多光束紅外光SS懸浮物檢測儀的工作原理介紹

多光束紅外光SS懸浮物檢測儀的核心原理是利用紅外光的散射與吸收特性，結合多光束對比校準技術，消除單光束檢測的誤差，實現對水中懸浮物（SS）濃度的精準定量，本質是通過光強變化反推懸浮物含量。以下是其詳細介紹：

一、核心基礎：紅外光與懸浮物的相互作用

首先需明確兩個關鍵前提，這是設備工作的基礎：

紅外光的選擇依據：水對特定波長的紅外光（通常為 850nm 或 950nm）吸收量極低，可最大限度減少 “水本身" 對光信號的干擾，僅讓懸浮物成為影響光強的核心因素。

懸浮物的光作用效應：當紅外光穿過含懸浮物的水樣時，會發生兩種關鍵現象 ——

光散射：懸浮物顆粒（如泥沙、微生物絮體）會將部分紅外光向四周散射，顆粒越多、粒徑越大，散射越強，透射過水樣的光強越弱；

光吸收：少量紅外光會被懸浮物吸收，吸收量同樣與懸浮物濃度正相關。

最終，透射光 / 散射光的強度變化，直接反映水樣中 SS 的濃度高低。

二、工作原理核心環節：四步實現精準檢測

多光束設計的核心是通過 “多組光束對比" 消除誤差（如光路污染、氣泡干擾），具體流程分為四步：

1. 光源發射與光束拆分

• 設備內置紅外 LED 光源（發射固定波長的紅外光，如 880nm），通過分光器將一束光拆分為 “多組光束"，通常包含 1 組參考光束和 2-4 組測量光束。

• 參考光束：不經過水樣，直接傳輸至接收端，用于監測光源本身的強度波動（如光源衰減）；

• 測量光束：垂直或斜向穿過水樣流通池，與水中懸浮物發生作用。

2. 水樣與光束的作用

• 含 SS 的水樣持續流過流通池（或傳感器插入水樣），測量光束穿過水樣時，部分光被懸浮物散射、吸收，剩余的 “有效透射光"（或散射光）繼續傳播至接收端。

• 關鍵差異：不同濃度的 SS 會導致測量光束的光強衰減程度不同 ——SS 濃度越高，透射光強越弱（或散射光強越強，部分設備檢測散射光）。

3. 光信號接收與對比校準

• 接收端采用光電探測器（如光電二極管），分別接收參考光束和所有測量光束的光強信號，并將光信號轉換為電信號（電流或電壓）。

• 多光束的核心優勢在此體現：

• 用參考光束的電信號 “校準" 測量光束 —— 若光源強度下降，參考光束信號同步下降，可通過算法補償，消除光源波動誤差；

• 多組測量光束的信號相互比對，剔除異常值（如單個光束被氣泡遮擋、光路局部污染），避免單光束 “誤判"，提升數據穩定性。

4. 數據計算與濃度輸出

• 處理器基于 “朗伯 - 比爾定律"（光強衰減與物質濃度成正比），結合預設的校準曲線（提前用已知濃度的 SS 標準樣品標定，建立 “光強變化 - SS 濃度" 的對應關系），對校準后的測量信號進行計算。

• 最終將計算結果轉換為 SS 濃度值（單位通常為 mg/L 或 g/L），通過顯示屏、RS485 接口等方式實時輸出，部分設備還支持數據存儲與遠程傳輸。

三、多光束設計的關鍵價值

相比傳統單光束紅外SS檢測儀，多光束設計通過原理層面的優化，解決了三大核心痛點：

消除光路污染誤差：單光束若傳感器表面附著懸浮物，會持續衰減光強，導致測量值偏高；多光束可通過對比，識別并補償污染帶來的光強偏差。

排除氣泡干擾：水樣中的氣泡會散射光，單光束易將氣泡誤判為懸浮物；多光束通過多組信號比對，可識別氣泡導致的 “瞬時異常光強"，剔除干擾數據。

提升低濃度精度：低SS濃度（如＜10mg/L）時，單光束光強變化微弱，誤差較大；多光束通過信號疊加與對比，可放大光強差異，讓低濃度檢測誤差控制在 ±5% 以內。