多光束红外光SS悬浮物检测仪的工作原理介绍

多光束红外光SS悬浮物检测仪的核心原理是利用红外光的散射与吸收特性，结合多光束对比校准技术，消除单光束检测的误差，实现对水中悬浮物（SS）浓度的精准定量，本质是通过光强变化反推悬浮物含量。以下是其详细介绍：

一、核心基础：红外光与悬浮物的相互作用

首先需明确两个关键前提，这是设备工作的基础：

红外光的选择依据：水对特定波长的红外光（通常为 850nm 或 950nm）吸收量极低，可最大限度减少 “水本身" 对光信号的干扰，仅让悬浮物成为影响光强的核心因素。

悬浮物的光作用效应：当红外光穿过含悬浮物的水样时，会发生两种关键现象 ——

光散射：悬浮物颗粒（如泥沙、微生物絮体）会将部分红外光向四周散射，颗粒越多、粒径越大，散射越强，透射过水样的光强越弱；

光吸收：少量红外光会被悬浮物吸收，吸收量同样与悬浮物浓度正相关。

最终，透射光 / 散射光的强度变化，直接反映水样中 SS 的浓度高低。

二、工作原理核心环节：四步实现精准检测

多光束设计的核心是通过 “多组光束对比" 消除误差（如光路污染、气泡干扰），具体流程分为四步：

1. 光源发射与光束拆分

• 设备内置红外 LED 光源（发射固定波长的红外光，如 880nm），通过分光器将一束光拆分为 “多组光束"，通常包含 1 组参考光束和 2-4 组测量光束。

• 参考光束：不经过水样，直接传输至接收端，用于监测光源本身的强度波动（如光源衰减）；

• 测量光束：垂直或斜向穿过水样流通池，与水中悬浮物发生作用。

2. 水样与光束的作用

• 含 SS 的水样持续流过流通池（或传感器插入水样），测量光束穿过水样时，部分光被悬浮物散射、吸收，剩余的 “有效透射光"（或散射光）继续传播至接收端。

• 关键差异：不同浓度的 SS 会导致测量光束的光强衰减程度不同 ——SS 浓度越高，透射光强越弱（或散射光强越强，部分设备检测散射光）。

3. 光信号接收与对比校准

• 接收端采用光电探测器（如光电二极管），分别接收参考光束和所有测量光束的光强信号，并将光信号转换为电信号（电流或电压）。

• 多光束的核心优势在此体现：

• 用参考光束的电信号 “校准" 测量光束 —— 若光源强度下降，参考光束信号同步下降，可通过算法补偿，消除光源波动误差；

• 多组测量光束的信号相互比对，剔除异常值（如单个光束被气泡遮挡、光路局部污染），避免单光束 “误判"，提升数据稳定性。

4. 数据计算与浓度输出

• 处理器基于 “朗伯 - 比尔定律"（光强衰减与物质浓度成正比），结合预设的校准曲线（提前用已知浓度的 SS 标准样品标定，建立 “光强变化 - SS 浓度" 的对应关系），对校准后的测量信号进行计算。

• 最终将计算结果转换为 SS 浓度值（单位通常为 mg/L 或 g/L），通过显示屏、RS485 接口等方式实时输出，部分设备还支持数据存储与远程传输。

三、多光束设计的关键价值

相比传统单光束红外SS检测仪，多光束设计通过原理层面的优化，解决了三大核心痛点：

消除光路污染误差：单光束若传感器表面附着悬浮物，会持续衰减光强，导致测量值偏高；多光束可通过对比，识别并补偿污染带来的光强偏差。

排除气泡干扰：水样中的气泡会散射光，单光束易将气泡误判为悬浮物；多光束通过多组信号比对，可识别气泡导致的 “瞬时异常光强"，剔除干扰数据。

提升低浓度精度：低SS浓度（如＜10mg/L）时，单光束光强变化微弱，误差较大；多光束通过信号叠加与对比，可放大光强差异，让低浓度检测误差控制在 ±5% 以内。