一种浊度差消除的液体浓度的检测方法及装置与流程

1.本发明属于环保行业水质检测领域，公开了一种浊度差消除的液体浓度的检测方法及装置。


背景技术：

2.现有的离子浓度在检测阶段一般都采用光照法，其检测种类包括氨氮、总氮、水杨酸、总磷和高锰酸钾指数。
3.以上针对不同类型离子对于光源的吸收能力不同而计算其离子浓度，但是目前目前的监测方法并未考虑浊度对于液体的影响，及其浊度与监测浓度的关联性，在监测过程中，如何有效应用浊度使得其参与到离子浓度的计算过程，溶液在监测阶段过程中，其内浊度会随着时间发生改变，因此应用浊度算法计算离子浓度过程中，阶段性的随着液体沉降具有阶段性的消光变化过程，会导致光照吸收率的动态变化而使得所检测的离子浓度整体改变。


技术实现要素：

4.为解决上述所提及的动态检测过程中浊度变化而引起的吸光变化，从而提供了一种浊度差消除的液体浓度的检测方法及装置，其实现了补偿浊度吸光变化率的问题，从而判断更加准确的离子浓度。
5.提供了以下技术方案：
6.一种浊度差消除的液体浓度的检测方法，包括以下步骤，
7.s1.设置标定溶液；
8.s2.标定溶液采用波长依次增长的光源g1……gn
(n≥2)依次对标定溶液进行照射检测，检测后得到，标定常数k1.b1……kp
.b
p
；
9.s5.设置标准浊度溶液采用所述的光源g1……gn
(n≥2)依次进行照射检测，检测后得到浊度溶液吸光度az(z≥1)
10.s6.设置待检测溶液，并采用所述的光源g1……gn
(n≥2)中首次应用光源对待检测溶液进行单次照射检测，得到对应的第一吸光度aj，将 aj及所述的k1.b1代入c＝ka
p
b，求解得到对应的第一浓度值；
11.s7.将第一浓度值a
j1
结合所述的k2.b2……kp
.b
p
依次代入 c＝ka
p
b，求解得到所述的光源中除去首次应用光源外其他光源各自对应的各自吸光度a
j 1
……aj n
；
12.s8.将所述的吸光度a
j 1
……aj n
分别对应的代入a
t
＝a
j-az，求得减去浊度吸光度后的待检测对应光源溶液吸光度并将a
t
取均数得到吸光度均数t；
13.s9.吸光度均数t并结合k2.b2……kp
.b
p
得均数k
pt
.b
pt
所述的代入c＝ka
p
b中得到，吸光度均数t对应第二浓度值
14.s10.将第二浓度值减去第一浓度值得到浓度值c1，再次执行步骤s6-s9并对
比差值是否小于5％，若小于5％则重复执行步骤 s6-s9直至差值是否小于5％，输出最后一次浓度值数据。
15.进一步的，所述的照射检测的过程为：
16.应用波长依次增长的光源g1……gn
(n≥2)依次对标定溶液进行照射检测，得到标定溶液对应波长光源的入射光强度和出射光强度；
17.根据其中an为溶液吸光度、i为波长对应入射光强度和 in为波长对应出射光强度，将对应溶液的入射光强度和出射光强度代入得到各个波长的光源对应溶液吸光度an(n≥1)；
18.所述的an依次代入式c＝ka
p
b，c为溶液浓度、k和b为常数，求得检测溶液各波长对应的常数k1.b1……kn
.bn。
19.进一步的，所述的步骤s10首次c1求解结束后，再次重复执行步骤s6-s9时在s6照射检测过程中，本次检测得到出射光强度i
c r
后将首次的步骤s6照射检测过程检测得到的出射光强度ic及所述的 i
c r
代入下式
[0020][0021]
ic为首次散射光强度，i
c r
为本次r时常后的散射光强度，g2(p)为经过r时常后溶液的透光率变化量，求解得到g2(p)。
[0022]
进一步的，所述的g2(p)代入式中log(1/g2(p))求得所述的r时长间的消光度变化量h；本次计算在步骤s9计算浓度值时，将消光度变化量h代入，
[0023][0024]
中，求得对应第一浓度值
[0025]
进一步的，所述的步骤s6中加入有聚乙二醇促进剂，聚乙二醇促进剂加入量小于等于待检测溶液溶液体积的2.8％。
[0026]
进一步的，所述的s10的浓度值数据包括cod值、氨氮、总磷、总氮数值。
[0027]
进一步的，所述的首次应用光源数包括四种，分别为460nm、 420nm、700nm、525nm波长光源。
[0028]
一种载入有浊度差消除的液体元素的检测方法的装置，其特征在于：包括
[0029]
处理器，适于实现如上所述的一种浊度差消除的液体元素的检测方法；以及
[0030]
存储单元，适于存储实现如上所述的一种浊度差消除的液体元素的检测方法，所述实现如上所述的一种浊度差消除的液体元素的检测方法由处理器加载并执行。
