[发明专利]一种在线低量程流通式散射光浊度仪的数字消泡方法

说明书

技术领域

 本发明属于测量仪表领域，尤其涉及在线低量程浊度测量条件下，对测量值精度要求高的环境中，消除气泡对测量值影响的数字判别和处理的方法。

背景技术

在线浊度仪是非常精密的测量仪器，光源透过光学透镜并穿透样品液，基于散射光原理，在线浊度仪可使用在不同地方的过滤装置上测量原水或纯净水的浊度，如饮用水，各种生产和工业用水，以及任何需要使用合格水的地方。

在浊度很小的情况下,例如自来水,饮用水中,由于浊度值低于0.1NTU,要求测量值非常精确,在这样的环境下,水中气泡对于测量值的影响就非常巨大,如果处理不当,将影响仪器的可信度。因此在大多数光学浊度仪中，都装置了消泡设计，力求消除气泡对测量的影响，但是由于在线运行环境的多样性，在实际使用中，很难保证完全没有气泡产生。因此，通过数字波形匹配算法，对连续测量数据进行模糊识别，找出与气泡模型相匹配的数据，判别后，进行数字滤波平滑处理，是对精确测量的一个非常有益的补充。

发明内容

    本发明研究开发了一种在线低量程流通式散射光浊度仪的数字消泡方法，目的在于：通过数字滤波方法，对连续测量数据进行模糊识别，找出与气泡模型相匹配的数据，判别后，进行数字滤波平滑，能大大提高数据的准确度。

    本发技术方案：

    一种在线低量程流通式散射光浊度仪的数字消泡方法，其特征在于，包括如下步骤：

    1）、进行本次数据采样；

    2）、计算前一点与当前测量点的斜率K值；

3）、判断斜率K值大小和临界值的关系：当K值小于临界值时，测量值直接输出，并且存入长度为N的循环队列；当K值大于临界值，则触发进入气泡判别流程；

4）、加大浊度测量值采样密度，连续进行多点测量，获得一个浊度变化波形；

5）、将测量波形和特征波形进行比对计算：相似度大于80%，则进行完全消泡，将该畸变测量值抛弃，使用上一点的测量值，代替本次测量值，进行测量；相似度大于40%，但小于80%，则进行不完全消泡滤波，将测量值代入一阶滤波公式，算出预测浊度值，代替本次测量值，进行测量；相似度小于40%，则判别不是气泡，退出气泡判别流程，不进行任何数据校正。

所述步骤2）中K 表示当前采样测量数据与上一次采样测量数据构成的一条直线的斜率。

所述步骤3）中N表示保存历史采样数据的循环队列的长度，循环队列有多长，就能保存多少个历史采样测量数据。

   本发明的有益效果是: 本发明能改善浊度测量准确度,特别是在低浊度条件下,能大大增加测量结果的稳定性,同时对测量结果的实时性,没有明显影响。 

附图说明     

图1为本发明原理框架结构图。

具体实施方式

    下面结合实施例对本发明进行进一步描述。

实施例一：

如图1所示，1、在系统运行时，系统定时采样测量数据，当测量数据未发生剧烈变化的情况下。

2、前后测量两点之间的斜率值小于气泡影响门限，则测量值直接输出，并且存入循环队列；前后测量两点之间的斜率值大于气泡影响门限，则进入气泡判别流程。

3、系统加大采样密度，获取当前测量数据波形，并将该波形与通过实验获得的气泡特征波形进行形状匹配。

4、根据波形匹配的相似度，对测量数据进行相应处理：相似度大于80%，将该畸变测量值抛弃，使用上一点的测量值，代替本次测量值，并输出显示；相似度大于40%，但小于80%，将该畸变测量值代入一阶滤波公式，通过计算，算出校正浊度值，代替本次测量值，并输出显示相似度小于40%，则判别不是气泡，不进行任何数据校正。

5、判别流程完成后，将原始测量值放入历史数据循环队列，作为下一次测量判别的依据。

本发明不仅适用于低量程浊度测量的消泡计算，也适用于其他量程浊度仪测量的消泡计算。

前面提供了对较佳实施例的描述，以使本领域内的任何技术人员可使用或利用本发明。对这些实施例的各种修改对本领域内的技术人员是显而易见的，可把这里所述的总的原理应用到各其他实施例而不使用创造性。因而，本发明将不限于这里的所示的实施例，而应依据符合这里所揭示的原理和新特征的最宽范围。