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AL4020全光谱水质分析的技术原理和使用维护时间：2024-12-03 一、AL4020全光谱水质分析的技术原理 光谱法式基于分析物对光子的吸收，在光谱法中，样品溶液吸收来自光源的光，光的吸收量与溶液中分析物浓度有关。在光谱法中，按照光谱的波长范围可以分为 1）紫外光（UV），190nm~380nm 2)可见光（Vis）,380~780nm 3)近红外（NIR），780nm~2500nm 4)中红外（MIR），2.5um~25um 目前，紫外-可见光谱（UV-Vis）在灵敏度、准确性和重现性方面具有较好的性能，是目前广泛使用的定量分析方法。紫外-可见光光谱能够测定含有微量的具有紫外-可见吸收的杂质，它在有机/无机污染监测、农药残留分析、食物添加剂检测、药物成分测量等方面具有广泛应用。 分析物浓度与吸收比例之间的关系可以依据比尔定律（Lambert-Beer）进行定量计算 假设入射光强为I0，经过样品后的光强为I，那么透过率T和吸光度A可以分别表示为 1)T=I/I0 2)A = log(I0/I)=-lgT 由于I通过小于I0所以透过率T的取值范围为0-1之间。 根据Lambert-Beer定律，吸光度与分析物浓度之间的关系为 A=-lg(T)=εbc 其中T为透过率，ε为吸收系数，b为光程，c为分析物的浓度 AL4020全光谱水质分析仪，通过测量紫外到可见光波长（200nm-720nm）范围内的吸收光谱，并建立光谱解析模型，对水质参数进行分析，可同时测量COD、NO3-、NO2-、TP、TN、TSS、SAC254、浊度和色度等参数。分析过程无需任何化学试剂，可直接浸入水中实现水质的实时原位测量，并通过清洁电刷或压缩空气及时对测试窗口进行清洗。维护成本低，保养间隔长，小体积，低功耗，便于集成和组合。 二、AL4020全光谱水质分析仪的组成结构 AL4020全光谱水质分析仪组成示意如图所示，闪烁氙灯1作为光源，在测量时被触发产生190-900nm宽光谱的“闪光”。闪光经过准直光路2后，发射光被分为两路，一路为通过吸收池的测量光路3，一路不通过吸收池为参比光路4；测量光路和参考光路被电子快门5/6分时切换，交替入射到微型光谱仪8，光谱仪采用平常凹面光栅对入射光产生衍射，从而在阵列COMS传感器上产生每个谱线的强度。 AL4020组成结构设计兼顾可靠性、稳定性和长寿命。通过增加参比光路，可以实时监测光源强度的变化，来扣除由于光强变化造成的吸光度变化，使吸光度保持稳定。通过合理控制氙灯的闪烁频率、充电电压，使氙灯的寿命达到1E8次以上。
三、AL4020全光谱水质分析仪的运行 1、安装方式 AL4020全光谱水质分析仪外壳采用316L不锈钢材料，防护等级IP68，耐压达到5Bar以上。因此其应用方式灵活，常见的应用方式包括 1）浸入式：将分析仪器直径浸入待测水样中，进行原位式测量。 2）流通池式：在分析仪的样品池部分加装流通池，抽取待测水样连续流过流通池。 3）样品池式：将分析仪插入样品池中固定，抽取水样进入样品池检测 2、仪器调测 通电后，用串口连接分析仪，对仪器参数进行配置。所有参数在出厂前已经调整为最佳设置，当然用户也可以项目需要对参数进行修改以满足不同的应用场景。 常用参数如下： 1） 光程选择： 根据用户订购仪器的实际光程进行选择，可选5mm/15mm/30mm等光程。 2） 测量模式： 可选“连续模式”或“轮询模式”，默认设置为连续模式。 在“连续模式”下，仪器按照用户设置的测量周期定期触发氙灯闪烁、采集吸收光谱和计算待测因子的浓度。 在“轮询模式下”，仪器根据命令触发一次氙灯闪烁，并进行吸收光谱采集和待测因子计算，然后停止运行。 3） 测量周期： 可选30S/60S/300S/900S/1800S/3600S，默认设置为60S。 仪器根据用户设置的测量周期定期进行测量，在两次测量之间仪器处于待机状态。 4)闪灯次数： 可选15次/30次，默认设置为30次。 指每次测量时，触发氙灯闪光的次数，仪器会在每次闪烁后采集吸收光谱，并在闪灯结束后对多次光谱进行平均，闪灯次数越多，则光谱越稳定。 5) 氙灯控制电压： 用于微调氙灯闪光的光强，此电压在2.0-4.8V之间可设置，电压越高，则光强越强。不建议进行更改，默认参数为3.3V。 6) 光谱仪积分时间： 用于设置紫外光谱仪的积分时间，积分时间越长，则光谱仪的曝光时间越长，一般设置为150mS。 7) 光谱仪触发方式： 可选“开启外部触发”或“关闭外部触发”。一般选择“开启外部触发”。 8) 光谱仪平均次数： 选择光谱仪的平均次数，一般设置为1次； 9)采集延时时间： 用于设置氙灯出发后，光谱仪延迟多长时间开始采集吸收光谱，一般设置10uS； 10) 平均次数： 用于设置光谱的平均次数，一般设置为1次。 11)电刷清洗： 用于设置电刷清洗功能是否打开，一般设置不清洗。 12) 清洗周期： 用于设置电刷清洗周期，一般设置不清洗。 13) 清洗次数： 用于设置电刷清洗次数，一般设置不清洗。
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