[0031]
与现有技术相比具有的有益效果在于：
[0032]
通过所设置的标准浊度液在步骤s8过程中通过循环算法将检测溶液的浊度减去标准溶液的浊度可以保证，溶液浊度可以准确的排除自身外的误差浊度，消除自身液体之外的浊度值导致吸光率变化。
[0033]
通过递归算法，可以将自身液体浊度消除至接近纯净液体，通过将检测液体的消光率加入到最后的浓度算法，可以修正检测液体图标为消除浊度造成的吸光度误差。
[0034]
整体检测方法更加科学高效，设计的递归循环算法结构可以精确判断溶液成分。
具体实施方式
[0035]
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0036]
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书中的术语是用于区别类似的对象，若涉及第一、第二等顺序名词并非顺次执行为本发明所详细公开的技术方案。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0037]
提供了一种浊度差消除的液体浓度的检测方法，包括以下步骤， s1.设置标定溶液，标定溶液选择蒸馏水溶液。
[0038]
启用照射检测，其过程为：
[0039]
应用波长依次增长的光源g1……gn
(n≥2)依次对标定溶液进行照射检测，得到标定溶液对应波长光源的入射光强度和出射光强度；
[0040]
根据r2≥0.999其中an为溶液吸光度、i为波长对应入射光强度和in为波长对应出射光强度，i和in通过检测得到，将对应溶液的入射光强度和出射光强度代入得到各个波长的光源对应溶液吸光度an(n≥1)；选择
[0041]
所述的an依次代入式c＝ka
p
b，c为溶液浓度、k和b为常数，求得检测溶液各波长对应的常数k1.b1……kn
.bn，本次检测中n＝4，输出得到二次函数校准曲线。
[0042]
或者采用多个校准溶液重复性校准，并将校准结果归类为 k1.b1……kn
.bn。
[0043]
s2.标定溶液采用波长依次增长的光源g1……gn
(n≥2)依次对标定溶液进行所述的照射检测，检测后得到，标定常数k1.b1……kp
.b
p
；
[0044]
s5.设置标准浊度溶液采用所述的光源g1……gn
(n≥2)依次进行照射检测，检测后得到浊度溶液吸光度az(z≥1)
[0045]
s6.设置待检测溶液，并采用所述的光源g1……gn
(n≥2)中首次应用光源对待检测溶液进行单次照射检测，得到对应的第一吸光度aj，将 aj及所述的k1.b1代入c＝ka
p
b，求解得到对应的第一浓度值；
[0046]
s7.将第一浓度值结合所述的k2.b2……kp
.b
p
依次代入 c＝ka
p
b，求解得到所述的光源中除去首次应用光源外其他光源各自对应的各自吸光度a
j 1
……aj n
；
[0047]
s8.将所述的吸光度a
j 1
……aj n
分别对应的代入a
t
＝a
j-az，求得减去浊度吸光度后的待检测对应光源溶液吸光度并将a
t
取均数得到吸光度均数t；
[0048]
s9.吸光度均数t并结合k2.b2……kp
.b
p
得均数k
pt
.b
pt
所述的代入c＝ka
p
b中得到，
吸光度均数t对应第二浓度值
[0049]
s10.将第二浓度值减去第一浓度值得到浓度值c1，再次执行步骤s6-s9并对比差值是否小于5％，若小于5％则重复执行步骤 s6-s9直至差值小于5％，输出最后一次浓度值数据。
[0050]
所述的s10的浓度值数据包括cod值、氨氮、总磷、总氮数值。所述的首次应用光源数包括四种，分别为460nm、420nm、700nm、 525nm波长光源。
[0051]
通过检测溶液的自反馈的参数变化修正模型，实现通过减少浊度参数量，并将浊度参数递归至模型中，以修正浊度的监测误差。
[0052]
实施例2
[0053]
s1.设置标定溶液，标定溶液选择蒸馏水溶液。
[0054]
启用照射检测，其过程为：
[0055]
应用波长依次增长的光源g1……gn
(n≥2)依次对标定溶液进行照射检测，得到标定溶液对应波长光源的入射光强度和出射光强度；
[0056]
根据r2≥0.999其中an为溶液吸光度、i为波长对应入射光强度和in为波长对应出射光强度，i和in通过检测得到，将对应溶液的入射光强度和出射光强度代入得到各个波长的光源对应溶液吸光度an(n≥1)；选择
[0057]
所述的an依次代入式c＝ka
p
