濁度傳感器的校準步驟

校準濁度傳感器是確保測量精度的核心步驟，需根據傳感器類型（散射光法、透射-散射法等）、量程及應用場景選擇合適的校準方法。

一、校準前的核心準備工作

1. 明確校準依據與工具

 - 校準標準：優先采用 福爾馬肼（Formazin）標準濁度溶液（國際通用標準，單位為NTU或FNU），需根據傳感器量程選擇濃度（如0 NTU、10 NTU、100 NTU、500 NTU、1000 NTU等）。注意：標準溶液需在有效期內（通常開封后1個月內使用，未開封可保存6~12個月），避免陽光直射和污染。

 - 輔助工具：

 - 潔凈的校準杯/流通池（與傳感器適配，避免劃痕或殘留污染物）；

 - 無絨布或專用鏡頭紙（清潔傳感器鏡頭和校準杯）； - 移液器或移液管（精確取用標準溶液，避免交叉污染）；

 - 溫度計（確保校準環境溫度穩定，通常建議20~25℃，溫差≤±2℃）；

 - 校準軟件或設備操作面板（用于輸入標準值、保存校準參數）。

 2. 傳感器與環境預處理

 - 清潔傳感器：用純水沖洗鏡頭，再用鏡頭紙輕擦表面，去除油污、指紋或沉積物（避免劃傷光學鏡頭）。

 - 穩定環境：校準需在無強光直射、無劇烈振動、無電磁干擾的環境中進行（光線和振動會干擾光信號檢測）。

 - 預熱設備：接通傳感器電源，預熱15~30分鐘（尤其高精度傳感器），確保電路和光學系統穩定。

 二、校準核心步驟（以常用“零點+多點校準”為例）

步驟1：零點校準（0 NTU校準）

 - 目的：消除傳感器暗電流、背景光等基線誤差，是所有校準的基礎。

 - 操作： 1. 取 0 NTU標準溶液（通常為經0.2μm濾膜過濾的純水，或廠商提供的專用零點溶液），緩慢倒入校準杯/流通池，避免產生氣泡（氣泡會散射光線，導致零點偏高）。 

2. 將傳感器探頭浸入溶液中（浸入式），或讓溶液充滿流通池（流通式），確保鏡頭浸沒且無氣泡附著在鏡頭表面（可輕輕敲擊校準杯排出氣泡）。

 3. 等待讀數穩定（通常1~5分鐘，視傳感器響應速度而定），記錄當前顯示值。

 4. 進入設備校準模式，選擇“零點校準”，確認后設備會將當前值修正為0 NTU。

 - 關鍵注意：若零點校準后顯示值仍偏離0 NTU（如>±0.5 NTU），需重新清潔鏡頭和校準杯，檢查是否有氣泡或溶液污染，必要時更換新的0 NTU溶液。

 步驟2：量程校準（單點或多點校準）

 - 目的：修正傳感器的線性誤差，確保全量程內測量準確。根據精度需求選擇單點（低精度場景）或多點校準（高精度場景，如量程>100 NTU時建議≥2個點）。

 （1）單點校準（適用于量程較小或常規監控）

 - 選擇 接近常用測量上限的標準溶液（如量程0~100 NTU，選100 NTU溶液）。

 - 操作：

 1. 倒出零點溶液，用待校準濃度的標準溶液沖洗校準杯2~3次（避免殘留污染），再裝滿溶液（無氣泡）。

 2. 將傳感器放入溶液，等待讀數穩定（比零點校準時間略長，因高濃度溶液需更久平衡）。 

3. 進入校準模式，選擇“量程校準”，輸入當前標準溶液的濃度值（如100 NTU），設備會自動擬合校準曲線。 

2）多點校準（適用于高精度測量或寬量程傳感器）

 - 選擇 覆蓋量程的2~3個標準點（如0~1000 NTU量程，可選100 NTU、500 NTU、1000 NTU），按濃度從低到高依次校準。

 - 操作： 

1. 完成零點校準后，先校準低濃度點（如100 NTU）：按單點校準步驟操作，輸入100 NTU并保存。

 2. 更換為更高濃度溶液（如500 NTU），重復沖洗、裝液、穩定讀數步驟，輸入500 NTU并保存。 

3. 若需第三點，繼續校準最高濃度點（如1000 NTU），確保各點校準后設備顯示值與標準值偏差≤傳感器精度要求（如±1%或±2%FS）。

 步驟3：校準驗證

 - 校準完成后，需用未參與校準的標準溶液（或中間濃度點）驗證精度：

 - 例如：用50 NTU溶液測試（若校準點為0、100 NTU），若顯示值在48~52 NTU（假設精度±4%），則校準有效；

 - 若偏差過大（超過允許誤差），需重新檢查標準溶液濃度、是否有氣泡，或重復校準步驟。 

三、不同類型傳感器的校準差異

1. 散射光法傳感器

- 校準重點：確保標準溶液均勻（福爾馬肼溶液需提前搖勻，避免沉降），鏡頭與溶液界面無氣泡（氣泡會增強散射信號，導致讀數偏高）。

 2. 透射-散射法（濁度較高場景）

 - 需同時關注透射光和散射光的校準，建議多點校準覆蓋低、中、高濁度段，避免高濃度時透射光衰減導致的非線性誤差。

 3. 在線流通式傳感器 - 校準前需用標準溶液沖洗流通管道，排除殘留水樣，確保管道內充滿標準溶液且無氣泡（可通過排氣閥放氣）。

 四、校準后注意事項

1. 記錄與存檔：詳細記錄校準日期、標準溶液濃度及批號、校準前后讀數、環境溫度、操作人員等信息，用于追溯和下次校準參考。

 2. 校準周期：結合維護周期執行（見前文），高污染環境每1~3個月校準1次，低污染環境每3~12個月校準1次；若傳感器經過維修、劇烈碰撞或讀數異常，需立即重新校準。

 3. 標準溶液保存：剩余標準溶液需密封后避光冷藏（2~8℃），標注開封日期，過期或渾濁的溶液需廢棄（不可用于校準）。

校準成功的關鍵原則

 - 清潔優先：鏡頭、校準杯、標準溶液的潔凈度直接影響校準精度，需避免污染和氣泡；

 - 標準可靠：必須使用合規的福爾馬肼標準溶液，不可用自來水或非標準溶液替代；

 - 步驟規范：按“零點→低量程→高量程”順序校準，確保每個點讀數穩定后再確認；

 - 驗證必做：校準后用中間點驗證，避免因操作失誤導致校準失效。 

通過以上步驟，可有效保證濁度傳感器的測量精度，滿足水質監測、工業控制等場景的需求。