浊度单位：NTU与FNU区别、校准与4-20mA量程设置

假设一套日本制造的橇装水处理设备运到厂里。在线浊度计的规格书上写着"0–20 度（福尔马肼），4–20 mA"，报警值设为"5 度"。

你们厂的 DCS 按 NTU 记录浊度，化验室的浊度仪读数是 FNU。随之而来的问题是：日方的 1"度"等于多少 NTU，这个报警值还能不能直接沿用？

先说结论：没有统一的换算系数。浊度读数取决于校准用的标准物质（高岭土、福尔马肼或聚合物微球）和光学结构（光的波长、检测角度）。只有这两项都一致，两个读数才能比较。

除此之外，还要核对校准方法，以及浊度计到控制系统之间的 4–20 mA 量程设置。

本文依次讲日本的浊度单位、NTU 与 FNU（EPA 180.1 与 ISO 7027）、日本与中国相关标准的对应、浊度与悬浮物（SS）、主要测量原理、校准、4–20 mA 设置和故障排查。最后给出核对清单、对日方的提问清单和一封可直接改用的询问邮件。

目录

1. 浊度测的是什么，不是什么
2. 浊度单位：日本的"度"、NTU、FNU 和 FAU
3. 浊度与悬浮物（SS）的区别
4. 浊度是怎么测的：主要原理
5. 怎样选择测量方法
6. 在线浊度计的取样系统设计
7. 浊度计校准：福尔马肼、稳定化福尔马肼等标准
8. 4–20 mA 量程设置与报警设计
9. 按症状排查浊度读数异常
10. 可以直接使用的内容
11. 本文的局限
12. 常见问题
13. 参考来源

浊度测的是什么，不是什么

浊度表示水样对光的散射和减弱程度。泥沙、细小固体和微生物会改变光在水中的传播路径，浊度计把这种变化与一份标准悬浮液对比，得出读数。国家标准里称为"浑浊度"，现场一般叫"浊度"，本文统一用"浊度"。

它不是颗粒计数，也不是水中固体的质量。颗粒的大小、形状和颜色都会改变水样对光的响应。

含细小白色颗粒的水，与含粗大深色颗粒的水，即使固体质量相同，散射光的读数也可能不同。浊度相同，不等于水里的东西相同。

浊度也不同于电导率（溶解离子）和 pH（酸碱度）。清澈的水里照样可能含有大量离子，所以水处理系统要按需要去除和控制的对象，组合使用多个水质指标。

浊度单位：日本的"度"、NTU、FNU 和 FAU

日方规格书常用"度"（do）表示浊度。光看数字不够，还要知道这个"度"是以什么标准定义的：高岭土、福尔马肼（甲臜）、聚苯乙烯系颗粒标准，各自对应不同的基准。

• 度（高岭土）：1 度相当于 1 L 纯水中含 1 mg 标准高岭土时的浊度。这个 1 mg/L 只是与标准物质的对应关系，不是样品中颗粒的实际质量浓度。
• 度（福尔马肼）：福尔马肼是用于校准浊度计的高分子悬浮物。它同样是"与标准对比"的量。同一个水样的高岭土度数和福尔马肼度数并不相同，两者之比也不是常数。
• 度（聚苯乙烯）：日本的自来水官方检验使用聚苯乙烯系颗粒标准。日本环境大臣规定的检验方法，是把几种粒径的标准颗粒组合使用。

图 1 列出了日方和国际仪器上常见的单位。每个单位都要连同它的标准物质和光学结构一起读。

图 1：浊度单位要连同标准物质和光学条件一起看

用同一种标准校准，不代表对实际水样的响应相同。

单位	标准物质与光学条件	比较前要核对什么
度（高岭土）	与高岭土标准对比	不等于水样中颗粒的质量浓度
度（福尔马肼）、FTU	福尔马肼标准；光学结构也要写进规格书	除了标准物质，检测方式也要一致
度（聚苯乙烯）	与聚苯乙烯系标准颗粒对比	日本自来水官方检验使用，须按指定方法执行
NTU	一般为白光、90°散射	核对方法（如 EPA 180.1）和仪器规格
FNU	近红外光、90°散射	对应 ISO 7027 的测量条件
FAU	近红外光、衰减法（检测器与光束同轴）	用于高浊度；不能与 FNU 互换

