CN110823963A - 一种tds检测方法及系统、终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种TDS检测方法及系统、终端，包括以下步骤：获取预设采集周期内TDS探针上所产生的脉冲个数；获取温度探针所采集的实时水温；基于所述脉冲个数获取TDS采样值；根据TDS＝TDS_AD+(Tmp‑T1)％△T获取水的TDS值，其中TDS_AD为TDS采样值，Tmp为实时水温，T1为基准温度，△T为预设补偿温度。本发明的TDS检测方法及系统、终端通过调整基准采集时间周期消除方法消除掉物料、器件和探针误差，从而提升TDS检测精度。

Description

一种TDS检测方法及系统、终端

技术领域

本发明涉及TDS检测的技术领域，特别是涉及一种TDS检测方法及系统、终端。

背景技术

总溶解固体(Total Dissolved Solids，TDS)，又称溶解性固体总量，测量单位为毫克/升(mg/L)，它表明1升水中溶有多少毫克溶解性固体。TDS值越高，表示水中含有的溶解物越多。总溶解固体指水中全部溶质的总量，包括无机物和有机物两者的含量。一般可用电导率值大概了解溶液中的盐份。一般情况下，电导率越高，盐份越高，TDS越高。在无机物中，除溶解成离子状的成分外，还可能有呈分子状的无机物。由于天然水中所含的有机物以及呈分子状的无机物一般可以不考虑，所以一般也把含盐量称为总溶解固体。

直饮机是一种具有将市政自来水净化处理为直接饮用水功能，并或者同时具有将净化处理后的水通过消耗电能的方法进行加热、制冷并进行分发的器具。具体地，直饮机通过过滤技术可有效滤除水中的铁锈、砂石、胶体以及吸附水中余氯、嗅味、异色、农药等化学药剂，可有效去除水中的细菌、病菌、毒素、重金属等杂质。净水技术在饮用水领域的应用，使得“水土不服”的现象会很快成为历史，有效地解决了很多地方由于地下水中有害物质超标而造成的地方性疾病。同时通过以金属管铸件为核心的加热系统或以石英玻璃加热套件为核心的加热系统，实现了集成加热功能。

现有技术中，直饮机的TDS检测都是采用探针的方式，包括以下三种方式：

(1)采用探针两极直流供压的方式，测定探针两极间的电压，计算水的等效电导率，根据电导率与TDS的关系得到TDS的数值。

(2)采用硬件方式在探针的两端产生一个脉冲波形，从而在探针两端实现交变的直流电压，测定探针两极间的电压，进而计算得到TDS的数值。

(3)通过电路产生方波，方波通过不同的TDS数值的水时脉冲个数不同，从而计算得到不同TDS数值。

然而，对于上述TDS检测方式，由于探针自身的误差、探针插入管道的位置以及电子仪器测量精度的误差，导致所获取的TDS数值的误差累积加大，无法满足TDS测量精度的需求。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种TDS检测方法及系统、终端，通过调整基准采集时间周期消除方法消除掉物料、器件和探针误差，从而提升TDS检测精度。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种TDS检测方法，包括以下步骤：获取预设采集周期内TDS探针上所产生的脉冲个数；获取温度探针所采集的实时水温；基于所述脉冲个数获取TDS采样值；根据TDS＝TDS_AD+(Tmp-T1)％△T获取水的TDS值，其中TDS_AD为TDS采样值，Tmp为实时水温，T1为基准温度，△T为预设补偿温度。

于本发明一实施例中，所述预设采样周期为基准采样周期和周期调整参数之和。

于本发明一实施例中，通过以下步骤获取所述周期调整参数：

基于当前周期调整参数获取水的TDS值；

计算所述TDS值和TDS实测值的差值；

若所述差值小于预设阈值，则所述周期调整参数即为所述当前周期调整参数；否则调整所述当前周期调整参数，重复计算所述差值，直至所述差值小于所述预设阈值。

于本发明一实施例中，所述基准采样周期为3S。

对应地，本发明提供一种TDS检测系统，包括第一获取模块、第二获取模块、第三获取模块和第四获取模块；

所述第一获取模块用于获取预设采集周期内TDS探针上所产生的脉冲个数；

所述第二获取模块用于获取温度探针所采集的实时水温；

所述第三获取模块用于基于所述脉冲个数获取TDS采样值；

所述第四获取模块用于根据TDS＝TDS_AD+(Tmp-T1)％△T获取水的TDS值，其中TDS_AD为TDS采样值，Tmp为实时水温，T1为基准温度，△T为预设补偿温度。

