一种浊度检测方法及装置与流程

本发明涉及水质检测,具体涉及一种浊度检测方法及装置。
背景技术:
1、浊度是水质检测中一项十分重要的指标。其检测原理为悬浮微粒对入射光的散射与微粒的浓度呈线性关系,目前大部分浊度检测产品也是基于这一原理进行设计。
2、目前检测浊度的入射光源主要采用led光源和钨灯光源。led光源单色性好,测量精度较高,但测量的浊度范围有限。钨灯的光谱范围宽,可覆盖较高量程的浊度范围,但测量精度差。目前的浊度检测产品大都采用单一光源、单一光电探测器方式进行检测,当水样中存在杂质或者水样受到晃动、倾斜等外部环境扰动时,多次检测结果的同一性较差。其次,现有浊度检测大都采用垂直散射光的方法进行检测,由于信号采集的单一性,未考虑前向散射光和反向散射光对浊度的表征作用,导致检测结果不准。
技术实现思路
1、本申请通过提供一种浊度检测方法及装置,以解决现有技术采用单一光源进行浊度检测导致多次检测结果的误差大、同一性差的问题。
2、为达到上述目的,本申请采用如下技术方案。
3、一方面,提供一种浊度检测方法,包括如下步骤:
4、s1、使波长不同的两个光源发出的光线交替地平行射入水样;
5、s2、对各光源经过水样的光线,从水样的不同高度和不同角度同时测量得到多个光信号;
6、s3、将相邻两次测量得到的两组光信号输入到训练好的机器学习模型,输出得到浊度值检测结果;其中,每组光信号为单个光源某次经过水样测量得到的多个光信号的集合。
7、上述方法通过引入机器学习对相邻两次测量得到的两组光信号进行处理,解决了单一光源进行浊度检测导致多次检测结果的误差大、同一性差的问题。另一发面,通过从水样的不同高度和不同角度同时测量得到多个光信号,考虑前向散射光和反向散射光对浊度的表征作用,提高了检测结果的准确性。
8、在一些实施例中,步骤s2与s3之间还包括:对于每组光信号,剔除多个光信号中的最大信号和最小信号。
9、在一些实施例中,两个所述光源分别为波长为860nm的led光源和波长为500nm的钨灯光源。
10、又一方面,提供一种浊度检测装置,包括组合光源、水样采集仓、凸透镜、第一控制单元和第二控制单元;
11、所述组合光源包括两个波长不同的光源;
12、所述第一控制单元与两个所述光源通信连接,用于控制两个所述光源交替发光;
13、所述凸透镜位于所述组合光源与所述水样采集仓之间,用于将光源发射出的光转化为平行光;所述水样采集仓的内壁上设有多组用于采集光信号的光信号接收器,各组所述光信号接收器分别位于所述水样采集仓的不同高度,每组所述光信号接收器包括沿所述水样采集仓周向分布的多个光信号接收器;
14、所述第二控制单元与所有所述光信号接收器通信连接,用于将相邻两次测量得到的两组光信号输入到训练好的机器学习模型,输出得到浊度值检测结果;其中,每组光信号为单个光源某次经过水样测量得到的多个光信号的集合。
15、在一些实施例中,两个所述光源分别为波长为860nm的led光源和波长为500nm的钨灯光源。
16、在一些实施例中,所述浊度检测装置包括外壳,所述水样采集仓设于所述外壳内的下部;所述外壳内的上部设有腔体,所述组合光源、凸透镜、第一控制单元和第二控制单元均设于所述上腔体内。
17、在一些实施例中,所述水样采集仓的底部设有进水口,所述进水口处设有过滤网。
18、本申请至少具有如下技术效果或优点:通过引入机器学习对相邻两次测量得到的两组光信号进行处理,解决了单一光源进行浊度检测导致多次检测结果的误差大、同一性差的问题。另一发面,通过从水样的不同高度和不同角度同时测量得到多个光信号,考虑前向散射光和反向散射光对浊度的表征作用,提高了检测结果的准确性。
技术特征:
1.一种浊度检测方法,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的浊度检测方法,其特征在于,步骤s2与s3之间还包括:对于每组光信号,剔除多个光信号中的最大信号和最小信号。
3.根据权利要求1或2所述的浊度检测方法,其特征在于:两个所述光源分别为波长为860nm的led光源和波长为500nm的钨灯光源。
4.一种浊度检测装置,其特征在于:包括组合光源、水样采集仓、凸透镜、第一控制单元和第二控制单元;
5.根据权利要求4所述的浊度检测装置,其特征在于:两个所述光源分别为波长为860nm的led光源和波长为500nm的钨灯光源。
6.根据权利要求4或5所述的浊度检测装置,其特征在于:所述浊度检测装置包括外壳,所述水样采集仓设于所述外壳内的下部;所述外壳内的上部设有腔体,所述组合光源、凸透镜、第一控制单元和第二控制单元均设于所述上腔体内。
7.根据权利要求6所述的浊度检测装置,其特征在于:所述水样采集仓的底部设有进水口,所述进水口处设有过滤网。
技术总结
本发明公开了一种浊度检测方法及装置,包括如下步骤:S1、使波长不同的两个光源发出的光线交替地平行射入水样;S2、对各光源经过水样的光线,从水样的不同高度和不同角度同时测量得到多个光信号;S3、将相邻两次测量得到的两组光信号输入到训练好的机器学习模型,输出得到浊度值检测结果。与现有技术相比,本发明通过引入机器学习对相邻两次测量得到的两组光信号进行处理,解决了单一光源进行浊度检测导致多次检测结果的误差大、同一性差的问题。另一发面,通过从水样的不同高度和不同角度同时测量得到多个光信号,考虑前向散射光和反向散射光对浊度的表征作用,提高了检测结果的准确性。
技术研发人员:何维,刘昊,王鹏,刘玮欣,李德鑫
受保护的技术使用者:中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/18
技术研发人员:何维,刘昊,王鹏,刘玮欣,李德鑫
技术所有人:中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司
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