2. 光路系統(tǒng)

• 作用：引導(dǎo)光線穿過樣品，并收集散射或透射的光信號(hào)。
• 關(guān)鍵組件：
  • 入射光路：包括光源、聚光鏡（或透鏡組），用于將光線聚焦成平行光束，減少散射干擾。
  • 樣品池（比色皿）：
    • 材質(zhì)：通常為石英或光學(xué)玻璃，需具備高透光率和耐腐蝕性。
    • 形狀：方形或圓形，確保光線均勻穿過樣品。
    • 尺寸：根據(jù)儀器設(shè)計(jì)，可能為固定式或可拆卸式（便于清洗）。
  • 散射光路（散射光法儀器）：
    • 散射角：常見角度為90°（符合ISO 7027標(biāo)準(zhǔn)），也有其他角度（如45°、135°）用于特定應(yīng)用。
    • 散射光接收器：光電二極管或光電倍增管，用于捕捉散射光信號(hào)。
  • 透射光路（透射光法儀器）：
    • 透射光接收器：位于樣品池另一側(cè)，測(cè)量穿過樣品后的光強(qiáng)衰減。

3. 檢測(cè)器（傳感器）

• 作用：將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，供后續(xù)電路處理。
• 常見類型：
  • 光電二極管（PD）：響應(yīng)速度快、線性度好，適用于中低精度測(cè)量。
  • 光電倍增管（PMT）：靈敏度極高，適用于極低濁度或高精度測(cè)量（如超純水檢測(cè)）。
  • 電荷耦合器件（CCD）：多通道檢測(cè)，可用于同時(shí)測(cè)量多個(gè)波長(zhǎng)或角度的散射光（如多角度濁度儀）。
• 特點(diǎn)：檢測(cè)器需具備低噪聲、高信噪比，以確保微弱光信號(hào)的準(zhǔn)確捕捉。

4. 信號(hào)處理與顯示系統(tǒng)

• 作用：對(duì)電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、數(shù)字化處理，并顯示濁度值。
• 關(guān)鍵模塊：
  • 放大電路：增強(qiáng)檢測(cè)器輸出的微弱電信號(hào)。
  • 模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）：將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，供微處理器處理。
  • 微處理器（MCU）：
    • 運(yùn)行校準(zhǔn)算法（如零點(diǎn)校準(zhǔn)、量程校準(zhǔn)）。
    • 補(bǔ)償環(huán)境干擾（如溫度、光源波動(dòng)）。
    • 計(jì)算濁度值（如基于散射光強(qiáng)度或透射光衰減率）。
  • 顯示模塊：
    • 液晶顯示屏（LCD）：顯示濁度值、單位（NTU、FTU等）、狀態(tài)信息。
    • 指示燈或報(bào)警器：提示超限或故障（如光源故障、樣品池污染）。

5. 校準(zhǔn)與控制系統(tǒng)

• 作用：確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。
• 關(guān)鍵組件：
  • 零點(diǎn)校準(zhǔn)裝置：使用無顆粒的純水（如蒸餾水）進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)。
  • 標(biāo)準(zhǔn)溶液校準(zhǔn)：使用已知濁度的標(biāo)準(zhǔn)溶液（如福爾馬肼標(biāo)準(zhǔn)液）進(jìn)行量程校準(zhǔn)。
  • 溫度補(bǔ)償模塊：部分儀器配備溫度傳感器，自動(dòng)修正溫度對(duì)光路的影響。
  • 自動(dòng)清洗系統(tǒng)（高端儀器）：通過蠕動(dòng)泵或噴淋裝置清洗樣品池，減少殘留顆粒干擾。

6. 輔助部件

• 外殼與防護(hù)：
  • 材質(zhì)：通常為塑料或金屬，需具備防腐蝕、防塵、防水性能（如IP65防護(hù)等級(jí)）。
  • 散熱設(shè)計(jì)：確保光源和電子元件在長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí)的穩(wěn)定性。
• 電源系統(tǒng)：
  • 電池供電：便攜式儀器常用鋰電池或干電池。
  • 外部電源：臺(tái)式儀器通常通過電源適配器連接市電。
• 數(shù)據(jù)接口：
  • USB、RS-232或藍(lán)牙：用于數(shù)據(jù)傳輸或連接打印機(jī)、電腦等外部設(shè)備。

不同類型濁度儀的部件差異

1. 便攜式濁度儀：
   • 簡(jiǎn)化光路和信號(hào)處理系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)輕便性和電池續(xù)航。
   • 可能省略自動(dòng)清洗和溫度補(bǔ)償功能。
2. 實(shí)驗(yàn)室級(jí)濁度儀：
   • 采用高精度光源和檢測(cè)器（如激光二極管+PMT）。
   • 配備多角度散射光路或透射-散射復(fù)合光路。
3. 在線濁度儀：
   • 增加流通池設(shè)計(jì)，適應(yīng)連續(xù)水流監(jiān)測(cè)。
   • 強(qiáng)化防護(hù)等級(jí)（如IP68）和抗干擾能力（如電磁屏蔽）。

示例：散射光法濁度儀的工作流程

1. 光源發(fā)射平行光束穿過樣品池。
2. 顆粒物散射光線，90°方向的檢測(cè)器捕捉散射光信號(hào)。
3. 信號(hào)處理系統(tǒng)將光強(qiáng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并計(jì)算濁度值。
4. 顯示模塊輸出結(jié)果（如“25 NTU”），同時(shí)提示是否需要校準(zhǔn)或清洗。