบกำหนดเอง: เซ็นเซอร์การดูดซับ

1. หลักการดำเนินการ:เซ็นเซอร์การดูดซับวัดความขุ่นโดยการหาปริมาณปริมาณแสงที่ดูดซึมเมื่อผ่านตัวอย่าง พวกเขามีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับระดับความขุ่นที่สูงขึ้น

2. ข้อดีและข้อ จำกัด :เซ็นเซอร์การดูดซับมีความแข็งแกร่งและเหมาะสำหรับระดับความขุ่นที่หลากหลาย อย่างไรก็ตามพวกเขาอาจมีความไวน้อยกว่าในระดับความขุ่นที่ต่ำกว่าและมีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงสีของตัวอย่าง

C. เซ็นเซอร์ความขุ่นแบบกำหนดเอง: ประเภทเซ็นเซอร์อื่น ๆ

1. เซ็นเซอร์สองโหมด:เซ็นเซอร์เหล่านี้รวมหลักการวัดทั้ง nephelometric และการดูดซับให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำในช่วงความขุ่นในวงกว้าง

2. เซ็นเซอร์ที่ใช้เลเซอร์:เซ็นเซอร์ที่ใช้เลเซอร์ใช้แสงเลเซอร์สำหรับการวัดความขุ่นที่แม่นยำซึ่งให้ความไวสูงและต้านทานต่อการเปรอะเปื้อน พวกเขามักจะใช้ในการวิจัยและแอปพลิเคชันพิเศษ

เซ็นเซอร์ความขุ่นที่กำหนดเอง: การประยุกต์ใช้เซ็นเซอร์ความขุ่น

เซ็นเซอร์ความขุ่นค้นหาแอปพลิเคชันในสาขาต่าง ๆ :

A. การบำบัดน้ำ:สร้างความมั่นใจว่าน้ำดื่มที่ปลอดภัยโดยการตรวจสอบระดับความขุ่นและการตรวจจับอนุภาคที่อาจบ่งบอกถึงการปนเปื้อน

B. การตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อม:การประเมินคุณภาพน้ำในแหล่งน้ำธรรมชาติช่วยตรวจสอบสุขภาพของระบบนิเวศทางน้ำ

C. กระบวนการอุตสาหกรรม:การตรวจสอบและควบคุมความขุ่นในกระบวนการอุตสาหกรรมที่คุณภาพน้ำมีความสำคัญเช่นในอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม

D. การวิจัยและพัฒนา:สนับสนุนการวิจัยทางวิทยาศาสตร์โดยการให้ข้อมูลที่ถูกต้องสำหรับการศึกษาที่เกี่ยวข้องกับการจำแนกลักษณะของอนุภาคและการเปลี่ยนแปลงของของไหล

ผู้ผลิตเซ็นเซอร์ความขุ่นที่โดดเด่นคนหนึ่งคือ Shanghai Boqu Instrument Co. , Ltd. ผลิตภัณฑ์ที่เป็นนวัตกรรมของพวกเขามีประโยชน์ในการตรวจสอบคุณภาพน้ำและการใช้งานการวิจัยซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงความมุ่งมั่นของอุตสาหกรรมในการพัฒนาเทคโนโลยีการวัดความขุ่น

เซ็นเซอร์ความขุ่นที่กำหนดเอง: ส่วนประกอบของเซ็นเซอร์ความขุ่น

เพื่อทำความเข้าใจว่าเซ็นเซอร์ความขุ่นทำงานอย่างไรก่อนอื่นต้องเข้าใจส่วนประกอบพื้นฐานของพวกเขาก่อน:

A. แหล่งกำเนิดแสง (LED หรือเลเซอร์):เซ็นเซอร์ความขุ่นใช้แหล่งกำเนิดแสงเพื่อส่องสว่างตัวอย่าง นี่อาจเป็น LED หรือเลเซอร์ขึ้นอยู่กับโมเดลเฉพาะ

B. ห้องออปติคอลหรือ Cuvette:ห้องออปติคอลหรือ Cuvette เป็นหัวใจของเซ็นเซอร์ มันเก็บตัวอย่างและทำให้มั่นใจได้ว่าแสงสามารถผ่านการวัดได้

C. PhotoDetector:ตำแหน่งตรงข้ามกับแหล่งกำเนิดแสง PhotoDetector จะจับแสงที่ผ่านตัวอย่าง มันวัดความเข้มของแสงที่ได้รับซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับความขุ่น

