一种余氯传感器测量特性的检验方法与流程
本发明涉及余氯传感器检测技术领域，尤其涉及余氯传感器测量特性的检验方法。
背景技术：
动态真实反映饮用水供水管网末梢的水质状况非常重要，它关系到用水户的用水安全和身体健康，为此需要在管网末梢建立起在线水质监测及预警系统。通常做法是在靠近用户端的管网处设置在线水质检测装置(由水质传感器、测量腔体、流通槽等构成)，通过实时采样、流动检测、以及检测用水排放等流程，完成水质检测全过程。与此同时，将检测获取的水质实时参数(主要有：余氯、浑浊度、ph等)测得值远传至水质预警平台，进行数据处理和决策。
现有的在线水质检测方式均需要在一定范围的流速条件下进行测量，即采样水按边流动、边测量的方式进行。这样做得结果，会导致大量的饮用水排入地下，既浪费水又会造成局部土地流失或污染。
目前提出的创新方法(已申请相关发明专利)是：在被测管网中设置自循环测量装置，每隔一段时间自动更换测量腔体内的饮用水，然后将被测饮用水处于静止状态下对其进行水质参数测量；测量结束后，被测饮用水自动流入供水管网；以此不断重复上述过程。这样做得好处是：不会浪费被测饮用水，同时也不会污染及带走测量装置附近的泥土；测量结果与被测流体的流速无关，容易建立起量值传递系统和被测标准溶液等。
目前，国家推荐的在线水质测量参数主要有3～4项，即：浑浊度、ph、余氯，或补充电导率等参数。在流体静止状态下开展水质在线测量是有显著优点的，如：浑浊度测量时，不会因流体的流动产生附加的测量误差；ph值和电导率在静止状态下的测量结果也是相对于流动状态更趋稳定与可靠。对这三个传感器的识别与校正都比较方便，只要在实验室相应静止的标准液体中进行即可。
但对电极法余氯在线测量，其传感器通常需要在流动状态下进行，其原因是液体在流动状态下可以提高传感器的测量灵敏度(即增加余氯与传感器电极之间的反应速度)。对这类余氯传感器测量特性的实验室或现场校正，目前通常做法都是在流动状态下进行。随着新型恒电压余氯传感器的推广与应用，有条件可以使这类传感器工作在静止状态流体的测量中。
当余氯传感器工作在被测水介质处于静止状态时，如何识别它的产品质量、如何建立量值传递系统，需要建立新的途径和方法。
技术实现要素：
本发明提供一种余氯传感器测量特性的检验方法，其可以在被测水介质处于静止状态时用于快速、准确地检测余氯传感器的测量特性。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种余氯传感器测量特性的检验方法，包括：
根据待测余氯传感器的浓度测量范围配置高浓度、中浓度和低浓度的次氯酸钠标准溶液；
用高精度分光光度计分别对配置的高浓度、中浓度、低浓度的次氯酸钠标准溶液进行分时的逐点测量，并记录测量获得关于余氯含量的第一测量数据以及测量时间；
基于所述第一测量数据以及所述测量时间获得次氯酸钠标准溶液衰减缓慢的时间段，将次氯酸钠标准溶液衰减缓慢的时间段作为待测余氯传感器的校正与测量的时间段；
将待测余氯传感器在所述校正与测量的时间段分别插入至高浓度、中浓度和低浓度的次氯酸钠标准溶液中测试以获得三种次氯酸钠标准溶液关于余氯含量的第二测量数据；
基于第一测量数据、第二测量数据和最大允许误差判断所述待测余氯传感器的测量特性是否合格。
作为上述技术方案的优选，所述余氯传感器测量特性的检验方法还包括：当判断所述待测余氯传感器的测量特性不合格时则通过嵌入式系统校正第二测量数据的示值。
作为上述技术方案的优选，所述高浓度的次氯酸钠标准溶液为浓度靠近所述浓度测量范围最大值的次氯酸钠标准溶液，所述中浓度的次氯酸钠标准溶液为浓度靠近所述浓度测量范围在中间值附近的次氯酸钠标准溶液，所述低浓度的次氯酸钠标准溶液为浓度为零的次氯酸钠标准溶液。
