臺式水質余氯檢測儀工作原理流程詳解

在水處理、食品飲料、醫療衛生、游泳池及飲用水安全等領域，對水質中余氯含量的精準監測是至關重要的環節。臺式水質余氯檢測儀作為一種高精度、高效率的實驗室常用設備，其核心工作原理主要基于光電比色法。下面，我們將詳細解析其工作流程與原理。

一、核心原理：光電比色法

光電比色法是當今臺式余氯檢測儀最主流、最可靠的技術原理。其理論基礎是朗伯-比爾定律。該定律表明：當一束平行單色光通過一定厚度的有色溶液時，溶液對光的吸光度與溶液中有色物質的濃度成正比。

簡單來說，就是水樣中的余氯濃度越高，與特定試劑反應后生成的顏色就越深，對特定波長光的吸收能力就越強。儀器通過測量這種吸光度的變化，即可精確計算出水樣中的余氯含量。

二、工作流程步驟

1、樣品制備與反應

這是流程的起點。操作人員使用移液器精確量取一定體積的待測水樣（通常為10-25mL）置于專用的玻璃或塑料比色皿中。隨后，向比色皿中加入配套的顯色試劑（最常用的是DPD試劑）。

DPD（N, N-二乙基-對苯二胺）反應原理：水中的游離余氯（包括次氯酸HClO和次氯酸根ClO-）會立即與DPD試劑發生氧化還原反應，生成穩定的玫瑰紅色化合物。余氯濃度越高，生成的紅色就越深。

2、光學測量

反應完成后，將比色皿外壁擦拭干凈，放入儀器的樣品室（或稱光路）中并蓋上蓋子，以隔絕外界光線干擾。隨后啟動測量程序：

發光：儀器內部的一個特定波長（通常是520nm左右）的LED光源會發射出一束穩定的單色光，這束光垂直穿過比色皿中的有色溶液。

感光：在比色皿的另一側，有一個光電傳感器（如光電二極管或光電管）負責接收穿透溶液后的光信號。

轉換：光電傳感器會將接收到的光信號強度轉換成與之成正比的電信號。

3、信號處理與計算

這是儀器的“大腦”工作環節。儀器內部的微處理器（MCU）會接收來自光電傳感器的電信號。

建立基準：儀器在測量樣品前會進行“清零”或“空白校準”，即測量一個加入蒸餾水和不加試劑或加入純水試劑的比色皿，此時的吸光度值作為基準零點。

計算吸光度：微處理器通過比較樣品與空白基準的光強信號，根據朗伯-比爾定律公式自動計算出樣品溶液的吸光度值（A值）。

濃度換算：儀器內部已經預存了由一系列已知濃度標準溶液建立起的校準曲線（A-C曲線）。微處理器將計算出的吸光度值代入這條曲線公式，瞬間即可計算出待測水樣中精確的余氯濃度值。

4、結果顯示與輸出

最終的計算結果會以數字形式清晰地顯示在儀器的液晶顯示屏（LCD） 上，單位通常為mg/L（ppm）。高端型號的儀器還具備數據存儲、打印輸出或通過數據線傳輸至電腦等功能，便于后續的數據記錄與分析。

臺式水質余氯檢測儀是一個集化學顯色反應、精密光學系統和智能電子計算于一體的高科技設備。其工作流程環環相扣，從DPD與余氯的顯色反應開始，通過光學系統捕捉顏色深淺，最終由微處理器依據科學定律完成精準定量。