有些仪器沿用旧的单位标注，不要只凭显示屏上的单位判断光学结构。

NTU 与 FNU：EPA 180.1 与 ISO 7027

NTU（散射浊度单位）用于白光散射式浊度计，通常以美国 EPA 180.1 方法为参照。FNU（福尔马肼散射单位）用于按 ISO 7027-1 制造的近红外仪器。两者都测 90°散射光，都用福尔马肼校准，主要区别在光源。

下表汇总了两者的光学条件，数值来自文末列出的资料。用于设计或合规时，请核对各标准的现行文本。

	EPA 180.1（NTU）	ISO 7027-1（FNU / FAU）
光源	钨丝灯，色温 2200–3000 K（白光）	近红外，860 nm，带宽 60 nm 以下（二次资料）
检测器	与光束成 90°（±30°），光谱峰值 400–600 nm；总光程 10 cm 以下	FNU 为 90°（±2.5°）；FAU 为与光束同轴（衰减法）
量程	0–40 NTU；更高需稀释	散射法通常为 0.05 以下至 400 FNU；衰减法通常为 40–4,000 FAU
样品颜色	受样品颜色影响较大	受颜色影响较小，因为溶解的色素在近红外区吸收较少
常见地区	北美的饮用水和废水	欧洲和亚太地区

在同一种散射光测量方法内，ISO 7027-1 把 NTU 与 FNU 视为数值等效。这和在光学结构不同的仪器之间做换算不是一回事。天然水中，颗粒的大小、形状和颜色都会影响读数，所以白光浊度计和红外浊度计测同一个水样，读数常常不一致。

因此 USGS 和 ASTM D7315 建议各种技术用各自的单位报告（NTU、FNU、FNRU、FAU、FBU 等）。但旧仪器不论光学结构如何，往往都显示"NTU"。这两种情况要分开看：

• 同一台仪器，只改了标注：显示从 NTU 切换为 FNU，但光学结构没变。
• 换了另一台仪器：新仪器的光源或检测角不同，即使校准过，实际水样的读数也可能变化。

国内标准里的浊度：GB 5749 与 HJ 1075

国内的水质标准，浊度用的是散射法，单位写作 NTU。GB 5749-2022《生活饮用水卫生标准》中，浑浊度的单位是"散射浑浊度单位"NTU。GB/T 5750.4-2023 的散射法使用福尔马肼标准。

环境监测方面，HJ 1075-2019《水质 浊度的测定 浊度计法》适用于地表水、地下水和海水，方法检出限为 0.3 NTU。它不涵盖工业废水和工艺水，这类水样要看合同或排放许可指定的方法。

所以"国内读数是 NTU，日方写的是度"时，要先问清日方的度是哪种标准、哪种光学结构。别因为国标也写 NTU，就把日方的数字直接当成同一个量。

日本的"度"怎样换算成 NTU

不存在能回答"1 度等于多少 NTU"的通用系数。即使是基于福尔马肼的度，也只有光学结构一致时才能与 NTU 对上；高岭土度或透射光读数则是另一种测量。可以这样做：

1. 先弄清日方数值基于哪种标准（高岭土、福尔马肼还是聚苯乙烯）。
2. 弄清仪器的光学结构（透射、90°散射、比值法、积分球还是表面散射）和光源。
3. 新旧仪器结构不同时，用同一批水样让两台仪器同时运行一段时间，直接对比。

