CN115824712B - 一种采样计量定量全过程电数据处理方法 - Google Patents

一种采样计量定量全过程电数据处理方法 Download PDF

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Abstract

一种采样计量定量全过程电数据处理方法，其特征在于：通过水样管对污水供养管进行抽取，将待测水样通过多通道阀进行分流，多通道阀一端连接有计量管，所述计量管周围设置有发光二极管和与发光二极管相匹配的光电转换器，光电转换器与控制板连接获取光信号电压，计量管的一端设置有蠕动泵对计量管进行高精度抽样。本专利根据不同的问题组合，进行逐一排除逐一设计，设计出一套比较完善的控制流程和方法来适应各种复杂的水样的采样和计量，整个取样过程的精度稳定，利于后面检测过程的进行。

Description

一种采样计量定量全过程电数据处理方法
技术领域
本发明属于水样采样定量数据处理领域，具体涉及一种采样计量定量全过程电数据处理方法。
背景技术
水质检测仪是一种用于分析水质成分含量的专业仪表，可测量水中的BOD、COD、氨氮、总磷、总氮、浊度、PH、溶解氧等项目的仪器。现如今，大多数水质检测仪上都没有设置定量取样的装置，这使得使用过程中，检测人员需要自备取样器，颇为麻烦，因此，给水质检测工作带来一定程度上的不便，影响工作效率。
现今的水质检测取样装置，普遍具备定量的功能，但是由于缺少相应的机构，传统的水质取样装置中，定量机构的精度往往是不够，导致工作人员在采取不同的水样时，极容易出现误差，从而导致整个取样过程的精度下降，不利于后面检测过程的进行。
在现有采样计量定量检测中，多采用发光二极管与光电转化器组合，在抽样液体进行填充过程中，正常水样液面凹面通过光线时，液体信号会出现急剧变小，小于定位电压的现象，当正常水样没过光线时，液体信号会比空管信号电压明显增大，大于满水阀值电压的现象，因此通过光与电压的之间的变化可以对采样计量进行一个定量设置。
然而，现有水样往往比较复杂从而导致仪器分析数据异常，或仪器报警，其水样问题包括但不限于：
1、无凹面：液体不能形成凹面，液体通过光线时，液体信号不会出现突然变小的变化。
2、浊度/色度问题：液体的浊度和色度较大的水样没过光线时，液体信号会出现小于满水阀值电压的现象。
3、水样前段气泡：有的水样前段会有气泡，水样气泡通过光线时，液体信号会出现在空杯电压上下大幅波动的现象。
4、试样夹杂气泡：有的水样会夹杂气泡前行，气泡通过光线时，液体信号会发生大幅的波动现象。
5、计量管内部水珠挂壁：有的水样有时会形成水珠附着在计量管的内部，正常判断没排掉，当采样时又出现恰好滑落在光线处，信号发生较大变化，导致计算机误判。
因此采用针对不同复杂情况的水样来完善控制流程和方法来适应各种复杂的水样的采样和计量是目前要解决的问题。
发明内容
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种采样计量定量全过程电数据处理方法，其中：通过水样管对污水供养管进行抽取，将待测水样通过多通道阀进行分流，多通道阀一端连接有计量管，所述计量管周围设置有发光二极管和与发光二极管相匹配的光电转换器，光电转换器与控制板连接获取光信号电压，计量管的一端设置有蠕动泵对计量管进行高精度抽样。
其具体步骤如下：
S1：设置空管电压：设置计量管内壁无水珠管壁情况下的空管电压。
S2：设置“采水样最低保障时间”：根据现场情况设置蠕动泵采样到计量管目标位置所需“采水样最低保障时间”，该时间不到即便信号判断满足也不停泵采样，可防止水头气泡和挂壁水珠滑落的提前干扰。
S3：设置水样类型：人工于触摸屏工作参数设置是水样特性：挂壁水样还是非挂壁水样；根据水样的类型，挂壁水样采用直接下压定位，非挂壁水样采用先下压再上抽定位。
S4：采样前去挂壁水珠：采用“闷排”法对计量管内的挂壁水珠进行去除，解决水珠挂壁对采样判断产生干扰的问题。
S5：判断空管信号状态：判断采样前的空杯电压是否在空管电压下限(V0*60%)和空管电压上限(V0*115%)范围内，如果不在范围内，则启动清洗计量管流程，排空后返回步骤2去挂壁水珠。如此循序10次，空管信号还不能在允许范围内，则说明为硬件故障了，输出报警并停机。
S6：蠕动泵采样（非挂壁水样）：当水样为非挂壁水样时，通过蠕动泵对检测液体的往复抽取，对其采样过程进行信号判断，其不同状态包括有：
L1：凹面上升未到光线；L2：凹面上升通过光线；L3：满水上升通过光线；L4：满水下降过光线；L5：凹面下降通过光线；L6：凹面下降完全脱离光线；L7：凹面二次上升未到光线；L8：凹面二次上升接触光线。
由发光二极管和光电转换器测得的信号出现变化并满足所设置的信号变化要求，则确信水面到了光线之上，如果“采水样最低保障时间”也完成，转下一步骤。
