一种静态定量多级稀释藻浓度检测装置及浓度反演方法与流程

本发明涉及水环境中水体藻类检测分析领域，尤其是一种静态定量多级稀释藻浓度检测装置及浓度反演方法。

背景技术：

1、随着全球经济的不断发展，人类赖以生存的环境也受到了污染，水也受到了不同程度的污染，导致水体出现严重的富营养，形成了水体中藻类大量繁殖所造成的问题。由于藻类的过度生长导致水体中的溶解氧含量下降，从而影响鱼类和其他水生生物的生存。流域内出现藻华现象不仅影响水质，同时还会阻挡阳光照射到水下，影响到其他水生植物的光合作用，甚至有些藻门类还会产生有毒物质可能会对人类和动物生命构成威胁。因此，藻类浓度监测对于保持水质安全和生态平衡具有重要意义。

2、但是，实际水体内藻类的分布并不均匀，导致每次测量结果可能存在一定的偏差。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种静态定量多级稀释藻浓度检测装置及浓度反演方法，以解决上述背景技术中提出的问题。在定量手段上选择静态不变的物理量来代替动态抽取，可以更加精准稳定地检测水体藻浓度指标，同时利用多级稀释藻浓度反演函数，保证了测量结果的准确性和稳定性。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、第一方面，本发明公开了一种静态定量多级稀释藻浓度检测装置，包括：

4、静态定量稀释模块，其包括依次连接的进样电磁阀组、第一液位检测器、进样管、第二液位检测器、动力泵和稀释电磁阀；

5、检测模块，其包括与稀释电磁阀连接的检测室，以及照射检测室的光源、用于探测水样荧光信号的荧光探测器、信号处理单元、单片机控制组件。

6、进一步的方案：所述进样电磁阀组的输入端包括空气进口、进样口和纯水口。

7、第二方面，本发明公开了如上述的静态定量多级稀释藻浓度检测装置的浓度反演方法，包括以下步骤：

8、s1、将进样电磁阀组的进样口与进样管导通，启动动力泵抽取水样，根据第一液位检测器检测取样进度，根据第二液位检测器反馈信号控制动力泵关闭，水样进入稀释电磁阀，得到0级稀释水样；

9、s2、通过检测模块检测0级稀释水样的荧光强度f0；

10、s3、将进样电磁阀组的纯水口与进样管导通，启动动力泵抽取纯水，根据第一液位检测器检测抽取进度，根据第二液位检测器反馈信号控制动力泵动作，纯水进入稀释电磁阀中与水样混合，获得1级稀释水样；

11、s4、通过检测模块检测1级稀释水样的荧光强度f1；

12、s5、重复步骤s3-s4，完成水样的多级稀释，获取相应的荧光强度(f0、f1、f2…fn)；

13、s6、根据各级稀释水样的荧光强度，利用最小二乘法绘制线性拟合曲线，获得不同稀释梯度强度下最优浓度反演函数。

14、进一步的方案：步骤s1中，动力泵关闭时，进样电磁阀组的空气进口与进样管导通。

15、进一步的方案：步骤s3中，动力泵关闭时，进样电磁阀组的空气进口与进样管导通。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

17、(1)本发明基于静态定容多级稀释下水样荧光强度的梯度变化，结合最小二乘法获得最优藻浓度反演函数，避免因水样中藻类分布不均导致的检测误差，提高了浓度测量结果的稳定和精度。

18、(2)本发明相对常规分析设备采用的注射泵或微量泵，在定量手段上选择静态不变的物理量来代替动态抽取，利用系统管路固定的储存体积确保定量过程精准可靠，同时利用进样管代替计量泵，在设备开发成本上占据绝对优势。

19、(3)本发明整体搭建操作简单，可灵活应用到其他水质分析设备中，具有很好的实用前景。

技术特征：

1.一种静态定量多级稀释藻浓度检测装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的静态定量多级稀释藻浓度检测装置，其特征在于，所述进样电磁阀组(11)的输入端包括空气进口(111)、进样口(112)和纯水口(113)。

3.如权利要求1-3任一项所述的静态定量多级稀释藻浓度检测装置的浓度反演方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求4所述的浓度反演方法，其特征在于，步骤s1中，动力泵关闭时，进样电磁阀组的空气进口与进样管导通。

5.根据权利要求4所述的浓度反演方法，其特征在于，步骤s3中，动力泵关闭时，进样电磁阀组的空气进口与进样管导通。

技术总结本发明公开了一种静态定量多级稀释藻浓度检测装置及浓度反演方法，包括：静态定量稀释模块，其包括依次连接的进样电磁阀组、第一液位检测器、进样管、第二液位检测器、动力泵和稀释电磁阀；检测模块，其包括与稀释电磁阀连接的检测室，以及照射检测室的光源、用于探测水样荧光信号的荧光探测器、信号处理单元、单片机控制组件。在定量手段上选择静态不变的物理量来代替动态抽取，可以更加精准稳定地检测水体藻浓度指标，同时利用多级稀释藻浓度反演函数，保证了测量结果的准确性和稳定性。技术研发人员：秦飞虎,刘洋,盛训超,王少武,连锋,张猛,宋耀东,刘洋,刘刚受保护的技术使用者：合肥中科环境监测技术国家工程实验室有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/21