饮用水浊度限值：日本 2 度，中国 1 NTU

日本自来水水质标准中，浊度为 2 度以下；另有一个"水质管理目标设定项目"，目标值为 1 度以下。两者属于不同类别，不要混用。

中国的 GB 5749-2022 规定浑浊度为 1 NTU；小型集中式供水和分散式供水因水源与净水技术受限时，按 3 NTU 执行。

日本的"2 度"与中国的"1 NTU"，单位基准、检验方法都不同，不能直接比大小。浊度达标也不等于水可以放心饮用：饮用水标准还包括微生物、化学物质等其他指标。

这些限值同样不能搬到工厂废水或工艺液上。饮用水的法定检验、工艺控制值、排放许可，各按自己的对象和指定方法执行。

日本与中国相关标准的大致对应

下表只说明各标准的用途大致对应，并不表示"等同"。方法条件和适用水样不同，具体采用哪一项，要看合同、排放许可或日方图纸的指定。

用途	日本	中国	说明
一般水质试验（含浊度）	JIS K 0102-1:2021（追补 1:2023）	饮用水：GB/T 5750.4-2023；地表水、地下水、海水：HJ 1075-2019	用途相近，适用水样和方法条件不同
自来水检验	环境大臣规定的方法（告示第 261 号）	GB/T 5750.4-2023；限值见 GB 5749-2022	日本用聚苯乙烯系标准颗粒；国内散射法用福尔马肼
在线（自动）浊度计	JIS K 0801	国内另有在线浊度分析仪的行业标准和检定规程	现行编号和要求请向供应商或计量机构确认
悬浮物（SS）	JIS K 0102 系列中的悬浮物方法	GB 11901-1989（重量法）	都是过滤、烘干、称重得到的质量浓度

浊度与悬浮物（SS）的区别

悬浮物（SS，日语也写 SS）是单位体积水样中悬浮物的质量。按规定方法过滤水样，再把残留物烘干、称重得到数值。浊度是光学读数，两者要分开。

有的浊度计能显示 mg/L 的 SS，但仪器并没有烘干、称重。它是用实际水样得到的关系式，把浊度换算成 SS。

举一个虚构的例子。设浊度（度）为 x，SS（mg/L）为 y，实际水样得到的关系为 y = 2 + 1.5x。对这种水样和这个范围，读数 20 度时，推算的 SS 为 32 mg/L。

系数 2 和 1.5 只是为了说明而编的。如果把泥沙河水建立的关系，用到含油分或颜料的工艺水上，颗粒的差异就会变成换算误差。

建立相关关系时，要在整个管控范围内，用同一批水样成对测浊度和 SS。不能只看呈直线的那一段，范围两端和异常工况下也要验证。药剂或原料变了，读数的含义也可能变，所以关系式要连同对应的工艺和适用范围一起记录。

浊度是怎么测的：主要原理

浊度测量方法一般分为目视法、透射光法、散射光法和积分球法。它们都是与参照浊度对比，但看的光成分和收集光的方向不同。

目视法是把水样和标准液放进配对的比色管，对比外观浊度。光源、背景和观察方向都必须统一，和拿起瓶子对着光看是两回事。

在日本，工业用水的 JIS K 0101 和工业废水的 JIS K 0102 已合并为 JIS K 0102 系列。包括浊度在内的一般理化试验，见 JIS K 0102-1:2021 及其追补 1:2023。自动浊度计另有 JIS K 0801，现行版本和要求请向供应商或日本规格协会（JSA）确认。

日本自来水检验按环境大臣规定的方法进行。知道测量原理是一回事，符合指定的检验方法是另一回事，要由试验目的决定适用哪一种方法。

光学式浊度计的读数，取决于光源、水样和检测器的相对位置。

透射光法

透射光浊度计让光穿过水样，测量到达对面检测器的光有多少。颗粒把光散射出直线路径，浊度越高，到达检测器的光越少。

这类仪器用于中高浊度，但可用范围取决于光程和检测器。因为测的是光的损失，颗粒以外的吸收，以及光学窗口的污染，也会影响读数。

图 2：透射光法测的是到达对侧的光的损失

样品颜色或窗口污染造成的光损失，会叠加在颗粒造成的损失上。

在接近透明的水里，颗粒引起的透射光变化很小。信号容易淹没在背景光强度和样品池个体差异里，这正是用透射法测低浊度的难点。

反过来，水浑到几乎没有光穿过时，也就没有多少变化可读了。"适合高浊度"不等于没有上限，要核对仪器的有效量程。

• 颜色：颗粒很少但带颜色的水，也会因吸收使透射光减少。要在实际水样上比较仪器的响应，避免把颜色变化当成浊度变化。
• 样品池状态：指纹、水滴和细微划痕都会使读数偏移。怀疑水样之前，先用干净的样品池，按相同的方向和条件重测。
• 不是化学分析：比色分析仪（例如硅酸根分析仪）测的也是透射光，但它读取的是化学反应生成的颜色，用来求特定成分的含量。

