[發明專利]溶液電導率測量中溫度和光照度的聯合補償方法與系統

在審

• 申請號: 202210156855.8
• 申請日: 2022-02-21
• 公開（公告）號: CN114509610A
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 姚鈴麗;付宏偉;譚立容;顧斌;朱啟文;陳慶榮;陳冬峰
• 申請（專利權）人: 南京信息職業技術學院
• 主分類號: G01R27/22
• 分類號: G01R27/22
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 孟紅梅

本發明公開了一種溶液電導率測量中溫度和光照度的聯合補償方法與系統。首先獲取不同溫度t_m和照度l_n下溶液電導率測量的樣本集然后依據經溫度照度聯合補償后的溶液電導率測量公式基于樣本集數據求解最優的溫度和照度的補償系數k_t、k_l，以最小化的誤差平方和；在獲得補償系數之后，由測量值g_t，l即可預測在標準溫度t₀和標準照度l₀下的電導率測量值本發明同時考慮了溫度和照度對溶液電導率的影響，既可消除溫度和照度所帶來的系統誤差，也可消除熱噪聲和量化噪聲等因素造成的隨機誤差，并且具有算法魯棒性強，運算復雜度低的優點。

技術領域

本發明涉及一種溶液電導率測量中溫度和光照度的聯合補償方法與系統，屬于測量技術領域。

背景技術

在工農業、地質、環保、水產養殖、食品以及科學研究等諸多領域，往往需要對溶液的電導率進行測量。眾所周知，溶液的電導率受溫度的影響甚大，其原因源于溫度變化導致離子的熱運動、溶劑化、粘度、遷移速度和介電常數等性質的可能改變[參閱：張國城,關于電導率儀中溫度補償的討論[J],中國計量,2010(1):114-116.DOI:10.3969/j.issn.1006-9364.2010.01.060.]。然而，溶液的電導率還會受到其它因素的影響，例如光照度(簡稱照度)，其原因源于光子激發導致分子中的部分電子發生能級躍遷進入激發態，進而與其它物質發生化學反應，典型的有鹵化銀等無機物和農藥類有機物。例如，文獻[Aguar JP,BouleP,Bonnemoy F,et al.Phototransformation of napropamide in aqueous solution:influence on the toxicity of solution[J],Pestic Sci.,1998,54:253-257.]報道，草萘胺除草劑受到光照后會產生自由基，文獻[司友斌,岳永德,周東美等.土壤表面農藥光化學降解研究進展[J].農村生態環境,2002,18(4):56-59.DOI:10.3969/j.issn.1673-4831.2002.04.014.]報道，二氯苯醚類除草劑在受到光照條件下才能激發其活性。再如，文獻[賈妍等.基于電導率和吸光度的水體藻類濃度監測研究,哈爾濱商業大學學報：自然科學版36.1(2020):4.]報道，藻類的溶液光照度直接影響藻類的光合作用生化反應，從而影響自由離子溶度，進而影響溶液的電導率。

溶液電導率的測量值的補償問題，已有研究較多。例如中國專利申請CN202011260427.7提出一種可補償環境變化的電導率測量裝置及測量方法，可補償溫度等外部環境變化引起的測量值漂移；中國專利申請CN202010209592.3提出一種溶液電導率/溶液氫電導率的溫度補償系數試驗裝置，能夠較為準確的測量溶液電導率溫度補償系數及溶液氫電導率溫度補償系數；中國專利CN201711411820.X提出一種用于電導率測量的非線性溫度補償方法，能夠對測量的電導率進行非線性溫度補償。然而，現有研究多數僅考慮溶液電導率測量中的溫度補償問題，均未對溶液電導率測量中溫度和光照度的聯合補償問題提出一些解決方法。

發明內容

發明目的：針對現有技術中存在的問題，本發明目的在于提供一種溶液電導率測量中溫度和光照度的聯合補償方法與系統，以消除溫度和照度所帶來的測量誤差。

技術方案：為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

一種溶液電導率測量中溫度和光照度的聯合補償方法，包括如下步驟：

獲取不同溫度和照度下溶液電導率測量的樣本集其中，t_m和l_n分別表示第m個溫度和第n個照度樣點，表示t_m和l_n環境對應的電導率測量值，M和N分別表示溫度和照度樣點數；