[發(fā)明專利]一種基于LED多特征波長的水質(zhì)COD檢測方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110413936.3
• 申請日: 2011-12-13
• 公開（公告）號: CN102519897A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張榮標;王中鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01N21/33
• 分類號: G01N21/33;G01N21/01;G06N3/02
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種基于LED多特征波長的水質(zhì)COD檢測方法，通過對自配水樣水質(zhì)樣本學習得到BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型，其特征是再采用如下步驟：單片機控制系統(tǒng)（18）根據(jù)N個紫外特征波長處的吸光度數(shù)據(jù)，

1）第一特征波長LED燈（1）位于聚光管（11）的入口處，第一步進電機（9）保持不動，單片機控制系統(tǒng)（18）中的單片機控制第二步進電機（16）反轉(zhuǎn)180度，將比色皿（13）脫離光路主軸，測得第一特征波長LED燈（1）的初始光強；單片機控制第二步進電機（16）正轉(zhuǎn)180度，比色皿（13）回到原位，光源依次經(jīng)聚光管（11）、第一聚焦鏡（12）、比色皿（13）中的待測水樣、第二聚焦鏡（14）和光電二極管（15），光電二極管（15）將接收的光信號轉(zhuǎn)化為電信號放大后輸入單片機，單片機測得第一特征波長處經(jīng)待測水樣吸收的光強，計算出待測水樣在第一特征波長處的吸光度；

2）單片機控制第一步進電機（9）轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)盤（10）隨第一步進電機（9）至第二特征波長LED燈（2）正好轉(zhuǎn)至聚光管（11）的光源入口處，重復步驟1），計算出待測水樣在第二特征波長處的吸光度；

3）單片機控制第一步進電機（9）帶動轉(zhuǎn)盤（10）繼續(xù)同向轉(zhuǎn)動，將第三特征波長LED燈（3）轉(zhuǎn)至聚光管（11）的光源入口處，重復步驟1），計算出待測水樣在第三特征波長處的吸光度；

4）重復步驟3），計算待測水樣在第四特征波長處吸光度，直至計算待測水樣在第N特征波長處的吸光度，共得到N個特征波長處的吸光度值；

5）根據(jù)得到的N個特征波長處的吸光度值，輸入BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型，計算得到被測水樣的COD值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述水質(zhì)COD檢測方法，其特征是：所述BP神經(jīng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)為N-2N-1，輸入層為N個節(jié)點，分別為N個波長的吸光度值，隱含層為2N個節(jié)點，輸出層為1個節(jié)點，即COD值。

3.一種實現(xiàn)權(quán)利要求1所述水質(zhì)COD檢測方法的裝置，具有作為光源的N個不同特征波長的LED燈，其特征是：N個不同特征波長的LED燈沿圓周方向等間距固接轉(zhuǎn)盤（10）的前表面，轉(zhuǎn)盤（10）的側(cè)面上沿圓周方向設(shè)置有與N個LED燈位置相對應的定位齒（25）；轉(zhuǎn)盤（10）軸向連接第一步進電機（9），轉(zhuǎn)盤（10）的前方有一個聚光管（11），聚光管（11）后端是光源入口處；聚光管（11）的正前方依次是間隔放置的第一聚焦鏡（12）、盛有待測水樣的比色皿（13）、第二聚焦鏡（14）和光電二極管（15）；比色皿（13）放置在比色皿架（24）開的矩形槽（22）內(nèi)，矩形槽（22）底端與第二步進電機（16）轉(zhuǎn)軸連接；第一、第二步進電機（9、16）分別連接單片機控制系統(tǒng)（18），光電二極管（15）經(jīng)運放電路（17）連接單片機控制系統(tǒng)（18）；定位齒（25）包括下部分的固定板（27）和上部分的觸發(fā)板（26），固定板（27）和觸發(fā)板（26）之間連接絕緣彈簧（28），固定板（27）與單片機的相連，觸發(fā)板（26）與地線相連；聚光管（11）的后端有一延伸板（29），延伸板（29）延伸于轉(zhuǎn)盤（10）的上方且高度比每個定位齒（25）低，當定位齒（25）轉(zhuǎn)至延伸板（29）位置處相接觸，固定板（27）和觸發(fā)板（26）接觸，定位齒（25）和延伸板（29）的接觸部分均采用45度斜面相配。