CN209589857U - 基于颜色传感器的水质快速检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于颜色传感器的水质快速检测系统，其包括有透明容器、颜色传感器、移动设备和云分析平台，其中，所述透明容器用于盛装待测水样，该待测水样中添加有与待分析物对应的显色剂；所述颜色传感器用于对所述透明容器中显色后的水样进行颜色分析，得出待测水样的颜色数据；所述移动设备与所述颜色传感器连接，用于读取所述颜色传感器的颜色数据，并通过网络将该颜色数据上传至云分析平台；所述云分析平台根据所述颜色数据解析所述待测水样中的待分析物的浓度，并将该浓度返回至所述移动设备。相对于采用肉眼分辨颜色来确定浓度的方式，采用本实用新型的水质快速检测系统进行水质检测的检测精度更高，检测结果更准确。

Description

基于颜色传感器的水质快速检测系统

技术领域

本实用新型涉及水质检测技术领域，尤其涉及一种基于颜色传感器的水质快速检测系统。

背景技术

饮用水pH、硬度、余氯、铝和各种重金属等参数是评价水质好坏的重要指标。电化学分析法、荧光分析法、分光光度法、原子色谱法等测试方法检测限低、精度高，可准确检测出上述饮用水指标，但设备复杂、成本高、操作繁琐，不适用于现场快速水质检测。目前一般采取目视比色法进行现场水质快速检测，将显色试剂加入待测水样中形成有色溶液，然后与比色卡比较颜色深度，确定待测物质的浓度，这种方法简单、操作简便，但肉眼颜色分辨率低，且不同人对颜色的感知存在差异，具有一定的主观性，导致目视比色精度低、误差较大。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种能够提高现场快速水质检测的精度的基于颜色传感器的水质快速检测系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下所述的技术方案：

基于颜色传感器的水质快速检测系统，其包括有透明容器、颜色传感器、移动设备和云分析平台，其中，所述透明容器用于盛装待测水样，该待测水样中添加有与待分析物对应的显色剂；所述颜色传感器用于对所述透明容器中显色后的水样进行颜色分析，得出待测水样的颜色数据；所述移动设备与所述颜色传感器连接，用于读取所述颜色传感器的颜色数据，并通过网络将该颜色数据上传至云分析平台；所述云分析平台根据所述颜色数据解析所述待测水样中的待分析物的浓度，并将该浓度返回至所述移动设备。

优选地，所述颜色传感器为基于XYZ模型的颜色传感器，该颜色传感器对所述透明容器中显色后的水样进行颜色分析，对应得出待测水样的颜色X、Y、Z分量数据，所述云分析平台存储有与待分析物浓度对应的标准颜色库，所述云分析平台将该颜色X、Y、Z分量数据与标准颜色库进行色差比对，再通过邻近算法自动解析所述待测水样中的待分析物的浓度。

优选地，所述待分析物包括氢离子、钙镁离子、余氯、铝或重金属。

优选地，所述显色剂包括pH指示剂、硬度指示剂、余氯指示剂、铝指示剂或重金属指示剂。

优选地，所述移动设备为手机或IPAD。

优选地，所述移动设备通过蓝牙、WIFI或GPRS与所述颜色传感器连接。

本实用新型的有益技术效果在于：上述基于颜色传感器的水质快速检测系统，通过颜色传感器采集透明容器中显色后的水样的颜色数据，再通过云分析平台进行色差分析解析浓度，相对于采用肉眼分辨颜色来确定浓度的方式，采用本实用新型的水质快速检测系统进行水质检测的检测精度更高，检测结果更准确。此外，上述水质快速检测系统可以根据待测项目的不同对应加入不同分析物的显色剂，从而实现水质的多项指标的检测。

附图说明

图1为本实用新型的基于颜色传感器的水质快速检测系统的结构示意图；

图2为本实用新型的基于颜色传感器的水质快速检测系统进行已知浓度颜色的标定时的流程示意图；

图3为本实用新型的基于颜色传感器的水质快速检测系统进行水样测试时的流程示意图。

具体实施方式

为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本实用新型的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的阐述。

如图1所示，在本实用新型一个实施例中，基于颜色传感器的水质快速检测系统包括有透明容器10、颜色传感器20、移动设备30和云分析平台40。其中，所述透明容器10可以采用透明玻璃瓶，用于盛装待测水样，该待测水样中添加有与待分析物对应的显色剂。所述显色剂用于使待测水样显色，可为pH指示剂、硬度指示剂、余氯指示剂、铝指示剂或其他不同重金属的指示剂，添加显色剂后的水样颜色会随着待测水样中H+离子、钙镁离子、余氯、铝、各种重金属等浓度不同而有所变化。所述颜色传感器20为基于XYZ模型的颜色传感器，该颜色传感器20对所述透明容器10中显色后的水样进行颜色分析，对应得出待测水样的颜色X、Y、Z分量数据。所述移动设备30通过蓝牙、WIFI或GPRS等方式与所述颜色传感器20连接，同时通过网络与云分析平台40连接，该移动设备30选用手机或IPAD，用于读取所述颜色传感器20的颜色数据，并通过网络将该颜色数据上传至云分析平台40。所述云分析平台40根据所述颜色数据解析所述待测水样中的待分析物的浓度，并将该浓度返回至所述移动设备30。