S7：蠕动泵采样（挂壁水样）：当水样为挂壁水样时，通过蠕动泵对检测液体的抽取，对其采样过程进行信号判断，其不同状态包括有：
L1：凹面上升未到光线；L2：凹面上升通过光线。
低速反压，由发光二极管和光电转换器测得的信号出现变化并满足所设置的信号变化要求，则确信水面到了光线之上，立即停泵关水样阀，定位计量完成。5分钟内未判断信号满足要求，排空后重回S3，累计三次则报警，等待下一检测周期再启动。
S8：采样完成，停泵。
进一步的，步骤4中所述“闷排”法去挂壁水珠具体为：不开阀，蠕动泵快速反转10秒，使密闭的计量管充压，然后突然开废液阀释压，非“顽固”水珠便会脱离计量管内壁排出，即便剩下较小的“顽固”水珠也不会往下流，就不会对采样信号判断产生意外影响。
进一步的，步骤6和7中信号判断具体包括：
L1、凹面上升未到光线：蠕动泵正转开始采样后一段时间，空管信号几乎全程恒定不变；
L2、凹面上升通过光线：液位信号出现变化且小于定位电压；
L3和L4、满水上升和下降通过光线：当液位信号出现大于满水阀值电压持续3秒，即液面高于光线，至此上抽采样阶段完成；
L5、凹面下降通过光线：蠕动泵反转下压液面，液位信号出现变化且小于定位电压；
L6、凹面下降完全脱离光线：当液位信号出现大于定位电压持续3秒，则计算机判断液体完全低于光线；
L7和L8、凹面二次上升和接触光线：蠕动泵转为慢速正转上抽进行定位，当液位信号一旦出现小于定位电压，则立即停泵关水样阀，判断为定量完成。
进一步的，针对现场水样的变化，由发光二极管和光电转换器测得的信号出现变化并满足所设置的信号变化要求具体组合包括为：
组合1：有凹面+无浊度/色度水样的采样；组合2：有凹面+轻中浊度/色度水样的采样；组合3：有凹面+重浊度/色度水样的采样；组合4：无凹面+无浊度/色度水样的采样；组合5：无凹面+轻中浊度/色度水样的采样；组合6：无凹面+重浊度/色度水样的采样；组合7：夹杂气泡+无浊度/色度水样的采样；组合8：夹杂气泡+轻中浊度/色度水样的采样；组合9：夹杂气泡+重浊度/色度水样的采样；组合10：非1～9组合。
进一步的，针对L1至L2采样工作段时，不同组合的判断方式可包括：
组合1：信号出现小于无浊度定位电压(V0*50%)后，再出现信号大于满水阀值电压(V0*120%)持续3秒，则确信水面到了光线之上，如果“采水样最低保障时间”也完成，则停泵，采样完成；
组合2：信号出现小于无浊度定位电压(V0*50%)后，再出现信号大于无浊度定位电压(V0*50%)且小于满水阀值电压(V0*120%)内某值，持续稳定3秒后，则确信水面到了光线之上，如果“采水样最低保障时间”也完成，则停泵，采样完成；
组合3：信号出现小于无浊度定位电压(V0*50%)后，再出现信号小于无浊度定位电压(V0*50%)内某值，持续稳定3秒后，则确信水面到了光线之上，如果“采水样最低保障时间”也完成，则停泵，采样完成；
组合4：信号未出现小于无浊度定位电压(V0*50%)，只出现信号大于满水阀值电压(V0*120%)持续3秒，则确信水面到了光线之上，如果“采水样最低保障时间”也完成，则停泵，采样完成；
组合5：信号未出现小于无浊度定位电压(V0*50%)，只出现信号大于无浊度定位电压(V0*50%)且小于满水阀值电压(V0*120%)内某值，持续稳定3秒后， “采水样最低保障时间”完成后，再延长0.5倍的“采水样最低保障时间”继续采样，延长时间到停泵，但也不能确信水面到了光线之上（需根据后续反压是否有信号变化来确定），暂定采样完成；
组合6：信号未出现小于无浊度定位电压(V0*50%)后，只出现信号小于无浊度定位电压(V0*50%)内某值，持续稳定3秒后，则确信水面到了光线之上，如果“采水样最低保障时间”也完成，则停泵，采样完成；
组合7：信号出现间歇性大于50个值的波动，在“采水样最低保障时间”后也未出现信号持续稳定3秒的情况，则延长0.5倍“采水样最低保障时间”继续采样，延长时间到停泵，静置5秒后的采样完成，此时信号满足大于满水阀值电压(V0*120%)，则确信水面到了光线之上，采样完成；
组合8：信号出现间歇性大于50个值的波动，在“采水样最低保障时间”后也未出现信号持续稳定3秒的情况，则延长0.5倍“采水样最低保障时间”继续采样，延长时间到停泵，静置5秒后的采样完成，此时信号满足大于无浊度定位电压(V0*50%)且小于满水阀值电压(V0*120%)内某值，则确信水面到了光线之上，采样完成；
组合9：信号出现间歇性大于50个值的波动，在“采水样最低保障时间”后也未出现信号持续稳定3秒的情况，则延长0.5倍“采水样最低保障时间”继续采样，延长时间到停泵，静置5秒后的采样完成，此时信号满足信号小于无浊度定位电压(V0*50%)内某值，则确信水面到了光线之上，采样完成；
