水質分析儀的用途和工作原理
水質分析儀可廣泛應用于電廠，純凈水廠，水生植物，生活污水處理廠，飲料裝置，環(huán)保部門，工業(yè)用水，水產(chǎn)養(yǎng)殖，紡織，釀酒工業(yè)和醫(yī)藥工業(yè)，疫情劃分部門，醫(yī)院等部門的離子參數(shù)測定。飲用水主要考慮到對人類健康的影響：除了物理和化學指標外，水質標準還包括微生物指標：對于工業(yè)用水，檢查這是否會影響產(chǎn)品質量或容易損壞容器和管道。
水質分析儀主要采用離子選擇性電極測量，實現(xiàn)準確檢測。儀器上的電極：pH，氟，鈉，鉀，鈣，鎂和參比電極。每個電有離子選擇性膜，其與待測樣品中的相應離子反應。該膜是離子交換劑，其與離子電荷反應以改變膜電位并且可以檢測樣品和膜之間的電勢。。在膜的兩側檢測到的兩個電位差產(chǎn)生電流。樣品，參比電極和參比電極液構成“環(huán)”側，膜，內(nèi)電極液和內(nèi)電極在另一側。
內(nèi)電極溶液和樣品之間的離子濃度的差異在工作電極的膜上產(chǎn)生電化學電壓，并且電壓通過高導電內(nèi)部電極傳導到放大器，并且參比電極也連接到放大器它連接到指向的位置。通過檢測已知離子濃度的標準溶液并檢測樣品中的離子濃度來獲得校準曲線。
當測試離子與溶液中的電極接觸時，離子移動到離子選擇性電極基板的含水層。轉移的離子的電荷變化存在潛在的變化，這改變了膜的面之間的電勢，從而在測量電極和參比電極之間產(chǎn)生電勢差。
一般水質分析儀的原則是通過電化學反應或化學反應參與相當于水的物質，然后通過顏色，滴定，電導率測量等計算與水相對應的物質的含量。
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是不是每次測量一個新的項目前都必須做校準? 這個是不一定需要的，盡量將每次校準的state存入VNA，名字可以為校準狀態(tài)，例如頻率范圍，輸入激勵功率等。如果有新的測試項目，但是它的測試條件和已有狀態(tài)相似，且loadstate后，檢查校準狀態(tài)良好，就可用使用以前的校準狀態(tài)，而不需要重新校準。 將校準state保存并調(diào)用的好處在于：CalibrationKit也是有使用壽命的，多次的校準，會是的校準件多次和校準電纜接觸，可能污染校準件，使得校準件特性發(fā)生改變，影響下一次校準。 盡量養(yǎng)成如下習慣：將網(wǎng)絡分析儀的port不用的時候加上防塵套;對測試電纜進行標號，使得VNA每個port盡可能固定連接某個電纜;對測試電纜不用時，也需要加上防塵套;盡量不用很臟的測試電纜等。 VNA的校準是精確測量前必要的準備。 以單端口DUT測量為例，測試模型參考oneporterrormodel， 由于VNA的輸出和DUT的待測輸入一般都存在中間過渡件/連接件，使得理想網(wǎng)絡分析儀的測試平面和DUT的待測平面間出現(xiàn)了一個誤差網(wǎng)絡。對于單端口誤差模型，有三個誤差項。為了求解三個誤差項，由線性矩陣理論，需要建立三個不相關的方程來求解。校準的原理就是建立這三個方程。 通過在測試面加入三個已知特性的校準件，例如開路件，反射系數(shù)理論上為1，短路件，反射系數(shù)理論上為-1，負載件反射系數(shù)理論上為0。通過VNA測量這三個校準件，得到實際測量結果。也就得到包含三個誤差模型的線性方程，通過求解就能得到三個誤差項。在后續(xù)的測量中，在直接獲得的測試結果中，先通過數(shù)學運算，消除三個誤差項帶來的影響，顯示給用戶的就是校準后DUT的特性。 