散射光法

散射光浊度计测的是被颗粒偏转的光，检测器放在固定角度上。常见的侧向散射结构，检测与入射光成 90°方向的光。

在接近透明的水里，每增加一些颗粒，散射光都会明显增加，容易检出，所以这种方法用于低浊度测量。它读取的信号性质，与透射光的微小减少不同。

散射光并不只是像镜子那样朝一个方向的反射。颗粒会向很多方向散光，仪器取哪个角度，决定了它对粒径等性质的响应。

浊度升高后，到达测量区的入射光减少，散射光在到达检测器的途中也被削弱。浊度与检测光量的关系就不再是简单的正比。

读数没到满量程，并不能证明测量是对的。要连多重散射等因素一起评价系统的响应，并按仪器规格或试验方法的要求稀释。

近红外光在一些情况下能减小可见光颜色的影响。但颗粒吸收和性质的差异仍然存在，所以要在你要测的实际水样上试验这台仪器。

图 3：侧向散射光与正前方透射光分别由两个检测器接收

S 为 90°方向的散射光，T 为沿光束方向的透射光。比值法仪器同时使用两者。

比值法（透射—散射光方式）

比值法浊度计同时测透射光和散射光，取两者之比。如果灯的亮度或样品颜色对两个信号的影响相同，比值就能抵消其中大部分影响。

但这不等于比值法对所有水样都最准。选哪种方式，要看颗粒、样品颜色、需要的量程和是否指定了试验方法。ASTM D7315 和 USGS 对这类仪器使用各自的单位，如 NTRU（白光）和 FNRU（近红外）。

