符合国际浊度测定标准的浊度分析仪

　　我国现行的 GB13200 1991《水质—浊度的测定》标准远落后国际先进标准，2001 年电力行业率先等效采用 ISO7027 1999《水质-浊度的测定》国际标准，制定了电力行业标准 DLT/809 2002《水质-浊度测定》，吉林市光大电力设备有限责任公司为配合电力行业贯标，研制成符合国际标准方法的 GD0011S 型浊度分析仪，通过省级鉴定，也为我国测浊方法与国际接轨奠定了基础。

　　1测量原理

　　水的浊度俗称水的浑浊度, 是指由于水中不溶性物质的存在而引起液体透明度降低的量度。

　　水中的可溶性物质的存在形成带某些颜色的均匀溶液，当光穿过浊度水样时，产生对某些光的选择性吸引，会导致水样透明度的降低，对浊度测量产生干扰。为避免这种干扰，最简单的办法是选用特定的单色光作浊度分析仪的入射光源，例如近红外光，850nm左右的单色光，对于这种波长的光，只有带有蓝色的水样才能因微弱吸收产生的微小干扰。

　　一束光照射到某一被测浊度水样上，如果吸收作用可以忽略不计，一部分光被散射，一部分被反射和折射，其余的光则透过水样，当水样中浊度颗粒直径远小于入射光波长时(如约小于 20 倍)，这时浊度颗粒对光的作用主要是散射，对于一薄层水样产生的总散射光强可用瑞利(kayligh)公式描述：

　　式中：

　　为入射光波长;

　　为单位体积的粒子数;

　　V 为单个粒子的体积;

　　n1为浊度颗粒物质的折射率;

　　n2为水的折射率;

　　I0为入射光强;

　　I 为散射光强。

　　研究还表明, 颗粒直径 d 与光波 之比 d/ 从比值小于 1 变化到大于 1 时，散射光强 I 与波长 的关系可用 I∝ 描述，这时 X 从 4 变到 0。当 d > 时，以反射和折射为主。另外，除上述诸因素外，还和颗粒的形状有关。可见浊度是水中浊度颗粒与光作用产生的光学效应的物理量, 不能确切反应水中颗粒物质的质量浓度。所以传统浊度测量方法中，用 ppm(mg/L)来表示浊度单位是不科学的。

　　根据浊度的定义，测量浊度的方法可分为两种：即透射光测量法和散射光测量法。

　　透射光测量法是根据水样中存在浊度颗粒引起的透明度的降低即测量透射光强度降低程度来测定浊度的方法。可推导出水样被测浊度 K 可表示为：

　　式中：

　　A 为消光度;

　　L 为入射光在水样中的光程。

　　散射光测量法是根据测量水样中浊度颗粒物质产生的散射光来测定浊度的方法。

　　图 1 表示不同浊度颗粒直径d与入射光波长 之比值 d/ 所形成的散射光强在空间不同方位的分布图。