CN118130406A - 一种水质分析方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水质分析方法、装置及设备，其中，方法包括：基于目标水质检测项目确定标定液组和发射参数；指示第一光源发射器以所述发射参数发射第一光束，所述第一光束经过分光装置后形成第一分光光束和第二分光光束；通过第一接收器获取经过每一种浓度的标定液后的第一分光光束对应的至少两个第一标定值，通过第二接收器获取所述第二分光光束对应的第一参比值；基于所有的第一标定值和第一参比值确定所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系；对待测溶液进行测试，并利用所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系，确定待测溶液的检测值。本发明使目标水质检测项目对应的吸收度关系信息不与原始发光强度关联。

Description

一种水质分析方法、装置及设备

技术领域

本发明涉及水质分析技术领域，特别是涉及一种水质分析方法、装置及设备。

背景技术

朗伯比尔定律(Lambert-Beer law)是分光光度法的基本定律，是描述物质对某一波长光吸收的强弱与吸光物质的浓度及其液层厚度间的关系。现有节能环保和医疗领域的水质分析方法，如浊度、COD等，均是以朗伯比尔定律为基础的光学分析方法。通常以特定类型的光照射待测溶液，通过光敏二极管检测信号，检测出的信号通过放大器送到微处理器，记录不同浓度溶液的信号值，标定计算参数，可以得出待测溶液特定检测项目的检测值。

然而，作为发光元件的LED发光强度并不是一成不变，随着发光元件LED使用发光强度不断下降，探头都需要定期校准修正衰减造成的测量精度的损失，而校准周期按LED的衰减多少来决定，LED的衰减程度跟发光强度和使用时长成正比，发光强度决定了量程，工作时长跟监测密度相关。定期校准可以提高测量精度。因此要想获得好的监测结果就必须提高发光强度、提高监测密度、提高精确性，这就决定了维护周期不能太长，否则会影响测量精度。而高频次的标定对于在线监测设备来说这会大大的提高维护成本，给设备的使用带来不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种水质分析方法、装置及设备，能够在维护周期延长的情况下，也能实现高精度的测量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种水质分析方法，包括以下步骤：

基于目标水质检测项目确定标定液组和发射参数，其中，所述标定液组为至少两种浓度不同的标定液；

指示第一光源发射器以所述发射参数发射第一光束，所述第一光束经过分光装置后形成第一分光光束和第二分光光束；

通过第一接收器获取经过每一种浓度的标定液后的第一分光光束对应的至少两个第一标定值，通过第二接收器获取所述第二分光光束对应的第一参比值；

基于所有的第一标定值和第一参比值确定所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系；

对待测溶液进行测试，并利用所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系，确定待测溶液的检测值。

所述基于所有的第一标定值和第一参比值确定所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系，具体包括：

计算所有的第一标定值和第一参比值的比，得到至少两个吸收比值，对所有吸收比值进行对数处理，得到至少两个与标定液浓度对应的吸收度测量值；

基于对应的标定液的浓度和吸收值测量值确定吸收度斜率和吸收度偏差值；

基于吸收度斜率和吸收度偏差值建立所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的一次函数关系。

当所述发射参数包括两个波长时，还包括：

指示第二光源发射器发射第二光束，所述第二光束经过分光装置后形成第三分光光束和第四分光光束；

通过所述第一接收器获取经过每一种浓度的标定液后的第三分光光束对应的至少两个第二标定值，通过所述第二接收器获取所述第四分光光束对应的第二参比值；

所述基于所有的第一标定值和第一参比值确定所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系时，包括：

基于所有的第一标定值、第二标定值、第一参比值和第二参比值确定所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系。

所述基于所有的第一标定值、第二标定值、第一参比值和第二参比值确定所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系，具体包括：

计算所有的第一标定值和第一参比值的比，以及所有的第二标定值和第二参比值的比，并将相同标定液浓度对应的第一标定值和第一参比值的比除以所有的第二标定值和第二参比值的比，得到至少两个与标定液浓度对应的吸收度测量值；

基于对应的标定液的浓度和吸收值测量值确定吸收度斜率和吸收度偏差值；

基于吸收度斜率和吸收度偏差值建立所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的一次函数关系。

所述对待测溶液进行测试，并利用所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系，确定待测溶液的检测值，具体包括：