组合10：超过3倍的“采水样最低保障时间”仍然未出现1～8组合，则排空后返回步骤4，累计三次则报警，等待下一检测周期再启动。
进一步的，针对L3和L4采样工作段时，不同组合的判断方式可包括：
组合1、组合7、组合4：低速反压，当信号出现小于无浊度定位电压(V0*50%)，立即停泵关水样阀，定位计量完成；5分钟内未判断信号满足要求，排空后重回步骤3，累计三次则报警，等待下一检测周期再启动；
组合2、组合8、组合5：低速反压，当信号出现小于轻中浊度定位电压(V0*40%)，立即停泵关水样阀，定位计量完成；5分钟内未判断信号满足要求，排空后重回步骤3，累计三次则报警，等待下一检测周期再启动；
组合3、组合9、组合6：低速反压，当信号出现大于空管电压下限(V0*60%)，立即停泵关水样阀，定位计量完成；5分钟内未判断信号满足要求，排空后重回步骤3，累计三次则报警，等待下一检测周期再启动。
进一步的，针对L5到L6采样工作段时，不同组合的反压判断方式可包括：
组合1：信号出现小于无浊度定位电压(V0*50%)后，再出现信号在大于空管电压下限(V0*60%)且小于空管电压上限(V0*115%)之间某值持续稳定3秒，则确信水面到了光线之下，下压完成，转下一步；如果3分钟内未判断信号满足要求，排空后重回步骤3，累计三次则报警，等待下一检测周期再启动；
组合2：信号出现小于轻中浊度定位电压(V0*40%)后，再出现信号大于空管电压下限(V0*60%)且小于空管电压上限(V0*115%)内某值，持续稳定2秒后，则确信水面到了光线之下，下压完成，转下一步；如果3分钟内未判断信号满足要求，排空后重回步骤3，累计三次则报警，等待下一检测周期再启动；
组合3：信号出现大于空管电压下限(V0*60%)后，再出现信号大于空管电压下限(V0*60%)且小于空管电压上限(V0*115%)内某值，持续稳定2秒后，则确信水面到了光线之下，下压完成，转下一步；如果3分钟内未判断信号满足要求，排空后重回步骤3，累计三次则报警，等待下一检测周期再启动。
进一步的，针对L7到L8采样工作段时，组合的判断方式可包括：信号出现小于无浊度定位电压(V0*50%)后，立即停泵关水样阀，定位计量完成；5分钟内未判断信号满足要求，排空后重回步骤3，累计三次则报警，等待下一检测周期再启动。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
现场的水样往往比较复杂，采用正常水样的控制流程并不能有效的实现水样的采样和计量，从而导致仪器分析数据异常，或仪器报警，各种特殊水样和异常情况叠加在一起使水样的采样判断变得异常复杂，本专利的根据不同的问题组合，进行逐一排除逐一设计，设计出一套比较完善的控制流程和方法来适应各种复杂的水样的采样和计量，整个取样过程的精度稳定，利于后面检测过程的进行。
附图说明
图1是本发明的采样及定位计量控制流程图一；
图2是本发明的采样及定位计量控制流程图二；
图3是本发明的采样及定位计量控制流程图三；
图4是本发明的采样及定位计量控制流程图四；
图5是本发明的正常水样采样、定位过程示意图；
图6是本发明的正常水样采样定量全过程信号变化曲线图；
图7是本发明的无凹面水样示意图；
图8是本发明的浊度/色度影响示意图；
图9是本发明的水样前段气泡示意图；
图10是本发明的水样夹杂气泡示意图；
图11是本发明的计量管内部水珠挂壁示意图；
图12是本发明的各种水样采样定量全过程信号变化曲线示意图。
具体实施方式
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的:
其结构设计为通过水样管对污水供养管进行抽取，将待测水样通过多通道阀进行分流，多通道阀一端连接有计量管，所述计量管周围设置有发光二极管和与发光二极管相匹配的光电转换器，光电转换器与控制板连接获取光信号电压，计量管的一端设置有蠕动泵对计量管进行高精度抽样。
一种采样计量定量全过程电数据处理方法，其具体步骤为：
S1：设置空管电压；人工在触摸屏设置计量管内壁无水珠管壁情况下的空管电压，或仪器在零点标定时连续清洗5次后的自动生成空管电压。则单片机会按一定的比例自动计算出图7中的满水阀值电压，空杯上下限电压，无浊度定位电压，轻中浊度定位电压，其目的在于设置信号判断的基准电压。
S2：根据现场情况设置蠕动泵采样到计量管目标位置所需“采水样最低保障时间”；手动操作触摸屏采水样，水样采到目标位置时，观察界面运行的时间，将该时间设置到“采水样最低保障时间”参数中，该时间不到即便信号判断满足也不停泵采样，可防止水头气泡和挂壁水珠滑落的提前干扰，导致提前结束采样。
S3：设置水样类型是挂壁水样还是非挂壁水样；人工于触摸屏工作参数设置是水样特性：挂壁水样还是非挂壁水样，其中定位方式不同，挂壁水样采用直接下压定位，非挂壁水样采用先下压在上抽定位。
