浓度测量仪器的原理

许多用于测量液体浓度的浓度计都采用分光光度法作为测量原理。

1. 吸收光度法
在分光光度法中，盛放待测样品的容器（样品池）会被特定波长的光照射。通过接收透过样品池的光，光接收单元（检测器）会检测光的透射率（衰减），并根据该透射率（衰减）产生电信号，从而可以测量物质的浓度。

当入射光强度定义为 I₀ ，透射光强度定义为 I，摩尔浓度定义为 C，光程（厚度）定义为 l，摩尔消光系数定义为 ε，吸光度 A 定义为 -logI/I₀ 时，以下等式成立，且吸光度 A 与样品浓度 C 成正比。通过建立该关系的校准曲线，可以定量分析未知物质的浓度。(A = εCl)

2.光谱仪
从白光光源获得特定波长的方法包括：滤光片法，使用彩色玻璃等滤光片；棱镜法，使用石英或二氧化硅制成的棱镜对光进行光谱分离；以及光栅法，使用衍射光栅获得连续光谱分离。

例如，滤光片法是在样品和光接收单元之间放置互补色滤光片，并通过让光线依次通过红色、绿色和蓝色滤光片来测量光线。

3. 光源和探测器
主要光源包括氘灯管、钨灯和发光二极管（LED）。探测器包括光电管和光电倍增管。可测量的波长范围因光谱法和探测器类型而异，因此需要根据用途选择合适的设备和光电管材料。

另一方面，对于测量特定物质的浓度计（如血氧仪），光源只会发出被目标物质高度吸收的特定波长的光，检测器接收到的光会被转换成电信号并显示为浓度。

浓度测量仪器的类型如前所述，浓度测量仪器应用广泛，种类繁多，包括气体浓度测量仪器和液体浓度测量仪器。在液体浓度测量仪器中，除了吸光度法外，还有利用传感器部分振动元件在液体中振动产生的粘滞阻力来测量浓度的仪器，以及结合超声波和电导率的多组分浓度计。

此外，氧气计种类繁多。例如，有用于测量反应室、手套箱和培养箱内氧气浓度的物理化学计量装置；环境计量装置；用于检测生产线上痕量氧气的装置；以及用于测量包装内氧气浓度的装置。由于测量范围和检测限因应用而异，因此必须选择适合预期用途的装置。

浓度测量仪器的其他例子包括用于监测氢气溶液中氢气浓度的溶解氢计和臭氧浓度计。