获取待测溶液；

指示所述第一光源发射器发射检测光束，所述检测光束经过所述分光装置后形成第一检测光束和第二检测光束；

通过所述第一接收器获取经过所述待测溶液后的第一检测光束对应的测量值，并结合所述第一参比值得到待测溶液的吸收度测量值；

基于所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系，根据吸收度测量值确定得到所述待测溶液的检测值。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种水质分析装置，包括：

确定模块，用于基于目标水质检测项目确定标定液组和发射参数，其中，所述标定液组为至少两种浓度不同的标定液；

指示模块，用于指示第一光源发射器以所述发射参数发射第一光束，所述第一光束经过分光装置后形成第一分光光束和第二分光光束；

获取模块，用于通过第一接收器获取经过每一种浓度的标定液后的第一分光光束对应的至少两个第一标定值，通过第二接收器获取所述第二分光光束对应的第一参比值；

关系确定模块，用于基于所有的第一标定值和第一参比值确定所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系；

测试模块，用于对待测溶液进行测试，并利用所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系，确定待测溶液的检测值。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种水质分析设备，包括：

第一光源发射器，用于发射第一光束；

分光装置，设置于所述第一光源发射器的一侧，且位于所述第一光束的光路上，用于对第一光束进行分光，形成第一分光光束和第二分光光束；

第一接收器，位于所述第一分光光束的光路上；

第二接收器，位于所述第二分光光束的光路上；

分析装置，设置于所述分光装置与所述第一接收器之间，用于容置目标液体；

控制器，用于获取来自所述第一接收器的第一标定值和所述第二接收器的第一参比值，基于第一标定值和第一参比值确定目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系，并在对待测溶液测试时，利用所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系，确定待测溶液的检测值；其中，所述第一标定值与经过目标溶液的第一分光光束对应，所述第二标定值与所述第二分光光束对应。

所述的水质分析设备还包括：

第二光源发射器，用于发射第二光束，所述第二光源发射器设置于所述分光装置与第一光源发射器的不同侧，且令所述分光装置位于所述第二光束的光路上。

所述分光装置为半透镜，具有不同方位的第一入光面、第一出光面、第二入光面和第二出光面；其中，所述第一入光面与所述第一光源发射器正对，所述第二入光面与所述第二光源发射器正对；所述第一出光面与所述第一接收器正对，所述第二出光面与所述第二接收器正对。

所述第一入光面与所述第二出光面平行设置，所述第二入光面与所述第一出光面平行设置。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明通过分光装置对来自第一光源发射器的第一光束进行分光，使分光得到的第一分光光束经过标定溶液吸收后进入第一接收器，得到第一标定值，使分光得到的第二分光光束直接进入第二接收器，得到对应的第一参比值，通过对第一参比值对第一标定值进行处理，确定目标水质检测项目对应的吸收度的关系信息，吸收度能够依据第一参比值和第一标定值的比例进行表征，从而使目标水质检测项目对应的吸收度关系信息不与原始发光强度关联，从而在维护周期延长的情况下，也能实现高精度的测量。

附图说明

图1示出了本申请实施例一种水质分析方法的实现流程示意图；

图2示出了本申请实施例一种水质分析方法的实施场景示意图；

图3示出了本申请实施例一种水质分析装置的实现模块示意图；

图4示出了本申请实施例一种水质分析设备的实现结构示意图；

图5示出了本申请实施例一种水质分析设备的分光装置光路示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

图1示出了本申请实施例一种水质分析方法的实现流程示意图。

参见图1，根据本申请的第一方面，提供了一种水质分析方法，方法包括：操作101，基于目标水质检测项目确定标定液组和发射参数，其中，所述标定液组为至少两种浓度不同的标定液；操作102，指示第一光源发射器以所述发射参数发射第一光束，所述第一光束经过分光装置后形成第一分光光束和第二分光光束；操作103，通过第一接收器获取经过每一种浓度的标定液后的第一分光光束对应的至少两个第一标定值，通过第二接收器获取所述第二分光光束对应的第一参比值；操作104，基于所有的第一标定值和第一参比值确定所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系。

本申请实施例提供的水质检测方法，通过分光装置对来自第一光源发射器的第一光束进行分光，使分光得到的第一分光光束经过标定溶液吸收后进入第一接收器，得到第一标定值，使分光得到的第二分光光束直接进入第二接收器，得到对应的第一参比值，通过对第一参比值对第一标定值进行处理，确定所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系，吸收度能够依据第一参比值和第一标定值的比例进行表征，从而使目标水质检测项目对应的吸收度关系信息不与原始发光强度关联，吸收度关系信息可以进行待测溶液的目标水质检测项目的测定，克服了因为光源发射器光源强度变化而需要频繁校准的问题。