S4：开始采样前去挂壁水珠；“闷排”计量管挂壁水珠：不开阀，蠕动泵快速反转10秒，使密闭的计量管充压，然后突然开废液阀释压，非“顽固”水珠便会脱离计量管内壁排出，即便剩下较小的“顽固”水珠也不会往下流，就不会对采样信号判断产生意外影响了，解决水珠挂壁对采样判断产生干扰的问题。
S5：开始采样前判断空管信号是否在可接受范围内；判断采样前的空杯电压是否在空管电压下限(V0*60%)和空管电压上限(V0*115%)范围内，如果不在范围内，则启动清洗计量管流程，排空后返回步骤2去挂壁水珠。如此循序10次，空管信号还不能在允许范围内，则说明为硬件故障了，输出报警并停机。
需特别说明的是，在进行完空管信号处理之后，则正式通过蠕动泵进行采样；其采样步骤根据水样分为挂壁水样和非挂壁水样而设置的定位方式不同；
挂壁水样具体定位方式为：
L1：凹面上升未到光线；L2：凹面上升通过光线。
低速反压，由发光二极管和光电转换器测得的信号出现变化并满足所设置的信号变化要求，则确信水面到了光线之上，立即停泵关水样阀，定位计量完成。5分钟内未判断信号满足要求，排空后重回S3，累计三次则报警，等待下一检测周期再启动。
非挂壁水样具体定位方式为：
L1：凹面上升未到光线；L2：凹面上升通过光线；L3：满水上升通过光线；L4：满水下降过光线；L5：凹面下降通过光线；L6：凹面下降完全脱离光线；L7：凹面二次上升未到光线；L8：凹面二次上升接触光线。
由发光二极管和光电转换器测得的信号出现变化并满足所设置的信号变化要求，则确信水面到了光线之上，如果“采水样最低保障时间”也完成，转下一步骤。
同时特别说明的是，水样的升降会导致光信号数字量的变化，因此根据液体运动步骤的变化其光信号数字量就构成了图5所示；
1.由于水样不会挂壁，蠕动泵正转开始采样后一段时间，空管信号几乎全程恒定不变，计算机判断为图5中0～1段；
2.当液位信号出现小于定位电压，则计算机判断为图5中1～2段；
3.当液位信号出现大于满水阀值电压持续3秒，则计算机判断为图5中2～3段，即液面高于光线，至此上抽采样阶段完成；
4.蠕动泵反转下压液面，当液位信号出现小于定位电压，则计算机判断为图5中5～5段；
5. 当液位信号出现大于定位电压持续3秒，则计算机判断为图5中6～7段，即液体完全低于光线；
6.蠕动泵转为慢速正转上抽进行定位，当液位信号一旦出现小于定位电压，则立即停泵关水样阀，判断为图5中7～9段，计量完成。
因此正常水样的采样和定位计算机程序控制起来相对比较简单。
值得说明的是，但是现场的水样往往比较复杂，采用正常水样的控制流程并不能有效的实现水样的采样和计量，从而导致仪器分析数据异常，或仪器报警。特殊的水样有如下情况：无凹面、浊度/色度问题、前端气泡、夹杂气泡、内部水珠挂壁。针对以上问题，将对特殊情况下的水样检测一同反映在采样和计量过程中，其曲线变化情况如图8所示，同时，根据水样问题的不同组合均进行信号判断。
S6：蠕动泵开始正转采样，单片机对图5的1～2段和2～3段，即采样过程进行信号判断。
组合1：有凹面+无浊度/色度水样的采样判断（正常水样）；信号出现小于无浊度定位电压(V0*50%)后，再出现信号大于满水阀值电压(V0*120%)持续3秒，则确信水面到了光线之上，如果“采水样最低保障时间”也完成，则停泵，采样完成，转下一步骤。
组合2：有凹面+轻中浊度/色度水样的采样判断；信号出现小于无浊度定位电压(V0*50%)后，再出现信号大于无浊度定位电压(V0*50%)且小于满水阀值电压(V0*120%)内某值，持续稳定3秒后，则确信水面到了光线之上，如果“采水样最低保障时间”也完成，则停泵，采样完成，转下一步骤。
进一步说明的，持续稳定可设定为信号波动不超过50个值。
组合3：有凹面+重浊度/色度水样的采样判断；信号出现小于无浊度定位电压(V0*50%)后，再出现信号小于无浊度定位电压(V0*50%)内某值，持续稳定3秒后，则确信水面到了光线之上，如果“采水样最低保障时间”也完成，则停泵，采样完成，转下一步骤。
组合4：无凹面+无浊度/色度水样的采样判断；信号未出现小于无浊度定位电压(V0*50%)，只出现信号大于满水阀值电压(V0*120%)持续3秒，则确信水面到了光线之上，如果“采水样最低保障时间”也完成，则停泵，采样完成，转下一步骤。
进一步说明的，将计量管静置5秒，给时间让气泡从液体内浮出。
组合4：无凹面+无浊度/色度水样的采样判断；信号未出现小于无浊度定位电压(V0*50%)，只出现信号大于满水阀值电压(V0*120%)持续3秒，则确信水面到了光线之上，如果“采水样最低保障时间”也完成，则停泵，采样完成，转下一步骤。
组合5：无凹面+轻中浊度/色度水样的采样判断；信号未出现小于无浊度定位电压(V0*50%)，只出现信号大于无浊度定位电压(V0*50%)且小于满水阀值电压(V0*120%)内某值，持续稳定3秒后，“采水样最低保障时间”完成后，再延长0.5倍的“采水样最低保障时间”继续采样，延长时间到停泵，但也不能确信水面到了光线之上（需根据后续反压是否有信号变化来确定），暂定采样完成，转下一步骤。
