CN104849422A - 一种氨氮在线监测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种氨氮在线监测系统及方法，该系统包括：采样模块，用于获取当前池塘中的待测样品；信号检测模块，用于通过将待测样品与试剂NaOH溶液混合得到采集水体，并检测采集水体的氨氮浓度信号、PH值信号以及温度值信号；信号处理模块，用于分别对信号检测模块检测的采集水体的氨氮浓度信号、pH值信号以及温度值信号进行处理，获取氨氮浓度电压信号、pH值电压信号和温度值电压信号；计算控制模块，用于根据信号处理模块传入的氨氮浓度电压信号、pH值电压信号和温度值电压信号，通过数据融合算法计算采集水体中氨氮的含量，该装置结构简单，能够准确，及时的在线监测出养殖水中的氨氮含量。

Description

一种氨氮在线监测系统及方法

技术领域

本发明涉及测量技术领域，具体涉及一种氨氮在线监测系统及方法。

背景技术

水体的氨氮含量是指以游离态氨NH₃和铵离子NH₄ ⁺形式存在的化合态氮的总量，是反映水体污染的一个重要指标，游离态的氨氮到一定浓度时对水生生物有毒害作用，氨氮在水中的溶解度在不同pH值下是不同的，当pH值偏高时，游离氨的比例较高。氨氮的浓度反映着水环境受(NH₃)和(NH₄ ⁺)的污染程度，为保障养殖水中水生生物的生长，需要测定水质中氨氮浓度。

水体氨氮的测量方法有很多种，主要分为光度法和电极法两种测量方法，传统的纳氏试剂分光光度法检测水中的氨氮含量不能准确、及时地测出养殖水中氨氮含量，需要对样品水进行复杂的预处理，并且产生的废液为含汞的重度污染物，需具备相应的处理能力，所以该方法不能满足监测要求，其应用受到一定限制。

现有关于氨氮在线监测系统中，有的采用水氧酸光度比色测量，虽然采用了全自动化的分析方法，但是采用水杨酸光度比色法，降低了氨氮测量的准确度，精度和测量的速度，系统运用到过多阀门，采样环和试剂瓶等设备使整个系统装置复杂化也使控制过程复杂化。现有采用电极法测量氨氮的在线监测系统大多存在以下弊端：

温度传感器设置于流路之外，测量的温度信号不是待测液实际温度，易造成测量偏差；没有对测量池中的pH进行测量，不能确定水样中的氨氮全部转换为氨气逸出，造成测量不准确；反应池中的反应液由 样品和试剂混合，存在混合不均匀，造成测量偏差；流路设计和操作程序较繁杂，测试效率低，测试成本及设备成本均很高。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种氨氮在线监测系统及方法，该装置克服了现有氨氮检测设备需要人工操纵，精度低，误差大等缺陷。

第一方面，本发明提供一种氨氮在线监测系统，包括：采样模块、信号检测模块、信号处理模块和计算控制模块；

所述采样模块与所述信号检测模块相连，所述信号检测模块与所述信号处理模块相连，所述信号处理模块和所述计算控制模块相连；

所述采样模块，用于获取待测池塘中的待测样品；

所述信号检测模块，用于通过将待测样品与试剂NaOH溶液混合得到采集水体，使得采集水体的pH大于11，氨氮全部转换为游离态的氨(NH₃)，并检测采集水体的氨氮浓度信号、pH值信号以及温度值信号；

所述信号处理模块，用于分别对所述信号检测模块检测的采集水体的氨氮浓度信号、pH值信号以及温度值信号进行处理，获取氨氮浓度电压信号、pH值电压信号和温度值电压信号；

所述计算控制模块，用于根据所述信号处理模块传入的氨氮浓度电压信号、pH值电压信号和温度值电压信号，通过数据融合算法计算出采集水体中氨氮的含量并得出游离态的氨的含量。