在本方法操作101中，目标水质检测项目可以为与光吸收度相关的水质检测项目，可以为能够依据可比尔-朗博(BeerLambert)定律测定的水质检测项目。如，水质浊度检测项目、水质无机物总量检测项目、水质特定无机物检测项目、水质COD检测项目、水质特定有机物检测项目等。需要说明的是，针对不同的水质检测项目，通常具有不同的照射参数，照射参数包括光源类型，如单色光、紫外光，光源波长，如254nm、365nm等；例如，针对浊度检测项目，可以用365nm的A段紫外光。标定液组可以具有多个标定液，至少为两个，两个标定液的浓度不同，标定液的特定浓度同样与目标水质检测项目关联，如需要对浊度进行检测时，标定液可以为浊度0～500mg/L以及500mg/L以上的标定液。如，标定液组包括浊度为0的纯水标定液和浊度为300mg/L的标定液。

在本方法操作102中，第一光源发射器的选择同样与目标水质检测项目关联，光源可以是LED光源、紫外灯光源、白灯光源、单色光光源等类型，进一步的，为了方便操作，光源可以选择为可调光源，以实现根据目标水质检测项目队光源类型进行切换。对应的，第一发射光源的波长同样可以根据目标水质检测项目进行调节。

分光装置用于对第一光束进行分光，可以是半透镜，让进入半透镜的光束，部分进行透射，部分进行反射，从而实现分光目的。分光方向、分光系数和分光数量根据半透镜的结构进行确定，只需满足分光方向不同且分光数量不低于2路光束即可。分光系数包括第一分光比例和第二分光比例，第一分光比例用于表征第一分光光束相对第一光束的占比，第二分光比例用于表征第二分光光束相对第一光束的占比。

在本方法操作103中，第一接收器和标定液置于第一分光光束的光路上，使第一分光光束经过标定液后，被第一接收器接收，由第一接收器读取与第一分光光束对应的接收信号，并将该接收信号转换为与光线吸收度相关的第一标定值，第一标定值可以与第一分光光束的光路强度对应。第二接收器置于第二分光光束的光路上，用于接收第二分光光束，读取与第二分光光束对应的接收信号，并将该接受信号转换为与光线吸收度相关的第一参比值。

在本方法操作104中，由于第一标定值和第一参比值均与分光光束的强度相关，通过对标定液浓度、第一标定值和第一参比值进行线性回归分析，能够消除第一光源发射器的发光强度对吸收度的影响，利用吸收度与目标水质检测项目进行关联，进而消除第一光源发射器的发光强度对目标水质检测项目的影响。

在一可实施方式中，操作104，基于所有的第一标定值和第一参比值确定所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系，包括：首先，计算所有的第一标定值和第一参比值的比，得到至少两个吸收比值，对所有吸收比值进行对数处理，得到至少两个与标定液浓度对应的吸收度测量值；然后，基于对应的标定液的浓度和吸收值测量值确定吸收度斜率和吸收度偏差值，再后，基于吸收度斜率和吸收度偏差值建立所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的一次函数关系。

在对不同标定液的第一标定值测试过程中，由于标定环境通常不变且标定过程耗时较短，第二分光光束是分光后直接进入第二接收器的，所以通常第二分光光束保持不变，可以认定为一个定值。若在同一轮次的测试过程中，若第二分光光束对应的第一参比值发生不相同，可以通过取众数、平均数、中位数或其他处理方式，整合所有第一参比值，得到对应的参考参比值，或重新进行标定。

针对同一浓度的溶液，通过对第一标定值和第一参比值进行比值处理，可以使吸收度形成一个比值，从而第一光源发射器消除掉发光强度改变的影响。具体公式如下：

第一标定值/第一参比值＝(总发光强度*第一分光比例*第一光路损失比例*溶液吸收比例)/(总发光强度*第二分光比例*第二光路损失比例)

进而可得，

第一标定值/第一参比值＝(第一分光比例*第一光路损失比例*溶液吸收比例)/(第二分光比例*第二光路损失比例)

可证，该式与第一光源发射器的发光强度无关，且在该式中，第一分光比例与第二分光比例在不同情况下，均为定值。故而，在第一光源发射器发光强度发生损耗的情况下，也不会影响(第一标定值/第一参比值)这一吸收比值的结果。