看一个简单的教学例子：散射信号 20，透射信号 80，比值为 0.25。如果灯变暗，两者都降为原来的 0.8 倍，信号变成 16 和 64，比值仍是 0.25。

现在只在散射一侧加上气泡信号 4，比值变成 24 ÷ 80 = 0.30。比值只能抵消对两个信号作用相同的干扰，并不能修正所有干扰。

实际的仪器是连同自己的光学布置和修正方法一起校准的。不要因为公式是简单的 S/T，就认为每个型号在同一量程内准确度都一样，要逐个型号比较性能。

积分球法与表面散射法

积分球浊度计用内壁漫反射的球体，收集穿过水样的光。它收集的方向范围，比只取单一角度的散射仪器更宽。

它根据散射光与总透射光之比等量来评价浊度。要理解它的原理，不能只看"带一个球"，要看仪器把哪些光成分分开检测。

图 4：积分球利用漫反射收集光

从水样出来的光在球内反射，最后到达检测器。这是光路的示意断面。

表面散射浊度计检测水面或水面附近散射的光，通常从上方接收。光学部件不浸入水样的设计，可以避免接液的样品池窗口被污染。

但水面上的泡沫或漂浮物仍会影响读数。横河电机关于气泡的技术资料，介绍了抑制间歇性气泡的信号处理，以及它的适用条件。

光学部分不接触水样，不等于整台仪器免维护。要保持取样流量、液位和排水稳定，防止测量面上积聚泡沫。

怎样选择测量方法

先确定用途和需要的浊度范围。饮用水检验、原水监测、工艺水控制和高浊度废水监测，各自需要的性能和面临的限制都不一样。

如果法规或合同指定了方法，符合该方法就是出发点。量程再宽的仪器，方法不同，也不能产生等效的合规判定值。

做工艺监测时，不能只看正常运行，还要了解开车和异常工况下水会浑到什么程度。量程只按正常值设窄，异常时就记录不下它有多严重。

更换浊度计时，让新旧仪器在同一批水样上并行运行一段时间，以确认数据的连续性。只对标准液一致还不够，还要记录颗粒本身发生变化的时段，比如降雨或原料切换。

如果对比发现有差异，在沿用旧的控制值之前，要先查清这个值是按什么方法定的。区分"工艺变了"和"仪器响应不同"，才不会继承一个错误的报警值。

规格书里除了浊度上下限，还要写明：

• 校准用的标准物质和光学方式
• 测点的水温和压力
• 输出量程（4–20 mA 两端分别对应什么浊度）
• 维护期间输出的状态

这些写进规格书后，从交货到并行对比试验，都能在同样的条件下进行。

各种方法对比

下表汇总了各方法读取的光和需要核对的条件。

方法	读取的光	典型用途	需核对的条件
目视法	标准液与水样的外观	按指定步骤的对比试验	照明、背景、观察条件
透射光法	直线透过光的损失	中高浊度监测	颜色、窗口污染、光程
散射光法	固定角度的散射光	包括低浊度在内的测量	波长、检测角、多重散射
积分球法	由球收集的透射光和散射光成分	按指定方法测量水样	球体、光学系统、校准条件
比值法（散射/透射）	散射光与透射光之比	减小颜色影响的监测	不同时作用于两个信号的干扰
表面散射法	水面附近的散射光	不想让窗口接液的连续测量	泡沫、漂浮物、流动、液位

方法要按水样来选：

• 低浊度：零点稳定性、杂散光屏蔽和样品池清洁是关键。要看目标值附近读数的波动有多大，而不只是显示的最小位数。
• 高浊度：光能穿透多远、检测器布置和沉降速度都有影响。监测方案要事先定好：超量程时是保持在上限，还是作为故障信号。
• 带颜色的水：颗粒增加和溶解色素增加要分开评价。即使有修正，颜色或颗粒变了，响应也会变，所以正常水样和异常水样都要试。
• 含油滴或絮体的水样：搅拌强度会改变水样状态。要记录试验条件，并让从取样到测量的处理方式保持一致。

在线浊度计的取样系统设计

在线浊度计只测到达传感器的水。如果颗粒在取样管路里沉降或附着，仪器看到的就不是工艺本体的水了。

取样点要选在能代表工艺水流动的位置。池角和出口管里的颗粒状态不同，所以除了安装方便，还要检查有没有死区和沉降。

又细又长的取样管会增加滞后，也给颗粒更多沉降和附着的机会。长度、管径和流量要一起考虑，并留出冲洗和检查堵塞的通路。

图 5：取样系统既要保持颗粒的代表性，又要去除气泡

从工艺取样口到排水，要当作一个完整的测量系统来管理。沉降、气泡和滞留水都会影响读数。

这是概念性布置，请按具体仪器的流量和压力范围设计。除气泡装置的结构要避免颗粒在里面沉降。

压力降低时溶解气体析出，或泵、接头处吸入空气，都会形成气泡，使光散射。颗粒含量并没有增加，读数却可能突然升高。

除气泡的办法，是稳定流量和压力，并使用与仪器配套的分离结构。但水样静置太久，颗粒也会沉下去，改变你想测的浊度本身。

流量也不是越大越好：流量过大会带来气泡和不稳定的水面。要把流量和压力控制在传感器规定的范围内，并调到水样供应稳定为止。

取样系统的滞后，也会拖慢报警响应。管路和测量池的存水量大时，即使传感器本身响应很快，工艺变化也要过一段时间才会显示出来。

把化验室结果与在线读数比较时，要取同一时刻的样品成对对比。还要考虑取样点到测量池的滞后，别在变化过程中把两份不同的水的差异说成"仪表误差"。

浊度计校准：福尔马肼、稳定化福尔马肼等标准

校准是让仪器的响应与规定的标准对应起来，而不是调到水样显示你想要的数值。每次都要记录标准物质的种类、数值和批号。

1. 先清洁。清洁光学部件和水样通路，再用规定的零点水（零浊度水）等读数稳定。如果带着窗口污染去调零，污染就成了基准的一部分。
2. 用指定的标准做量程校准。使用制造商或方法指定的标准液或标准板。常见的有福尔马肼、稳定化福尔马肼（例如 Hach StablCal）和聚苯乙烯系颗粒标准。日本的自来水连续监测方法也允许用标准板校准；使用前要确认标准板与标准液一致。
3. 在控制值附近核对。零点和高值两点吻合，并不能证明两者之间的测量也符合用途。要在实际控制的数值附近检查响应。
4. 分别记录前后的值。清洁前后、校准前后的读数要分别记录。这样才能知道，是清洁一下就恢复了，还是零点和灵敏度也漂移了，并据此确定维护周期。

