水质突变的监控方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及水质检验领域，特别涉及一种水质突变的监控方法。
【背景技术】
[0002] 现有水质检验领域通常采用测量水中溶解的总固体含量（总溶解固体）来监控水 质突变，总溶解固体（英文：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。水中TDS能有效反 映水质的情况，纯净的水中含有的溶解总固体是很少的，每升只有零到几十毫克左右；若水 被污染或已经溶进许多其他电解物质后，其总固体含量增多，TDS值越高，表示水中含有的 杂质越多。
[0003] 测量水中溶解的总固体含量需要使用TDS测试仪。TDS测试仪虽然可以快捷、方便 的将该型指标直接测量出来。但TDS测试仪的价格昂贵，采用TDS测试仪（TDS传感器）测 量水中溶解的总固体含量的成本较高，限制了测量水中溶解的总固体含量（总溶解固体） 来监控水质突变的方法应用。
[0004] 公开于该【背景技术】部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应 当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种步骤简单合理的水质突变的监控方法，该水质突变的 监控方法的通过监控水的电导率变化来监控水质突变，监控成本低，适用范围广。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供了水质突变的监控方法，包括以下步骤：
[0007] 首先，通过实测初始水质的电压和电流，计算出初始水质的电阻值，并由该电阻值 计算出初始水质的电导率；
[0008] 其次，在电压不变的前提下，采集被监控水质的电流，计算出被监控水质的电阻 值，并由该电阻值计算出被监控水质的电导率；
[0009] 最后，将初始水质的电导率与被监控水质的电导率进行差值比较，如果该差值大 于设定值时，则判定水质发生突变；反之，则判定水质稳定。
[0010] 优选地，上述技术方案中，初始水质的电导率与被监控水质的电导率的差值设定 值的范围为0?1000。
[0011] 优选地，上述技术方案中，差值设定值为50?200。
[0012] 优选地，上述技术方案中，施加给初始水质的电压分为两阶段，一阶段是随着电压 增加相对应的电阻变小的斜率大，当进入第二段时，随着电压的增大，电阻变化的斜率急骤 减小为平缓段，水质测量使用电阻变化平缓段的数据。
[0013] 优选地，上述技术方案中，用来计算出初始水质及被监控水质电导率的电阻值通 过修正系数进行修正，所述修正系数的范围为0?1。
[0014]优选地，上述技术方案中，初始水质的电导率和被监控水质的电导率均先进行温 度补偿后再进行差值比较。
[0015] 优选地，上述技术方案中，温度补偿公式为：
[0016] Ks=Kt/(0. 022t+0. 45),
[0017] 公式中的Kt和Ks分别为t°C和25°C下溶液的电导率，t为测量时水的温度。
[0018] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该水质突变的监控方法的通过监控 水的电导率变化来监控水质突变，监控成本低，适用范围广。
【附图说明】
[0019] 图1是本发明的水质突变的监控方法的流程图。
[0020] 图2是本发明的水质突变的监控方法的实测装置结构示意图。 图3是本发明的饮水设备的水质测量系统的根据实测的电流和电压数据计算电阻的 第一分析图。 图4是本发明的饮水设备的水质测量系统的根据实测的电流和电压数据计算电阻的 第二分析图。 图5是本发明的饮水设备的水质测量系统的根据实测的电流和电压数据计算电阻的 第三分析图。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图，对本发明的【具体实施方式】进行详细描述，但应当理解本发明的保 护范围并不受【具体实施方式】的限制。
[0022] 除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语"包括"或其变 换如"包含"或"包括有"等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它 元件或其它组成部分。
[0023] 如图1所示，根据本发明【具体实施方式】的水质突变的监控方法的包括以下步骤：
[0024] 首先，通过实测初始水质的电压和电流，计算出初始水质的电阻值，并由该电阻值 计算出初始水质的电导率；
