用于确定测量值的方法和用于执行方法的分析仪的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于确定过程自动化技术的被测变量的测量值的方法。本发明还 涉及用于执行该方法的分析仪。
【背景技术】
[0002] 术语分析仪在本发明中是指过程自动化技术的测量设备，用于采用湿化学方法测 量待分析介质中的物质的含量，例如离子浓度。为此，从该待分析的介质中取样品。最经常 的是，由分析仪完全自动地例如经由泵、软管、阀等取样品。为了确定某物种的含量，将为该 相应物种研制并且可用地储存在分析仪壳体内的专用试剂和待测样品混合。由此引起的该 混合物的颜色反应随后借助于适当的测量装置例如借助于光度计进行测量。更准确指出的 是，在试管中将样品和试剂混合并且在发射光方法中采用不同的波长光学地进行测量。基 于光吸收和提供的校准模型，随后在接收器侧上确定测量值。
[0003] 除上面描述的反应周期之外，在试管中进行其它的混合和冲洗、洗涤周期是必要 的。由此减慢了总的测量周期，从而，例如，仅每10分钟一次地获取测量值。
[0004] 由于进行测量花费的时间长，防止有缺陷的测量是重要的。有缺陷的测量例如可 由试管中的气泡引起。通常，错误的测量是由于不同的原因看起来不似合理的测量，因此， 例如是由于物理原因的例如负数的浓度是不可能的测量。在这种情况下说成是异常值。
[0005] 与测量值平滑（例如，通过中值滤波器）组合的异常值检测不是有效的。由于两 个测量值之间的时间间隔大，大的测量值变化是很可能的，其在平滑后错误地消失。而且， 这种平滑滤波器始终涉及某一设定时间，这就补充性地破坏了数据。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是安全地检测测量系列的异常值，所述测量系列在各个测量点之间 具有大的时间间隔。
[0007] 所述目的通过利用光学传感器的方法得以实现，所述光学传感器具有至少一个发 射器，用于发送具有至少两个波长的发射光，以及与所述发射器关联的接收器，用于接收被 接收光，包括如下步骤：为所述发射器提供激励器信号，用于产生所述发射光，其中所述发 射光通过与介质的相互作用而被转化为作为被测变量的函数的被接收光；借助于所述接收 器从被转化的被接收光产生接收器信号；并且基于所述接收器信号确定所述测量值。所述 方法的特征在于：通过用于检测异常值的多变量方法检测所述测量值的异常值。
[0008] 以这种方式，首先，可靠地检测异常值变为可能。
[0009] 在有利的实施例中，多变量方法包括确定马氏距离，其中，异常值具有的马氏距离 大于可允许的最大值。
[0010] 在优选的进一步发展中，通过
【主权项】
1. 一种用于借助于光学传感器（17)在液态或气态介质中确定过程自动化技术的被测 变量的测量值的方法，所述光学传感器具有至少一个发射器（17. 1)，用于发送具有至少两 个波长（2, 3,4, 5)的发射光，以及与所述发射器（17. 1)关联的接收器（17. 2)，用于接收被 接收光，所述方法包括如下步骤： -为所述发射器（17. 1)提供激励器信号，用于产生所述发射光，其中所述发射光（2， 3,4, 5)通过与所述介质（15)的相互作用被转化为作为所述被测变量的函数的所述被接收 光， -借助于所述接收器（17.2)从被转化的所述被接收光产生接收器信号，以及 -基于所述接收器信号确定所述测量值，其特征在于， 通过用于检测异常值的多变量方法检测所述测量值的异常值（7)。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于， 所述多变量方法包括确定马氏距离， 其中，异常值具有大于可允许的最大值的马氏距离。
3. 如权利要求2所述的方法， 其中，所述马氏距离d通妇
i十算得到， 其中X为包括至少两个波长的数据向量，μ为所述数据向量的期望值向量，并且Σ为 所述数据向量X的协方差矩阵。
4. 如权利要求1至3中的至少一项所述的方法， 其中，在用于分析至少一种离子浓度尤其是铵浓度的分析仪（9)中执行所述方法， 其中，试剂被用于所述分析。
5. 如权利要求4所述的方法， 其中，每10分钟执行一次所述方法。
6. 如权利要求4或5中的至少一项所述的方法， 其中，所述数据向量进一步包括以下参数中的至少一个：所述分析仪的环境温度、所述 分析仪内的温度、以时间计的取样点、过程持续时间、试剂、试剂使用年限和/或试剂的混 合比率。
7. 如权利要求1至6中的至少一项所述的方法， 其中，当检测到异常值时，中断所述测量值的确定。
8. -种用于分析至少一种离子浓度尤其是铵浓度的分析仪（9)， 其中，所述分析仪被实现为执行如权利要求1至7中的至少一项所述的方法。
9. 如权利要求8所述的分析仪（9)， 其中，所述分析仪（9)包括数据处理单元（10)，尤其是发送器，其中所述数据处理单元 (10)执行如权利要求1至7中的至少一项所述的方法。
10. 如权利要求9所述的分析仪（9)， 其中，协方差矩阵和期望值向量被储存在上级单元中。
【专利摘要】本发明涉及一种用于借助于光学传感器(17)在液态或气态介质中确定过程自动化技术的被测变量的测量值的方法，光学传感器具有至少一个发射器(17.1)，用于发送具有至少两个波长(2，3，4，5)的发射光，以及与发射器(17.1)关联的接收器(17.2)，用于接收被接收光，包括如下步骤：为发射器(17.1)提供激励器信号，用于产生发射光，其中发射光(2，3，4，5)通过与介质(15)的相互作用而被转化为作为被测变量的函数的被接收光；借助于接收器(17.2)从被转化的被接收光产生接收器信号；并且基于接收器信号确定测量值。所述方法的特征在于：通过用于检测异常值的多变量方法检测测量值的异常值(7)。本发明进一步涉及用于执行方法的分析仪(9)。
【IPC分类】G01N21-78, G01N21-31
【公开号】CN104677841
【申请号】CN201410699072
【发明人】埃丹·安杰利奇, 拉尔夫·伯恩哈特, 米夏埃尔·利特曼
【申请人】恩德莱斯和豪瑟尔测量及调节技术分析仪表两合公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年11月19日
【公告号】DE102013113170A1