[发明专利]基于超声波的水质浑浊度测量方法

说明书

本发明公开了一种基于超声波的水质浑浊度测量方法，其包括以下步骤：(S1)提供两对超声波换能器；(S2)通过两对超声波换能器同时分别测量在浑浊度为零的标准溶液中接收到的超声波信号ysubgt;1/subgt;和在被测水中接收到的超声波信号ysubgt;2/subgt;，保持标准溶液的浑浊度恒定为零，同时使两对所述超声波换能器处于相同的工作环境条件下，对被测水的浑浊度进行测量；(S3)对超声波信号ysubgt;1/subgt;和超声波信号ysubgt;2/subgt;做相减处理，消除影响量，得到Δy；(S4)结合预设关系表查询得到与Δy相对应的被测水浑浊度值h。本发明消除了环境温度与湿度变化、换能器特性随时间变化等影响量对超声波测量水质浑浊度的影响，提高了超声波水质浑浊度测量的长期稳定性和测量准确性。

技术领域

本发明涉及水质检测技术领域，更详而言之涉及一种基于超声波的水质浑浊度测量方法。

背景技术

目前，利用超声波对颗粒物散射的敏感性可以进行水质浑浊度特性的测量。超声波在水中传播时，超声波信号的幅值会受到被测水的浑浊度影响，超声波发射换能器在被测水中向超声波接收换能器发送超声波信号，超声波接收换能器接收到超声波信号的幅值V(峰-峰值)与被测水中的浑浊度h值成反比，两者之间存在关系函数。因此，通过测量超声波接收信号的幅值V，就能获知被测水的浑浊度h值。

但是，超声波信号在水中传播时会受到温度变化、时间变化等因素的影响，导致测量结果内同时含有影响量，从而导致测量结果存在偏差，计量精确度有待提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于超声波的水质浑浊度测量方法，在一定程度上解决了上述问题，消除了环境温度与湿度变化、换能器特性随时间变化等影响量对超声波测量水质浑浊度的影响，提高了超声波水质浑浊度测量的长期稳定性和测量准确性。

为了实现上述目的，本发明提供一种基于超声波的水质浑浊度测量方法，其包括以下步骤：

(S1)提供两对超声波换能器；

(S2)通过两对所述超声波换能器同时分别测量在浑浊度为零(h等于0)的标准溶液中接收到的超声波信号y₁和在被测水中接收到的超声波信号y₂，保持标准溶液的浑浊度恒定为零，同时使两对所述超声波换能器处于相同的工作环境条件下，对被测水的浑浊度进行测量，设

y₁＝C+ε

y₂＝V(h)+ε

其中C为在浑浊度为零的标准溶液中的超声波接收信号幅值，V(h)为在被测水中的超声波接收信号幅值，ε为环境温度与湿度变化、换能器特性随时间变化所产生的影响量；

(S3)对超声波信号y₁和超声波信号y₂做相减处理，消除影响量ε，得到：

Δy＝y₁-y₂＝(C+ε)-[V(h)+ε]＝C-V(h)；

(S4)结合预设关系表查询得到与Δy相对应的被测水浑浊度值h。

通过控制环境温度与湿度变化、换能器特性随时间变化等影响因素，两路测量信号的影响量ε可以基本被视为相同量，所述步骤(S3)的处理将影响量ε消除，仅留下Δy与C、V(h)的关系式，而浑浊度为零的标准溶液中的超声波接收信号幅值C保持不变作为常数，因此可以在消除影响量的情况下得到Δy与浑浊度h的线性关系，结合预设关系表进行查询即可得到与Δy相对应的被测水浑浊度值h，提高了计量准确度。

根据本发明的优选实施例，所述步骤(S2)中的相同的工作环境条件包括相同的环境温度及湿度。