マルチパラメータ水質監視測定器の核心的な動作原理は「パラメータ別センシング検出+信号変換処理+データ出力統合」であり、異なる原理のセンサを通じて水質指標を的確に測定し、さらにデータを統一的に処理し、具体的には以下の通りである:
一、コアロジック:パラメータ別ターゲット検出
計器は多種の独立センサを内蔵し、各センサは水質パラメータ(例えばpH、溶存酸素、濁度など)に対応し、専属検出原理を通じてパラメータ信号を捕捉し、互いに干渉しない。
センサは直接水サンプルに接触し(あるいは流通池を通じて間接的に接触する)、物理、化学あるいは電気化学反応を利用して、水質パラメータの変化を測定可能な電気信号(例えば電圧、電流、抵抗、光信号など)に転化する。
核心は「パラメータ1センシング機構」であり、各指標の検出精度と特異性を確保する。
二、重要な一環:信号変換とデータ処理
信号変換:センサーが出力する元の電気信号は微弱で干渉を受けやすく、計器内蔵の信号増幅モジュール、フィルタモジュールを通じて、信号を増幅してノイズを取り除き、標準電気信号(例えば4-20 mA電流信号、0-5 V電圧信号)に変換する。
データの校正と計算:計器内部に記憶された校正曲線(標準溶液校正プリセットによる)と結合し、標準電気信号を対応する水質パラメータ値(例えばpH値、溶存酸素濃度mg/L)に換算する。
データ統合:すべてのパラメータの測定結果をまとめ、ディスプレイを通じてリアルタイムに表示するか、通信インタフェース(RS 485、イーサネットなど)を通じてデータプラットフォームにアップロードし、同時に測定時間、作業状況などの情報を記録する。
三、典型的なパラメータ検出原理(コアセンシング機構)
pH値:ガラス電極法を採用し、電極が水サンプルと接触した後、pH値に関連する電位差が発生し、電位差を測定することによりpH値を換算する。
溶存酸素:常用蛍光法またはクラーク電極法、蛍光法は蛍光強度減衰量によって酸素濃度を反映し、電極法は電気化学酸化還元反応によって発生した電流は酸素濃度に比例する。
濁度:散乱光原理を利用して、水サンプル中の懸濁粒子は入射光を散乱し、散乱光強度換算濁度値(NTU)を測定する。
導電率:水サンプル中のイオンの導電能力を測定し、電極間の抵抗変化により導電率値(μS/cm)に変換する。
アンモニア窒素/総リンなどの栄養塩:電極法または光学比色法を採用し、電極法はイオン選択性電極を通じて特定のイオン信号を捕捉し、比色法は化学反応による色の濃淡と濃度の関係を通じて数値を計算する。