组合6：无凹面+重浊度/色度水样的采样判断；信号未出现小于无浊度定位电压(V0*50%)后，只出现信号小于无浊度定位电压(V0*50%)内某值，持续稳定3秒后，则确信水面到了光线之上，如果“采水样最低保障时间”也完成，则停泵，采样完成，转下一步骤。
组合7：夹杂气泡+无浊度/色度水样的采样判断；信号出现间歇性大于50个值的波动，在“采水样最低保障时间”后也未出现信号持续稳定3秒的情况，则延长0.5倍“采水样最低保障时间”继续采样，延长时间到停泵，静置5秒后的采样完成，此时信号信号满足大于满水阀值电压(V0*120%)，则确信水面到了光线之上，采样完成，转下一步骤。
组合8：夹杂气泡+轻中浊度/色度水样的采样判断；信号出现间歇性大于50个值的波动，在“采水样最低保障时间”后也未出现信号持续稳定3秒的情况，则延长0.5倍“采水样最低保障时间”继续采样，延长时间到停泵，静置5秒后的采样完成，此时信号满足大于无浊度定位电压(V0*50%)且小于满水阀值电压(V0*120%)内某值，则确信水面到了光线之上，采样完成，转下一步骤。
组合9：夹杂气泡+重浊度/色度水样的采样判断；信号出现间歇性大于50个值的波动，在“采水样最低保障时间”后也未出现信号持续稳定3秒的情况，则延长0.5倍“采水样最低保障时间”继续采样，延长时间到停泵，静置5秒后的采样完成，此时信号满足信号小于无浊度定位电压(V0*50%)内某值，则确信水面到了光线之上，采样完成，转下一步骤。
组合10：非1～8组合：超过3倍的“采水样最低保障时间”仍然未出现1～8组合，则排空后返回步骤4，累计三次则报警，等待下一检测周期再启动。
S7.1：水样特性设置为挂壁水样，及虽然设置为非挂壁水样，但是水样为无凹面的组合7～9，及夹杂气泡的组合4～6：蠕动泵反转直接下压液面定位，即判断图7的3～4段。
组合1 有凹面+无浊度/色度水样、组合7 夹杂气泡+无浊度/色度水样、组合4 无凹面+无浊度/色度水样的定位计量判断（正常水样）：低速反压，当信号出现小于无浊度定位电压(V0*50%)，立即停泵关水样阀，定位计量完成。5分钟内未判断信号满足要求，排空后重回步骤3，累计三次则报警，等待下一检测周期再启动。
组合2有凹面+轻中浊度/色度水样、组合8 夹杂气泡+轻中浊度/色度水样、组合5无凹面+轻中浊度/色度水样的定位计量判断：低速反压，当信号出现小于轻中浊度定位电压(V0*40%)，立即停泵关水样阀，定位计量完成。5分钟内未判断信号满足要求，排空后重回步骤3，累计三次则报警，等待下一检测周期再启动。
组合3 有凹面+重浊度/色度水样的采样判断、组合9 夹杂气泡+重浊度/色度水样、组合6 无凹面+重浊度/色度水样的定位计量判断：低速反压，当信号出现大于空管电压下限(V0*60%)，立即停泵关水样阀，定位计量完成。5分钟内未判断信号满足要求，排空后重回步骤3，累计三次则报警，等待下一检测周期再启动。
S7.2：水样特性设置为无挂壁水样的有凹面组合1～3水样下压：蠕动泵反转下压液面到光线之下，即判断图7的4～7段。
组合1 有凹面+无浊度/色度水样的反压判断（正常水样）：信号出现小于无浊度定位电压(V0*50%)后，再出现信号在大于空管电压下限(V0*60%)且小于空管电压上限(V0*115%)之间某值持续稳定3秒，则确信水面到了光线之下，下压完成，转下一步。如果3分钟内未判断信号满足要求，排空后重回步骤3，累计三次则报警，等待下一检测周期再启动。
组合2 有凹面+轻中浊度/色度水样的反压判断：信号出现小于轻中浊度定位电压(V0*40%)后，再出现信号大于空管电压下限(V0*60%)且小于空管电压上限(V0*115%)内某值，持续稳定2秒后，则确信水面到了光线之下，下压完成，转下一步。如果3分钟内未判断信号满足要求，排空后重回步骤3，累计三次则报警，等待下一检测周期再启动。
组合3 有凹面+重浊度/色度水样的反压判断：信号出现大于空管电压下限(V0*60%)后，再出现信号大于空管电压下限(V0*60%)且小于空管电压上限(V0*115%)内某值，持续稳定2秒后，则确信水面到了光线之下，下压完成，转下一步。如果3分钟内未判断信号满足要求，排空后重回步骤3，累计三次则报警，等待下一检测周期再启动。
S7.3：水样特性设置为无挂壁水样的有凹面组合1～3水样上抽定位：蠕动泵慢速上抽，凹面碰到光线定位，即判断图7的7～9段。
组合1 有凹面+无浊度/色度水样的上抽定位（正常水样）、组合2 有凹面+轻中度浊度/色度水样、组合3 有凹面+重浊度/色度水样的上抽定位判断：信号出现小于无浊度定位电压(V0*50%)后，立即停泵关水样阀，定位计量完成。5分钟内未判断信号满足要求，排空后重回步骤3，累计三次则报警，等待下一检测周期再启动。
