光電傳感器在水體檢測中的應(yīng)用

1、光電傳感器在水體檢測中的應(yīng)用1摘要：根據(jù)實時在線檢測水中某種物質(zhì)含量的要求，設(shè)計了采用光電檢測技術(shù)的微型光電比色傳感器和檢測儀。論述了系統(tǒng)的測量原理，并描述了折中方法所采用的理論依據(jù)，即郎伯比爾定律。儀器具有數(shù)據(jù)采集，實時顯示，數(shù)據(jù)處理等功能，實現(xiàn)了水質(zhì)的在線、連續(xù)、自動檢測。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：微型光電比色傳感器；實時檢測；郎伯—比爾定律引言隨著社會的不斷進(jìn)步和工業(yè)的不斷發(fā)展，人類的物質(zhì)生活得到了很大的提高。但是伴隨著工業(yè)的發(fā)展和社會的進(jìn)步

2、，環(huán)境的污染也越來越嚴(yán)重，尤其是水質(zhì)的污染。這就迫切需要我們采用先進(jìn)的檢測手段來監(jiān)督工業(yè)污水排放是否達(dá)標(biāo)。目前光電檢測水體中某種物質(zhì)的含量是比較廣泛采用的方法，下面以檢測水體中氨氮含量為例，分析光電檢測的原理。1光電傳感器測量原理光電傳感器測量原理系統(tǒng)的測量原理是基于LambertBeer定律的氮——吸光光度法。LambertBeer定律描述了吸光度、液層厚度及溶液濃度之間的定時，粒子間相互影響增加，物質(zhì)的吸收系數(shù)成為變量，吸光度與濃度

3、的線性關(guān)系就遭到了破壞，只有當(dāng)濃度低到一定程度時，粒子之間的相互作用才可以忽略不計。第二種原因是折射率問題。物質(zhì)的吸收系數(shù)與溶液的折射率有如下關(guān)系k=an(n21)(2)式中：n—溶液的折射率；a—常數(shù)；k—物質(zhì)的吸收系數(shù)。低濃度時，折射率可視為常數(shù)，（2）式的k值才為常數(shù)，溶液才遵從朗伯—比爾定律。濃度較高時，折射率隨濃度而改變，k值隨之改變，吸光度與濃度關(guān)系不成比例。此外，朗伯—比爾定律中要求入射為單色光，有色物質(zhì)溶液對不同波長入射

4、光的吸收率是不同的，反映在朗伯—比爾公式中比例常數(shù)k為入射光波長λ的函數(shù)，即k(λ)，嚴(yán)格地講朗伯—比爾定律只有用一定波長的單色光才會具有線性關(guān)系。所以在分光光度計等儀器中，都使用單色器，干涉儀或濾光片從連續(xù)光源中分離出一定波長的單色光。在傳統(tǒng)的分析方法中，以上步驟均由人工完成，操作過程復(fù)雜，只適用于實驗室檢測。而本系統(tǒng)以LambertBeer定律為依據(jù)，以PLC技術(shù)為核心，各操作過程均在PLC控制下自動完成，并將采集到的光信號經(jīng)光電轉(zhuǎn)