[發明專利]一種水色識別裝置及水色識別方法

在審

• 申請號: 202011319600.6
• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112285035A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 王啟爍;王彥博;周紫陽
• 申請（專利權）人: 常州智騰環境科技有限公司
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25;G01N21/31;G01N21/33;G01N21/3577;G01N1/34;G01N15/00;G01N15/02
• 代理公司: 常州易瑞智新專利代理事務所(普通合伙) 32338
• 代理人: 譚典

本發明公開了一種水色識別裝置及水色識別方法，包括水樣采集倉、LED光源陣、光能量檢測單元、數據傳輸單元、電源；所述水樣采集倉為貯存待測水樣的腔體，其一側設有LED光源陣，另一側設有光能量檢測單元，所述LED光源陣包括若干發光波長不同的單色LED，LED光源陣發出的光線穿過水樣采集倉中的水樣為光能量檢測單元所接收。本發明采用多個發光波長不同的單色LED組成LED光源陣作為光源，使特異波長的單色光逐次穿過被檢測的水樣，得到特異波長的單色光的透光率數值，從而識別水色，極大的提高了水色檢測效率和準確性。

技術領域

本發明屬于傳感器技術領域，具體涉及一種水色識別裝置及水色識別方法。

背景技術

影響自然界水體顏色的物質主要包括浮游生物（如綠藻門、藍藻門、黃藻門、硅藻門、原生動物等）、懸浮非生物顆粒等，這些物質對不同波長的光的吸收具有特異性，從而導致水體呈現出不同的顏色。有經驗的水產養殖技術人員，通過現場觀察即可判斷不同水色代表的養殖水體現狀和主要存在的問題。因此，觀察養殖水體，明辨優劣水色對水質的管理維護和調理在養殖生產中顯得尤其重要。但是，僅憑技術人員的觀察還不足以準確識別水色，需要利用相應的識別傳感器進行配合，如同我國大多數行業的現狀，對于行業的底層核心技術的水色識別傳感器卻鮮有企業開展深入研發工作。

申請號為201520999508.7中國發明專利公開了一種快速水色檢測專用裝置，包括檢測棒，所述檢測棒底部開設有凹槽，所述凹槽的內側壁上設有可調光源與光強度傳感器，所述可調光源的光強為恒定值、頻率為變化值，所述光強度傳感器經設置在檢測棒上的光電轉換器、電線與手持數據接收器電性連接。當本發明的檢測棒放入水中后，凹槽內將自動填充滿水體，利用可調光源發出不同頻率、不同波長的光，光強度傳感器接收到經凹槽內被測水體吸收的光強，測算出被測水體的水色，從而減小目測水色造成的誤差，更精確、智能、快速的測算出水體水色，整個裝置結構簡單且成本低廉。

申請號為201721256379.8中國發明專利公開了一種漁業水體水色識別傳感器，通過水體水色的量化識別，避免通過人眼觀察判斷的主觀性及不確定性；且所述漁業水體水色識別傳感器的底面是平滑的，容易去除污物，可有效保證顏色檢測器的測量效果；采用低功耗設計，結合太陽能模組應用，可以確保設備長時間穩定工作；所測量的參數可以及時傳輸至手機中，結合手機應用或平臺的分析，輸出水色分析結果和調水建議信息；其輸出結果作為一種量化的數據信息，有利于技術人員做出更加合理的調水方案。

申請號為201521079898.2中國發明專利公開了一種水色識別裝置，應用于水產養殖領域，在池水中抽取待測水樣，利用光源照射待測水樣，通過顏色識別模塊對待測水樣進行識別，獲取待測水樣的水色值，并通過顯示模塊直接顯示，對于養殖戶而言，操作簡單，結果直觀。

申請號為201721256847.1中國發明專利公開了一種基于窄帶物聯網的水色識別裝置，其包括水色識別浮體本體和設在所述水色識別浮體本體內部的硬件控制板，所述硬件控制板包括顏色傳感器、NB-IOT通訊模組和微控制器單元。本發明通過顏色傳感器來量化識別水體水色，避免通過肉眼觀察判斷的主觀性及不準確性；且水色識別裝置的底面是平滑的容易擦除污物，顏色傳感器與水面始終保持合理的測量距離，測量結果更加準確

上述專利的識別傳感器裝置構架大同小異，都是通過發射復合光線作為檢測光線，由色彩識別電子元件按照RGB標準來識讀色彩差異。但是復合光線中混合有多種波長的光，只有讀取水體對關鍵特異波長的光的吸光度才能準確識別水色，而普通的檢測裝置無法準確檢測該數據，從而使得現有技術中這種粗放構架并不足以對水體顏色進行有指導意義的檢測，更難以判斷是何種物質導致了水體呈現的顏色。實驗室用光譜儀可以準確檢測水中物質的吸收光譜，但是這類裝置成本不菲，一般僅在科研勘測中有應用，而在漁業、養殖業中難以大規模推廣應用，也無法做到對水色的實時監測。

發明內容