基于此，本方法可以对吸收比值取对数处理，即，吸收度测量值＝log(吸收比值)，使与标定液组的标定浓度、与其对应的多个吸收比值的对数在图形化后能够形成与一次函数“y＝kx+b”对应的直线。其中，k可以表征吸收度斜率，b可以表征设备硬件和测试环境等造成的实际吸收度偏差值，如此消除了第一光源发射器发光强度改变后对吸收度斜率的影响。

在一可实施方式中，方法还包括：当发射参数具有波长不同的至少两光束时，指示第二光源发射器发射第二光束，所述第二光束经过分光装置后形成第三分光光束和第四分光光束；通过所述第一接收器获取经过每一种浓度的标定液后的第三分光光束对应的至少两个第二标定值，通过所述第二接收器获取所述第四分光光束对应的第二参比值；对应的，基于所有的第一标定值和第一参比值确定所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系，包括：基于所有的第一标定值、第二标定值、第一参比值和第二参比值确定所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系。

当目标水质检测项目需要通过测定不同波长的光束才能够得到最终的目标水质检测项目的测定结果，且本申请的第一光源发射器无满足水质检测项目需要的多种发射参数。本申请可以采用多个光源发射器的场景进行水质检测。即，设置第二光源发射器发射第二光束，第二光束的光路同样位于分光装置，使分光装置对第二光束进行分光，形成第三分光光束和第四分光光束。由于待测样品，即标定液的位置不变，分光装置针对第一光束和第二光束的光路方向一致。即，使第一分光光束和第三分光光束的光路方向一致，第二分光光束和第四分光光束的光路方向一致。通过第一接收器读取并转换获得第三分光光束经过标定液后对应的第二标定值，以及第四分光光束对应的第二参比值。

对应的，由于第一标定值和第一参比值能够消除第一光源发射器的光源强度的影响，同理，第二标定值和第二参比值能够消除第二光源发射器的光源强度的影响。故而，在第一光源发射器和/或第二光源发射器发光强度发生损耗的情况下，也不会影响目标水质检测项目结果的准确性。

在一可实施方式中，基于所有的第一标定值、第二标定值、第一参比值和第二参比值确定目标水质检测项目对应的吸收度关系信息，包括：确定第一光源发射器与分光装置对应的第一分光系数；确定第二光源发光器与分光装置对应的第二分光系数；依据第一分光系数、第二分光系数，整合所有的第一标定值、第二标定值、第一参比值和第二参比值，得到所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系。

以水质的COD检测为例，水质的COD检测方法如下：

首先，使用254nm的LED光源发射的U段紫外光照射到分光装置，第一分光光束穿过标定液被第一接收器接收，得到254nm标定值，第二分光光束被第二接收器接收，得到254nm参比值。其中，第一分光光束具有第一分光比例，第二分光光束具有第二分光比例，第一分光比例和第二分光比例即为第一分光系数。

然后，使用365nm的LED光源发射A段紫外光照射到分光装置，第三分光光束穿过标定液被第一接收器接收，得到365nm标定值，第四分光光束被第二接收器接收，得到365nm参比值。对应的，第二分光系数包括第三分光比例和第四分光比例，第三分光比例用于表征第三分光光束相对第一光束的发光强度占比，第四分光比例用于表征第四分光光束相对第二光束的分光强度的占比。

其中，254nm的LED光源和365nm的LED光源是交替工作。对应的，

吸收度测量值

＝log[(254nm标定值/254nm参比值)/(365nm标定值/365nm参比值)]

＝log[(254nm标定值*365nm参比值)/(365nm标定值*254nm参比值)]

可见，在多个光源发射器的场景下，仍然可以消除多个光源发射器发光强度改变后对吸收度斜率的影响。

基于上述的标定方法，对多个不同浓度的标定溶液进行标定后，以吸收度为横坐标，标定溶液对应的目标水质检测项目对应的已知测量值为纵坐标，可以得到对应的吸收度关系信息，即“y＝kx+b”方程式。

图2示出了本申请实施例一种水质分析方法的实施场景示意图。

参见图2，在一种实施场景中，以纯水和500mg/L的COD标液进行标定，利用本方法测得纯水吸收度为300，500mg/L的COD标液吸收度为150。

利用(300,0)和(100,500)计算“y＝kx+b”，可得b＝300，K＝(0–500)/(300–150)

