[發(fā)明專利]一種海綿城市水體濁度的監(jiān)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911190966.5
• 申請(qǐng)日: 2019-11-28
• 公開（公告）號(hào): CN110726699B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮海林;武斌;杜曉晨;夏凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江農(nóng)林大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/47
• 分類號(hào): G01N21/47;G01N21/01;G01N15/06
• 代理公司: 杭州創(chuàng)造力專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33332
• 代理人: 冉國(guó)政

本發(fā)明公開了一種海綿城市水體濁度的監(jiān)測(cè)方法，包括用于監(jiān)測(cè)的濁度檢測(cè)裝置，步驟如下：步驟一、純水中光信號(hào)測(cè)量；步驟二、待檢測(cè)水體中光信號(hào)測(cè)量；步驟三、濁度值計(jì)算：本發(fā)明的目的海綿城市水體濁度的監(jiān)測(cè)方法，同時(shí)采集光的直射信號(hào)和多個(gè)漫反射信號(hào)，能夠提高測(cè)量精度，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，降低設(shè)備成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種海綿城市水體濁度的監(jiān)測(cè)方法。

背景技術(shù)

濁度反應(yīng)的是水中不同大小、比重、形狀的懸浮物、膠體物和微生物等雜質(zhì)多少的物理外觀指標(biāo)。現(xiàn)有的濁度測(cè)量?jī)x，例如專利號(hào)為ZL201310391422.1的發(fā)明專利《雙光路散射水質(zhì)濁度測(cè)量?jī)x》，均是采用光路散射式測(cè)量方法對(duì)水的濁度進(jìn)行測(cè)量，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，測(cè)量數(shù)據(jù)單一，測(cè)量精度受到影響，如要想提高測(cè)量精度，就需要大大提高設(shè)備成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種海綿城市水體濁度的監(jiān)測(cè)方法，同時(shí)采集光的直射信號(hào)和多個(gè)漫反射信號(hào)，能夠提高測(cè)量精度，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，降低設(shè)備成本。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種海綿城市水體濁度的監(jiān)測(cè)方法，包括用于監(jiān)測(cè)的濁度檢測(cè)裝置，該濁度檢測(cè)裝置包括一個(gè)設(shè)置在水中的正方形平衡框，所述正方形平衡框在左后框撐上設(shè)有一個(gè)光源，在與左后框撐平行的右前框撐上設(shè)有一個(gè)對(duì)位CCD傳感器，在右后框撐上對(duì)應(yīng)設(shè)有四個(gè)鄰位CCD傳感器，在與右后框撐平行的左前框撐上對(duì)應(yīng)設(shè)有多個(gè)聲波發(fā)生器，包括如下步驟：

步驟一：純水中光信號(hào)測(cè)量

將濁度檢測(cè)裝置放入超純水中，開啟聲波發(fā)生器，在聲波的激勵(lì)下，超純水中的顆粒產(chǎn)生相應(yīng)的振動(dòng)，這時(shí)再開啟光源產(chǎn)生激發(fā)光束，光束直射到對(duì)位CCD傳感器上，形成對(duì)位原始光學(xué)檢測(cè)信號(hào)OPA1，四個(gè)鄰位CCD傳感器形成原始光學(xué)檢測(cè)信號(hào)OPA2、OPA3、OPA3、OPA4；

步驟二：待檢測(cè)水體中光信號(hào)測(cè)量

將濁度檢測(cè)裝置放入待檢測(cè)水體中，開啟聲波發(fā)生器，在聲波的激勵(lì)下，待檢測(cè)水體中的顆粒產(chǎn)生相應(yīng)的振動(dòng)，這時(shí)再開啟光源產(chǎn)生激發(fā)光束，光束直射到對(duì)位CCD傳感器上，形成對(duì)位原始光學(xué)檢測(cè)信號(hào)OP1，四個(gè)鄰位CCD傳感器形成原始光學(xué)檢測(cè)信號(hào)OP2、OP3、OP3、OP4；

步驟三：濁度值計(jì)算

設(shè)定聲波的驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度為TE，那么由于水中顆粒物的存在而引起的對(duì)位光學(xué)檢測(cè)信號(hào)變化可以計(jì)算為：Sig1＝OPA1-OP1；由于水中顆粒物的存在而引起的側(cè)位光學(xué)檢測(cè)信號(hào)變化可以計(jì)算為：

光學(xué)檢測(cè)信號(hào)與濁度時(shí)間的關(guān)系：Sig1＝φ×Sig2×e^NZW，其中，φ是檢測(cè)系統(tǒng)參數(shù)，該參數(shù)為表征的是漫反射信號(hào)相對(duì)于直射光信號(hào)的比例，反映了水中顆粒物的密度情況，N為調(diào)整常數(shù)，其取值范圍為[8.9,13.5]，Z為濁度，W為濁度測(cè)量裝置中光源到對(duì)位CCD傳感器的距離，經(jīng)過變換之后，濁度Z的表達(dá)式為：

與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果是：由于采用上述技術(shù)方案，在水下利用聲波發(fā)生器激勵(lì)水中污染物微粒振動(dòng)，能夠放大污染物微粒的檢測(cè)效果，通過一個(gè)對(duì)位CCD傳感器和多個(gè)鄰位CCD傳感器對(duì)照射染物微粒后的光線的數(shù)據(jù)采集，同時(shí)采集光的直射信號(hào)和多個(gè)漫反射信號(hào)，能夠提高測(cè)量精度，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，降低設(shè)備成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明安裝于河道生態(tài)智能監(jiān)測(cè)母站的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的技術(shù)方案更加清晰，以下結(jié)合附圖1至2，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，本說明書中描述的具體實(shí)施方式僅僅是為了解釋本發(fā)明，并不是為了限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1