TWI667460B - 水質管理系統及其檢測方法 - Google Patents

Abstract

本發明關於一種水質管理系統及其檢測方法，該水質管理系統包括：一混合腔，供輸入一待測液；一試劑容槽，供容置一試劑，連接該混合腔而可使該試劑進入該混合腔與該待測液形成一混合液；一檢測單元，包括一連接該混合腔且供輸入該混合液之檢測室、一檢測光源及一與該檢測光源相對地設置於該檢測室二側之光偵測模組，該檢測室包括一光通道，當該檢測光源之光穿過該混合液及該光通道後形成一投射至該光偵測模組之待測光，該光偵測模組接收該待測光並產生一檢測訊號；一處理單元，與該檢測單元通聯，接收該檢測訊號並據以獲得一液質資料。

Description

水質管理系統及其檢測方法

本發明係有關於一種水質管理系統及其檢測方法。

隨著時代進步發展，各式製造工業、食品加工廠、養殖業、畜牧業、餐飲業或廢水管制等均針對各樣水質有不同的要求，如水質中的硫酸鹽、氯化鹽、氨氮、磷酸鹽、水硬度、酸鹼度、餘氯、化學需氧量(COD)、懸浮固體物(SS)等或其它，所以廠商需將水樣委託檢驗單位進行檢測，然而檢測需花費大量的等待時間及費用，同時因檢測時間過於漫長無法即時回饋，造成廠商重大的製造產品損失，或者對環境造成不可逆的影響，所以各家廠商開始尋求自行連續即時監控水質之方法，然，習知之水質檢測儀之檢測項目有限，且檢測儀器均針對單項水質深入數據研析，造成檢測儀器非常的昂貴，因此並無法滿足一般使用者之需求。

因此，有必要提供一種新穎且具有進步性之水質管理系統及檢測方法，以解決上述之問題。

本發明之主要目的在於提供一種水質管理系統及其檢測方法，可檢測、監控管理水質，以即時、低成本方式，直接以合格或不合格方式判別，達成廠商對其水質即時管制之要求。

為達成上述目的，本發明提供一種水質管理系統，包括：一混合腔，供輸入一待測液；一試劑容槽，供容置一試劑，連接該混合腔而可使該試劑進入該混合腔與該待測液形成一混合液；一檢測單元，包括一連接該混合腔且供輸入該混合液之檢測室、一檢測光源及一與該檢測光源相對地設置於該檢測室二側之光偵測模組，該檢測室包括一光通道，當該檢測光源之光穿過該混合液及該光通道後形成一投射至該光偵測模組之待測光，該光偵測模組接收該待測光並產生一檢測訊號；一處理單元，與該檢測單元通聯，接收該檢測訊號並據以獲得一液質資料。

為達成上述目的，本發明另提供一種利用如上所述的水質管理系統之檢測方法，包括下列步驟：試劑選定：預取該待測液為樣本並以至少一待選試劑與其混合，以選定適用於該待測液之該試劑；設置試劑：將該試劑加至該試劑容槽中；檢測：將該待測液及該試劑輸入該混合腔混合後進入該檢測室，由該檢測光源及該光偵測模組配合獲得該檢測訊號；獲得結果：該處理單元依據該檢測訊號獲得該液質資料。

10‧‧‧混合腔

20‧‧‧試劑容槽

30‧‧‧檢測單元

31‧‧‧檢測室

311‧‧‧光通道

312‧‧‧入光窗

313‧‧‧出光窗

32‧‧‧檢測光源

33‧‧‧光偵測模組

40‧‧‧處理單元

41‧‧‧設定單元

42‧‧‧控制器

50‧‧‧提示單元

60‧‧‧第一閥件

圖1為本發明一較佳實施例之配置示意圖。

圖2為本發明一較佳實施例之方塊圖。

圖3為本發明一較佳實施例之檢測方法流程圖。

以下僅以實施例說明本發明可能之實施態樣，然並非用以限制本發明所欲保護之範疇，合先敘明。

請參考圖1至2，其顯示本發明之一較佳實施例，本發明之水質管理系統包括一混合腔10、一試劑容槽20、一檢測單元30及一處理單元40。該水質管理系統可例如配置於一排水管道之一入水口及一排放口之間，或配置於由該排水管道旁支出之一檢測管道。