作为上述技术方案的优选，所述浓度为零的次氯酸钠标准溶液为去离子水。
作为上述技术方案的优选，所述基于所述第一测量数据以及所述测量时间获得次氯酸钠标准溶液衰减缓慢的时间段包括：基于第一测量数据和测量时间获得次氯酸钠标准溶液的浓度衰减曲线，选取所述浓度衰减曲线中连续且平坦的部分曲线所对应的时间段作为待测余氯传感器的校正与测量的时间段。
作为上述技术方案的优选，所述浓度衰减曲线中连续且平坦的部分曲线所对应的浓度衰减范围值小于5％。
作为上述技术方案的优选，所述基于第一测量数据、第二测量数据和最大允许误差判断所述待测余氯传感器的测量特性是否合格包括：基于第一测量数据得到的高、中、低三点真实浓度值拟合的浓度曲线，基于第二测量数据得到的待测余氯传感器实际测量特性拟合的曲线，对实际测量特性拟合的曲线和真实浓度值拟合的浓度曲线进行判断是否超出最大允许误差的范围。
作为上述技术方案的优选，所述检验方法还包括：判断所述待测余氯传感器的测量结果的一致性或分散性。
作为上述技术方案的优选，所述判断所述待测余氯传感器的测量结果的一致性或分散性包括：通过同一浓度的多组第二测量数据获得第二测量数据的平均值，通过第二测量数据以及其平均值获得特性参数，通过特性参数判断待测余氯传感器的测量结果呈现的一致性或分散性。
作为上述技术方案的优选，所述检验方法还包括：当判断所述待测余氯传感器的测量特性为合格时则将所述待测余氯传感器作为比对传感器。
本发明另一方面提供了一种余氯传感器测量稳定性的检测方法，包括：在至少一设定时间周期以内以设定时间间隔通过上述任一项所述的检验方法多次检验获得多组测量数据，将多组测量数据拟合获得长期工作稳定性曲线，基于所述长期工作稳定性曲线判断所述余氯传感器测量稳定性。
本发明提供一种余氯传感器测量特性的检验方法，其根据待测余氯传感器的浓度测量范围配置高、中、低三种浓度的次氯酸钠标准溶液，然后通过高精度分光光度计分别对三种浓度的次氯酸钠标准溶液进行分时的逐点测量，并记录该第一测量数据和测量的时间，通过第一测量数据和测量的时间可以得到次氯酸钠标准溶液衰减缓慢的时间段，并将该时间段作为待测余氯传感器的检测时间段，防止由于次氯酸钠标准溶液由于衰减过快而造成待测余氯传感器的测量误差，然后在该时间段将待测余氯传感器分别对高、中、低三种浓度进行测量以得到第二测量数据，通过第一测量数据、第二测量数据和最大允许误差判断待测余氯传感器的测量特性是否合格，因此其可以在被测水介质处于静止状态时用于快速、准确地检测余氯传感器的测量特性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
图1示出了本发明实施例中次氯酸钠标准溶液的衰减曲线示意图；
图2示出了本发明实施例中真实浓度值拟合的浓度曲线的示意图；
图3示出了本发明实施例中拟合真实浓度值拟合的浓度曲线与实际测量特性拟合的曲线的示意图；
图4示出了本发明实施例中待测余氯传感器的长期工作稳定性曲线示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种余氯传感器测量特性的检验方法，其具体步骤包括：
根据待测余氯传感器的浓度测量范围配置高浓度、中浓度和低浓度的次氯酸钠标准溶液；
用高精度分光光度计分别对配置的高浓度、中浓度、低浓度的次氯酸钠标准溶液进行分时的逐点测量，并记录测量获得关于余氯含量的第一测量数据以及测量时间；
基于第一测量数据以及测量时间获得次氯酸钠标准溶液衰减缓慢的时间段，将次氯酸钠标准溶液衰减缓慢的时间段作为待测余氯传感器的校正与测量的时间段；