S8：采样完成，停泵。
但是现场的水样往往比较复杂，采用正常水样的控制流程并不能有效的实现水样的采样和计量，从而导致仪器分析数据异常，或仪器报警，各种特殊水样和异常情况叠加在一起使水样的采样判断变得异常复杂，如果还是按上面的正常水样来判断，显然是无法完成了。本专利的根据不同的问题组合，进行逐一排除逐一设计，设计出一套比较完善控制流程和方法来适应各种复杂的水样的采样和计量，整个取样过程的精度稳定，利于后面检测过程的进行。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种采样计量定量全过程电数据处理方法，其特征在于：通过水样管对污水供养管进行抽取，将待测水样通过多通道阀进行分流，多通道阀一端连接有计量管，所述计量管周围设置有发光二极管和与发光二极管相匹配的光电转换器，光电转换器与控制板连接获取光信号电压，计量管的一端设置有蠕动泵对计量管进行高精度抽样；
其具体步骤如下：
S1：设置空管电压V0：设置计量管内壁无水珠管壁情况下的空管电压V0；
S2：设置“采水样最低保障时间”：根据现场情况设置蠕动泵采样到计量管目标位置所需“采水样最低保障时间”，该时间不到即便信号判断满足也不停泵采样，可防止水头气泡和挂壁水珠滑落的提前干扰；
S3：设置水样类型：人工于触摸屏工作参数设置水样特性：挂壁水样还是非挂壁水样；根据水样的类型，挂壁水样采用直接下压定位，非挂壁水样采用先下压再上抽定位；
S4：采样前去挂壁水珠：采用“闷排”法对计量管内的挂壁水珠进行去除，解决水珠挂壁对采样判断产生干扰的问题；
S5：判断空管信号状态：判断采样前的空杯电压是否在空管电压下限和空管电压上限范围内，所述空管电压下限为V0*60%和所述空管电压上限为V0*115%，如果不在范围内，则启动清洗计量管流程，排空后返回步骤2去挂壁水珠，如此循序10次，空管信号还不能在允许范围内，则说明为硬件故障了，输出报警并停机；
S6：蠕动泵采非挂壁水样：当水样为非挂壁水样时，通过蠕动泵对检测液体的往复抽取，对其采样过程进行信号判断，其不同状态包括有：
L1：凹面上升未到光线；L2：凹面上升通过光线；L3：满水上升通过光线；L4：满水下降过光线；L5：凹面下降通过光线；L6：凹面下降完全脱离光线；L7：凹面二次上升未到光线；L8：凹面二次上升接触光线；
由发光二极管和光电转换器测得的信号出现变化并满足所设置的信号变化要求，则确信水面到了光线之上，如果“采水样最低保障时间”也完成，转下一步骤；
S7：蠕动泵采挂壁水样：当水样为挂壁水样时，通过蠕动泵对检测液体抽取，对其采样过程进行信号判断，其不同状态包括有：
L1：凹面上升未到光线；L2：凹面上升通过光线，
低速反压，由发光二极管和光电转换器测得的信号出现变化并满足所设置的信号变化要求，则确信水面到了光线之上，立即停泵关水样阀，定位计量完成，5分钟内未判断信号满足要求，排空后重回S3，累计三次则报警，等待下一检测周期再启动；
S8：采样完成，停泵；
步骤6和7中信号判断具体包括：
L1、凹面上升未到光线：蠕动泵正转开始采样后一段时间，空管信号几乎全程恒定不变；
L2、凹面上升通过光线：液位信号出现变化且小于定位电压；
L3和L4、满水上升和下降通过光线：当液位信号出现大于满水阀值电压持续3秒，即液面高于光线，至此上抽采样阶段完成；
L5、凹面下降通过光线：蠕动泵反转下压液面，液位信号出现变化且小于定位电压；
L6、凹面下降完全脱离光线：当液位信号出现大于定位电压持续3秒，则计算机判断液体完全低于光线；
L7和L8、凹面二次上升和接触光线：蠕动泵转为慢速正转上抽进行定位，当液位信号一旦出现小于定位电压，则立即停泵关水样阀，判断为定量完成。
2.根据权利要求1所述的一种采样计量定量全过程电数据处理方法，其特征在于：步骤4中所述“闷排”法去挂壁水珠具体为：不开阀，蠕动泵快速反转10秒，使密闭的计量管充压，然后突然开废液阀释压，非“顽固”水珠便会脱离计量管内壁排出，即便剩下较小的“顽固”水珠也不会往下流，就不会对采样信号判断产生意外影响。
3.根据权利要求1所述的一种采样计量定量全过程电数据处理方法，其特征在于：针对现场水样的变化，由发光二极管和光电转换器测得的信号出现变化并满足所设置的信号变化要求具体组合包括为：
组合1：有凹面+无浊度/色度水样的采样；组合2：有凹面+轻中浊度/色度水样的采样；组合3：有凹面+重浊度/色度水样的采样；组合4：无凹面+无浊度/色度水样的采样；组合5：无凹面+轻中浊度/色度水样的采样；组合6：无凹面+重浊度/色度水样的采样；组合7：夹杂气泡+无浊度/色度水样的采样；组合8：夹杂气泡+轻中浊度/色度水样的采样；组合9：夹杂气泡+重浊度/色度水样的采样；组合10：非1～9组合。