在一可实施方式中，对待测溶液进行测试，并利用所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系，确定待测溶液的检测值，具体包括：首先，获取待测溶液；然后，指示光源发射器发射检测光束，所述检测光束经过所述分光装置后形成第一检测光束和第二检测光束；再后，通过第一接收器获取经过待测溶液后的第一检测光束对应的测量值，并结合第一参比值得到待测溶液的吸收度测量值；基于所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系，根据吸收度测量值确定得到所述待测溶液的检测值。

同上，对待测溶液进行COD测量，待测溶液COD＝(吸收度测量值-B)*K

如图所示，若待测溶液按照上述方法得到的吸收度测量值为230，测得的COD约为233。

图3示出了本申请实施例一种水质分析装置的实现模块示意图。

参见图3，根据本申请的第二方面，提供了一种水质分析装置，装置包括：确定模块201，用于基于目标水质检测项目确定标定液组和发射参数，其中，所述标定液组为至少两种浓度不同的标定液；指示模块202，用于指示第一光源发射器以所述发射参数发射第一光束，所述第一光束经过分光装置后形成第一分光光束和第二分光光束；获取模块203，用于通过第一接收器获取经过每一种浓度的标定液后的第一分光光束对应的至少两个第一标定值，通过第二接收器获取所述第二分光光束对应的第一参比值；关系确定模块204，用于基于所有的第一标定值和第一参比值确定所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系。

在一可实施方式中，关系确定模块204，包括：确定子模块2041，用于计算所有的第一标定值和第一参比值的比，得到至少两个吸收比值，对所有吸收比值进行对数处理，得到至少两个与标定液浓度对应的吸收度测量值；所述确定子模块2041，还用于基于对应的标定液的浓度和吸收值测量值确定吸收度斜率和吸收度偏差值，再后，整合子模块2042，用于基于吸收度斜率和吸收度偏差值建立所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的一次函数关系。

在一可实施方式中，指示模块202，还用于当发射参数具有波长不同的至少两光束时，指示第二光源发射器发射第二光束，第二光束经过分光装置后形成第三分光光束和第四分光光束；获取模块203，还用于通过第一接收器获取经过每一个标定液的第三分光光束对应的第二标定值，通过第二接收器获取第四分光光束对应的第二参比值；对应的，关系确定模块204，用于基于所有的第一标定值、第二标定值、第一参比值和第二参比值确定所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系。

在一可实施方式中，确定子模块2041，还用于确定第一光源发射器与分光装置对应的第一分光系数；确定子模块2041，还用于确定第二光源发光器与分光装置对应的第二分光系数；整合子模块，还用于依据第一分光系数、第二分光系数，整合所有的第一标定值、第二标定值、第一参比值和第二参比值确定所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系。

在一可实施方式中，获取模块203，还用于获取待测溶液；指示模块202，还用于指示光源发射器发射检测光束，检测光束经过分光装置后形成第一检测光束和第二检测光束；获取模块203，还用于通过第一接收器获取经过待测溶液的第一检测光束对应的测量值；装置还包括，测试模块205，用于对待测溶液进行测试，并利用所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系，确定待测溶液的检测值。

图4示出了本申请实施例一种水质分析设备的实现结构示意图。

参见图4，根据本申请的第三方面，提供了一种水质分析设备，包括：第一光源发射器301，用于发射第一光束；分光装置305，设置于第一光源发射器301的一侧，且位于第一光束的光路上，用于对第一光束进行分光，形成第一分光光束和第二分光光束；第一接收器303，设置于分光装置305的第一侧，且位于第一分光光束的光路上；第二接收器304，设置于分光装置305的与第一侧不同的第二侧，且位于第二分光光束的光路上；分析装置306，设置于分光装置305与第一接收器303之间，用于容置目标液体；控制器307，用于获取来自第一接收器303的第一标定值和第二接收器304的第一参比值，第一标定值与经过目标溶液的第一分光光束对应，第二标定值与第二分光光束对应，基于所有的第一标定值和第一参比值确定目标水质检测项目对应的吸收度关系信息。

