测不透光烟度,也就是测烟,这事儿乍一看挺玄乎,实际上原理好办得像把灯泡拆了。咱们用的设备叫不透光烟度计,它的核心逻辑就是看烟是不是能把光挡住,挡住多少程度。
这就好比你是伸手去摸杯子里的水,不是看量杯能装多少水,而是看你的手指头头能不能把这玩意儿给攥住。 大量人总当作这是个精密仪器,非得搞啥吸光光度计、透射率,实际上没那么复杂。我教过不少学生,只要把烟头掐灭,直接丢进管子,这时候管子里面就是纯黑的,出于吸光度高达 100%,也就是“满”了。
这时候烟对光的阻挡本事最强,仪器能直接读出最大数值,不需求经过任何换算,哪怕管子再细,只要黑乎乎一片,读数就是满额。 实际测的时候,烟肯定不是黑的,肯定有颜色、有密度。
这时候光就透过来了,一局部钻出来了,一局部被挡住了。仪器就用一个滤光片,专门去测那“透那会儿”的光有多少。
这个滤光片有个讲究,得跟管里的烟颜色搭配,不然准头就没那么准。 举个例子,要是是测汽油或柴油,这些烟一般是黄的、褐色的。
这时候仪器得用差不多那种深褐色的滤光片。
要是换成了清蓝色的滤光片,测出来的数值就会虚高,出于蓝色的光别看能透那会儿,但和黄色烟里的颜色不忒对劲,害得读数不准。
反之,要是是测煤油要么一些较清亮的液体,测不透光的数值反而可能偏低,需求换用更亮的滤光片来补偿。 这过滤片的原理实际上就在那滤光片里。它就像个挡光板,只准特定波长的光通过,挡住其他颜色的光。仪器测透过的光,就是滤光片能让光穿过的局部,剩下的那局部,就是被烟吸收了,也就是不透光的局部。
这个比例就是吸光度。 要是烟忒浓了,光简直都挡住了,那透那会儿的就只剩极少局部,这时候仪器可能测不准,要么读数跳动,出于信号忒弱了。
这时候就得换个思路,直接靠“黑”来读数。
要是烟特别稀,光能穿那会儿一大截,这时候测不透光数的数值就会偏大,出于被挡住的少,换算出来的吸光度就高,故此读数会挺大。 还有一个关键点,就是滤光片的对比度。烟越浓,颜色越深,和滤光片本身的深色对比就越强,光就被挡得越干净利落,读数越稳。烟越稀,颜色浅,和滤光片对比就差,光透那会儿了,仪器测不透光数的时候,往往认定“没挡到啥”,故此读数就小。
这就害得同一个烟,在不同浓度下,测出来的不透光数可比透明白数还大。 为了弄明白这个,咱们得看看数据。我手头有个实验记录表,测的是同一种煤油的透光率和不透光数。数据是这样的:光透那会儿的是 70%,那剩下的就是 30% 被挡了。
这时候根据公式算,吸光度是 0.3。再测不透光数,这时候直接读数是 0.3。
这时候两者数值实际上差不多。 但要是浓度降下来一半,透那会儿变成了 90%,那被挡的就是 10%。
这时候吸光度是 0.1。而测不透光数的时候,出于透过了如此多光,测出来的是 0.9。
你看,这就是一个反过来的关系。透光越多,不透光数就越小;不透光越多,透光数就越小。 这就引出了一个挺关键的难题,就是如何在“透”和“不透”之间找平衡。
要是烟忒浓,仪器测不透光数就爆表了,这时候得换高透光率的滤光片,反正吸光度再大,只要你能看到透那会儿的,仪器也能测出大局部数值。
要是烟忒稀,测不透光数就测不出来,数值接近 0,这时候就得换高吸光度的滤光片,把透那会儿的那局部光尽可能挡掉,把读数往大推。 实际上说到底,不透光烟度计就是个“光能挡住多少”的计算器。它不关心烟的具体化学成分,也不关心你的烟头是刚掐灭还是湿的。它只关心,你这一团黑乎乎的烟,在光学路径上,把多少光线给拦下了。拦下的越多,读数越大;拦下的越少,读数越小。 不管你是测汽油的,还是测煤油的,要么是测别的液体,只要把管子放空,吸光度还原到 100% 最黑,这时候读数就是最大。
然后你慢慢加烟,光被挡住的局部越来越少,读数也就一步步往回爬。
这时候的读数,就是实际烟的吸光度。
哪怕你加了大量,读数再大,只要读数小于 1.0,说明还有光能透那会儿,这时候的数值就是真的吸光度。 故此,不用被那些复杂的公式唬住。
说白了,就是个买个滤光片,对着管子看光能不能穿那会儿,穿那会儿多少,剩下的就是没穿那会儿多少,剩下的就是烟。
只要能把管子填黑,那满管子就是满数;只要能把管子填满,透那会儿的光,就是那没挡住的数。
这事儿好办,像个大白话,就是光统计学在烟雾里的好办应用。