4.根据权利要求3所述的一种采样计量定量全过程电数据处理方法，其特征在于：针对L1至L2采样工作段时，不同组合的判断方式可包括：
组合1：信号出现小于无浊度定位电压后，所述无浊度定位电压为V0*50%，再出现信号大于满水阀值电压持续3秒，所述满水阀值电压V0*120%，则确信水面到了光线之上，如果“采水样最低保障时间”也完成，则停泵，采样完成；
组合2：信号出现小于无浊度定位电压后，再出现信号大于无浊度定位电压且小于满水阀值电压内某值，持续稳定3秒后，则确信水面到了光线之上，如果“采水样最低保障时间”也完成，则停泵，采样完成；
组合3：信号出现小于无浊度定位电压后，再出现信号小于无浊度定位电压内某值，持续稳定3秒后，则确信水面到了光线之上，如果“采水样最低保障时间”也完成，则停泵，采样完成；
组合4：信号未出现小于无浊度定位电压，只出现信号大于满水阀值电压持续3秒，则确信水面到了光线之上，如果“采水样最低保障时间”也完成，则停泵，采样完成；
组合5：信号未出现小于无浊度定位电压，只出现信号大于无浊度定位电压且小于满水阀值电压内某值，持续稳定3秒后，“采水样最低保障时间”完成后，再延长0.5倍的“采水样最低保障时间”继续采样，延长时间到停泵，但也不能确信水面到了光线之上，需根据后续反压是否有信号变化来确定，暂定采样完成；
组合6：信号未出现小于无浊度定位电压后，只出现信号小于无浊度定位电压内某值，持续稳定3秒后，则确信水面到了光线之上，如果“采水样最低保障时间”也完成，则停泵，采样完成；
组合7：信号出现间歇性大于50个值的波动，在“采水样最低保障时间”后也未出现信号持续稳定3秒的情况，则延长0.5倍“采水样最低保障时间”继续采样，延长时间到停泵，静置5秒后的采样完成，此时信号满足大于满水阀值电压，则确信水面到了光线之上，采样完成；
组合8：信号出现间歇性大于50个值的波动，在“采水样最低保障时间”后也未出现信号持续稳定3秒的情况，则延长0.5倍“采水样最低保障时间”继续采样，延长时间到停泵，静置5秒后的采样完成，此时信号满足大于无浊度定位电压且小于满水阀值电压内某值，则确信水面到了光线之上，采样完成；
组合9：信号出现间歇性大于50个值的波动，在“采水样最低保障时间”后也未出现信号持续稳定3秒的情况，则延长0.5倍“采水样最低保障时间”继续采样，延长时间到停泵，静置5秒后的采样完成，此时信号满足信号小于无浊度定位电压内某值，则确信水面到了光线之上，采样完成；
组合10：超过3倍的“采水样最低保障时间”仍然未出现1～8组合，则排空后返回步骤4，累计三次则报警，等待下一检测周期再启动。
5.根据权利要求3所述的一种采样计量定量全过程电数据处理方法，其特征在于：针对L3和L4采样工作段时，不同组合的判断方式可包括：
组合1、组合7、组合4：低速反压，当信号出现小于无浊度定位电压，立即停泵关水样阀，定位计量完成；5分钟内未判断信号满足要求，排空后重回步骤3，累计三次则报警，等待下一检测周期再启动；
组合2、组合8、组合5：低速反压，当信号出现小于轻中浊度定位电压，轻中浊度定位电压为V0*40%，立即停泵关水样阀，定位计量完成；5分钟内未判断信号满足要求，排空后重回步骤3，累计三次则报警，等待下一检测周期再启动；
组合3、组合9、组合6：低速反压，当信号出现大于空管电压下限，立即停泵关水样阀，定位计量完成；5分钟内未判断信号满足要求，排空后重回步骤3，累计三次则报警，等待下一检测周期再启动。
6.根据权利要求3所述的一种采样计量定量全过程电数据处理方法，其特征在于：针对L5到L6采样工作段时，不同组合的反压判断方式可包括：
组合1：信号出现小于无浊度定位电压后，再出现信号在大于空管电压下限且小于空管电压上限之间某值持续稳定3秒，则确信水面到了光线之下，下压完成，转下一步；如果3分钟内未判断信号满足要求，排空后重回步骤3，累计三次则报警，等待下一检测周期再启动；
组合2：信号出现小于轻中浊度定位电压后，再出现信号大于空管电压下限且小于空管电压上限内某值，持续稳定2秒后，则确信水面到了光线之下，下压完成，转下一步；如果3分钟内未判断信号满足要求，排空后重回步骤3，累计三次则报警，等待下一检测周期再启动；
组合3：信号出现大于空管电压下限后，再出现信号大于空管电压下限且小于空管电压上限内某值，持续稳定2秒后，则确信水面到了光线之下，下压完成，转下一步；如果3分钟内未判断信号满足要求，排空后重回步骤3，累计三次则报警，等待下一检测周期再启动。
7.根据权利要求3所述的一种采样计量定量全过程电数据处理方法，其特征在于：针对L7到L8采样工作段时，组合的判断方式可包括：信号出现小于无浊度定位电压后，立即停泵关水样阀，定位计量完成；5分钟内未判断信号满足要求，排空后重回步骤3，累计三次则报警，等待下一检测周期再启动。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3612360A (en) * 1968-08-16 1971-10-12 Du Pont Apparatus for fluid handling and sampling