本申请实施例还提供一种水质分析设备，用于本申请执行上述实施例提供的水质检测方法。水质分析设备通过分光装置305对来自第一光源发射器301的第一光束进行分光，使分光得到的第一分光光束经过标定溶液吸收后进入第一接收器303，得到第一标定值，使分光得到的第二分光光束直接进入第二接收器304，得到对应的第一参比值，通过对第一参比值对第一标定值进行处理，确定目标水质检测项目对应的吸收度的关系信息，吸收度能够依据第一参比值和第一标定值的比例进行表征，从而使目标水质检测项目对应的吸收度关系信息不与原始发光强度关联，吸收度关系信息可以进行待测溶液的目标水质检测项目的测定，克服了因为光源发射器光源强度变化而需要频繁校准的问题。

需要补充的是，为了使分析环境保持一致，水质分析设备具有带盖外壳300，控制器设置307在带盖外壳300内，带盖外壳300内部形成有检测室，检测室为暗室。第一光源发射器301、分光装置305、第一接收器303、第二接收器304、分析装置306均设置在检测室。第一光源发射器301、分光装置305、第一接收器303、第二接收器304均与控制器307通信连接，以接收控制器307的控制信号。

其中，第一光源发射器301为波长可调或不可调的光源发射器。第一接收器303和第二接收器304均可以为光敏管。分析装置306可以为比色皿，对应的，检测室内设置有供比色皿可拆卸连接的定位架。

在一可实施方式中，还包括：第二光源发射器302，用于发射第二光束，第二光源发射器302设置于分光装置305与第一光源发射器301不同侧的第三侧，且分光装置305位于第二光束的光路上。第二光源发射器302同样设置在检测室中，为波长可调或不可调的光源发射器。

在一可实施方式中，分光装置305为半透镜，具有不同方位的第一入光面、第一出光面、第二入光面、第二出光面；其中，述第一入光面与第一光源发射器301正对，第二入光面与第二光源发射器302正对；第一出光面与第一接收器303正对，第二出光面与第二发生器正对。

如图5所示，分光装置305为半透镜，第一出光面和第二出光面分别为反射面和透射面。透射面可以透射第一比例的光，反射面可以反射第二比例的光，半透镜可以为有机半透镜或无机半透镜的任一种。进一步的，半透镜的材质需要与目标水质检测项目对应，例如，当需要进行水质有机物相关检测时，由于有机物半透镜对254nm紫外光有吸收作用，因此半透镜选择为无机半透镜。

半透镜的透光面和反射面对应的第一比例和第二比例可以相同或不同。当半透镜的第一比例和第二比例选择为50％和50％，也就是将入射光一半反射出去，一半透射出去，这样可以确保两种光源在两个接收管强度相差无几，有利于接收放大器设计。

在一可实施方式中，第一入光面与第二出光面平行设置，第二入光面与第二出光面平行设置。

进一步的，为了方便接收放大器设计，半透镜可以选择为具有棱柱形结构的半透镜，进一步选为正四棱柱结构的半透镜。

应用本申请实施例的一种水质分析设备，当分光装置305选择50％和50％的分配方式时，如果发出的光强是200通过分光装置305朝向第一接收器303和第二接收器304的光各有100。假设没有损失那么此时的吸收度测量值就是100/100＝1。

当然光存在散射角也就是说距离越远光损失越大，且通过隔水玻璃、待测试样等同样也会损失部分光强度，这种损失是比例损失，假设朝向第一接收器303方向的损失率30％，朝向第二接收器304方向的损失率10％，那么此时的吸收度测量值为(100-30)/(100-10)＝7/9。

随着光源强度衰减，若光源衰减后发出的光强为180，在相同的损失环境下，吸收度测量值为(90-90*30％)/(90-90*10％)＝7/9。可见，本申请实施例提供的水质分析设备的测量值与光源强度衰减无关，应用本方法及本设备在设备光源发生衰减后，也不会影响测量精度，可以解决因为光源衰减而需要频繁校准的问题。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本申请公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种水质分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

基于目标水质检测项目确定标定液组和发射参数，其中，所述标定液组为至少两种浓度不同的标定液；

指示第一光源发射器以所述发射参数发射第一光束，所述第一光束经过分光装置后形成第一分光光束和第二分光光束；

通过第一接收器获取经过每一种浓度的标定液后的第一分光光束对应的至少两个第一标定值，通过第二接收器获取所述第二分光光束对应的第一参比值；

基于所有的第一标定值和第一参比值确定所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系；

对待测溶液进行测试，并利用所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系，确定待测溶液的检测值。

2.根据权利要求1所述的水质分析方法，其特征在于，所述基于所有的第一标定值和第一参比值确定所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系，具体包括：

