TDS检测仪的探头校准方法、装置及TDS检测仪与流程

本发明实施例涉及测量
技术领域：
，尤其涉及一种tds检测仪的探头校准方法、装置、tds检测仪及存储介质。
背景技术：
：水是生命之源，但随着社会经济的发展环境污染越来越严重，其中水资源的污染最为严重，水质的现状受到大家更多的关注，对水质的检测，保证产品质量和人们身体健康就具有非常重要意义。水质的好坏，体现在溶解于水中的总固体含量。总溶解固体(totaldissolvedsolids，缩写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，或者说1升水中含有的离子总量。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。tds检测仪在使用过程中，因为多次使用对检测探针造成磨损或者腐蚀，导致tds检测出现误差。此外，在tds检测探针的生产过程中，由于生产工艺的限制不能保证tds检测仪中的两个检测探针完全一致，导致tds检测出现误差。技术实现要素：本发明提供一种tds检测仪的探头校准方法、装置、tds检测仪及存储介质，解决了tds检测仪中的两个检测探针不一致时，导致tds检测出现误差的问题。第一方面，本发明实施例一种tds检测仪的探头校准方法，tds检测电路包括：第一探针、第二探针、第一电阻和第二电阻，所述方法包括：根据被测溶液的电导率，确定所述tds检测仪相对所述被测溶液的总溶解固体tds理论值；根据tds理论值与所述被测溶液tds实际值，计算探头校准系数；根据所述探头校准系数对所述tds检测仪的探头进行校准。第二方面，本发明实施例还提供了一种tds检测仪的探头校准装置，tds检测电路包括：第一探针、第二探针、第一电阻和第二电阻，所述装置包括：第一确定模块，用于根据被测溶液的电导率，确定所述tds检测仪相对所述被测溶液的总溶解固体tds理论值；计算模块，用于根据tds理论值与所述被测溶液tds实际值，计算探头校准系数；校准模块，用于根据所述探头校准系数对所述tds检测仪的探头进行校准。第三方面，本发明实施例还提供了一种tds探测仪，包括：存储器、tds检测电路、控制板和tds探头，所述控制板分别与所述存储器、所述tds检测电路和所述tds探头连接；所述tds探头外接所述tds检测电路；所述存储器，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个控制板执行，使得所述控制板实现如第一方面中所述的tds检测仪的探头校准方法。第四方面，本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-5中任一所述的tds检测仪的探头校准方法。上述实施例提供的tds检测仪的探头校准方法、装置、tds检测仪及存储介质，通过根据被测溶液的电导率，确定tds检测仪相对被测溶液的总溶解固体tds理论值；根据tds理论值与被测溶液tds实际值，计算探头校准系数；根据探头校准系数对tds检测仪的探头进行校准的技术方案，解决了tds检测仪中的两个检测探针不一致时，导致tds检测出现误差的问题，提高了tds检测仪的检测精度。附图说明图1是本发明实施例一中的tds检测仪的探头校准方法的流程图；图1a是本发明实施例一中的tds检测电路的结构示意图；图2是本发明实施例二中的tds检测仪的探头校准方法的流程图；图3是本发明实施例三中的tds检测仪的探头校准装置的结构示意图；图4为本发明实施例四提供的一种服务器的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。实施例一图1是本发明实施例一中的tds检测仪的探头校准方法的流程图，本实施例可适用于校准tds检测仪的探头情况，该方法可以由tds检测仪的探头校准来执行，该tds检测仪的探头校准装置可以通过软件和/或硬件的方式实现，实施例中，设定tds检测仪的探头校准装置集成在tds检测仪中，即校准tds检测仪的探头校准方法由tds检测仪执行。在本实施例中，tds检测仪具体是指用于检测溶液的tds值，以评价水质的纯净度的仪器。tds检测主要通过tds检测仪中的电路来实现。图1a是本发明实施例一中的tds检测电路的结构示意图，如图1a所示，tds检测电路包括：第一探针p1、第二探针p2、第一电阻r1和第二电阻r2。第一探针p1通过第一电阻r1接入第一驱动信号drive-p，第二探针p2通过第二电阻r2接入第二驱动信号drive-n。进一步的，第一驱动信号drive-p和第二驱动信号drive-n是指在预设时间段内的高电平信号或低电平信号。进一步的，第一驱动信号drive-p和第二驱动信号drive-n有信号发生装置产生，本实施例中不对信号装置的类型进行限定，即可以产生高低电平信号的信号发生装置即可。进一步的，第一驱动信号drive-p为高电平信号时，第二驱动信号drive-n为低电平信号；第一驱动信号drive-p为低电平信号时，第二驱动信号drive-n为高电平信号。进一步的，第一探针p1通过滤波电路101连接控制板102。滤波电路101包括第三电阻r3和第一电容c1，第一探针p1通过第三电阻r3连接控制板102，并且第一探针p1通过第三电阻r3和第一电容c1接地。