US4022066A (en) * 1974-10-07 1977-05-10 Diessel Gmbh & Co. Apparatus for removing liquid samples
US6641545B1 (en) * 1998-04-01 2003-11-04 Biomerieux S.A. Biological sampling method
CN101504303A (zh) * 2009-03-05 2009-08-12 重庆大学 一种液面检测方法及装置
CN105092308A (zh) * 2015-08-18 2015-11-25 北京雪迪龙科技股份有限公司 一种定量取样装置
CN106199033A (zh) * 2016-07-22 2016-12-07 安徽皖仪科技股份有限公司 一种高精度进样方法
CN107144676A (zh) * 2017-06-12 2017-09-08 山东龙发环保科技有限公司 检测设备及计量管、计量装置及其计量方法
CN108107029A (zh) * 2017-12-14 2018-06-01 浙江微兰环境科技有限公司 一种水质总汞的检测方法
CN109060423A (zh) * 2018-08-15 2018-12-21 郑州艾莫弗信息技术有限公司 一种基于计算机技术的便于取样的水质检测装置
CN114160224A (zh) * 2021-10-22 2022-03-11 成都开图医疗系统科技有限公司 一种微量加样器及加样方法
CN115406715A (zh) * 2022-08-30 2022-11-29 江苏博克斯科技股份有限公司 一种提高水质在线监测仪定量精度的方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AUPQ616200A0 (en) * 2000-03-10 2000-03-30 Speight, Christopher Chemical metering pump

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3612360A (en) * 1968-08-16 1971-10-12 Du Pont Apparatus for fluid handling and sampling
US4022066A (en) * 1974-10-07 1977-05-10 Diessel Gmbh & Co. Apparatus for removing liquid samples
US6641545B1 (en) * 1998-04-01 2003-11-04 Biomerieux S.A. Biological sampling method
CN101504303A (zh) * 2009-03-05 2009-08-12 重庆大学 一种液面检测方法及装置
CN105092308A (zh) * 2015-08-18 2015-11-25 北京雪迪龙科技股份有限公司 一种定量取样装置
CN106199033A (zh) * 2016-07-22 2016-12-07 安徽皖仪科技股份有限公司 一种高精度进样方法
CN107144676A (zh) * 2017-06-12 2017-09-08 山东龙发环保科技有限公司 检测设备及计量管、计量装置及其计量方法
CN108107029A (zh) * 2017-12-14 2018-06-01 浙江微兰环境科技有限公司 一种水质总汞的检测方法
CN109060423A (zh) * 2018-08-15 2018-12-21 郑州艾莫弗信息技术有限公司 一种基于计算机技术的便于取样的水质检测装置
CN114160224A (zh) * 2021-10-22 2022-03-11 成都开图医疗系统科技有限公司 一种微量加样器及加样方法
CN115406715A (zh) * 2022-08-30 2022-11-29 江苏博克斯科技股份有限公司 一种提高水质在线监测仪定量精度的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于相移干涉仪平晶计量系统设计;顾洋;《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑》;第C030-159页 *

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