计算所有的第一标定值和第一参比值的比，得到至少两个吸收比值，对所有吸收比值进行对数处理，得到至少两个与标定液浓度对应的吸收度测量值；

基于对应的标定液的浓度和吸收值测量值确定吸收度斜率和吸收度偏差值；

基于吸收度斜率和吸收度偏差值建立所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的一次函数关系。

3.根据权利要求1所述的水质分析方法，其特征在于，当所述发射参数包括两个波长时，

还包括：

指示第二光源发射器发射第二光束，所述第二光束经过分光装置后形成第三分光光束和第四分光光束；

通过所述第一接收器获取经过每一种浓度的标定液后的第三分光光束对应的至少两个第二标定值，通过所述第二接收器获取所述第四分光光束对应的第二参比值；

所述基于所有的第一标定值和第一参比值确定所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系时，包括：

基于所有的第一标定值、第二标定值、第一参比值和第二参比值确定所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系。

4.根据权利要求3所述的水质分析方法，其特征在于，所述基于所有的第一标定值、第二标定值、第一参比值和第二参比值确定所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系，具体包括：

计算所有的第一标定值和第一参比值的比，以及所有的第二标定值和第二参比值的比，并将相同标定液浓度对应的第一标定值和第一参比值的比除以所有的第二标定值和第二参比值的比，得到至少两个与标定液浓度对应的吸收度测量值；

基于对应的标定液的浓度和吸收值测量值确定吸收度斜率和吸收度偏差值；

基于吸收度斜率和吸收度偏差值建立所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的一次函数关系。

5.根据权利要求1所述的水质分析方法，其特征在于，所述对待测溶液进行测试，并利用所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系，确定待测溶液的检测值，具体包括：

获取待测溶液；

指示所述第一光源发射器发射检测光束，所述检测光束经过所述分光装置后形成第一检测光束和第二检测光束；

通过所述第一接收器获取经过所述待测溶液后的第一检测光束对应的测量值，并结合所述第一参比值得到待测溶液的吸收度测量值；

基于所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系，根据吸收度测量值确定得到所述待测溶液的检测值。

6.一种水质分析装置，其特征在于，包括：

确定模块，用于基于目标水质检测项目确定标定液组和发射参数，其中，所述标定液组为至少两种浓度不同的标定液；

指示模块，用于指示第一光源发射器以所述发射参数发射第一光束，所述第一光束经过分光装置后形成第一分光光束和第二分光光束；

获取模块，用于通过第一接收器获取经过每一种浓度的标定液后的第一分光光束对应的至少两个第一标定值，通过第二接收器获取所述第二分光光束对应的第一参比值；关系确定模块，用于基于所有的第一标定值和第一参比值确定所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系；

测试模块，用于对待测溶液进行测试，并利用所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系，确定待测溶液的检测值。

7.一种水质分析设备，其特征在于，包括：

第一光源发射器，用于发射第一光束；

分光装置，设置于所述第一光源发射器的一侧，且位于所述第一光束的光路上，用于对第一光束进行分光，形成第一分光光束和第二分光光束；

第一接收器，位于所述第一分光光束的光路上；

第二接收器，位于所述第二分光光束的光路上；

分析装置，设置于所述分光装置与所述第一接收器之间，用于容置目标液体；

控制器，用于获取来自所述第一接收器的第一标定值和所述第二接收器的第一参比值，基于第一标定值和第一参比值确定目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系，并在对待测溶液测试时，利用所述目标水质检测项目的检测值与吸收度的关系，确定待测溶液的检测值；其中，所述第一标定值与经过目标溶液的第一分光光束对应，所述第二标定值与所述第二分光光束对应。

8.根据权利要求7所述的水质分析设备，其特征在于，还包括：

第二光源发射器，用于发射第二光束，所述第二光源发射器设置于所述分光装置与第一光源发射器的不同侧，且令所述分光装置位于所述第二光束的光路上。

9.根据权利要求8所述的水质分析设备，其特征在于，所述分光装置为半透镜，具有不同方位的第一入光面、第一出光面、第二入光面和第二出光面；其中，所述第一入光面与所述第一光源发射器正对，所述第二入光面与所述第二光源发射器正对；所述第一出光面与所述第一接收器正对，所述第二出光面与所述第二接收器正对。

10.根据权利要求9所述的水质分析设备，其特征在于，所述第一入光面与所述第二出光面平行设置，所述第二入光面与所述第一出光面平行设置。