油田污水浊度检测仪*

唐晓江 大庆油田钻探工程公司钻井二公司

油田污水浊度检测仪*

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油田污水浊度仪依据激光散射原理，选用波长为650 nm、功率为5 mW的激光模组作为入射光源，并以光电池为转能元件，以散射光信号作为采样信号；选用AD623模块作为前置放大器件，经12位A/D MAX186CCPP转换为数字信号，将数字信号传输至STC12C5A60S2单片机进行信号处理。激光浊度仪采用宽量程设计，设计量程可达到2 000 NTU，灵敏度为0.09 NTU。

油田污水；浊度；检测机理；电路设计；数据采集；U盘存储

1 检测机理

用硅光电池吸收与入射光成90°角的散射光来反映油田污水的浊度。为了达到所测污水浊度的准确性，本系统采用波长为650 nm的激光模组作为入射光源。根据光学理论可知入射光、透射光及散射光之间的关系

式中I为散射光强度；Io为入射光强度；Ir为透射光强度。

由于Ir=Ioe-KL，将其代入公式（1）中可得下式

式中K为水样浊度；L为光在水样中通过的光程。

根据数学等价无穷小的理论，当光程较短时，即e-KL近似为1-KL，则可得下式

由公式（3）得出结论：当样本浊度较小时，散射光与水样浊度K有近似线性关系。

2 总体设计思想

油田污水浊度仪依据激光散射原理，选用波长为650 nm、功率为5 mW的激光模组作为入射光源，并以光电池为转能元件，以散射光信号作为采样信号；选用AD623模块作为前置放大器件，经12位A/D MAX186CCPP转换为数字信号，将数字信号传输至STC12C5A60S2单片机进行信号处理。通过CH375芯片将数据存储于U盘，可通过自定义键盘方便地进行数据查询；……