国内的浊度标准物质和校准溶液，请按仪器说明书和所依据的方法（如 GB/T 5750.4 或 HJ 1075）选用，并保留有效期和证书。

标准液的稀释

用稀释法配一系列标准液时，要把原液的数值、取用体积和最终体积对应起来。最终体积指加水定容到刻度后的总量。

图 6：由 100 度的原液配制 10 度的标准液

取原液 10 mL，定容至总量 100 mL，得到 10 度。实际操作请按指定的标准和步骤执行。

假定悬浮液均匀、按体积稀释

C₂ = C₁ × V₁V₂

C₂ = 100 × 10100 = 10 度

C₁：原液的值（度）。C₂：稀释后的值（度）。V₁：取用的原液体积（mL）。V₂：稀释后的总体积（mL）。这是配制标准液的计算，不用于在不同方法之间换算实际水样的读数。

往 10 mL 原液里加 100 mL 水，总量约为 110 mL，而不是 100 mL。"加水定容到刻度"和"加入固定体积的水"是两种不同的操作。

悬浮液在存放中沉降后，如果只取上层，得到的数值就不对。要按规定的混匀方法和有效期使用，并防止容器和器具带入异物。

用原料试剂自行配制福尔马肼，涉及危险化学品。其中的硫酸肼毒性很强，福尔马肼本身也可能残留硫酸肼。不要依据一般的维护说明自行配制，要按指定的试验方法、安全技术说明书（SDS）和本单位的化学品管理规定执行。

4–20 mA 量程设置与报警设计

浊度计把数值传给控制系统时，显示量程和传输量程必须对应。用 4–20 mA 时，仪表和接收系统必须对 4 mA、20 mA 两端各代表多少浊度取得一致。

看一个虚构的例子：0–20 度对应 4–20 mA，则 12 mA 是中点，即 10 度。如果接收侧仍设为 0–100，同样的 12 mA 就会显示为 50。

单位标注也要核对。如果变送器输出的是福尔马肼"度"，而 DCS 的位号写的是 NTU，数字看起来可能没错，基准却不同。信号正确也不能证明取样和光学测量正确，所以水样侧和信号侧要分别检查。

设置报警时，可以参考这几点：

• 量程：要覆盖开车和异常时的数值，不能只覆盖正常值。
• 超量程与故障信号：确认超量程时输出是保持在上限，还是跳到故障电流。有些变送器采用 NAMUR NE 43 的信号电平，但实际电流取决于设备及其设置，请向供应商确认。
• 平均与气泡抑制：滤波越强，短时尖峰越不明显，但真实变化也会被拖慢。响应时间和误报抑制，要根据报警的用途来设定。
• 维护状态：浊度之外，也要记录仪表故障和清洗状态。如果 DCS 上正常读数和维护期间的读数以同样方式保存，之后就会有人误读水质变化。
• 瞬时值：浊度表示那一刻的水的状态，对时间累积也得不到颗粒的质量。如果需要污染物负荷，要把流量和浓度的定义弄清楚。

按症状排查浊度读数异常

从症状出发，判断可能的原因。气泡、污染、标准物质和取样管路是最常需要检查的地方。

症状	先检查	说明
短时尖峰	气泡、大颗粒通过、杂散光	如果尖峰与工艺流量或压力变化同时出现，就怀疑取样管路。
缓慢漂移	窗口污染或结垢、标准物质状态、光源老化	先记录清洗前的读数，别一次把零点和量程都重调，以免丢掉原因。
只在刚清洗后偏低	样品池里残留的冲洗水稀释了水样	记录切回水样的时间和稳定所需的时间；清洗期间的数据单独标记。
与化验室结果相差一个固定比例	标准物质基准、光学方式、输出量程设置	调灵敏度之前，先确认双方测的是同一个量。
同一水样重复性差	沉降、絮凝、样品池方向、气泡	固定混匀步骤和测量前的等待时间。
工艺变更后关系失效	颗粒性质或颜色发生了变化	不要先认定仪表故障；在实际水样上重测浊度和其他必要指标。