該混合腔10供輸入一待測液；該試劑容槽20供容置一試劑，該試劑容槽20連接該混合腔10而可使該試劑進入該混合腔10與該待測液形成一混合液，其中該試劑包括可供檢測該待測液所含之至少二種相異成分之至少二待選試劑，該至少二待選試劑不相干擾且混合為該試劑；該檢測單元30包括一連接該混合腔10且供輸入該混合液之檢測室31、一檢測光源32及一與該檢測光源32相對地設置於該檢測室31二側之光偵測模組33，該檢測室31包括一光通道311，當該檢測光源32之光穿過該混合液及該光通道311後形成一投射至該光偵測模組33之待測光，該光偵測模組33接收該待測光並產生一檢測訊號；該處理單元40與該檢測單元30通聯並接收該檢測訊號並據以獲得一液質資料，藉此可檢測水質以便監控管理。

該水質管理系統另包括一與該處理單元40通聯之提示單元50，該處理單元40依據該液質資料產生至少一控制訊號控制該提示單元50產生一對應該液質資料之液質狀態。該處理單元40另包括一設定單元41，該設定單元41可設 定至少一狀態條件，該處理單元40依據該液質資料及該至少一狀態條件產生該控制訊號。該提示單元50包括燈號裝置、可顯示數值或圖像之顯示裝置、及揚聲裝置至少其中一者。藉此，該水質管理系統可適用於各種檢測標準，給予正確的水質狀態提示。

於應用時，該設定單元41可例如設定一臨界值，當該液質資料之數值超過該臨界值時，該處理單元40即發送一該控制訊號使該提示單元50顯示一燈號；當該液質資料之數值未超過該臨界值時，該處理單元40則發送另一該控制訊號使該提示單元50顯示一異色之該燈號，達到水質狀態之提示作用。當然，亦可設定複數個對照數值，依據該液質資料之數值對應該複數個對照數值之狀態，以燈排或顯示幕上之光條長短及顏色顯示對應之水質檢測狀態，例如故障、合格、預警、超標等，同時該提示單元50另亦可為超標狀態時，自動設定控制串聯設備作動，並可透過有線或無線通訊、網路傳輸至預設定之接收端進行警報提醒等功能。

該混合腔10與該試劑容槽20之間另設有一第一閥件60，該第一閥件60可例如但不限為一節流閥或電磁閥等。該處理單元40另包括一可控制該第一閥件60的控制器42，控制該試劑之使用量。該混合腔可設置於該排水管道或為該排水管道之一部份，亦可為另外設置之一混合空間。

該光偵測模組33係依據該待測光之顏色產生該檢測訊號，該光偵測模組33可例如但不限為一顏色傳感器或光譜儀。其中，該檢測光源32可例如但不限為一LED光源；該檢測室31可為該排水管道之一部份，亦可為另外設置之一容槽。該光通道311包括一入光窗312及一出光窗313，該入光窗312或該出光窗313 之材質為石英、玻璃及塑膠至少其中一者，可配合該光偵測模組33選用合適之材質。

請參考圖3，本發明另提供利用前述水質管理系統之檢測方法，包括以下步驟。試劑選定：預取該待測液為樣本並以至少二待選試劑與其混合，以選定適用於該待測液之該試劑；設置試劑：將該試劑加至該試劑容槽20中；檢測：將該待測液及該試劑輸入該混合腔10混合後進入該檢測室31，由該檢測光源32及該光偵測模組33配合獲得該檢測訊號；獲得結果：該處理單元40依據該檢測訊號獲得該液質資料。藉由該試劑選定步驟，可避免該試劑與該待測液相互干擾所造成之結果誤判，亦可預估該檢測訊號之範圍，增加檢測之準確性。其中，若各該待選試劑不相互干擾，該試劑可包含有複數該待選試劑，供同時檢測多個檢測項目。