其中，第三电阻r3为限流电阻，第一电容c1为去偶电容。如图1所示，本实施例提供的tds检测仪的探头校准方法，主要包括如下步骤：s110、根据被测溶液的电导率，确定tds检测仪相对被测溶液的总溶解固体tds理论值。在本实施例中，被测溶液是指用于实现对tds检测仪探头的校准而测量的溶液。电导率是以数字表示溶液传导电流的能力，通常用于表征水的纯净度，电导率值越小，水越纯净。被测溶液的电导率是指被测溶液传导电流的能力。进一步的，被测溶液可以是预先配置好的标准的85ppm或者850ppm溶液。进一步的，本实施例中，被测溶液的电导率可以采用高精度的电导率测量仪测量，也可以采用tds检测仪内置的电导率测量装置来测量。tds理论值是指根据电导率与tds理论值之间的换算关系，计算得到的tds值。进一步的，在预先存储的电导率和tds理论值的数据关系表中，查找被测溶液电导率对应的换算系数，根据被测溶液的电导率和换算系数计算tds理论值。s120、根据tds理论值与被测溶液tds实际值，计算探头校准系数。在本实施例中，tds实际值是指tds检测仪检测出并进行显示的被测溶液的tds值。探头校准系数是指用于对tds检测仪的探头进行校准的系数，以使的tds检测仪具有更高的精度，提高测量的准确度。进一步的，本实施例中，探头校准系数为被测溶液tds实际值与tds理论值之商。进一步的，为了提高tds检测仪的校准精度可以多次重复s110和s120，获取多个探头校准系数，计算多个探头校准系数的平均值作为最优的探头校准系数，对tds检测仪进行校准。进一步的，将tds检测仪置于标准85ppm的溶液中，根据上述方法，计算第一探头校准系数；将tds检测仪放入标准850ppm的溶液中，根据上述方法，计算第二探头校准系数，计算第一探头校准系数和第二探头校准系数的平均值作为探头校准系数。需要说明的是，在理想的测量状态下，不同溶液的探头校准系数是相同。但是由于tds检测制作工艺、被测溶液的流动性等各方面的因素，可能导致不同溶液的探头校准系数存在误差。为了减小探头校准系数的误差，可以进行多次测量求平均值也可以多次测量不同种溶液的探头校准系数之后求平均值。s130、根据探头校准系数对tds检测仪的探头进行校准。在本实施例中，可以根据探头校准系数对tds检测仪本身进行校准，也可以将探头校准系数用于校准其他tds检测仪。当s110和s120中的探头校准系数是根据工业级tds仪表测量的电导率和tds实际值时，将工业级tds检测仪计算的校准系数用于校准普通级tds检测仪时，可以大幅度提高普通级tds检测仪的检测精度，甚至可以使普通级tds检测仪的检测结果与工业级tds仪表的测量结果一致。在本实施例中，根据探头校准系数对tds检测仪的探头进行校准是指将tds检测仪获取的tds值与探头校准系数进行一定规律的运算，以获取更精确的tds值。本实施例提供的tds检测仪的探头校准方法，通过根据被测溶液的电导率，确定tds检测仪相对被测溶液的总溶解固体tds理论值；根据tds理论值与被测溶液tds实际值，计算探头校准系数；根据探头校准系数对tds检测仪的探头进行校准的技术方案，解决了tds检测仪中的两个检测探针不一致时，导致tds检测出现误差的问题，提高了tds检测仪的检测精度。实施例二图2是本发明实施例二中的tds检测仪的探头校准方法的流程图；本实施例可适用于校准tds检测仪的探头的情况，本实施例进一步优化了tds检测仪的探头校准方法，如图2所示，优化后的tds检测仪的探头校准方法，主要包括如下步骤：s210、当tds检测仪置于被测溶液中时，获取tds检测仪电路第一探针的电压累加值及电压最高值。在本实施例中，将tds检测仪置于被测溶液是指将tds检测仪的第一探针和第二探针置于被测溶液中。电压累加值为第一探针的第一电压值和第一探针的第二电压值的累加值，第一电压值是第一电阻接高电平信号且第二电阻接低电平信号时第一探针的电压值，第二电压值是第一电阻接低电平信号且第二电阻接高电平信号时第一探针的电压值，电压最高值为第一探针允许施加的最高电压。在tds检测仪置于被测溶液中，并且按下校准按钮之后，tds检测仪内置的信号发生器产生驱动信号。如图1a所示，第一驱动信号drive-p为高电平信号，第二驱动信号drive-n为低电平信号时，记录第一探针的第一电压值adc1，第一驱动信号drive-p为低电平信号，第二驱动信号drive-n为高电平信号时，记录第一探针的第二电压值adc2，根据图1a中第一电阻r1和第二电阻r2的串联分压原理，计算第一电压值adc1和第二电压值adc2的和adcsum，计算公式为adcsum＝adc2+(adcmax-adc1)。进一步的，为了使探头校准系数结果更加的精确，可以产生多个第一驱动信号drive-p和第二驱动信号drive-n，以便测量多个第一电压值adc1和第二电压值adc2，计算第一探针的电压累加值。电压累加值adcn的计算公式为：adcn＝adc2+(adcmax-adc1)+adc4+(adcmax–adc3)+……adcn+(adcmax–adcn-1)。其中，adcmax为电压最高值为第一探针允许施加的最高电压，adc3为第三次记录的第一探针的第一电压值，adc4为第四次记录的第一探针的第二电压值。