Como herramienta importante en el campo del monitoreo ambiental y el tratamiento del agua, la precisión y fiabilidad de los resultados de las pruebas afectan directamente la cientificidad de la evaluación de la calidad del agua. Sin embargo, muchos factores en el uso real pueden interferir con los resultados de las pruebas, lo que requiere un análisis exhaustivo del rendimiento del instrumento, las condiciones ambientales, las especificaciones de operación, el procesamiento de muestras y el procesamiento de datos. La siguiente es una exposición sistemática de los factores que influyen en el velocímetro de Seguridad de la calidad del agua.

I. efectos del propio rendimiento del instrumento

1. precisión y estabilidad de los sensores

Los componentes centrales del velocímetro (como sensores electroquímicos, sondas espectrales, etc.) afectan directamente la precisión de la detección. La sensibilidad, la resolución y la estabilidad a largo plazo del sensor determinan la capacidad de respuesta del instrumento a las bajas concentraciones de contaminantes. Por ejemplo, si los electrodos selectivos de iones de metales pesados tienen problemas de sensibilidad cruzada, pueden conducir a la detección errónea de plasma de cobre y zinc; Por su parte, el desplazamiento de la longitud de onda de la sonda espectral ultravioleta afectará a la determinación del COD (demanda química de oxígeno).

2. calibración y deriva de la línea de base

La calibración irregular del instrumento o los métodos de calibración inadecuados (como la concentración inexacta de la solución estándar y la compensación insuficiente de la temperatura) pueden conducir a la deriva de la línea de base. Por ejemplo, si el electrodo de pH no está calibrado con un amortiguador, la desviación de medición puede superar las ± 0,5 unidades debido al envejecimiento o la contaminación del electrodo. Además, algunos velocímetros dependen de curvas estándar incorporadas, que pueden causar errores del sistema si no se optimizan en función del tipo de agua (como aguas superficiales, aguas residuales).

3. el límite de detección coincide con el rango

El límite de detección del instrumento debe coincidir con la concentración de contaminantes objetivo. Por ejemplo, el límite de detección a bajo de algunos detectores portátiles de nitrógeno amoniacal es de 0,1 mg / l, si se utilizan para la detección de agua potable de concentración ultra baja, puede ocultar el valor real debido al ruido de la señal; Por su parte, las muestras de agua de alta turbidez que excedan el rango del sensor de turbidez pueden causar desbordamiento de datos o errores no lineales.

II. interferencia de factores ambientales

1. temperatura y humedad

Los cambios de temperatura pueden afectar la velocidad de reacción electroquímica y la intensidad de la señal óptica. Por ejemplo, la reacción de digestión del velocímetro de COD debe llevarse a cabo a una temperatura específica (por ejemplo, 150 ° c), y las fluctuaciones de la temperatura ambiente pueden causar una digestión incompleta; En la detección de conductividad eléctrica, por cada aumento de la temperatura del agua de 1 ° c, la conductividad eléctrica aumenta en aproximadamente un 2%, si el instrumento no se compensa automáticamente, debe corregirse manualmente. Además, un ambiente de alta humedad puede desencadenar la condensación de la placa de circuito, causando cortocircuitos o interferencia de señal.

2. interferencia electromagnética y estabilidad de la fuente de alimentación

La mayoría de los velocímetros portátiles se alimentan de baterías, pero puede haber campos magnéticos eléctricos fuertes en el lugar (como estaciones de bombeo, equipos de alta tensión), lo que resulta en distorsiones en el módulo de conversión ad o señales de transmisión inalámbrica. La inestabilidad del voltaje de la fuente de alimentación (como el uso de un generador para suministrar energía) puede afectar la intensidad de la fuente de luz o el suministro de energía del sensor, causando fluctuaciones de datos.

3. luz y polvo

Los acelerómetros ópticos (como la detección de nitrógeno amoniacal por método colorimétrico) son sensibles a la luz ambiental, y la luz fuerte o la sombra pueden causar errores de absorción; Cuando el polvo entra en el sistema de camino óptico, dispersa la luz y reduce la relación señal - ruido. Cuando se utiliza en el campo, la arena y el polvo pueden bloquear la salida de calor del instrumento, lo que resulta en sobrecalentamiento de los componentes internos.

III. normas de funcionamiento y errores humanos

1. muestreo y preprocesamiento

- ubicación y tiempo de muestreo: el no muestreo estratificado verticalmente o la mezcla desigual pueden conducir a una representatividad insuficiente de las muestras de agua; Al retrasar la detección, la degradación microbiana o la reacción de precipitación pueden cambiar la concentración de contaminantes (como la atenuación del cloro residual).

