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浊度仪的工作原理 1 浊度测量原理 1 1.1 散射光强度 1 1.2 浊度仪中接收的散射光强度 2 2 散射式浊度仪测量的范围 5 1 浊度测量原理 1.1 散射光强度 设有一束平行光穿过一均匀悬浮液，根据比尔定律 定义:T为浓度，K，为衰减系数，为入射光强，在穿过浊度液厚度x后，光强为Ix。 当悬浮液中的悬浮颗粒直径小于光波波长时，其散射光强可以用瑞利定理： （2）  其中，N为单位体积微粒数，V为微粒体积，λ为入射光波长，为入射光强，和分别为水和微粒的折射率，K为系数。 从式中，如果入射光波长λ和微粒体积V一定，散射光强与悬浮液的浓度成正比:  =，为瑞利散射的散射系数。 （3） 当悬浮液中的悬浮颗粒直径大于等于光波波长时，其散射光光强可以用米氏定 律。 (4) 其中，A为微粒表面积，为系数。 如果微粒表面积A一定，散射光强气与悬浮液的浓度成正比。 通过瑞利定律和米氏定律，在一定波长范围内的非相干光，通过颗粒大小均匀的溶液，论是瑞利散射还是米氏散射，所产生的散射光强度与浓度均成正比。 （5） 其中，为散射系数，N为溶液浓度，为发生散射处的入射光强。 1.2 浊度仪中接收的散射光强度 当悬浮液为浊度液时，测量溶液中的散射光大小，可以得到溶液的浊度值。通过在散射角度对光强和溶液浓度的关系进行证明，可以得到浊度液的散射光强和浊度液之间的关系。使用标准的福尔马腆聚合物为浊度液，浊度单位为NTU。浊度液的浊度液就是其浓度。在下列公式中，统一用浊度符号T来表示浓度符号N。 图1 X1到X2，90°方向上的散射光 如图1所示，Y轴的右方为浊度液，设有一强度为束沿x正方向入射到溶液中、到达x处的光强I，根据比尔定律为： （6）其中，为光以入射角为0°从空气入射到浊度液中的透射系数，衰减系数。 光束在x处发生散射，其90°方向的散射光，经过y方向的传播衰减后，在y处(到达接收二极管的垂直距离)的光强为: （7） 带入 （6）°° 得 （8） 在x附近取无限小dx产生的散射光为，则： （9） 在到的范围内，即浊度仪的接受二极管的接受范围内，所产生的90°方向的散射光，经过y方向的传播并衰减后，总的散射光强为： 由上面得到总的散射光强： 则： 令  其中为测量的光程长，可以看出总散射光强与浓度T不是线性关系，由两部分组成随浓度增加而减少，随浓度增加而增加，最大值为1 2 散射式浊度仪测量的范围 用泰勒级数将展开：  略去二阶无穷小量 在低浊度时， 令 所以： 由此可得，散射光强与浊度和光程长成正比。