[發明專利]一種基于超聲波的氧氣濃度測量方法和超聲波溶氧儀

在審

• 申請號: 202310358768.5
• 申請日: 2023-03-29
• 公開（公告）號: CN116297824A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 雍珊珊;戴猛;朱應平;張成禮
• 申請（專利權）人: 哈勃智能傳感（深圳）有限公司
• 主分類號: G01N29/024
• 分類號: G01N29/024;G01N29/32
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 郭燕;彭家恩

1.一種基于超聲波的氧氣濃度測量方法，其特征在于，包括：

獲取至少一個預設頻率的超聲信號在待測液體中的物理傳輸特性參數和所述待測液體的溫度值；

依據每個所述預設頻率的值和所述物理傳輸特性參數獲取所述待測液體的密度值；

將所述待測液體的密度值和溫度值輸入一預設的溫度補償數學模型，以獲取所述溫度補償數學模型輸出的對應所述待測液體的密度值的溫度補償值；

獲取頻率為一第一頻率值的超聲信號在待測液體中傳輸固定距離時所需要的傳輸時間；

依據所述傳輸時間獲取所述待測液體的氧氣濃度標稱值；

依據所述氧氣濃度標稱值和所述溫度補償值獲取所述氧氣濃度測量值，并輸出所述氧氣濃度測量值。

2.如權利要求1所述的氧氣濃度測量方法，其特征在于，所述獲取至少一個預設頻率的超聲信號在待測液體中的物理傳輸特性參數，包括：

獲取每種預設頻率的所述超聲信號在所述待測液體中的傳輸速度；

依據每種預設頻率的所述超聲信號在液體中傳輸時，其傳輸速度與液體密度的對應關系獲取所述待測液體的密度。

3.如權利要求1所述的氧氣濃度測量方法，其特征在于，所述溫度補償數學模型獲取方法包括：

通過標定的方式建立液體溫度、時間差與氧氣濃度補償值之間在不同液體密度下的對應關系，所述時間差用于表示第一頻率值的所述超聲信號在該液體中傳輸固定距離時所需要的傳輸時間；

對建立的液體溫度、時間差與氧氣濃度補償值之間的對應關系通過擬合方程進行表示，所述擬合方程為：

Co=f(To，Δt)；

其中，Co表示氧氣濃度補償值，To表示液體溫度，Δt表示時間差。

4.如權利要求3所述的氧氣濃度測量方法，其特征在于，在一預設密度范圍區間內設置至少一個密度值區間，密度值在同一個密度值區間內的所述待測液體對應一個所述擬合方程。

5.如權利要求3所述的氧氣濃度測量方法，其特征在于，所述擬合方程應用分段線性擬合方法和/或最小二乘法多項式擬合方法獲取。

6.如權利要求1所述的氧氣濃度測量方法，其特征在于，還包括：

獲取測量所述待測液體的測量環境因素參數；所述測量環境因素參數包括大氣壓、液體PH值、液體測量深度、液體懸浮物濃度和/或大氣氧氣濃度；

獲取每種所述測量環境因素參數與之對應的氧氣環境補償值；

依據所述氧氣環境補償值對所述氧氣濃度測量值進行補償后輸出。

7.如權利要求6所述的氧氣濃度測量方法，其特征在于，所述測量環境因素參數與氧氣環境補償值的對應關系的獲取方法包括：

通過采樣測量的方式獲取每種所述測量環境因素參數與其對應的所述氧氣環境補償值的關系曲線；

對獲取的所述測量環境因素參數與其對應的所述氧氣環境補償值的關系曲線進行方程擬合，以獲取環境參數擬合方程；其中，所述環境參數擬合方程用于表示所述測量環境因素參數與氧氣環境補償值的對應關系。

8.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述介質上存儲有程序，所述程序能夠被處理器執行以實現如權利要求1-7中任一項所述的氧氣濃度測量方法。