羅威邦® 激光在線濁度儀 PTV6000 為何能突破濁度檢測

德國羅威邦® Lovibond® PTV6000 激光在線濁度儀，具有先進(jìn)的光學(xué)系統(tǒng)，在水質(zhì)濁度監(jiān)測過程中展現(xiàn)出高度穩(wěn)定性。本文從激光光源角度解析為何激光在線濁度檢測能夠進(jìn)一步突破*限，成為水處理過濾系統(tǒng)監(jiān)測一個關(guān)鍵參數(shù)。

本文要點

激光濁度儀工作與粒子計數(shù)器類似，但校準(zhǔn)維護(hù)容易。

激光濁度儀測試曲線波動大，標(biāo)準(zhǔn)差（RSD）是分析參數(shù)之一。

RSD 分析可檢測到單個透過顆粒，是過濾系統(tǒng)失效的前兆

激光濁度儀適用于極低濁度水質(zhì)，細(xì)微濁度變化和過濾優(yōu)化。

PTV6000 激光在線濁度儀光學(xué)系統(tǒng)采用 660 nm 激光二極管作為入射光源。激光輸出高度準(zhǔn)直和集中的*量束，與濁度測量的普通光源相比，*量密度要高得多。傳統(tǒng)濁度儀使用普通光束，能夠檢測水樣中約 1.0 μm 以上的顆粒。激光濁度儀能夠檢測 0.01 μm 大小的顆粒，因此得以檢測出過濾系統(tǒng)中的微小裂縫。

PTV6000 激光，PTV2000 紅光，PTV1000 紅外光*，PTV1000 白光， *紅外光肉眼不可見

濁度是在一定分析體積內(nèi)檢測到的所有不溶性物質(zhì)（主要是顆粒）的總值。該分析體積即散射光檢測器視場與入射光柱形成的體積。分析體積內(nèi)充滿水樣，其組成粒子共同散射入射光。當(dāng)水樣穩(wěn)定時，散射光也穩(wěn)定，濁度讀數(shù)穩(wěn)定。當(dāng)水樣組成發(fā)生變化時，濁度讀數(shù)也隨之發(fā)生變化。

如果流入分析體積的水樣顆粒物增加量大于流出水樣，濁度升高。除了檢測濁度數(shù)值本身，由于濁度數(shù)值的波動會因濁度條件變化而增加，濁度波動也是濁度檢測的一個重要參考值。這種波動通常用標(biāo)準(zhǔn)差或相對標(biāo)準(zhǔn)偏差 (RSD) 來衡量。實踐證明 RSD 可提高不同過濾系統(tǒng)中細(xì)微裂縫監(jiān)測的靈敏度。[1] 濁度 RSD 的應(yīng)用應(yīng)基于每個水處理廠的設(shè)計和操作參數(shù)。一般來說，RSD 值小于 1% 表示過濾系統(tǒng)穩(wěn)定，超過 1% 表明顆粒泄漏。

若樣品穩(wěn)定且顆粒物少，粒子濃度的輕微增加將分散在分析體積內(nèi)，對散射光強(qiáng)影響不大。普通濁度儀光源密度低，分析體積較大，靈敏度低。

Laser 激光 vs 普通 LED

*量密度高，分析體積小

激光光源光束平行且集中，分析體積小，分析體積內(nèi)的光束密度要高得多。當(dāng)單個粒子進(jìn)入分析體積，散射光*量高，對濁度的微小變化有較強(qiáng)的響應(yīng)。PTV6000 激光濁度儀采用高*量激光光束，響應(yīng)度可比普通光源濁度儀高兩個數(shù)量級。

信號曲線波動大，尖峰，靈敏度高

本質(zhì)上，激光濁度儀與粒子計數(shù)器相似，可以檢測到穿過分析體積的單個粒子，在檢測信號曲線中表現(xiàn)為尖峰。濁度信號基線不變，由曲線上尖峰的頻率得到凈水中顆粒濃度的變化，這是非激光濁度計難以檢的。

雜*光更低，檢測限更低

激光濁度儀可檢測出水樣中單個或極低濃度顆粒，因此在極低濁度水的濁度檢測中更為有效。例如膜處理出水，或傳統(tǒng)過濾系統(tǒng)針對性優(yōu)化實踐等需要高靈敏度濁度檢測的應(yīng)用。

標(biāo)準(zhǔn)差 (RSD) 預(yù)警

激光濁度監(jiān)測信號 RSD 隨濁度*大而*大，RSD 分析可提高過濾系統(tǒng)中細(xì)微裂縫監(jiān)測的靈敏度。研究人員在膜過濾水中加入含 0.5-0.15 NTU 濁度的沉淀水水樣測試 PTV1000 白光、PTV2000 紅光 和 PTV6000 激光在線濁度儀 對濁度變化的靈敏度。PTV6000 激光在線濁度儀檢測信號峰值更強(qiáng)，響應(yīng)性更及時。

PTV 系列在線濁度儀對無濁水濁度突變信號圖

 羅威邦 PTV6000 激光在線濁度儀實際應(yīng)用與比較下圖是羅威邦® Lovibond® PTV6000 激光在線濁度儀、PTV1000 白光在線濁度儀 和 PTV2000 紅光在線濁度儀 在美國科羅拉多州地表水過濾廠對同一出水水樣的濁度監(jiān)測信號圖

PTV 系列在線濁度儀監(jiān)測過濾過程濁度信號變化圖

隨著過濾裝置過濾顆粒物增加，出水水樣濁度升高，濁度標(biāo)準(zhǔn)差上升

過濾器使用初期，三臺濁度儀監(jiān)測到的濁度信號都十分穩(wěn)定。濁度基線數(shù)值的不同由儀器的監(jiān)測信號的雜*光決定，激光在線濁度儀的雜*光較低。過濾一定時間后，濁度測量值都增加，并且由于較大顆粒透過過濾裝置進(jìn)入出水，濁度信號波動增加。與 PTV1000 白光 和 PTV2000 紅光 相比，PTV6000 激光在線濁度儀信號中有更強(qiáng)的響應(yīng)尖峰。隨著過濾繼續(xù)運(yùn)行，通過過濾裝置的顆粒數(shù)量增多，濁度增加。激光在線濁度儀除了濁度基線整體上升外，波動程度繼續(xù)增加。

PTV 系列在線濁度儀監(jiān)測過濾過程濁度信號變化圖放大圖普通光源在線濁度儀和激光在線濁度儀的雜*光差別在任意濁度條件下都存在。對于由濁度數(shù)值決定過濾裝置壽命的水處理廠來說，激光在線濁度儀不但能獲得更低更準(zhǔn)確的濁度監(jiān)測數(shù)值，并且可相對延長過濾裝置使用壽命。 

羅威邦PTV6000 激光在線濁度儀應(yīng)用激光濁度儀可檢測出水樣中單個或極低濃度顆粒，因此在極低濁度水的濁度檢測中更為有效，常用單位為 mNTU。例如膜處理出水，或傳統(tǒng)過濾系統(tǒng)針對性優(yōu)化實踐等需要高靈敏度濁度檢測的應(yīng)用。

膜過濾：RSD檢測纖維斷裂引起的細(xì)微濁度變化；

常規(guī)過濾優(yōu)化：顯示過濾進(jìn)程的詳細(xì)信息與脫落顆粒；

反*透：檢測裂縫和密封性