可选的，所述采样模块包括：蠕动泵、试剂容器、标样容器、电磁阀和采样装置；

所述试剂容器、标样容器和采样装置分别连接所述电磁阀，并通过所述电磁阀的管道与所述蠕动泵相连。

可选的，所述信号检测模块包括复合传感器、恒温装置和搅拌装 置；

所述信号检测模块为密封模块，用于防止待测样品与试剂NaOH溶液混合产生的NH₃溢出；

所述复合传感器，用于检测采集水体的氨氮浓度信号、pH值信号以及温度值信号；

所述恒温装置，用于控制所述信号检测模块中的采集水体的温度；

所述搅拌装置，用于搅拌所述采集水体。

可选的，所述信号处理模块包括：顺序连接的放大电路、滤波电路、凋零电路和温度补偿电路。

可选的，所述计算控制模块包括：CPU芯片、电源模块、A/D转换模块、存储TEDS表格的存储器、通信接口模块和数据传输模块；

所述电源模块、A/D转换模块、存储TEDS表格的存储器、通信接口模块和数据传输模块均与所述CPU芯片相连。

可选的，所述系统还包括：废液处理模块，所述废液处理模块包括：清洗剂容器和废液处理容器；

所述清洗剂容器连接所述电磁阀，并通过所述电磁阀的管道与所述蠕动泵相连；

所述废液处理容器与所述信号检测模块相连，用于存储所述信号检测模块中的废液。

可选的，所述采样模块中的试剂容器和标样容器，以及所述废液处理模块中的清洗剂容器中均设置液位传感器，所述液位传感器与所述计算控制模块相连；

所述计算控制模块在所述液位传感器检测的试剂容器中，控制试剂容器进样量，使检测装置中的pH大于11。所述计算控制模块在所述液位传感器检测的试剂容器、标样容器，和/或清洗剂容器中的液位低于预设阈值时，发出报警信息。

可选的，所述计算控制模块与所述电磁阀相连，用于控制各个阀 门的开启或关闭；

所述计算控制模块，还用于与所述信号检测模块相连，用于控制所述信号检测模块中的恒温装置和搅拌装置动作。

第二方面，本发明还提供了基于上述装置中任一项所述的系统的氨氮在线监测方法，包括：

通过获取标样容器中的液体，对信号检测模块中的复合传感器进行标定；

对所述信号检测模块进行清洗；

对所述信号检测模块清洗后，获取试剂容器中的液体，同时通过采样模块中的采样装置采集现场养殖水中的待测样品，将试剂容器中的液体和待测样品混合得到pH大于11的采集水体，通过所述信号检测模块获取所述采集水体中的氨氮浓度信号、pH值信号以及温度值信号；

对所述信号检测模块采集到的水体的氨氮浓度信号、pH值信号以及温度值信号进行处理，转换成氨氮浓度电压信号、pH值电压信号和温度值电压信号；

根据氨氮浓度电压信号、pH值电压信号和温度值电压信号，通过数据融合算法计算出采集水体中氨氮的含量并得出游离态的氨的含量；

在获取所述游离态的氨的含量后，对所述信号检测模块再次进行清洗。

可选的，所述对所述信号检测模块采集到的水体的氨氮浓度信号、pH值信号以及温度值信号进行处理，转换成氨氮浓度电压信号、pH值电压信号和温度值电压信号，包括：

将采集水体的氨氮浓度信号、pH值信号以及温度值信号通过放大电路、滤波电路、凋零电路和温度补偿电路处理后，获取氨氮浓度电压信号、pH值电压信号和温度值电压信号。

由上述技术方案可知，本发明提供的一种氨氮在线监测系统及方法，该装置通过采样模块采集待测样品，信号检测模块检测待测样品的氨氮浓度信号，通过信号处理模块对该信号处理后，使得计算控制模块通过融合算法计算出氨氮含量，该装置结构简单，能够准确，及时的在线监测出养殖水中的氨氮含量。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的一种氨氮在线监测系统的结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的信号处理模块的信号处理示意图；

图3为本发明一实施例提供的信号检测模块的结构示意图；

图4为本发明一实施例提供的计算控制模块的结构示意图；

图5为本发明一实施例提供的氨氮在线监测方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明涉及一种用于渔业养殖水中对于氨氮含量测量的监测系统。目的在于克服现有氨氮分析仪需要人工操纵，精确度地和速度慢，氨氮测量仪误差较大，故障率较高，维护成本大等问题。提供一种氨氮在线监测系统，用以准确、及时地在线监测出养殖水中的氨氮含量。