D. หน่วยประมวลผลสัญญาณ:หน่วยประมวลผลสัญญาณตีความข้อมูลจากเครื่องตรวจจับแสงแปลงเป็นค่าความขุ่น

E. อินเตอร์เฟสการแสดงผลหรือข้อมูลเอาท์พุท:ส่วนประกอบนี้ให้วิธีที่ใช้งานง่ายในการเข้าถึงข้อมูลความขุ่นมักจะแสดงใน NTU (หน่วยความขุ่นของ nephelometric) หรือหน่วยอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง

เซ็นเซอร์ความขุ่นที่กำหนดเอง: การสอบเทียบและการบำรุงรักษา

ความแม่นยำและความน่าเชื่อถือของเซ็นเซอร์ความขุ่นขึ้นอยู่กับการสอบเทียบที่เหมาะสมและการบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอ

A. ความสำคัญของการสอบเทียบ:การสอบเทียบทำให้มั่นใจได้ว่าการวัดของเซ็นเซอร์ยังคงแม่นยำตลอดเวลา มันสร้างจุดอ้างอิงเพื่อให้การอ่านความขุ่นที่แม่นยำ

B. มาตรฐานการสอบเทียบและขั้นตอน:เซ็นเซอร์ความขุ่นได้รับการสอบเทียบโดยใช้โซลูชันมาตรฐานของระดับความขุ่นที่รู้จัก การสอบเทียบปกติทำให้มั่นใจได้ว่าเซ็นเซอร์ให้การอ่านที่สอดคล้องและแม่นยำ ขั้นตอนการสอบเทียบอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับคำแนะนำของผู้ผลิต

C. ข้อกำหนดการบำรุงรักษา:การบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอเกี่ยวข้องกับการทำความสะอาดห้องออปติคัลตรวจสอบแหล่งกำเนิดแสงสำหรับฟังก์ชั่นและตรวจสอบว่าเซ็นเซอร์ทำงานได้อย่างถูกต้อง การบำรุงรักษาตามปกติช่วยป้องกันการล่องลอยในการวัดและยืดอายุการใช้งานของเซ็นเซอร์

เซ็นเซอร์ความขุ่นที่กำหนดเอง: ปัจจัยที่มีผลต่อการวัดความขุ่น

มีหลายปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการวัดความขุ่น:

A. ขนาดอนุภาคและองค์ประกอบ:ขนาดและองค์ประกอบของอนุภาคแขวนลอยในตัวอย่างอาจส่งผลกระทบต่อการอ่านความขุ่น อนุภาคที่แตกต่างกันกระจายแสงแตกต่างกันดังนั้นการทำความเข้าใจลักษณะของตัวอย่างจึงเป็นสิ่งจำเป็น

B. อุณหภูมิ:การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิสามารถเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของทั้งตัวอย่างและเซ็นเซอร์ซึ่งอาจส่งผลต่อการวัดความขุ่น เซ็นเซอร์มักจะมาพร้อมกับคุณสมบัติการชดเชยอุณหภูมิเพื่อแก้ไขปัญหานี้

C. ระดับ pH:ระดับ pH ที่รุนแรงสามารถส่งผลกระทบต่อการรวมตัวของอนุภาคและดังนั้นการอ่านความขุ่น การทำให้มั่นใจว่าค่า pH ของตัวอย่างอยู่ในช่วงที่ยอมรับได้นั้นเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการวัดที่แม่นยำ

D. ตัวอย่างการจัดการและการเตรียมการ:วิธีการรวบรวมตัวอย่างจัดการและเตรียมความพร้อมสามารถส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการวัดความขุ่น เทคนิคการสุ่มตัวอย่างที่เหมาะสมและการเตรียมตัวอย่างที่สอดคล้องกันเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับผลลัพธ์ที่เชื่อถือได้

บทสรุป

เซ็นเซอร์ความขุ่นเป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้สำหรับการประเมินคุณภาพน้ำและสภาพแวดล้อม การทำความเข้าใจหลักการที่อยู่เบื้องหลังการวัดความขุ่นและเซ็นเซอร์ประเภทต่างๆที่มีอยู่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์วิศวกรและนักสิ่งแวดล้อมทำการตัดสินใจอย่างชาญฉลาดในสาขาของตน