n表示总共记录第一探针电压值的次数，其中，n为偶数。进一步的，奇数次记录的第一探针的电压值为第一驱动信号drive-p为高电平信号，第二驱动信号drive-n为低电平信号时第一探针的电压值。偶数次记录的第一探针的电压值为第一驱动信号drive-p为低电平信号，第二驱动信号drive-n为高电平信号时第一探针的电压值。进一步的，由于测量时水质环境变化的影响很小，可以忽略不计，那么，电压累加值adcn的计算公式可以优化为：优选的，测量次数为10次时，电压累加值为：adc10＝5×[adc2+(adcmax-adc1)]。s220、根据电压累加值、电压最高值及设定的电导率计算公式，确定被测溶液的电导率。在本实施例中，电导率是电阻值的倒数。根据电压累加值、电压最高值以及第一电阻值和第一电阻值，计算被测溶液的电阻值。被测溶液的电阻值计算公式为：其中，rx为被测溶液的电阻值，adcn为电压累加值，n为采集次数，adcmax为电压最高值，r1为第一电阻的阻值，r2为第二电阻的阻值。其中，第一电阻值r1和第二电阻值r2是在tds检测仪电路设计时就已经确定的，不会根据探头校准方法进行改变，因此第一电阻值r1和第二电阻值r2是固定的不便的，且第一电阻值r1和第二电阻值r2存储在存储器中，需要使用时，直接从存储器中直接获取即可。进一步的，电导率是电阻值的倒数，根据上述电阻值的计算公式，求出电导率的计算公式为：其中，gx为被测溶液的电导率。优选的，测量次数为10次时，电导率计算公式为：根据电导率的计算公式计算出电导率的值。s230、在预先存储的数据关系表中查找电导率对应的换算系数。在本实施例中，表1是实施例二提供的电导率和tds理论值换算关系的数据关系表，如表1所示，表1电导率换算关系gx<10ms/cmtds＝0.5gx(ms/cm)gx＝300-800ms/cmtds＝0.55gx(ms/cm)gx＝45000-6000ms/cmtds＝0.70gx(ms/cm)gx＝65000-85000ms/cmtds＝0.75gx(ms/cm)其中，ms/cm是电导率的单位，西门子/厘米。根据预先计算出的电导率在先存储的数据关系表中进行查询，确定电导率对应的换算系数。s240、根据换算系数、电导率及设定的理论值计算公式，确定tds理论值。在本实施例中，根据查找得到的换算系数、电导率以及预先设定的理论值公式，计算tds理论值。电导率的换算公式为：tdstheory＝gx×d，其中，tdstheory为tds理论值，gx为被测溶液的电导率，d为与电导率对应的换算系数。示例性的，当电导率为500ms/cm，根据预先存储的数据关系表可以得到换算系数为0.55，则计算tds理论值为tdstheory＝500×0.55＝275。需要说明的是，本实施例中，提供的电导率和tds理论值换算关系的数据关系表以及tds理论值计算公式仅是为了进行说明，并不是对数据关系表和计算公式进行限定，可以根据需求设计其他的数据关系表或者计算公式。s250、根据tds理论值与被测溶液tds实际值，计算探头校准系数。本实施例中，探头校准系数为被测溶液tds实际值与tds理论值之商。探头校准系数计算公式为：其中，fac为探头校准系数，tdstrue为被测溶液tds实际值。根据探头校准系数计算公式，计算探头校准系数。进一步的，为了提高tds检测仪的校准精度可以多次重复s110和s120，获取多个探头校准系数，求多个探头校准系数的平均值作为最优的探头校准系数，对tds检测仪进行校准。s260、根据探头校准系数对tds检测仪的探头进行校准。本实施例提供的tds检测仪的探头校准方法，通过当tds检测仪置于被测溶液中时，获取tds检测仪电路第一探针的电压累加值及电压最高值，根据电压累加值、电压最高值及设定的电导率计算公式，确定被测溶液的电导率；在预先存储的数据关系表中查找电导率对应的换算系数，根据换算系数、电导率及设定的理论值计算公式，确定tds理论值；根据tds理论值与被测溶液tds实际值，计算探头校准系数；根据探头校准系数对tds检测仪的探头进行校准的技术方案，解决了tds检测仪中的两个检测探针不一致时，导致tds检测出现误差的问题，提高了tds检测仪的检测精度。实施例三图3是本发明实施例三中的tds检测仪的探头校准装置的结构示意图；本实施例可适用于校准tds检测仪的探头的情况，其中该装置可由软件和/或硬件实现，一般配置于tds检测仪中，实施例中，以tds检测仪的探头校准装置配置于tds检测仪为例，进行描述。其中，tds检测电路包括：第一探针、第二探针、第一电阻和第二电阻。如图3所示，本实施例提供的tds检测仪的探头校准装置，主要包括如下部分：第一确定模块310，用于根据被测溶液的电导率，确定tds检测仪相对被测溶液的总溶解固体tds理论值。计算模块320，用于根据tds理论值与被测溶液tds实际值，计算探头校准系数；校准模块330，用于根据探头校准系数对tds检测仪的探头进行校准。本实施例提供的tds检测仪的探头校准装置，通过根据被测溶液的电导率，确定tds检测仪相对被测溶液的总溶解固体tds理论值；根据tds理论值与被测溶液tds实际值，计算探头校准系数；根据探头校准系数对tds检测仪的探头进行校准的技术方案，解决了tds检测仪中的两个检测探针不一致时，导致tds检测出现误差的问题，提高了tds检测仪的检测精度。