图1示出了本发明一实施例提供的一种氨氮在线监测系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括：采样模块1、信号检测模块2、信号处理模块3和计算控制模块4；

所述采样模块与所述信号检测模块相连，所述信号检测模块与所述信号处理模块相连，所述信号处理模块和所述计算控制模块相连；

所述采样模块，用于获取待测池塘中的待测样品；

所述信号检测模块，用于通过将待测样品与试剂NaOH溶液混合得到pH值大于11的采集水体，并检测采集水体的氨氮浓度信号、pH值信号以及温度值信号；

所述信号处理模块，用于分别对所述信号检测模块采集到的水体的氨氮浓度信号、pH值信号以及温度值信号进行处理，转换成氨氮浓度电压信号、pH值电压信号和温度值电压信号；

所述计算控制模块，用于根据所述信号处理模块传入的氨氮浓度电压信号、pH值电压信号和温度值电压信号，通过数据融合算法计算出采集水体中氨氮的含量并得出游离态的氨的含量。

上述装置通过采样模块采集待测样品，信号检测模块检测待测样品的氨氮浓度信号，通过信号处理模块对该信号处理后，使得计算控制模块通过融合算法计算出氨氮含量，该装置结构简单，能够准确，及时的在线检测出养殖水中的氨氮含量。

具体的，所述采样模块1包括：蠕动泵104、试剂容器101a、标样容器101c、电磁阀和采样装置103；采样装置用于采集待检测样品101e，可从水池或养殖池中获取水样。

所述试剂容器、标样容器和采样装置分别连接所述电磁阀，并通过所述电磁阀的管道与所述蠕动泵相连。其中如图1所示，包括三个电磁阀，分别是102a，102b和102c，试剂容器、标样容器和采样装置分别通过具有电控阀门的管道与蠕动泵的液体入口相连接，蠕动泵将吸入的液体经管道送入管道组合单元，管道组合单元将输入液体汇成一路，经管道送入信号检测模块。

可选的，所述信号检测模块包括复合传感器108、恒温装置109和搅拌装置，具体的搅拌装置包括磁力搅拌子105和磁力搅拌器106。

恒温装置由电恒温源和加热用材料组成，恒温源对材料进行加热，加热材料环绕于信号检测模块，使其均匀受热，用于对信号检测模块 中的液体进行加热。搅拌装置由磁力搅拌子105和磁力搅拌器106组成，液体检测时使样品和试剂溶液充分反应，复合传感器由氨气敏电极，pH传感器和温度传感器组成，氨气敏电极设置于检测用流路内，用于检测液体的氨氮浓度信号，温度传感器和pH设置于检测用流路内，用于检测液体的温度信号和pH信号。

所述信号检测模块为密封模块，用于防止待测样品与试剂NaOH溶液混合产生的NH₃溢出；

所述复合传感器108，用于检测采集水体的氨氮浓度信号、pH值信号以及温度值信号；

所述恒温装置，用于控制所述信号检测模块中的采集水体的温度；

所述搅拌装置，用于搅拌所述采集水体。用于搅拌信号检测模块中的液体，检测时使试剂和水样充分反应，清洗时使装置清洗得更彻底。

可选的，如图3所示，所述信号处理模块包括：顺序连接的放大电路、滤波电路、凋零电路和温度补偿电路集成于变送线路板上，传感器探头测得的信号通过该集成的变送电路板将所得的含噪声的信号放大并转换为稳定可靠的电压信号，准备提供给计算控制模块。上述各个电路分别与氨气敏电极，温度传感器，pH传感器连接，用于将各个传感器测得的信号转换为稳定可靠的电压信号。生成电压信号传输到计算控制模块进行数据分析、显示并存储。图1中实线为流路，虚线为电路。

可选的，所述计算控制模块包括：CPU芯片、电源模块、A/D转换模块、存储TEDS表格的存储器、通信接口模块和数据传输模块；

所述的通信接口采用IEEE1451协议定义的接口，用于实现传感器的网络化，IEEE1451标准采用通用的A/D或D/A转换装置作为传感器的I/O接口，将传感器模拟量转换成标准规定格式的数据，连同一个电子数据表格TEDS(Transducer Electronic Data Sheet)存储器实现了 传感器的自识别，自补偿，自校准。所述电源模块、A/D转换模块、通信接口模块和数据传输模块均与所述CPU芯片相连，根据所得温度信号控制恒温装置和搅拌装置的动作，根据时间控制系统各个阀门的动作，所述数据融合算法得到水体中氨氮含量。

