浊度传感器需求分析

用户需求分析报告 项目名称浊度传感器需求分析项目编号编 写 人日 期目录1.概述21.1浊度在水质监测中的意义21.2浊度传感器的标准22. 浊度传感器现状22.1国内外发展现状22.2几种测量原理的比较32.3 国内外传感器32.4 技术要求（无国标）43.具体要求43.1测量原理43.2技术要求63.2技术方案64.可行性分析75.评审意见（包括开发人员、市场营销人员、总工、总经理）71.概述1.1浊度在水质监测中的意义水的浊度是衡量水质良好与否的重要标准，我国是一个水资源匮乏的国家，也是水污染严重的国家，每年都有大量的未经处理的污水排入湖泊河流，面对日益严峻的水环境形势，以及人们生活质量要求的提高，人们对水质的要求也相应的提高。因此，在这种情况下，大力提高水质检测水平，普及水质监测的力度，成为一个刻不容缓的事情。1.2浊度传感器的标准 标准有：GB-T 13200-91 水质 浊度的测定 ISO 7027 1999 水质 浊度的测定2. 浊度传感器现状2.1国内外发展现状国外的浊度仪的研究较早，像HACH、ABB、E+H、WTW、YSI等公司已经开发出了基于不同光源的浊度仪。如HACH的1900系列和2100系列、WTW的VisoTurb 700IQ、E+H的Turbimax CUS51D等。 国内浊度仪起步较晚，测量精度还有待提高。上海仪电的WGZ 系列、武汉沃特WT-RCOT在线浊度仪、贝尔分析仪器（大连）BSS-200D及苏州禹山Y510-A便携式浊度仪等。与国外相比较，我国浊度仪存在着精度不高、可靠性和稳定较差问题，智能化、小型化发展较为缓慢。2.2几种测量原理的比较下表对现有的几种浊度测量原理比较类别目视法分光光度法仪器分析法原理法1 目视比浊法：将浑浊度标准溶液配成标准系列，水样与标准系列进行目视比浊。法2 目视比浊仪法：将分别装有标准浑浊浊度溶液和水样的比色管置于暗箱中，由检测者肉眼观察，判断而得出读数。在适当温度下，硫酸肼与六次甲基四胺聚合，形成白色高分子聚合物，以此作为浊度标准液，在一定条件下与水样浊度相比较。依据光的散射或透射原理，通过将水样浊度转换为光电信号来测出其浊度大小、可分为透射法、散射光、透射光比率法、散射法。影响因素法1不完全符合Lambert-Beer定律，受观察者的主观因素影响。法2 受检查者测定时视力、经验等因素影响，精度较低，重现性差。使用透射光测定，难以准确的反映水样浑浊的程度。散射法灵敏度高、检测准确。2.3 国内外传感器1）国外厂家的传感器传感器类型量程精度原理HACH SOLITAXTM sc0.0014000NTU1 %或0.001NTU取大者90散射法880nmLED 光源WTW VisoTurb 700IQ0.054000FNU1%90散射法860nmLED 光源E+H Turbimax CUS51D0.0014000FNU2%或0.1FNU取大者90、135散射光和四脉冲光测量860nmLED 光源2）国内厂家的传感器传感器类型量程精度原理沃特WT-RCOT0.1 2000NTU3%散射法 810nmLED光源禹山Y510-A0.1 3000NTU5%或0.3NTU90散射法 LED光源上海仪电WGZ-20000 2000NTU8%（0200NTU）8%（0200NTU）钨卤素灯2.4 技术要求（无国标）3.具体要求为了配合地下水多参数分析仪的传感器小型化的研发要求而开发。3.1测量原理浊度（浑浊度）是表征水样的光学性质，表示水中悬浮物与胶体物质对光线透过时所产生的阻碍程度。3.1 水中微粒的光学现象1透射法假定待测水样为均匀介质，当光源发出的强度为Io的入射光通过待测水样时，由于水样中悬浮颗粒和杂质的吸收和散射作用，穿过水样的透射光强度减弱到Ir，减弱程度符合朗伯比尔定律：Io为入射光强，Ir为透射光强，为衰减系数，L为光程3.2 透射法测量原理2 散射-透射比值法 光通过待测水样时，同时发生散射和透射作用，通过测量散射光强与透射光强度的比值后可得出水样的浊度。3.3 比值法测量原理3 散射法特定波长的光束入射水样时，水样中的悬浮颗粒使光产生散射，总的散射光强度与水样的浊度成正比，通过测量经水样散射后的散射光强度，即可测出水样的浊度大小。分为垂直散射（90）、前散射（90）、后散射（90）。3.4 散射法测量原理3.2技术要求项目技术要求、技术指标测量原理90散射法测量原理量程03000NTU精度1%100NTU；3% 100400NTU；5%4003000NTU环境温度-5+50供电电压DC5V外观要求传感器机械接口为螺纹连接方式，应耐腐蚀耐压2.5MPa防护等级IP683.2技术方案90散射法测量原理 3.5 90散射法测量原理 发光二极管LED是电流型器件，受热稳定影响，故采用恒流加脉冲供电方式。光电二极管接收到散射光后，会产生电流，由I/V转换电路进行转换，并放大滤