混浊度（turbidity）亦称不透明度，首要用于表明水或其他液体的不透明程度。当单色光经过含有悬浮粒子的液体时，悬浮粒子引起的光散射会使单色光的强度被衰减，其衰减量即可用来代表液体的混浊度。混浊度是个比值，其单位用ＮＴＵ来表明。丈量混浊度关于环境维护和日常日子具有重要意义。我国早在１９８６年就拟定了《日子饮用水卫生规范》（ＧＢ５７４９－８５），规则城市供水企业出厂饮用水的混浊度不得超越３ＮＴＵ。２００１年卫生部拟定的《日子饮用水卫生规范》又做出了更严厉的规则，要求饮用水的混浊度有必要到达１ＮＴＵ才符合要求。丈量混浊度的办法是选用浊度仪（ｔｕｒｂｉｍｅｔｅｒ），又称浊度计。传统浊度仪的测验功能比较差并且功用单一，无法满意现代丈量的需求。近年来，从国外引入的在线浊度仪因价格昂贵也难以很多推行（例如意大利哈纳公司的产品价格就高达７万元～１２万元人民币）。最近，美国霍尼韦尔（Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ）公司推出了ＡＰＭＳ－１０Ｇ型带微处理器和单线接口的智能化混浊度传感器，该传感器能一起丈量液体的混浊度、电导和温度，可用来规划多参数在线检测体系，因而可广泛运用于水质净化，清洗设备及化工、食物、医疗卫生等部分中。
１、ＡＰＭＳ－１０Ｇ的功能特色
ＡＰＭＳ－１０Ｇ内含混浊度传感器、电导传感器、温度传感器、Ａ／Ｄ转化器、微处理器（μＰ）和单线Ｉ／Ｏ接口，能直接丈量液体的混浊度、电导及温度并转化成数字输出。它是根据软件的虚拟传感器，需求运用Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ公司的专用软件来完结检测使命（不包含操控）。ＡＰＭＳ－１０Ｇ的混浊度丈量成果实际上是散射光强与发射光强之比，其输出规模是０～４０００ＮＴＵ（对应的输出数据为０．０３～１０），呼应时刻为１．３ｓ。丈量电导的规模是０．０００１ｍＳ～１５ｍＳ（所对应的输出数据为４～２５５），ｍＳ表明毫西门子。由于电导与电阻呈倒数联系，故所对应的电阻值为１０ＭΩ～１ｋΩ。丈量电导的呼应时刻为０．８５ｓ。丈量混浊度及电导的差错均为±３个字。丈量温度规模是＋６８°Ｆ～＋１４０°Ｆ（即＋２０℃～＋６０℃），重复性差错小于±４°Ｆ，呼应时刻为０．０３ｓ，到达安稳的时刻为４ｍｉｎ。
ＡＰＭＳ－１０Ｇ可经过９脚ＲＳ－２３２接口与核算机相连，核算机作为主机，传感器作业在从机形式。通讯速率为２４００ｂ／ｓ。
ＡＰＭＳ－１０Ｇ选用８Ｖ～３０Ｖ直流电源供电，电源电流为１６ｍＡ（典型值）。最大外形尺寸为φ３９．４ｍｍ×６０．７ｍｍ。
２、ＡＰＭＳ－１０Ｇ的丈量原理
ＡＰＭＳ－１０Ｇ的内部框图如图１所示，３个引出端别离为电源端（ＵＣＣ）、地（ＧＮＤ）和单线输入／输出接口（Ｉ／Ｏ）。内部首要包含四部分：第一是混浊度传感器部分，包含红外ＬＥＤ驱动操控电路、红外光源、发射光探测器、散射光探测器和Ａ／Ｄ转化器Ⅰ；第二是电导传感器部分，含镀镍不锈钢探针、电导丈量电路和Ａ／Ｄ转化器Ⅱ；第三部分和第四部分别离是热敏电阻温度传感器和微处理器（μＰ）部分。
２．１ 混浊度丈量原理
丈量混浊度的原理图如图２所示。丈量时，将传感器的正面浸入被测液体，使液体进入凹槽中。然后选用波长为９２５ｎｍ的红外发光二极管（ＬＥＤ）做光源，并由红外ＬＥＤ驱动操控电路使之发射红外光，最终让红外光穿过液体射到散射光探测器上。由于散射光探测器与发射光探测器相互笔直，因而它只能接纳被测液体中细小颗粒所散射来的光线。再把两路光电信号别离送至Δ－Σ式Ａ／Ｄ转化器Ⅰ转化成数字量，最终经过μＰ核算出散射光强与发射光强的比值，即为被测混浊度。
在含有ｆｏｒｍａｚｉｎ（一种呈悬浮状况并具有光学特性的化学聚合物颗粒）的规范体试样中，实测ＡＰＭＳ－１０Ｇ的比率输出特性曲线如图３所示。丈量应在室温下进行，以作为传感器的标定办法。