于本发明一实施例中，所述预设采样周期为基准采样周期和周期调整参数之和。

于本发明一实施例中，还包括第五获取模块，用于通过以下步骤获取所述周期调整参数：

基于当前周期调整参数获取水的TDS值；

计算所述TDS值和TDS实测值的差值；

若所述差值小于预设阈值，则所述周期调整参数即为所述当前周期调整参数；否则调整所述当前周期调整参数，重复计算所述差值，直至所述差值小于所述预设阈值。

于本发明一实施例中，所述基准采样周期为3S。

本发明提供一种终端，包括：处理器及存储器；

所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行上述的TDS检测方法。

最后，本发明提供一种TDS检测系统，包括上述的终端、TDS检测模块、TDS探针、温度采集模块和温度探针；

所述TDS探针和所述温度探针均设置在水中；

所述TDS检测模块与所述TDS探针和所述终端相连，用于获取预设采集周期内所述TDS探针上产生的脉冲个数并发送至所述终端；

所述温度采集模块与所述温度探针和所述终端相连，用于获取所述温度探针采集的实时水温并发送至所述终端。

如上所述，本发明所述的TDS检测方法及系统、终端，具有以下有益效果：

(1)通过调整基准采集时间周期消除方法消除掉物料、器件和探针误差，从而提升TDS检测精度；

(2)使得TDS的检测装置的一致性大大提升，能够将产品的一致性控制在3.4％，从而大大缩小误差范围。

附图说明

图1显示为本发明的TDS检测方法于一实施例中的流程图；

图2显示为本发明的TDS检测电路于一实施例中的结构示意图；

图3显示为TDS值与脉冲个数之间的曲线关系示意图；

图4显示为本发明的TDS检测系统于一实施例中的结构示意图；

图5显示为本发明的终端于一实施例中的结构示意图；

图6显示为本发明的TDS检测系统于一实施例中的结构示意图。

元件标号说明

41 第一获取模块

42 第二获取模块

43 第三获取模块

44 第四获取模块

51 处理器

52 存储器

61 终端

62 TDS检测模块

63 TDS探针

64 温度采集模块

65 温度探针

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本发明的TDS检测方法及系统、终端通过调整基准采集时间周期消除方法消除掉物料、器件和探针误差，从而提升TDS检测精度，保证了TDS检测的一致性。

如图1所示，于一实施例中，本发明的TDS检测方法包括以下步骤：

步骤S1、获取预设采集周期内TDS探针上所产生的脉冲个数。

具体地，如图2所示，在TDS检测电路中，将TDS探针置入水后，TDS探针上会产生不同频率的方波。通过TDS检测模块即可获取预设采集周期内所述TDS探针上产生的脉冲个数。所述TDS检测模块将采集到的脉冲个数发送至终端。

步骤S2、获取温度探针所采集的实时水温。

具体地，具体地，如图2所示，在TDS检测电路中，将温度探针置入水中，通过温度采集模块获取实时水温。所述温度采集模块将采集到的实时水温发送至终端。

步骤S3、基于所述脉冲个数获取TDS采样值。

具体地，如图3所示，对于不同的TDS值，在预设采样周期内获取的脉冲个数是不同的。因此，基于脉冲个数和TDS值之间的对应关系，获取TDS采样值。

其中，3S内的脉冲个数、TDS以及实时水温的对应关系如表1所示。

表1、3S内的脉冲个数、TDS以及实时水温的对应关系

步骤S4、根据TDS＝TDS_AD+(Tmp-T1)％△T获取水的TDS值，其中TDS_AD为TDS采样值，Tmp为实时水温，T1为基准温度，△T为预设补偿温度。

具体地，实时水温的不同，对应的TDS值也会有一定的差异。因此，需要对所获取的TDS采样值进行温度补偿，从而得到当前水温下更为精确的TDS值。

需要说明的是，图3中的脉冲个数和TDS值的对应关系是在标准检测温度情况下获取的。实际情况下由于探针一致性不统一，电路板的物料一致性不统一，以及探针接触到的水腔体也存在差别，导致上述对应关系存在一定的偏差。通过实验以及测试发现，同一块电路板以及探针和结构组合后，其测试偏差是一致的。也就是说其偏差是上述曲线的整体偏移。因此，需要对预设采样周期进行一定的修正，以消除TDS值的偏差。于本发明一实施例中，所述预设采样周期为基准采样周期和周期调整参数之和。其中，所述基准采样周期为3S。

在本发明中，通过逐步逼近的方式来获取所述周期调整参数。于本发明一实施例中，通过以下步骤获取所述周期调整参数：

A)基于当前周期调整参数获取水的TDS值。

具体地，将标准测试环境以及标准测试液在统一管路下的调整参数作为当前周期调整参数。基于当前周期调整参数来进行TDS检测，以获取对应的脉冲个数；再根据所述脉冲个数获取温度补偿后的TDS值。