當然兩端口誤差模型更加復雜，分為正向和反向，正向具有6個誤差項，反向也有6個誤差項，總共有12個誤差項需要求解，求解方法可用參考“RFMeasurementofDieandPackages” 當然一般網(wǎng)絡分析儀提供的二端口矢量校準方法為SOLT，通過單端口的分析，其實校準件的本質是建立誤差模型方程，選擇不同已知反射系數(shù)的校準件，就得到了很多不同的校準方法，例如LRM，LRRM，TRL等等。 當然校準的本質也是去嵌入（De-embedding）的過程，去嵌入的本質得到誤差網(wǎng)絡的S參數(shù)，通過轉換到T參數(shù)，運用級聯(lián)運算進行消除。去嵌入還能夠消除非傳輸線網(wǎng)絡的S參數(shù)，應用也比校準廣泛。 實際校準的方法： 盡管一般VNA的UserGuider上都有儀器校準的方法，但是還有很多細節(jié)需要注意的： 1.設定測試參數(shù) 選擇測試頻率范圍：一般的頻率范圍要稍微大于測試指標規(guī)定的范圍，選擇VNAPort激勵功率，對于無源器件，可以選擇稍微大的激勵功率，例如0dBm，但是對于測試Amplifier等小信號器件，一般激勵信號要小于器件的1dB壓縮點，對于PowerAmplifier等大功率器件，需要減小VNA的輸入信號功率，同時要在PA的輸出和VNA的輸入間加入衰減器。但是過分減小VNA的輸入信號功率，可能會使得S11和S22測量誤差增大。如果對于多端口VNA，還需要選擇測試port 2.選擇校準件，選擇校準方法，通過儀器校準的Guide完成校準 每個公司都有不同的規(guī)格的校準件，例如N型的，SMA型的，這個在校準之前一定要選擇好，這個是因為廠家提供的校準件，開路短路負載等也不是理想的反射系數(shù)分別為1，-1和0。同公司的VNA中會定義校準件，將校準件的特性預先存入VNA，以便校準時求解誤差方程。因此，如果校準件選擇不當，校準的意義也就沒有了。 在校準過程中，顯示format對于校準是沒有影響的，可用選擇顯示S11或者S21，顯示可用為VSWR或者SmithChart，這個不影響校準。 已SOLT為例，首先進行單端口校準，分別將開路短路負載加至VNA的port1和port2，按照儀器指示進行完成校準，再連接Thru件，完成直通校準。 3.校準結果檢查 這一步不是必須的，但個人覺得作為一個優(yōu)秀的射頻工程師，這一步是至關重要的。 開路校準特性的檢查：校準完成后，將開路件取下，顯示S11和S22的SmithChart，良好的校準使得測試顯示曲線在整個測量頻率范圍內(nèi)都在SmithChart的開路點 負載校準特性的檢查：校準完成后，將測試端口連接負載件，測試S11和S22的SmithChart，良好的校準使得測試曲線在整個測量頻率范圍內(nèi)都在SmithChart的中心點 直通檢查：校準完成后，將兩端口連接Thru件，測試S12或者S21的dB曲線，良好的校準使得測試曲線在整個頻率范圍內(nèi)平坦，且都在0dB。
可用于測定污水中的濁度、色度、懸浮物、余氯、總氯、化合氯、二氧化氯、溶解氧、氨氮（以N計）、亞硝酸鹽（以N計）、鉻、鐵、錳、銅、鎳、鋅、硫酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽氮、陰離子洗滌劑、臭及COD等參數(shù)，同時為用戶保留1個空白，用戶可根據(jù)自己的要求，以百分比的形式標定使用，為客戶提供了方便。本儀器可廣泛用于水廠、食品、化工、冶金、環(huán)保及制藥行業(yè)等部門的污水檢測，是常用的實驗室儀器。
多參數(shù)水質分析儀適用于：
1.水源地監(jiān)測、環(huán)保監(jiān)測站，市政水處理過程，市政管網(wǎng)水質監(jiān)督，農(nóng)村自來水監(jiān)控；