[0025] 其次，在电压不变的前提下，采集被监控水质的电流，计算出被监控水质的电阻 值，并由该电阻值计算出被监控水质的电导率；
[0026] 最后，将初始水质的电导率与被监控水质的电导率进行差值比较，如果该差值大 于设定值时，则判定水质发生突变；反之，则判定水质稳定。
[0027] 如图2所示，该水质突变的监控方法需要在平行相对放置的第一隋性电极板2和 第二隋性电极板3中间设置离子膜1。为了说明方案，先确定如下的参数：电极板的面积为 S，电极板的距离为D。
[0028] 我们在电解工作时，给电极板加上直流电源，水在如图所示的两块电极板之间流 过。因为电压的作用，阳离子穿过离子膜向阴极移动，阴离子穿过离子膜向阳极移动。这样 水就形成了阻抗。
[0029] 为了采集数据，我们将两极板并联一个电压表，再串联一个电流表，这时，可以读 出工作过程中的电压U和电流I。
[0030] 根据电阻定律和欧姆定律：
[0031] 水的电阻R=U/I=PL/S，其中，
[0032] p-制成电阻的材料电阻率，国际单位制为欧姆?米（Q?m);
[0033] L-绕制成电阻的导线长度，国际单位制为米（m);
[0034] S--绕制成电阻的导线横截面积，国际单位制为平方米（m2);
[0035] R--电阻值，国际单位制为欧姆，简称欧（Q);
[0036] U-电压值，国际单位制为伏特，简称伏（V);
[0037] I--电流值，国际单位制为安培，简称安（A);
[0038] k-电导率，单位以西门子每米（S/m)表示，电阻率的倒数为电导率，k= 1/p。
[0039] 理论数据：已知电解槽的面积为0.003m2,两极板距离为0.003m，在电导率为 0. 04S/m(400iiS/cm)的水质下，那么，理论上计算出来的水的电阻值R=pL/S=L/(Sk) =0? 003八0. 003*0. 04) = 25Q。
[0040] 实测数据：水以800毫升/分钟的流速通过上述电解槽，在电导率k为0.04S/m的 水质下，实测的电流和电压数据并计算出的电阻为：
【主权项】
1. 一种水质突变的监控方法，其特征在于，包括w下步骤： 首先，通过实测初始水质的电压和电流，计算出初始水质的电阻值，并由该电阻值计算 出初始水质的电导率； 其次，在电压分不变的前提下，采集被监控水质的电流，计算出被监控水质的电阻值， 并由该电阻值计算出被监控水质的电导率； 最后，将初始水质的电导率与被监控水质的电导率进行差值比较，如果该差值大于设 定值时，则判定水质发生突变；反之，则判定水质稳定。
2. 根据权利要求1所述的水质突变的监控方法，其特征在于，所述初始水质的电导率 与被监控水质的电导率的差值设定值的范围为0?1000。
3. 根据权利要求2所述的水质突变的监控方法，其特征在于，所述差值设定值为50? 200。
4. 根据权利要求1所述的水质突变的监控方法，其特征在于，施加给初始水质的电压 分为两阶段，一阶段是随着电压增加相对应的电阻变小的斜率大，当进入第二段时，随着电 压的增大，电阻变化的斜率急骤减小为平缓段，水质测量使用电阻变化平缓段的数据。
5. 根据权利要求1所述的水质突变的监控方法，其特征在于，用来计算出初始水质及 被监控水质电导率的电阻值通过修正系数进行修正，所述修正系数的范围为0?1。
6. 根据权利要求1所述的水质突变的监控方法，其特征在于，所述初始水质的电导率 和被监控水质的电导率均先进行温度补偿后再进行差值比较。
7. 根据权利要求6所述的水质突变的监控方法，其特征在于，所述温度补偿公式为： Ks = Kt/(0. 022t+0. 45), 公式中的Kt和Ks分别为t°C和25°C下溶液的电导率，t为测量时水的温度。
【专利摘要】本发明公开了一种水质突变的监控方法。该监控方法包括以下步骤：首先，通过实测初始水质的电压和电流，计算出初始水质的电阻值，并由该电阻值计算出初始水质的电导率；其次，在电压不变的前提下，采集被监控水质的电流，计算出被监控水质的电阻值，并由该电阻值计算出被监控水质的电导率；最后，将初始水质的电导率与被监控水质的电导率进行差值比较，如果该差值大于设定值时，则判定水质发生突变；反之，则判定水质稳定。该水质突变的监控方法的通过监控水的电导率变化来监控水质突变，监控成本低，适用范围广。
【IPC分类】G01N27-06
【公开号】CN104535622
【申请号】CN201410851564
【发明人】罗辉, 黄富华, 康晓红, 李光煌
【申请人】深圳市赛亿科技开发有限公司, 沁园集团股份有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月31日