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浊度仪光源常用类型及光源老化对测量的影响

按照 ISO 7027 水质浊度标准,主流浊度仪优先选用红外 LED(860 nm,近红外发光二极管),是目前台式、在线浊度仪最普遍光源。

1.红外 LED(860 nm)

ISO 7027 规定的标准光源,近红外光,可最大程度降低水样颜色(色度)对浊度读数的干扰;发光稳定、寿命长、功耗低,适合散射光(90°NTU)测量,绝大多数实验室浊度仪、在线浊度探头均采用该光源。

2.钨卤灯(卤素灯)

老式台式浊度仪使用,白光连续光谱。缺点:发热大、寿命短、易老化,水样有色度时会带来明显测量偏差,现在新设备已很少采用。部分老款透射光型浊度仪仍有配置。

3.白光 LED

少数经济型设备使用,可见光波段。受样品色度干扰明显,一般不满足 ISO7027,多用于精度要求不高的简易检测。

补充:分光光度计 OD600 用 600 nm 可见光 LED,和浊度仪 860 nm 红外 LED 光源不一样,因此浊度 NTU 不能直接等同于 OD 值。

光源老化带来的影响LED / 卤素灯长期使用后,会出现光强衰减、发光漂移、光斑偏移,卤素灯还会出现灯丝老化、发光光谱偏移。对散射光浊度仪的主要影响:

1.零点漂移,空白读数偏高

光源发光强度下降,接收器接收到的散射光、透射光基线发生偏移,空白零浊度标液测出不为 0,零点抬高,低浊段误差被放大,纯化水、饮用水这类低浊样品测量失真最明显。

2.测量读数偏低,示值负偏差

入射光能量减弱,颗粒产生的散射光绝对强度下降,仪器输出浊度数值比真实值偏小;同一标准浊度标液,测出 NTU 持续低于真实标称值。高浊样品也会同步偏低。

3.重复性变差,读数跳动

光源发光不稳定,输出光强存在波动,同一重复样品读数波动变大,重复性、精密度下降;多点校准之后,短期又再次偏离。

4.量程线性变差

光源老化会破坏散射光强度‑浊度之间的线性关系。低浊和高浊区间误差不一致,低浊误差更大,多点校准也难以完全补偿。

5.色度补偿失效(带色度补偿机型)

仪器依靠不同波长光强做色度补偿,光源光谱漂移、光强衰减,补偿算法失效,有色水样的测量误差进一步增大。

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