进一步的，本实施例提供的tds检测仪的探头校准装置还包括：获取模块，用于当tds检测仪置于所述被测溶液中时，获取tds检测仪电路第一电极的电压累加值及电压最高值；第二确定模块，用于根据电压累加值、电压最高值及设定的电导率计算公式，确定所测溶液的电导率；其中，电压累加值为第一探针的第一电压值和第一探针的第二电压值之的累加值，第一电压值是第一电阻接高电平信号且第二电阻接低电平信号时第一探针的电压值，第二电压值是第一电阻接低电平信号且第二电阻接高电平信号时第一探针的电压值，电压最高值为第一探针允许施加的最高电压。优选的，所述电导率计算公式表示为：其中，gx为所述被测溶液的电导率，adcn为所述电压累加值，n为采集次数，adcmax为所述电压最高值，r1为所述第一电阻的阻值，r2为所述第二电阻的阻值。进一步的，第一确定模块310包括：查找单元，用于在预先存储的数据关系表中查找电导率对应的换算系数。确定单元，用于根据换算系数、电导率及设定的理论值计算公式，确定tds理论值。优选的，理论值计算公式表示为：tdstheory＝gx×d其中，tdstheory为tds理论值，gx为被测溶液的电导率，d为与电导率对应的换算系数。本发明实施例所提供的tds检测仪的探头校准装置可执行本发明任意实施例所提供的tds检测仪的探头校准方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。实施例四图4为本发明实施例四提供的一种服务器的结构示意图，如图4所示，该设备/终端/服务器包括处理器410、存储器420、输入装置430、输出装置440、控制板450、tds检测电路460和tds探头470；控制板450分别与存储器420、tds检测电路460和tds探头470连接；tds探头470外接tds检测电路460；服务器中处理器410的数量可以是一个或多个，图4中以一个处理器410为例；设备/终端/服务器中的理器410、存储器420、输入装置430和输出装置440可以通过总线或其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。存储器420作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的tds检测仪的探头校准方法对应的程序指令/模块(例如，tds检测仪的探头校准装置中的第一确定模块310、计算模块320和校准模块330。处理器410通过运行存储在存储器420中的软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的tds检测仪的探头校准方法。存储器420可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器420可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器420可进一步包括相对于处理器410远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备/终端/服务器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。输入装置430可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备/终端/服务器的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置440可包括显示屏等显示设备。本发明实施例所提供的tds检测仪可执行本发明任意实施例所提供的tds检测仪的探头校准方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。实施例五本发明实施例五还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种tds检测仪的探头校准方法，该方法包括：根据被测溶液的电导率，确定tds检测仪相对被测溶液的总溶解固体tds理论值；根据tds理论值与被测溶液tds实际值，计算探头校准系数；根据探头校准系数对tds检测仪的探头进行校准。当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的tds检测仪的探头校准方法中的相关操作.通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(read-onlymemory,rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory,ram)、闪存(flash)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。值得注意的是，上述tds检测仪的探头校准装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。当前第1页12