２．２ 电导丈量
丈量混浊度只能反映出液体中悬浮固体微粒的多少，导电性则取决于溶解于液体中离子数量的多少。例如当水中放入清洁剂时，其导电性将变好，电导值变大，因而丈量出电导值即可断定液体的导电性。ＡＰＭＳ－１０Ｇ首先由两个镀镍不锈钢探针宣布低压沟通电压信号，然后经过检测液体中的电流信号来核算电导值，核算公式为：
Ｇ＝Ｉ／Ｕ
该电导信号经过Δ－Σ式Ａ／Ｄ转化器Ⅱ转化成数字量后即可送给μＰ。电导传感器的输出特性曲线图４所示。
２．３ 温度丈量
ＡＰＭＳ－１０Ｇ选用一只热敏电阻来丈量温度，温度脉冲信号被送到μＰ中，测温规模为＋６８°Ｆ～＋１４０°Ｆ（对应值为＋２０℃～＋６０℃）。
２．４ 微处理器
ＡＰＭＳ－１０Ｇ中的微处理器首要用于将４路信号（发射信号、散射信号、电导信号和温度信号）转化成数字信号，并经过ＲＳ－２３２串行接口将数据传输给外部主操控器。该传感器没有模拟信号输出，必要时，用户可经过外部Δ－Σ式Ｄ／Ａ转化器来取得传感器的模拟输出。
３、ＡＰＭＳ－ＫＩＴ．ｅｘｅ软件及通讯协议
Ｈｏｎｙｗｅｌｌ公司专门为ＡＰＭＳ－１０Ｇ规划了一套ＡＰＭＳ－ＫＩＴ．ｅｘｅ软件，以作为传感器与核算机进行通讯的载体，其首要使命是完结丈量和进行数据处理，而操控体系软件则要由用户自行规划。其字符格局首先是开始位，然后是８个数据位（数据０～数据７），最终是中止位。传送一个字符需４．１６ｍｓ。
表1 传感器输入的信息格局
该传感器的信息格局有两种：一种是传感器输入信息，另一种是传感器输出信息。传感器输入的信息格局见表１所列。它只要３种有用的信息，字符１、字符２和字符３别离对应于信息方针、传感器代码和校验和。
４、运用留意事项
ＡＰＭＳ－１０Ｇ经过９脚ＲＳ－２３２插座连到核算机，接线方法如图５所示。Ｉ／Ｏ端应接一只下拉电阻，以使总线上无信号时为０Ｖ。传感器的输出阻抗为４４０Ω～５４０Ω。ＲＳ－２３２接口是用＋５Ｖ代表逻辑１，用０Ｖ代表逻辑０的逻辑信号。
运用ＡＰＭＳ－１０Ｇ型混浊度传感器时，需求留意以下几点：
（１）该传感器未加反向电压维护措施，因而，电源电压反接或许损坏传感器。
（２）传感器的反面没有密封，因而，应防止水或其它杂质进入传感器和连接器内部。进入传感器的水分在传感器的光学外表浓缩会改动混浊度读数。进水严峻时会形成永久性危害。别的，假如没有对传感器的电气部分进行维护，就不要清洗或浸泡传感器。
（３）在运用过程中，传感器的光面应坚持湿润。
（４）该传感器内含光学灵敏元件，因而应防止与未加静电放电（ＥＳＤ）维护的终端相触摸。
（５）需求留意的是，液体中的气泡也会发生光学散射效应，其效果效果与悬浮微粒相同。
该混浊度传感器关于气泡、泡沫和肥皂泡适当灵敏，大泡沫会引起输出毛刺，使外表严峻跳数，即便小气泡，也简单形成读数差错，因而应保证传感器与外部环境的阻隔，并不被泡沫影响，避免得到过错的混浊度读数。清洗带该传感器的设备时，有必要小心肠放置传感器，必要时可增加泡沫分离器。另一种办法是将搅动体系封闭一段时刻，使泡沫上升到传感器上面。
实际上，这种传感器关于泡沫的灵敏性也具有特别用处。一种运用是丈量流量，泡沫的存在便是一种很好的指示器，它能指示液体活动，因而，可省去流量表或许压力传感器。
（６）由于很多污物和外部物体能堵塞光线途径，然后影响混浊度的丈量，因而传感器不要放在有沉淀物的当地。
（７）由于该混浊度传感器选用的是红外线光源，因而有必要考虑传感器的避光问题。由于太阳光或许其它外部杂散光都会影响传感器的输出。
（８）固体含量过高也会污染传感器。偶然使清洁过的水从传感器流过几分钟，有助于坚持传感器的清洁。传感器的光学外表成分是多磺酸盐，这是一种在洗碗机中常用的非活性资料。多磺酸盐在加热、强碱性环境下，不会发生剧烈的反响、裂缝或许褪色。
责任编辑：gt
