Spektroskobik su kalitesi analizi prensibi, ultraviyole içindeki su örneklerinin spektral verilerini görünür ışık dalga boyu aralığına kadar ölçmektir ve hassas algoritma modellerine dayalı emilim spektral özelliklerini analiz etmektir. Aynı anda TOC, COD, NO3-N, NO2-N, renk ve bulanıklık gibi çeşitli su kalitesi parametrelerini ölçebilir.
Spektroskobik su kalitesi analizi prensibi, ultraviyole içindeki su örneğinin spektral verilerini görünür ışık dalga boyu aralığına kadar ölçmektir. Hassas algoritma modellerine dayanarak, emilim spektral özellikleri analiz edilir ve TOC, COD, NO3-N, NO2-N, renk ve bulanıklık gibi çeşitli su kalitesi parametreleri aynı anda ölçülebilir. Uygulama prensibinin özü, farklı bileşen faktörlerinin farklı dalga boyu bantlarında farklı emilim özelliklerine sahip olmasıdır. Örneğin, nitrat azot ve nitrit azot emilimi esas olarak 250 nm'nin altında gerçekleşirken, kimyasal oksijen talebi ve organik madde esas olarak 400 nm'nin altındaki ultraviyole dalga boyu aralığında ortaya çıkar. Görünür ışık bölgesinde renk ve bulanıklık ölçülür. Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi.

Şekil 1 farklı kirletici bileşenlerin spektral emilim özellikleri
Yaygın olarak kullanılan spektral su kalitesi ölçüm ve analiz sisteminin bileşimi aşağıdaki şekilde gösterilmektedir. Geniş bantlı ışık demeti ilk olarak paralel ışığa kolimatör lens tarafından dönüştürülür, örnek hücredeki su örneğinden geçer ve daha sonra odaklama lensi ile odaklanır ve spektrometreye birleştirilir. Ultraviyole görünür ışık, optik sinyallerin dönüşümünü tamamlamak için dedektörde ışınlanan tek dalga boylu ışınlara dağıtılır. Algoritma kalibrasyonu ve diğer işlemler ile birlikte, su kalitesi bileşenlerinin ölçümü elde edilir. Bu sistem çok faktörlü ölçüm için uygundur. Tek faktörlü ölçüm için, spektrometre bir fotodedektör ile değiştirilebilir ve sabit bir dalga boyunda ışık yoğunluğu sinyalinin ölçümü elde edilebilir.

Spektrometrik su kalitesi ölçüm sisteminin şekil 2 şematik diyagramı
Spektral sinyallerin ölçümü aslında emiciliğin ölçümüdür. Su örneğinden geçen ışık sinyali, lambert-bira kanunu denklemine göre içindeki maddelerin konsantrasyonuyla ilgilidir:
Absorbans A = log (Io/I) = K * C * OPL
Örnekleme sırasında elde edilen spektral sinyallerden moleküler spektroskopi teknolojisi ve chemometrik algoritmaları birleştirerek, kirlilik göstergelerinin konsantrasyon bilgisi doğru ve kapsamlı bir şekilde elde edilebilir. Brolight üst düzey bilgisayar yazılımı temel tek faktörlü konsantrasyon modellemesini destekleyebilir. Birden fazla faktör analizi için, müşterilerin spektral verilere dayalı ikincil gelişme yapması gerekir.


Şekil 3 KMnO4 farklı konsantrasyonlarda absorbans eğrileri ve konsantrasyon hesaplaması
Sistemdeki ışık kaynakları BIM-6213 deuterium-tungsten lamba kaynağı veya SIM-6205 yanıp sönen xenon lamba kaynağı olabilir. Eski istikrarlı bir ultraviyole görünür spektrum sağlar ve laboratuvar su kalitesi algılama araçlarında kullanılabilir, ikincisi ise ultraviyole görünür darbeli spektrumlar sunar ve küçük taşınabilir cihazlara entegrasyon için daha uygundur. Spektrometre geleneksel BIM-6002A minyatür spektrometreyi seçebilir. Bir prob tipi alete entegre edilmesi gerekiyorsa, BIM-6511 MINI spektrometre seçilebilir.

Prob tipi su kalitesi ölçüm sisteminin şekil 4 şematik diyagramı
Spektrofotometrik su kalitesi analizi hızlı yanıt avantajlarına sahiptirNse, reaktiflere gerek yok, ikincil kirlilik yok, düşük bakım maliyeti ve çoklu faktörleri ölçebilme yeteneği. Yağmur suyu ve kanalizasyon boru hatlarının ve nehir ve göl çıkışlarının hızlı çevrimiçi izlenmesi gibi çevrimiçi algılama senaryoları için son derece uygundur.