可以直接使用的内容

核对清单：审查日方浊度计规格书

收到日方的规格书、P&ID（管道仪表流程图）或运行数据时，可以按这份清单逐项核对。

• 单位：度、NTU、FNU、FTU 还是 FAU，以及标注是否与实际光学结构一致
• 标准物质：高岭土、福尔马肼、稳定化福尔马肼、聚苯乙烯系颗粒，还是标准板
• 光学结构：透射、90°散射、比值法、积分球还是表面散射；光源是白光还是近红外
• 方法依据：JIS K 0102-1、JIS K 0801、日本自来水检验方法、EPA 180.1、ISO 7027-1，以及国内要求的 GB/T 5750.4 或 HJ 1075
• 量程：覆盖正常、开车和异常工况
• 输出：4–20 mA 两端、超量程时的行为、故障电流、维护期间的行为
• 控制系统：接收侧的量程和单位标注一致
• 报警：设定值、依据的方法，以及平均或气泡抑制的设置
• 取样系统：取样点、流量和压力范围、除气泡装置、滞后时间、排水
• 校准：标准物质的数值、周期、控制值附近的核对，以及记录格式
• SS 显示（如有）：相关关系式、建立关系所用的水样及其适用范围

对日方供应商的提问清单

设备发货之前，或者在把日方的报警设定值搬进你们自己的系统之前，先问清楚这些问题。

• 浊度值基于哪种标准：高岭土、福尔马肼，还是聚苯乙烯？
• 仪表采用什么测量原理和光源？是按 JIS K 0801、ISO 7027-1 还是其他方法制造的？
• 仪表能否以 NTU 或 FNU 显示和输出？如果能，改变的是光学结构，还是只改了标注？
• 4 mA 和 20 mA 分别对应多少浊度？超量程和故障时输出多少电流？
• 清洗和校准期间，输出是什么状态（保持、最后值，还是实时值）？
• 推荐使用哪种标准物质、哪些校准点，周期是多久？
• 报警设定值是怎么定的，依据哪种方法和单位？
• 如果仪表显示 mg/L 的 SS，相关关系是用哪些水样建立的，适用范围是多少？

询问邮件范例

下面这封邮件可以改写后使用，方括号里换成你们自己的信息。日方通常更习惯日语或英语，必要时请翻译后发送。

主题：浊度计 [位号] —— 单位、校准与 4–20 mA 量程确认

[姓名] 先生/女士：

我们正在把浊度计 [型号/位号] 接入本厂控制系统，本厂浊度以 [NTU / FNU] 记录。请协助确认以下事项：

1. 规格书中"度"所基于的标准物质（高岭土、福尔马肼或聚苯乙烯），以及测量原理和光源。
2. 仪表能否以 NTU 或 FNU 输出；这会改变光学结构，还是只改变显示标注。
3. 4 mA 和 20 mA 对应的浊度值，以及超量程、故障和维护期间的输出电流。
4. 推荐的校准标准物质、校准点和校准周期。
5. 报警设定值 [数值] 度的依据。

感谢您的协助。

此致
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本文的局限

• EPA 180.1 与 ISO 7027-1 的光学条件，是根据公开资料和厂商文件汇总的。用于合规或设计时，请核对标准的现行文本。
• 法定检验必须使用监管部门认可的方法（例如中国的 GB 5749 对应的 GB/T 5750、环境监测用的 HJ 标准，或日本的自来水检验方法）。本文不判断你们的现场适用哪一种方法。
• 日本与中国标准的对应只是用途上的近似对应，并非等同；JIS K 0801 的现行版本和要求没有确认，在线浊度计的国内标准编号也请向供应商或计量机构确认。
• 文中计算示例的方程和数字（SS 相关关系、S/T 比值、4–20 mA 例子）都是虚构的。
• 浊度不反映溶解成分。冷却水和锅炉水需要另用浓缩倍数、排污控制等指标来管理。