b，c为溶液浓度、k和b为常数，求得检测溶液各波长对应的常数k1.b1……kn
.bn，本次检测中n＝4，输出得到二次函数校准曲线。
[0058]
或者采用多个校准溶液重复性校准，并将校准结果归类为 k1.b1……kn
.bn。
[0059]
s2.标定溶液采用波长依次增长的光源g1……gn
(n≥2)依次对标定溶液进行所述的照射检测，检测后得到，标定常数k1.b1……kp
.b
p
；
[0060]
s5.设置标准浊度溶液采用所述的光源g1……gn
(n≥2)依次进行照射检测，检测后得到浊度溶液吸光度az(z≥1)
[0061]
s6.设置待检测溶液，消解后加入所述的步骤s6中加入有聚乙二醇促进剂，聚乙二醇促进剂加入量小于等于待检测溶液溶液体积的 2.8％，并采用所述的光源g1……gn
(n≥2)中首次应用光源对待检测溶液进行单次照射检测，得到对应的第一吸光度aj，将aj及所述的k1.b1代入c＝ka
p
b，求解得到对应的第一浓度值
[0062]
s7.将第一浓度值结合所述的k2.b2……kp
.b
p
依次代入 c＝ka
p
b，求解得到所述的光源中除去首次应用光源外其他光源各自对应的各自吸光度a
j 1
……aj n
；
[0063]
s8.将所述的吸光度a
j 1
……aj n
分别对应的代入a
t
＝a
j-az，求得减去浊度吸光度后的待检测对应光源溶液吸光度并将a
t
取均数得到吸光度均数t；
[0064]
s9.吸光度均数t并结合k2.b2……kp
.b
p
得均数k
pt
.b
pt
所述的代入c＝ka
p
b中得到，吸光度均数t对应第二浓度值
[0065]
s10.将第二浓度值减去第一浓度值得到浓度值c1，再次执行步骤s6-s9，
[0066]
本次重复执行步骤s6-s9时在s6照射检测过程中，本次检测得到出射光强度i
c r
后
将首次的步骤s6照射检测过程检测得到的出射光强度ic及所述的i
c r
代入下式
[0067][0068]
ic为首次散射光强度，i
c r
为本次r时常后的散射光强度，g2(p)为经过r时常后溶液的透光率变化量，求解得到g2(p)。
[0069]
所述的g2(p)代入式中log(1/g2(p))求得所述的r时长间的消光度变化量h；本次计算在步骤s9计算浓度值时，将消光度变化量h代入，
[0070][0071]
中，求得对应第一浓度值本次循环中，将第二浓度值减去第一浓度值得到浓度值c1，并对比差值是否小于5％，若小于5％则重复执行步骤s6-s9直至差值小于5％，输出最后一次浓度值数据。
[0072]
所述的s10的浓度值数据包括cod值、氨氮、总磷、总氮数值。所述的首次应用光源数包括四种，分别为460nm、420nm、700nm、 525nm波长光源。
[0073]
通过加入的消光度用作为检测模型中的变化量，用于改变检测液体在步骤s8和步骤s10中删去标准浊度的过删量，改变模型的整体性。
[0074]
实施例2，
[0075]
提供了一种载入有浊度差消除的液体元素的检测方法的装置，包括，
[0076]
处理器，适于实现一种浊度差消除的液体元素的检测方法；以及
[0077]
存储单元，适于存储实现所述的一种浊度差消除的液体元素的检测方法，所述实现一种浊度差消除的液体元素的检测方法由处理器加载并执行。
[0078]
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
[0079]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
[0080]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0081]
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0082]
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式
体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括： u盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器 (ram，randomaccess memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0083]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。