光学传感器是水质在线监测仪器中的核心技术模块,它利用光与水中物质的相互作用,实现对各类水质参数的实时、快速、非接触测量。与传统电化学传感器相比,光学传感器具有检测速度快、无需化学试剂、无二次污染、维护量小及不受氯离子干扰等多重优势,因而在各类水质监测场景中得到广泛应用。
光学传感器(opticalsensor)
光学测量在水质监测中扮演着重要的角色,可以用于测量水中各种参数。 光学传感器是依据光学原理进行测量的,它有许多优点,如非接触和非破坏性测量、几乎 不受干扰、高速传输以及可遥测、遥控等。
光学传感器的工作机理主要基于光的吸收与散射特性。当一束特定波长的光穿过水样时,水中悬浮颗粒物会对光产生散射,散射光强度与水体浊度成正比,这一原理被广泛用于浊度的测量。更为复杂的光学技术如紫外吸收法,则利用水中特定有机物对紫外波长的特征吸收来推算化学需氧量(COD)等关键指标,无需任何试剂,真正实现了无污染的绿色监测
示踪仪
荧光示踪仪:采用先进的荧光示踪技术,先将缓
蚀阻垢剂示踪化,在药剂投加后,当循环水通过
旁路流入水样采集器时,示踪化的药剂被仪器的
单色光所激活,产生荧光,荧光强度和药剂的浓
度成线性关系。
蓝绿藻
蓝绿藻:光学测量蓝绿藻通常使用藻类叶绿素的荧光
特性。这些传感器可以通过测量藻类叶绿素的荧光
强度来评估水中藻类的浓度,从而监测水体富营养
化和可能的藻类水华。
COD
化学需氧量又称化学耗氧量,简称COD;是利用
化学氧化剂(如高锰酸钾)将水中可氧化物质(如
有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等)氧化分解
,然后根据残留的氧化剂的量计算出氧的消耗量。
COD是表示水质污染度的重要指标。它反映了水
中受物质污染的程度,化学需氧量越大,说明水中
受有机物的污染越严重。
色度
色度(chromaticity)即水的颜色,是指水中的溶解
性物质或胶体状物质所呈现的类黄色乃至黄褐色的
程度。水的色度分为表色和真色两种。表色是指没
有除去悬浮物的水所具有的颜色,包括由溶解性物
质和不溶解性悬浮物质产生的颜色。真色是指除去
悬浮物后水的颜色,仅由溶解性有色物质所产生。
水中油
水中油,顾名思义指的就是水体中的油。水中油
的主要来源有石油开采、化工厂的工业废水、城
市的生活污水以及动物分解物等。其中较为明显
的就是石油开采,在石油开采和运输过程中,都
会有部分的石油进入水体,造成水污染。
叶绿素
叶绿素是植物和藻类的光合色素,通常用于评估水
体中的生物量。光学传感器可以利用叶绿素的吸收
光谱或荧光光谱,通过测量这些特性来估算水中叶
绿素的浓度。