AL4200在线色度传感器的技术原理和应用

                                                  AL4200在线色度传感器的技术原理和应用

一、标准依据

色度的检测大致可分为目测法、比色法和吸收光度法，通行标准为ISO7887-2011、GB/T605-2005和HJ1182-2021

1.  《ISO7887-2011 水质-色度的测定》

ISO7887-2011规定了四种检测方法

1)   方法A：通过肉眼观察瓶中的水样来检测其表观颜色。这仅能提供初步信息，例如用于现场工作。只能报告表观颜色

2) 方法B：使用吸收光度法测定水样的真色，应用436nm、525nm和620nm三个波长检测，适用于原水、饮用水以及低色度的工业用水。包含一个关于干扰因素的子条款。

3)  方法C：使用光学仪器测定水样的真色，并与在波长λ = 410 纳米处的铂钴标准溶液浓度进行比较。包含一个关于干扰因素的子条款

4)  方法D：涉及通过与不同的铂钴标准溶液进行视觉比较来测定颜色，适用于原水和饮用水。

2.  GB/T605-2005 化学试剂色度测定通用方法

标准的方法与ISO7887-2011的方法D基本相同

3.  HJ1182-2021 水质 色度的测定 稀释倍数法

方法实际为目测方法

    综上所述，适合色度在线检测的方法是ISO7887-2011中的方法B和方法C，由于方法C与色度标准试剂具有良好的参照性，所以AL4200在线色度传感器基于ISO7887的方法C设计

二、在线色度检测中的干扰因素

色度检测广泛应用于市政供水、食品加工、污水处理、水环境监测等行业，在实际应用中，在线色度检测面临多个干扰因素导致测量值不准

1)   浊度影响

实际水样中总是存在悬浮物、泥沙、颗粒物等小颗粒，造成水体浊度增加。无论采用那个波长检测色度，浊度都会造成检测波长的吸收，造成“伪色度"，测量中表现为色度测量值偏高。如果采用410nm的波长检测色度，对于1cm比色皿，100Hazen的标准液的吸光度约为0.17-0.19，对于1cm比色皿的100NTU福尔马肼标准液的吸光度约为0.20-0.30。两者相差无几，因此浊度对色度测量结果影响非常大。

2)   光源影响

色度检测仪通常采用LED或氘灯作为光源，产生410nm的波长，然而光源的变化对色度测定的影响不可忽略，一般LED的光强短期稳定性在2%-5%,，同比例的会造成色度测量值2·5%的波动。长期使用的条件下，LED的发光效率会逐步降低，色度测量值会越来越偏离实际值。

三、AL4200在线色度传感器的优点

基于吸收光度法测量水中色度，符合ISO7887 Method C方法要求， 采用410nm/880nm双波长来测量色度，测量结果与《水质 色度的测定 稀释倍数法》（HJ 1182）和《生活应用水标准检测方法 铂-钴标准比色法》（GB/T 5750.4-2023）有良好的一致性。410nm/880nm双波长和双参比光路设计，消除了浊度对测量结果的干扰，同时使光源强度衰减对测量结果无影响。适用于自来水、直饮水工业过程水处理、水环境监测、水产养殖等领域。产品具有RS485通讯接口，标准MODBUS协议，便于集成和组网。附送WQS-SUTIE分析软件，可对产品进行参数设置、校准、测量和故障诊断等功能。

1.   双波长消除浊度影响

AL4200在线色度传感器采用410nm和880nm双波长进行检测，由于880nm对于黄褐色度几乎没有吸收，因此880nm波长可以实时“监测"水样浊度的变化，可以根据880nm的吸光度对410nm的吸光度进行补偿，

2.  参比光路消除光源变化的影响

AL4200在线色度传感器设计了2路参比光路，410nm和880nm两个光源被分光后检测器光强变化，相当于两路光源被实时监测，光源光强变大，则算法减小吸光度，光源光强变小，则增加吸光度

3.   光强调制技术，自动消除背景光影响

4.   机械电刷定期自动清洁光学窗口片

5.  出厂预校准，用户可随时恢复出厂校准参数

6.   传感器接口具有错接和反接保护功能

四、AL4200在线色度传感器的 应用领域

1、 供水系统中的色度在线检测

 部署于自来水厂的进水口、沉淀池、过滤池及出厂水口，实时监测源水色度，可预警藻类爆发或暴雨引起的有机物污染；监测过程水色度，则用于指导混凝剂、活性炭等药剂的精准投加，确保出厂水色度达标

2、 市政污水处理中的色度在线监测

 在进水口实时监测色度变化。当色度突然异常升高时，系统可快速报警，提示可能存在工业废水偷排或异常污染物冲击，为工艺调整争取宝贵时间

3、 工业废水与过程控制中的色度检测。

 在出水口进行24小时连续监测，确保排放水质符合国家环保标准（如《污水综合排放标准》），避免因色度超标导致的罚款和环保风险

4、 环境保护的色度检测

 色度是评估水体富营养化（藻类色素）和溶解性有机物输入（腐殖酸导致的黄色）的重要指标，在饮用水源地或重要水体部署传感器，一旦发生突发性污染事件，可提前发现色度异常，为应急响应和处置提供决策依据