常见问题

日本的 1 度浊度等于多少 NTU？

没有一个对所有水都适用的固定换算值。只有标准物质和光学结构一致时，才能比较读数。同一台仪表切换显示标注，与换成光源或检测角不同的仪表，是两种不同的情况。

NTU 和 FNU 是一回事吗？

数值上，在同一种散射光方法内，ISO 7027-1 把它们视为等效。但对实际水样，不一定：NTU 来自白光仪表，FNU 来自近红外仪表，颗粒大小和颜色会让两者读数不同。

浊度的 mg/L 和悬浮物（SS）的 mg/L 一样吗？

不一样。以高岭土为基准、用 mg/L 表示的浊度，与称重法得到的悬浮物质量，是两个不同的量。要由浊度推算 SS，请使用在本厂水样上建立的相关关系，并且只在它的适用范围内使用。

在线浊度计的读数为什么突然升高？

除了颗粒真的增加，常见原因还有气泡、漂浮物、杂散光和取样管路的变化。把尖峰与同一时刻的工艺数据对照，再重测一次，区分是水变了，还是测量出了问题。

校准没问题，现场读数为什么还是不同？

标准液上一致，不能保证对实际颗粒和颜色的响应相同，这取决于测量方法。取样时间和沉降也有影响，所以要在相同条件下测同一个水样，再做比较。

参考来源

• 日本的浊度单位（高岭土度与福尔马肼度、高岭土 1 mg/L 的定义、EPA 光学条件）：横河电机《浊度的定义与单位》（日文）
• NTU 与 FNU 的光学结构、单位命名、颜色干扰、监管方法：美国 EPA《现场浊度测量》操作规程
• 单位对照（NTU、FNU、FAU、FNRU、FBU）及各地区使用情况：Thermo Fisher Scientific《Turbidity Units – A Cloudy Issue》
• USGS 的报告单位：USGS Office of Water Quality Technical Memorandum 2004.03
• EPA 180.1 的量程和光学结构：NEMI，EPA-NERL 180.1 方法摘要；加拿大卫生部《浊度指南技术文件》
• ISO 7027-1 的范围、NTU/FNU 等效关系、量程：ISO 7027-1:2016；Standard Norge，ISO 7027-1:2016
• ISO 7027 的波长和检测角（二次资料）：Hanna Instruments，HI88713 ISO 浊度计
• 天然水中的 NTU 与 FNU：美国垦务局/加州水资源部关于 NTU 与 FNU 的备忘录；Campbell Scientific 浊度单位 FAQ（日文）
• 日本自来水的浊度标准：日本环境省《水质基准项目与基准值》（日文）
• 日本自来水检验方法：告示第 261 号 水质检验方法（日文）
• 中国生活饮用水浑浊度限值：周口市水利局《标准解读：生活饮用水卫生标准 GB 5749-2022》
• 中国生活饮用水检验方法：国家标准全文公开系统，GB/T 5750.4-2023
• 中国环境水样浊度计法：生态环境部，HJ 1075-2019《水质 浊度的测定 浊度计法》
• JIS K 0102 系列：JEMAI《JIS K 0102 系列的合并与分册》（日文）；日本规格协会 JIS K 0102-1:2021（日文）；JIS K 0102-1 追补 1:2023（日文）
• 比值法：HORIBA《光透射散射法》（日文）；横河电机《透射散射式浊度计技术资料》（日文）
• 表面散射浊度计与气泡：横河电机《表面散射式浊度计的气泡对策》（日文）
• 浊度与 SS 及 SS 换算：横河电机《浊度与 SS 的区别》（日文）；笠原理化工业《利用水样相关关系的 SS 换算》（日文）
• StablCal 与福尔马肼的危害：Hach，StablCal 浊度标准液；Hach Method 10258
• NAMUR NE 43 信号电平：Test & Measurement Tips《What's the difference between live zero and dead zero?》