所述的数据融合算法，根据能斯特方程，由测得的电压信号算出水中氨氮浓度值。能斯特方程是将化学体系的电位差与电活性物质的浓度联系起来的一个公式：

$E=E^0-\frac{\mathrm{RT}}{\mathrm{nF}}\ln \frac{{\mathrm{\α}}_{i1}}{{\mathrm{\α}}_{i2}}=E^0+2.303\frac{\mathrm{RT}}{\mathrm{nF}}\lg \frac{{\mathrm{\α}}_{i1}}{{\mathrm{\α}}_{i2}}$

式中，E为单位电极电位；E⁰为标准电极之间的电位差；T为绝对温度，单位K；R为气体常数，等于8.31J/(mol×K)；n为在E⁰下转移电荷的摩尔数；F为法拉第常数，为每摩尔电子所携带的电量，等于96467C；α_i为离子活度，下标1、2对应于离子的两种状态：还原态和氧化态，对应液体溶液，离子活度定义为：α_i＝C_i f_i，其中C_i为第i种离子的浓度，f_i为离子活度系数，对于很稀(＜10-3mol/L)的溶液，f_i≈1。

在室温条件(25℃下)，能斯特方程可简化为如下形式

$E=E^0+\frac{0.05915}{n}\lg \frac{{\mathrm{\α}}_{i1}}{{\mathrm{\α}}_{i2}}$

此公式表示，单个电子电荷的氧化或还原过程中，离子浓度变化10倍，电化学体系的电位差将变化59mV；而2个电子电荷的过程，电位差的改变量为28mV。

计算控制模块分别与信号处理模块，蠕动泵，电控阀门，电恒温源，搅拌器，清洗液容器，试剂容器以及试样溢流装置电连接，根据数据变送模块传入的氨氮浓度电压信号，pH值电压信号和温度值电压信号，运用数据融合算法计算出水体中氨氮的含量并得出水体中游离态的氨的含量，用于控制蠕动泵，电控阀门，标样容器，清洗剂容器，试剂容器，采样装置的运作，用于控制恒温装置109和搅拌装置 的运作。

为了对检测完的采样溶液进行处理，所述系统还包括：废液处理模块5，所述废液处理模块包括：清洗剂容器101b和废液处理容器101d；

所述清洗剂容器连接所述电磁阀，并通过所述电磁阀的管道与所述蠕动泵相连；

所述废液处理容器与所述信号检测模块相连，用于存储所述信号检测模块中的废液。

可选的，所述采样模块中的试剂容器和标样容器，以及所述废液处理模块中的清洗剂容器中均设置液位传感器，所述液位传感器与所述计算控制模块相连；

所述计算控制模块在所述液位传感器检测的试剂容器中，控制试剂容器进样量，使检测装置中的pH大于11。

所述计算控制模块在所述液位传感器检测的试剂容器、标样容器，和/或清洗剂容器中的液位低于预设阈值时，发出报警信息。

可选的，所述计算控制模块与所述电磁阀相连，用于控制各个阀门的开启或关闭；

所述计算控制模块，还用于与所述信号检测模块相连，用于控制所述信号检测模块中的恒温装置和搅拌装置动作。

上述系统在测试待测样品前对整个系统包括试剂瓶，进样管和测试模块进行清洗；通过蠕动泵现场抽取水样，水样进入信号检测模块进行氨氮含量的测量，所述信号检测模块包括：恒温装置，搅拌装置和复合传感器集成与密封的一体，复合传感器得到可靠的数据之后，测试结束后对废液进行处理以及进行测试完成后整个系统的再次清洗工作。

