全光譜測量是一種通過檢測物質對不同波長光的吸收特性來獲取其成分信息的技術。
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一、測量原理
全光譜測量基于紫外-可見光吸收光譜法(UV-Vis spectrometry)。其核心原理是利用物質對特定波長光的吸收特性來定量或定性分析水中溶解的物質。具體步驟如下：
1. 光源發射：光源(如閃爍氙燈或LED)發出覆蓋紫外到可見光波段(200-900nm)的光。
2. 光通過水樣：光束穿過待測水樣時，水中的溶解物質和懸浮顆粒會吸收特定波長的光。
3. 光譜檢測：經過水樣的光束被光譜儀接收，光譜儀通過檢測不同波長光的強度變化，記錄完整的光譜信息。
4. 數據分析：通過分析光譜中的吸收特征(“光紋”)，結合預設的水質模型和算法，計算出水樣的多種參數(如COD、TOC、氨氮等)。
二、關鍵技術實現
1. 光源選擇：通常使用閃爍氙燈或LED光源，因為它們能夠提供穩定的全光譜光。
2. 光譜儀設計：光譜儀是核心部件，可采用平場凹面全息光柵和MOS圖像探測器，能夠快速、高精度地記錄光譜。
3. 算法處理：利用化學計量學算法和AI算法，對光譜數據進行分析，從而實現多參數的同時測量。
4. 自動校準與補償：部分設備采用雙光束測量光路，通過參考通道和測量通道同時檢測光強，消除光源不穩定和光窗污染帶來的誤差。
三、 優勢與特點
1. 多參數同步測量：可同時檢測多種水質參數，如COD、TOC、氨氮、總磷等。
2. 無需化學試劑：基于光學原理，無需添加化學試劑，避免二次污染，降低維護成本。
3. 快速測量：測量周期短，部分設備可在10秒內完成測量。
4. 高精度與穩定性：通過先進的算法和硬件設計，確保測量結果的高精度和穩定性。
全光譜測量技術因其高效、環保和多參數檢測的特點，已成為水質監測領域的重要技術手段。
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