- adición de reactivos: en la detección colorimétrica, se introducen interferencias químicas en el error de dosis del reactivo (como la inestabilidad de la adición de gotas) o en el error de orden de mezcla (como la adición de un amortiguador sin antes).

- contaminación de los contenedores: la toma de muestras de agua de trazas de metales pesados con botellas de plástico sin limpiar puede ser baja o alta debido a la adsorción o disolución de los contenedores.

2. competencia operativa

La familiaridad del operador con la función del instrumento afecta directamente el resultado. Por ejemplo, ignorar el paso de humectación del electrodo puede causar una desviación de la lectura del ph; No limpiar la lente óptica de acuerdo con las regulaciones puede causar dispersión de la luz y reducir la precisión de la medición de turbidez. Algunos instrumentos necesitan introducir manualmente los parámetros (como el volumen de la muestra de agua y el tiempo de digestión), y el error de entrada amplificará directamente el error.

IV. propiedades de las muestras y efectos de matriz complejos

1. diferencias en los tipos de agua

La composición de las aguas superficiales, las aguas residuales y las aguas residuales industriales es significativamente diferente. Por ejemplo, las altas concentraciones de suspensión en las aguas residuales pueden bloquear la película de diálisis del sensor e interferir con la determinación del oxígeno disuelto; Los complejos en las aguas residuales industriales, como el edta, pueden ocultar iones de metales pesados, lo que conduce a la falla de los electrodos selectivos.

2. convivencia de sustancias perturbadoras

Interferencia química: el cloro residual puede oxidar NH para producir nitratos e interferir con la detección de nitrógeno amoniacal; El ácido húmico en el agua formará un complejo con aluminio, lo que afectará el resultado de la titulación del aluminio total.

Interferencia física: las partículas suspendidas en muestras de agua de alta turbidez dispersarán la luz y reducirán la precisión de la absorción ultravioleta para medir el cod; La adhesión de burbujas a la superficie del electrodo puede desencadenar señales potenciales falsas.

3. actividad microbiana

En muestras de agua no esterilizadas, el metabolismo microbiano puede cambiar la concentración de contaminantes. Por ejemplo, las bacterias nitrificantes pueden convertir el nitrógeno amoniacal en nitrógeno nitroso, lo que hace que los resultados de la medición rápida del nitrógeno amoniacal sean bajos con el tiempo de almacenamiento prolongado.

V. procesamiento de datos y limitaciones algorítmicas

1. modelo de conversión y computación de señales

Algunos velocímetros se basan en fórmulas empíricas o modelos simplificados (como el método de comparación de color de longitud de una sola ola) y no pueden eliminar la interferencia de fondo. Por ejemplo, la inhibición del ácido ascórbico en la reacción de color del molibdato de amonio en la prueba de fósforo total puede juzgarse erróneamente como una disminución de la concentración. Además, el convertidor ad de baja resolución puede clasificar la señal débil como ruido, lo que resulta en una distorsión de los datos.

2. corrección en blanco y falta de control de calidad

Es difícil juzgar la desviación del sistema de los resultados de las pruebas sin utilizar controles en blanco (como el ajuste de agua pura a cero) o muestras de control de calidad (como la prueba de recuperación del método de adición estándar). Por ejemplo, cuando se detecta clorofila a por fluorescencia, si la fluorescencia de fondo del instrumento no se corrige, el aumento de la fluorescencia causado por el envejecimiento del instrumento puede juzgarse erróneamente como un aumento de la concentración.

VI. mantenimiento y gestión de consumibles

1. envejecimiento y limpieza de sensores

La contaminación de la superficie del sensor electroquímico con aceite o Biopelícula reducirá la velocidad de respuesta; Después de un uso a largo plazo, la película de vidrio del electrodo de pH puede retrasar la respuesta debido al desgaste. La limpieza regular (como la limpieza por ultrasonido) y la calibración son claves para mantener el rendimiento.

2. eficacia del reactivo

Los agentes de color caducados (como el reactivo de fenoles para medir el nitrógeno amoniacal) pueden ser incompletas debido al deterioro oxidativo; La evaporación o contaminación de la solución tampón puede cambiar el entorno de pH y afectar el equilibrio de la reacción. El almacenamiento de consumibles debe protegerse de la luz, baja temperatura y sellarse.