本发明系统具有在线原位检测的功能，具有流路和电极的自动清洗功能，且在系统清洗时不加试剂，仅加入清洗剂，可减少试剂消耗，利于环保。本发明系统的温度电极和pH电极设置在信号检测模块中， 实现了试样温度和pH的在线测量，对水样的温度测量和系统温度补偿更准确可靠。本发明的加热装置采用电加热的方式，加热装置采用保温棉进行整体保温，以保证温度恒定，且该装置采用环绕于信号检测模块的方式，使得信号检测模块中的温度更加均衡可靠。本发明的操作模式考虑用户方便更具人性化和实用化。

图2为本发明一实施例提供的信号检测模块的结构示意图，如图2所示，该复合传感器包括温度传感器203，用于测量信号检测模块中液体的温度。pH传感器206，用于测量信号检测模块中液体pH值。氨气敏电极208，用于检测氨氮含量。密封垫201，用于密封检测模块，防止样品和试剂溶剂NaOH融合反应产生的NH3气体逸出。三芯电缆204，用于将复合传感器装置中各个传感器检测到的信号传输给图1中信号处理模块。复合传感器外壳202。壳底座205。各传感器电极帽207。氨气敏电极208由参比电极303，指示电极302，0.1mol氯化铵溶液301，离子电极的内参比溶液304和选择性透气膜305组成。

图4为本发明一实施例提供的计算控制模块的结构示意图,传感器探头测得的信号首先通过放大电路进行放大，然后经过滤波电路对其他的噪声信号进行滤波，再经过调零电路和温度补偿电路输出，最后得到与传感器探头测得的信号有一定数量关系的稳定的电压信号，稳定的电压信号经过A/D转换以后进入数据融合模块，CPU对稳定的电压信号进行处理，其处理算法来自于以上提到的能斯特方程，由CPU计算好的数据通过数据传输接口上传并存储，控制芯片同时也通过通信接控制图1所示的各电磁阀(102a，102b，102c)、蠕动泵104和搅拌器106的动作，使整个系统在CPU的控制下有条不紊的进行清洗，样品采集，测量，和废液处理等动作。

本发明涉及采用氨气敏电极法测量方法的氨氮水质自动分析仪。其测量原理是：将待测量水样与氢氧化钠(NaOH)溶液按混合使待测量水样的pH大于11，待测水样中的氨氮全部转换为游离态的氨 (NH₃)，将混合液与氨气敏电极接触。所述氨气敏电极的头部有选择性透气薄膜，所述选择性透气薄膜只允许游离态的氨通过，禁止水和其他离子通过。当待测量水样中的无机铵盐转变为氨气逸出，透过氨气敏电极的选择性透气薄膜，由氨气敏内部的内充液吸收，引起所述内充液的pH值变化。氨气敏电极内部的pH电极对内充液的pH值变化程度进行检测，经过计算处理后得到水样中氨氮浓度。

图5为本发明一实施例提供的氨氮在线监测方法的流程示意图，如图5所示，该方法包括如下步骤：

501、通过获取标样容器中的液体，对检测装置中的复合传感器进行标定；

502、对所述检测装置进行清洗；

503、对所述检测装置清洗后，获取试剂容器中的液体，同时通过采样模块中的采样装置采集待测样品，将试剂容器中的液体和待测样品混合得到采集水体，获取所述采集水体中的氨氮浓度信号、pH值信号以及温度值信号；

504、对所述信号检测模块采集到的水体的氨氮浓度信号、pH值信号以及温度值信号进行处理，转换成氨氮浓度电压信号、pH值电压信号和温度值电压信号；

505、根据氨氮浓度电压信号、pH值电压信号和温度值电压信号，通过数据融合算法计算出采集水体中氨氮的含量并得出游离态的氨的含量。

506、在获取所述游离态的氨的含量后，对所述信号检测模块再次进行清洗。

上述步骤504具体包括： 

将采集水体的氨氮浓度信号、pH值信号以及温度值信号通过放大电路、滤波电路、凋零电路和温度补偿电路处理后，获取氨氮浓度电压信号、pH值电压信号和温度值电压信号。

本发明的系统与方法是一一对应的，因此装置中一些模块的实施也适用于该方法，该方法将不再进行详细说明。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种氨氮在线监测系统，其特征在于，包括：采样模块、信号检测模块、信号处理模块和计算控制模块；