本实用新型的基于颜色传感器的水质快速检测系统在进行水样测试之前，需要预先进行已知浓度颜色的标定，即预先创建与待分析物一系列浓度对应的标准颜色库。如图2所示，已知浓度颜色的标定包括以下步骤：

S101，配制已知分析物的一系列浓度的水样。具体地，配制已知分析物的一系列浓度的水样，并将水样装入透明玻璃瓶中。所述分析物根据待测项目选定，该分析物包括H+离子、钙镁离子、余氯、铝、各种重金属等。

S102，加入一定量的与分析物对应显色剂使水样显色。所述显色剂包括pH指示剂、硬度指示剂、余氯指示剂、铝指示剂或各种重金属的指示剂，根据分析物的不同对应加入不同的显色剂。

S103，采集同种分析物一系列浓度对应的颜色数据。具体地，利用基于XYZ模型的颜色传感器对同种分析物的一系列浓度的水样进行颜色分析，得到对应颜色X、Y、Z分量数据，从而获取同种分析物的一系列浓度对应的颜色数据，该颜色数据通过所述移动设备上传至云分析平台。

S104，根据同种分析物一系列浓度对应的颜色数据创建分析物的标准颜色库。水样颜色会随着水样中分析物浓度不同而有所变化，分析物不同的浓度对应不同的颜色，从而创建分析物的标准颜色库，该标准颜色库存储于云分析平台。

如图3所示，本实用新型的基于颜色传感器的水质快速检测系统在进行水样测试时包括以下步骤：

S201，取待测未知水样装入透明玻璃瓶中。

S202，加入一定量待测项目对应的显色剂使水样显色。所述显色剂包括pH指示剂、硬度指示剂、余氯指示剂、铝指示剂或各种重金属的指示剂，根据待测项目的不同对应加入不同的显色剂。

S203，采集透明容器中显色后的水样的颜色数据。具体地，利用基于XYZ模型的颜色传感器对透明容器中显色后的水样进行颜色分析，得到对应颜色X、Y、Z分量数据。

S204，移动设备将颜色数据上传至云分析平台。

S205，通过色差分析解析浓度。具体地，云分析平台将该颜色数据与标准颜色库进行色差对比，再根据色差比对结果采用邻近算法自动解析所述待测水样中的待分析物的浓度。

S206，将浓度值返回至移动设备。

本实用新型实施例的基于颜色传感器的水质快速检测系统，通过颜色传感器采集透明容器中显色后的水样的颜色数据，再通过云分析平台进行色差分析解析浓度，相对于采用肉眼分辨颜色来确定浓度的方式，采用本实用新型的水质快速检测系统进行水质检测的检测精度更高，检测结果更准确。此外，上述水质快速检测系统可以根据待测项目的不同对应加入不同分析物的显色剂，从而实现水质的多项指标的检测。而且，颜色传感器灵敏度高，可便携或集成在净水设备上，适用于多种应用场景，从而将水质检测普及到普通家庭。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，而非对本实用新型做任何形式上的限制。本领域的技术人员可在上述实施例的基础上施以各种等同的更改和改进，凡在权利要求范围内所做的等同变化或修饰，均应落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.基于颜色传感器的水质快速检测系统，其特征在于：所述水质快速检测系统包括有透明容器、颜色传感器、移动设备和云分析平台，其中，

所述透明容器用于盛装待测水样，该待测水样中添加有与待分析物对应的显色剂；

所述颜色传感器用于对所述透明容器中显色后的水样进行颜色分析，得出待测水样的颜色数据；

所述移动设备与所述颜色传感器连接，用于读取所述颜色传感器的颜色数据，并通过网络将该颜色数据上传至云分析平台；

所述云分析平台根据所述颜色数据解析所述待测水样中的待分析物的浓度，并将该浓度返回至所述移动设备。

2.如权利要求1所述的水质快速检测系统，其特征在于：所述颜色传感器为基于XYZ模型的颜色传感器，该颜色传感器对所述透明容器中显色后的水样进行颜色分析，对应得出待测水样的颜色X、Y、Z分量数据，所述云分析平台存储有与待分析物浓度对应的标准颜色库，所述云分析平台将该颜色X、Y、Z分量数据与标准颜色库进行色差比对，再通过邻近算法自动解析所述待测水样中的待分析物的浓度。

3.如权利要求1所述的水质快速检测系统，其特征在于：所述待分析物包括氢离子、钙镁离子、余氯、铝或重金属。

4.如权利要求3所述的水质快速检测系统，其特征在于：所述显色剂包括pH指示剂、硬度指示剂、余氯指示剂、铝指示剂或重金属指示剂。

5.如权利要求1所述的水质快速检测系统，其特征在于：所述移动设备为手机或IPAD。

6.如权利要求1所述的水质快速检测系统，其特征在于：所述移动设备通过蓝牙、WIFI或GPRS与所述颜色传感器连接。