Nguyên tắc làm việc phát hiện của cảm biến đo độ đục trực tuyến chủ yếu dựa vào công nghệ phát hiện quang học, sử dụng các đặc tính như tán xạ, hấp thụ và truyền ánh sáng để đo nồng độ của các hạt vật chất trong chất lỏng (như chất lơ lửng, chất gây ô nhiễm, v.v.) và do đó tính toán độ đục của chất lỏng.
Nguyên tắc làm việc của cảm biến đo độ đục trực tuyến
Nguồn sáng và máy dò:
Máy đo độ đục trực tuyến thường chứa một nguồn sáng (như đèn LED) và một máy dò quang điện. Nguồn sáng phát ra một chùm tia có bước sóng nhất định chiếu vào mẫu chất lỏng.
Nguyên tắc cốt lõi của phép đo là sự tán xạ và truyền ánh sáng. Các hạt vật chất lơ lửng trong chất lỏng tán xạ hoặc hấp thụ ánh sáng chiếu vào, trong khi ánh sáng tán xạ bị bắt bởi máy dò của cảm biến.
Phân tán và hấp thụ:
Ánh sáng tán xạ: Khi chùm tia chiếu vào chất lỏng, các hạt lơ lửng trong chất lỏng sẽ tán xạ chùm tia theo các hướng khác nhau. Máy đo độ đục đánh giá nồng độ của các hạt trong chất lỏng bằng cách đo cường độ ánh sáng tán xạ ở một góc nhất định (thường là 90 °).
Hấp thụ ánh sáng: Các hạt vật chất cũng hấp thụ một phần ánh sáng, làm giảm lượng ánh sáng truyền qua. Máy đo độ đục cũng thường đo cường độ ánh sáng đi qua các mẫu chất lỏng để đánh giá thêm độ đục.
Mối quan hệ giữa độ đục và ánh sáng:
Theo định luật Beer-Lambert, độ đục của chất lỏng đục có liên quan định lượng đến sự tán xạ hoặc hấp thụ ánh sáng. Những thay đổi trong ánh sáng tán xạ và ánh sáng truyền qua có liên quan trực tiếp đến nồng độ các hạt lơ lửng trong chất lỏng, vì vậy bằng cách đo những thay đổi này, giá trị độ đục của chất lỏng có thể được suy ra.
Độ đục thường được biểu thị bằng NTU (Nephelometric TurbidityUnit, đơn vị độ đục tán xạ) và giá trị NTU cao hơn cho thấy chất lỏng càng đục.
Đo lường và phản hồi trực tuyến:
Máy đo độ đục trực tuyến thường được sử dụng để theo dõi độ đục của chất lỏng liên tục, chẳng hạn như trong xử lý nước, xử lý nước thải, hóa chất và các ngành công nghiệp khác, để theo dõi chất lượng của chất lỏng trong thời gian thực.
Cảm biến chuyển đổi tín hiệu tán xạ ánh sáng đo được thành tín hiệu điện và cung cấp dữ liệu thời gian thực bằng cách hiển thị hoặc truyền đồng hồ đo đến các hệ thống điều khiển như PLC (Bộ điều khiển logic có thể lập trình) hoặc DCS (Hệ thống điều khiển phân tán), giúp người vận hành dễ dàng theo dõi và điều chỉnh.
Công nghệ chính cho cảm biến đo độ đục trực tuyến
Lựa chọn góc: Cảm biến thường chọn góc tán xạ 90 °, bởi vì ở góc này, tín hiệu ánh sáng tán xạ mạnh và có thể phản ánh chính xác hơn nồng độ của các hạt lơ lửng.
Nguồn sáng ổn định: Nguồn sáng LED hoặc laser được sử dụng để cung cấp đầu ra ánh sáng ổn định, đảm bảo độ chính xác của phép đo.
Hệ thống làm sạch tự động: Vì bề mặt cảm biến dễ bị nhiễm trầm tích, nhiều máy đo độ đục trực tuyến được trang bị hệ thống làm sạch tự động để đảm bảo bề mặt đo luôn sạch sẽ.
Lĩnh vực ứng dụng chính
Xử lý nước: Được sử dụng để theo dõi độ đục của nước uống, xử lý nước thải, đánh giá chất lượng nước có đạt tiêu chuẩn hay không.
Sản xuất công nghiệp: Trong thực phẩm, dược phẩm, hóa chất và các ngành công nghiệp khác, giám sát chất lượng nguyên liệu, sản phẩm hoặc chất thải.
Giám sát môi trường (Environmental Monitoring): Được sử dụng để theo dõi tình trạng ô nhiễm của các vùng nước và đánh giá chất lượng môi trường sinh thái của các vùng nước.
Các loại phổ biến của máy đo độ đục
Loại tán xạ ánh sáng: Độ đục được đánh giá bằng cách đo góc tán xạ của các hạt đối với ánh sáng.
Loại truyền ánh sáng: Độ đục được đánh giá bằng cách đo sự thay đổi cường độ ánh sáng qua chất lỏng.
Double Beam Type: Đo cả ánh sáng truyền và tán xạ cùng một lúc với độ chính xác cao hơn.
Tóm tắt:
Cảm biến đo độ đục trực tuyến đo nồng độ vật chất hạt trong chất lỏng bằng nguyên tắc tán xạ và hấp thụ quang học, cung cấp giám sát thời gian thực về độ đục của chất lỏng. Nó được sử dụng rộng rãi, đặc biệt là trong giám sát chất lượng nước và quy trình công nghiệp, để đảm bảo chất lượng chất lỏng phù hợp với yêu cầu.