B)计算所述TDS值和TDS实测值的差值。

具体地，获取实际检测得到的TDS实测值，并将计算得到的TDS值和TDS实测值进行求差。

C)若所述差值小于预设阈值，则所述周期调整参数即为所述当前周期调整参数；否则调整所述当前周期调整参数，重复计算所述差值，直至所述差值小于所述预设阈值。

具体地，若所述差值小于预设阈值，则表明当前计算得到的TDS值满足计算精度的要求，可以将所述周期调整参数即为所述当前周期调整参数。若所述差值不小于所述预设阈值，则表明当前计算得到的TDS值不满足计算精度要求，需要进一步调整所述周期调整参数。

优选地，按照预设调整间隔调整当前周期调整参数，并重复上述步骤计算TDS值，计算其与TDS实测值之间的差值，并根据计算得到的差值判断是否需要调整当前周期调整参数。直至计算得到的差值小于预设阈值时，完成当前周期调整参数的修正，并进行保存，以便后续使用。

如图4所示，于一实施例中，本发明的TDS检测系统包括第一获取模块41、第二获取模块42、第三获取模块43和第四获取模块44。

第一获取模块41用于获取预设采集周期内TDS探针上所产生的脉冲个数。

具体地，如图2所示，在TDS检测电路中，将TDS探针置入水后，TDS探针上会产生不同频率的方波。通过TDS检测模块即可获取预设采集周期内所述TDS探针上产生的脉冲个数。所述TDS检测模块将采集到的脉冲个数发送至终端。

第二获取模块42用于获取温度探针所采集的实时水温。

具体地，具体地，如图2所示，在TDS检测电路中，将温度探针置入水中，通过温度采集模块获取实时水温。所述温度采集模块将采集到的实时水温发送至终端。

第三获取模块43与第一获取模41相连，用于基于所述脉冲个数获取TDS采样值。

具体地，如图3所示，对于不同的TDS值，在预设采样周期内获取的脉冲个数是不同的。因此，基于脉冲个数和TDS值之间的对应关系，获取TDS采样值。

其中，3S内的脉冲个数、TDS以及实时水温的对应关系如表1所示。

第四获取模块44与第二获取模块42和第三获取模块43相连，用于根据TDS＝TDS_AD+(Tmp-T1)％△T获取水的TDS值，其中TDS_AD为TDS采样值，Tmp为实时水温，T1为基准温度，△T为预设补偿温度。

具体地，实时水温的不同，对应的TDS值也会有一定的差异。因此，需要对所获取的TDS采样值进行温度补偿，从而得到当前水温下更为精确的TDS值。

需要说明的是，图3中的脉冲个数和TDS值的对应关系是在标准检测温度情况下获取的。实际情况下由于探针一致性不统一，电路板的物料一致性不统一，以及探针接触到的水腔体也存在差别，导致上述对应关系存在一定的偏差。通过实验以及测试发现，同一块电路板以及探针和结构组合后，其测试偏差是一致的。也就是说其偏差是上述曲线的整体偏移。因此，需要对预设采样周期进行一定的修正，以消除TDS值的偏差。于本发明一实施例中，所述预设采样周期为基准采样周期和周期调整参数之和。其中，所述基准采样周期为3S。

在本发明中，通过逐步逼近的方式来获取所述周期调整参数。于本发明一实施例中，通过以下步骤获取所述周期调整参数：

A)基于当前周期调整参数获取水的TDS值。

具体地，将标准测试环境以及标准测试液在统一管路下的调整参数作为当前周期调整参数。基于当前周期调整参数来进行TDS检测，以获取对应的脉冲个数；再根据所述脉冲个数获取温度补偿后的TDS值。

B)计算所述TDS值和TDS实测值的差值。

具体地，获取实际检测得到的TDS实测值，并将计算得到的TDS值和TDS实测值进行求差。

C)若所述差值小于预设阈值，则所述周期调整参数即为所述当前周期调整参数；否则调整所述当前周期调整参数，重复计算所述差值，直至所述差值小于所述预设阈值。

具体地，若所述差值小于预设阈值，则表明当前计算得到的TDS值满足计算精度的要求，可以将所述周期调整参数即为所述当前周期调整参数。若所述差值不小于所述预设阈值，则表明当前计算得到的TDS值不满足计算精度要求，需要进一步调整所述周期调整参数。

优选地，按照预设调整间隔调整当前周期调整参数，并重复上述步骤计算TDS值，计算其与TDS实测值之间的差值，并根据计算得到的差值判断是否需要调整当前周期调整参数。直至计算得到的差值小于预设阈值时，完成当前周期调整参数的修正，并进行保存，以便后续使用。