更進一步說，該水質管理系統之檢測方法另包括：將該待測液所含之成份的至少二者設定為至少二檢測對象；測定各該待選試劑對應該至少二檢測對象之不同含量之複數反應結果，並依據該複數反應結果定義複數含量指標；該處理單元40另依據該檢測訊號與該複數含量指標之對應結果獲得該液質資料。其中，該至少二檢測對象可例如為水質中的硫酸鹽、氯化鹽、氨氮、磷酸鹽、水硬度、酸鹼度、餘氯、化學需氧量(COD)、懸浮固體物(SS)等或其它水質檢測項目之檢測標的，當該檢測標的之含量不同時，即產生該複數反應結果。藉由上述步驟，可建立該複數含量指標以準確、快速獲得對應水質狀態。

Claims (10)

1. 一種水質管理系統，包括：一混合腔，供輸入一待測液；一試劑容槽，供容置一試劑，連接該混合腔而可使該試劑進入該混合腔與該待測液形成一混合液，其中該試劑包括可供檢測該待測液所含之至少二種相異成分之至少二待選試劑，該至少二待選試劑不相干擾且混合為該試劑；一檢測單元，包括一連接該混合腔且供輸入該混合液之檢測室、一檢測光源及一與該檢測光源相對地設置於該檢測室二側之光偵測模組，該檢測室包括一光通道，當該檢測光源之光穿過該混合液及該光通道後形成一投射至該光偵測模組之待測光，該光偵測模組接收該待測光並產生一檢測訊號；一處理單元，與該檢測單元通聯，接收該檢測訊號並據以獲得一液質資料。
2. 如請求項1所述的水質管理系統，另包括一與該處理單元通聯之提示單元，該處理單元依據該液質資料產生至少一控制訊號控制該提示單元產生一對應該液質資料之液質狀態。
3. 如請求項2所述的水質管理系統，其中該處理單元另包括一設定單元，該設定單元可設定至少一狀態條件，該處理單元依據該液質資料及該至少一狀態條件產生該控制訊號。
4. 如請求項2所述的水質管理系統，其中該提示單元包括燈號裝置、可顯示數值或圖像之顯示裝置、及揚聲裝置至少其中一者。
5. 如請求項1所述的水質管理系統，其中該混合腔與該試劑容槽之間另設有一第一閥件。
6. 如請求項5所述的水質管理系統，其中該處理單元另包括一可控制該第一閥件的控制器。
7. 如請求項1所述的水質管理系統，其中該光偵測模組係依據該待測光之顏色產生該檢測訊號。
8. 如請求項1所述的水質管理系統，其中該光通道包括一入光窗及一出光窗，該入光窗或該出光窗之材質為石英、玻璃及塑膠至少其中一者。
9. 一種利用如請求項1至8其中任一項所述的水質管理系統之檢測方法，包括下列步驟：試劑選定：預取該待測液為樣本並以至少二待選試劑與其混合，以選定適用於該待測液之該試劑；設置試劑：將該試劑加至該試劑容槽中；檢測：將該待測液及該試劑輸入該混合腔混合後進入該檢測室，由該檢測光源及該光偵測模組配合獲得該檢測訊號；獲得結果：該處理單元依據該檢測訊號獲得該液質資料。
10. 如請求項9所述的水質管理系統之檢測方法，另包括下列步驟：將該待測液所含之成份的至少二者設定為至少二檢測對象；測定各該待選試劑對應該至少二檢測對象之不同含量之複數反應結果，並依據該複數反應結果定義複數含量指標；該處理單元另依據該檢測訊號與該複數含量指標之對應結果獲得該液質資料。