所述采样模块与所述信号检测模块相连，所述信号检测模块与所述信号处理模块相连，所述信号处理模块和所述计算控制模块相连；

所述采样模块，用于获取当前池塘中的待测样品；

所述信号检测模块，用于通过将待测样品与试剂NaOH溶液混合得到采集水体，并检测采集水体的氨氮浓度信号、pH值信号以及温度值信号；

所述信号处理模块，用于分别对所述信号检测模块检测的采集水体的氨氮浓度信号、pH值信号以及温度值信号进行处理，获取氨氮浓度电压信号、pH值电压信号和温度值电压信号；

所述计算控制模块，用于根据所述信号处理模块传入的氨氮浓度电压信号、pH值电压信号和温度值电压信号，通过数据融合算法计算出采集水体中氨氮的含量并得出游离态的氨的含量。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述采样模块包括：蠕动泵、试剂容器、标样容器、电磁阀和采样装置；

所述试剂容器、标样容器和采样装置分别连接所述电磁阀，并通过所述电磁阀的管道与所述蠕动泵相连。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述信号检测模块包括复合传感器、恒温装置和搅拌装置；

所述信号检测模块为密封模块，用于防止待测样品与试剂NaOH溶液混合产生的NH3溢出；

所述复合传感器，用于检测采集水体的氨氮浓度信号、pH值信号以及温度值信号；

所述恒温装置，用于控制所述信号检测模块中的采集水体的温度；

所述搅拌装置，用于搅拌所述采集水体。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号处理模块包括：顺序连接的放大电路、滤波电路、凋零电路和温度补偿电路。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述计算控制模块包括：CPU芯片、电源模块、A/D转换模块、存储TEDS表格的存储器、通信接口模块和数据传输模块；

所述电源模块、A/D转换模块、存储TEDS表格的存储器、通信接口模块和数据传输模块均与所述CPU芯片相连。

6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：废液处理模块，所述废液处理模块包括：清洗剂容器和废液处理容器；

所述清洗剂容器连接所述电磁阀，并通过所述电磁阀的管道与所述蠕动泵相连；

所述废液处理容器与所述信号检测模块相连，用于存储所述信号检测模块中的废液。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述采样模块中的试剂容器和标样容器，以及所述废液处理模块中的清洗剂容器中均设置液位传感器，所述液位传感器与所述计算控制模块相连；

所述计算控制模块在所述液位传感器检测的试剂容器中，控制试剂容器进样量，使检测装置中的pH大于11。

所述计算控制模块在所述液位传感器检测的试剂容器、标样容器，和/或清洗剂容器中的液位低于预设阈值时，发出报警信息。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述计算控制模块与所述电磁阀相连，用于控制各个阀门的开启或关闭；

所述计算控制模块，还用于与所述信号检测模块相连，用于控制所述信号检测模块中的恒温装置和搅拌装置动作。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的系统的氨氮在线监测方法，其特征在于，包括：

通过获取标样容器中的液体，对信号检测模块中的复合传感器进行标定；

对所述信号检测模块进行清洗；

对所述信号检测模块清洗后，获取试剂容器中的液体，同时通过采样模块中的采样装置采集待测样品，将试剂容器中的液体NaOH和待测样品混合得到采集水体，使得待测样品的pH大于11，氨氮全部转换为游离态的氨(NH3)，通过所述信号检测模块获取所述采集水体中的氨氮浓度信号、pH值信号以及温度值信号；

对所述信号检测模块采集到的水体的氨氮浓度信号、pH值信号以及温度值信号进行处理，转换成氨氮浓度电压信号、pH值电压信号和温度值电压信号；

根据氨氮浓度电压信号、pH值电压信号和温度值电压信号，通过数据融合算法计算出采集水体中氨氮的含量并得出游离态的氨的含量；

在获取所述游离态的氨的含量后，对所述信号检测模块再次进行清洗。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述对所述信号检测模块采集到的水体的氨氮浓度信号、pH值信号以及温度值信号进行处理，转换成氨氮浓度电压信号、pH值电压信号和温度值电压信号，包括：

将采集水体的氨氮浓度信号、pH值信号以及温度值信号通过放大电路、滤波电路、凋零电路和温度补偿电路处理后，获取氨氮浓度电压信号、pH值电压信号和温度值电压信号。