2.循環(huán)冷卻水、泳池水運行管理、工業(yè)水源循環(huán)利用、工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖。
多參數(shù)水質分析儀儀器特點：
1.儀器采用4.3英寸彩色TFT屏，儀器界面友好，方便用戶操作。
2.儀器支持數(shù)據(jù)內(nèi)部大容量存儲，也可支持U盤存儲，儀器和U盤轉存，極大地方便客戶使用。
3.儀器支持200條曲線，同時儀器可根據(jù)測定范圍要求，定制高精度測定曲線，支持客戶建立分段曲線，分段系數(shù)K可根據(jù)測量濃度不同而不同，從而提高測量精度。
4.儀器采用ARM9主控芯片，操作界面流暢，反應速度快，內(nèi)部存儲容量大，內(nèi)存可達500M。
5.通過USB接口可向計算機傳輸數(shù)據(jù)，又可擴展藍牙無線傳輸（可選）
6.儀器可支持比色皿（高精度測量）、比色管（低精度測量）兩種比色方式。
7.儀器采用獨特高精度濾光系統(tǒng)，從而使儀器穩(wěn)定性和測量精度，較國內(nèi)同行業(yè)精度和穩(wěn)定性大大提升。
8.冷光源、窄帶干涉、光源壽命達10萬小時。
技術特點
內(nèi)置預制超過130條標準曲線，可對水和廢水中超過50多個指標進行分析；
儀器內(nèi)置方法都儲存了空白值，在進行樣品測量時被自動扣除。如無特殊需要，用戶不用自己做空白值扣除工作——節(jié)約試劑和實驗時間。
條形碼自動識別測試方法，操作簡單，快速，方便，避免測試錯誤；
強大的AQA分析質量控制程序，保證結果的準確性；
零點校正，濁度修正和波長的校驗，提高測試的精度；
可選配蓄電池，滿足應急及現(xiàn)場監(jiān)測；
配置RS232標準接口，能處理數(shù)據(jù)，并可免費升級分析方法，投資永遠不會過期；
多種測試方法通過德國DIN及美國USEPA認證，并在中國國家環(huán)境監(jiān)測總站通過檢測（有檢測報告）。
系統(tǒng)參數(shù)：
1) 同時消解樣品數(shù)量：≤ 4支；
2) 消解溫度控制范圍：≤200℃，時間控制范圍≤720分鐘，自動定時；
3) 曲線參數(shù)：每種指標各可設定100條測量曲線參數(shù)；
4) 數(shù)據(jù)存儲：每種參數(shù)各可存儲10000條測量數(shù)據(jù)；
5) 數(shù)據(jù)校準：1-7點校正模式，自動校正曲線值；
6) 環(huán)境溫度：（5 ~ 40）℃； 環(huán)境濕度：相對濕度＜ 85%（無冷凝）；
7) 工作電源：AC 220V±10% / 50Hz；DC 16V,20AH鋰電池；
特點:
1. 省時，每種參數(shù)檢測所需時間短。
2．可自動調(diào)零和1～5點自動校準。
3．標準光學玻璃樣槽互換性更強。
5．采用半導體發(fā)光器（專利申請?zhí)?9226785.2），其光源穩(wěn)定壽命長。
6．999次測量存儲功能。
7．日期顯示功能，每次存儲對應一個日期和時間，方便查詢。
8．可打印實驗結果。
9．全中文菜單，操作簡單易懂。
該產(chǎn)品將經(jīng)典的比色法與先進的計算機技術結合起來，應用微電腦光電子比色檢測原理取代傳統(tǒng)的目視比色法，消除了人為誤差，測量分辨率大大提高。實現(xiàn)了測定過程的自動化?？蓮V泛地應用于廠礦企業(yè)排污口監(jiān)測、城市污水處理工廠進出口監(jiān)測、江河湖泊水質監(jiān)測和污水治理設施過程控制之中。
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