水质监测装置及其监测方法与流程

本发明涉及一种流体监测技术，且特别是涉及一种水质监测装置及其监测方法。

背景技术：

1、随着工业演进，水污染日益严重，且对特定行业(如，渔业养殖、废水排放、水资源管理…等)来说，需要实时且准确地监控水质情况，才能实时发现问题、避免损失。

2、设置于现场的水质监测装置大部分采取与水直接接触的方式来测量水质。若水质监测装置设置在恶劣环境中，将易于造成水质传感器的测量质量不稳定。并且，针对不同的水质监测技术，在恶劣环境中的水体可能具备多种干扰物质，从而严重影响水质测量结果。部分水质监测技术会利用药物对水体先行进行处理以略为排除干扰物质，但此种作法不仅需要额外增加药物成本，还需定期维护此种水质监测装置。另一方面，水质监测装置在对水体进行测量时都需要反应时间，从而难以提供实时水质信息。

3、因此，希望水质传感器在恶劣环境中仍然具备平稳的水质测量质量，便是当前水质监测技术追求的目标。

技术实现思路

1、本发明的水质监测装置包括水槽、第一光学检测装置、第二光学检测装置以及控制电路。水槽具备容置空间以承载液体。第一光学检测装置包括第一光发射器、第一参考光接收器、第一散射光接收器以及第一穿透光接收器。第一光发射器提供第一光线。第一光线射入所述水槽的所述容置空间。第一参考光接收器于所述第一光线射入所述容置空间之前检测所述第一光线的光强度，以取得第一参考光强度。第一散射光接收器通过所述水槽的所述容置空间接收所述第一光线中的散射光，以检测取得所述第一光线的第一散射光强度。第一穿透光接收器通过所述水槽的所述容置空间接收所述第一光线中的穿透光，以检测取得所述第一光线的第一穿透光强度。第二光学检测装置包括第二光发射器、第二参考光接收器、第二散射光接收器以及第二穿透光接收器。第二光发射器提供第二光线，且所述第一光线与所述第二光线具备不同波长。第二光线射入所述水槽的所述容置空间。第二参考光接收器于所述第二光线射入所述容置空间之前检测所述第二光线的光强度，以取得第二参考光强度。第二散射光接收器通过所述水槽的所述容置空间接收所述第二光线中的散射光，以检测取得所述第二光线的第二散射光强度。第二穿透光接收器通过所述水槽的所述容置空间接收所述第二光线中的穿透光，以检测取得所述第二光线的第二穿透光强度。控制电路电性耦接所述第一光学检测装置与所述第二光学检测装置，并依据所述第一参考光强度、所述第一散射光强度以及所述第一穿透光强度、所述第二参考光强度、所述第二散射光强度以及所述第二穿透光强度计算所述液体中的水质检测值。

2、本发明的水质监测方法，是使用所述的水质监测装置进行水质监测，所述水质监测方法包括下列步骤。提供所述第一光线以检测取得所述第一参考光强度、所述第一散射光强度、所述第一穿透光强度。提供所述第二光线以检测取得所述第二参考光强度、所述第二散射光强度、所述第二穿透光强度。依据所述第一参考光强度、所述第一散射光强度、所述第一穿透光强度、所述第二参考光强度、所述第二散射光强度以及所述第二穿透光强度计算所述液体中的水质检测值。

3、基于上述，本发明实施例的水质监测装置与其监测方法，利用光学检测装置配合参考光接收器，并利用光源修正的水质监测算法来实时修正光发射器的光源强度变化所造成的测量偏差，避免因光源强度漂移而导致水质测量质量不稳定。此外，本发明实施例具备多组光发射器，搭配多成分补偿的水质监测算法，可实时消除复杂水体中特定干扰物质的贡献，解决单光源装置无法去除复杂水体中干扰物质对测量结果的影响。

技术特征：

1.一种水质监测装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的水质监测装置，其特征在于，所述水质检测值是溶解性化学需氧量浓度与溶解性有机碳浓度的其中一个。

3.如权利要求1所述的水质监测装置，其特征在于，所述第一光线以射入方向进入所述水槽的所述容置空间，所述射入方向与所述第一穿透光接收器的检测方向之间的夹角为180度，

4.如权利要求1所述的水质监测装置，其特征在于，所述第二光线以射入方向进入所述水槽的所述容置空间，所述射入方向与所述第二穿透光接收器的检测方向之间的夹角为180度，

5.如权利要求1所述的水质监测装置，其特征在于，第一参考光接收器包括检测端，所述检测端距离所述第一光发射器的光发射端在1厘米以内。

6.如权利要求1所述的水质监测装置，其特征在于，第二参考光接收器包括检测端，所述检测端距离所述第二光发射器的光发射端在1厘米以内。

7.如权利要求1所述的水质监测装置，其特征在于，第一参考光接收器包括检测端，所述检测端距离第一光线的光轴心的垂直距离为在5毫米以内。

8.如权利要求1所述的水质监测装置，其特征在于，第二参考光接收器包括检测端，所述检测端距离第二光线的光轴心的垂直距离为在5毫米以内。

9.如权利要求1所述的水质监测装置，其特征在于，所述第一光发射器是可见光发射器或是红外光发射器，且第二光发射器是紫外光发射器。

10.一种水质监测方法，其特征在于，使用如权利要求1至权利要求9任一所述的水质监测装置进行水质监测，所述水质监测方法包括：

11.如权利要求10所述的水质监测方法，其特征在于，依据所述第一参考光强度、所述第一散射光强度、所述第一穿透光强度、所述第二参考光强度、所述第二散射光强度以及所述第二穿透光强度计算所述液体中的所述水质检测值的步骤包括：

12.如权利要求11所述的水质监测方法，其特征在于，所述控制电路具备对应所述第一参考光接收器上初始化的第一参考光强度默认值与对应所述第二参考光接收器上初始化的第二参考光强度默认值，

技术总结
本发明提供一种水质监测装置及其监测方法。水质监测装置包括水槽、第一与第二光学检测装置以及控制电路。水槽具备容置空间以承载液体。第一光学检测装置提供第一光线以检测取得第一参考光强度、第一散射光强度、第一穿透光强度。第二光学检测装置提供第二光线，以检测取得第二参考光强度、第二散射光强度、第二穿透光强度。控制电路依据第一参考光强度、第一散射光强度、第一穿透光强度、第二参考光强度、第二散射光强度以及第二穿透光强度计算液体中的水质检测值。

技术研发人员：朱振华,刘峻帼,刘奕宏,王啟帆,王荣豪,彭圣崴,林雨璇
受保护的技术使用者：财团法人工业技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13