需要说明的是，应理解以上装置的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现，也可以全部以硬件的形式实现，还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如：x模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在上述装置的某一个芯片中实现。此外，x模块也可以以程序代码的形式存储于上述装置的存储器中，由上述装置的某一个处理元件调用并执行以上x模块的功能。其它模块的实现与之类似。这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，一个或多个微处理器(Digital Singnal Processor，简称DSP)，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)等。当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，如中央处理器(CentralProcessing Unit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。这些模块可以集成在一起，以片上系统(System-on-a-chip，简称SOC)的形式实现。

如图5所示，于一实施例中，本发明的终端包括：处理器51及存储器52。

所述存储器52用于存储计算机程序。

所述存储器52包括：ROM、RAM、磁碟、U盘、存储卡或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

所述处理器51与所述存储器52相连，用于执行所述存储器52存储的计算机程序，以使所述终端执行上述的TDS检测方法。

优选地，所述处理器51可以是通用处理器，包括中央处理器(CentralProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，简称DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－ProgrammableGateArray，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

如图6所示，于一实施例中，本发明提供一种TDS检测系统，包括上述的终端61、TDS检测模块62、TDS探针63、温度采集模块64和温度探针65。

所述TDS探针63和所述温度探针65均设置在水中。

所述TDS检测模块62与所述TDS探针63和所述终端61相连，用于获取预设采样周期内所述TDS探针63上产生的脉冲个数并发送至所述终端61。

所述温度采集模块64与所述温度探针65和所述终端61相连，用于获取所述温度探针65采集的实时水温并发送至所述终端61。

综上所述，本发明的TDS检测方法及系统、终端通过调整基准采集时间周期消除方法消除掉物料、器件和探针误差，从而提升TDS检测精度；使得TDS的检测装置的一致性大大提升，能够将产品的一致性控制在3.4％，从而大大缩小误差范围。因此，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种TDS检测方法，其特征在于，包括：包括以下步骤：

获取预设采集周期内TDS探针上所产生的脉冲个数；

获取温度探针所采集的实时水温；

基于所述脉冲个数获取TDS采样值；

根据TDS＝TDS_AD+(Tmp-T1)％△T获取水的TDS值，其中TDS_AD为TDS采样值，Tmp为实时水温，T1为基准温度，△T为预设补偿温度。

2.根据权利要求1所述的TDS检测方法，其特征在于，所述预设采样周期为基准采样周期和周期调整参数之和。

3.根据权利要求2所述的TDS检测方法，其特征在于，通过以下步骤获取所述周期调整参数：

基于当前周期调整参数获取水的TDS值；

计算所述TDS值和TDS实测值的差值；

若所述差值小于预设阈值，则所述周期调整参数即为所述当前周期调整参数；否则调整所述当前周期调整参数，重复计算所述差值，直至所述差值小于所述预设阈值。

4.根据权利要求2所述的TDS检测方法，其特征在于，所述基准采样周期为3S。

5.一种TDS检测系统，其特征在于，包括第一获取模块、第二获取模块、第三获取模块和第四获取模块；

所述第一获取模块用于获取预设采集周期内TDS探针上所产生的脉冲个数；

所述第二获取模块用于获取温度探针所采集的实时水温；

所述第三获取模块用于基于所述脉冲个数获取TDS采样值；

所述第四获取模块用于根据TDS＝TDS_AD+(Tmp-T1)％△T获取水的TDS值，其中TDS_AD为TDS采样值，Tmp为实时水温，T1为基准温度，△T为预设补偿温度。

6.根据权利要求5所述的TDS检测系统，其特征在于，所述预设采样周期为基准采样周期和周期调整参数之和。

7.根据权利要求6所述的TDS检测系统，其特征在于，还包括第五获取模块，用于通过以下步骤获取所述周期调整参数：

基于当前周期调整参数获取水的TDS值；

计算所述TDS值和TDS实测值的差值；

若所述差值小于预设阈值，则所述周期调整参数即为所述当前周期调整参数；否则调整所述当前周期调整参数，重复计算所述差值，直至所述差值小于所述预设阈值。

8.根据权利要求5所述的TDS检测系统，其特征在于，所述基准采样周期为3S。

9.一种终端，其特征在于，包括：处理器及存储器；

所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行权利要求1至4中任一项所述的TDS检测方法。

10.一种TDS检测系统，其特征在于，包括权利要求9所述的终端、TDS检测模块、TDS探针、温度采集模块和温度探针；

所述TDS探针和所述温度探针均设置在水中；

所述TDS检测模块与所述TDS探针和所述终端相连，用于获取预设采集周期内所述TDS探针上产生的脉冲个数并发送至所述终端；

所述温度采集模块与所述温度探针和所述终端相连，用于获取所述温度探针采集的实时水温并发送至所述终端。

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