将待测余氯传感器在校正与测量的时间段分别插入至高浓度、中浓度和低浓度的次氯酸钠标准溶液中测试以获得三种次氯酸钠标准溶液关于余氯含量的第二测量数据；
基于第一测量数据、第二测量数据和最大允许误差判断所述待测余氯传感器的测量特性是否合格。
本实施例的一种余氯传感器测量特性的检验方法，其根据待测余氯传感器的浓度测量范围配置高、中、低三种浓度的次氯酸钠标准溶液，然后通过高精度分光光度计分别对三种浓度的次氯酸钠标准溶液进行分时的逐点测量，并记录该第一测量数据和测量的时间，通过第一测量数据和测量的时间可以得到次氯酸钠标准溶液衰减缓慢的时间段，并将该时间段作为待测余氯传感器的检测时间段，防止由于次氯酸钠标准溶液由于衰减过快而造成待测余氯传感器的测量误差，然后在该时间段将待测余氯传感器分别对高、中、低三种浓度进行测量以得到第二测量数据，通过第一测量数据、第二测量数据和最大允许误差判断待测余氯传感器的测量特性是否合格，因此其可以在被测水介质处于静止状态时用于快速、准确地检测余氯传感器的测量特性。
在本实施例的进一步可实施方式中，余氯传感器测量特性的检验方法还包括：当判断待测余氯传感器的测量特性不合格时则通过嵌入式系统校正第二测量数据的示值。
具体而言，在余氯传感器的内部均设置有嵌入式系统，可以通过该系统进行余氯示值的校正，可以对余氯传感器在实际使用过程中的测量误差进行校正。
在本实施例的进一步可实施方式中，高浓度的次氯酸钠标准溶液为浓度靠近浓度测量范围最大值的次氯酸钠标准溶液，中浓度的次氯酸钠标准溶液为浓度靠近所述浓度测量范围在中间值附近的次氯酸钠标准溶液，低浓度的次氯酸钠标准溶液为浓度为零的次氯酸钠标准溶液。
本实施例中的高浓度的次氯酸钠标准溶液为浓度靠近浓度测量范围最大值的次氯酸钠标准溶液，中浓度的次氯酸钠标准溶液为浓度靠近浓度测量范围在中间值的次氯酸钠标准溶液，因此其测试范围覆盖了其整个浓度测量范围，同时还设置零点次氯酸钠标准溶液，可以用于测试待测余氯传感器的性能，可获得其在浓度为零的次氯酸钠标准溶中的测量示值情况，另外，还还可以能够更加便于测绘各种示意图。
在本实施例的进一步可实施方式中，浓度为零的次氯酸钠标准溶液为去离子水。
本实施例中的次氯酸钠标准溶液为去离子水可以提升测试的准确性。
在本实施例的进一步可实施方式中，基于第一测量数据以及测量时间获得次氯酸钠标准溶液衰减缓慢的时间段包括：基于第一测量数据和测量时间获得次氯酸钠标准溶液的浓度衰减曲线，选取所浓度衰减曲线中连续且平坦的部分曲线所对应的时间段作为待测余氯传感器的校正与测量的时间段。
本实施例中通过浓度衰减曲线来得到待测余氯传感器的校正与测量的时间段，该方法能更加精确和快速地获得待测余氯传感器的校正与测量的时间段。
本实施例中次氯酸钠标准溶液的浓度衰减曲线参见图1所示，其纵坐标为高精度分光光度计测得的次氯酸钠标准溶液的浓度值，横坐标为测量的时间，通过图示可知，t0至t1之间为连续且平坦的部分曲线。
在本实施例的进一步可实施方式中，浓度衰减曲线中连续且平坦的部分曲线所对应的浓度衰减范围值小于5％。
本实施例中浓度衰减曲线中连续且平坦的部分曲线所对应的浓度衰减范围值控制在5％以内不仅可以提高测量精度，另外，也可以更加便于获得连续且平坦的部分曲线。
具体参见图1所示，其t0所对应的浓度至t1所对应的浓度其浓度衰减小于等于5％，当然，为了提高便利性，可控制将其t0所对应的浓度至t1所对应的浓度其浓度衰减等于5％。
在本实施例的进一步可实施方式中，基于第一测量数据、第二测量数据和最大允许误差判断待测余氯传感器的测量特性是否合格包括：基于第一测量数据得到真实浓度值拟合的浓度曲线，基于第二测量数据得到实际测量特性拟合的曲线，对实际测量特性拟合的曲线和真实浓度值拟合的浓度曲线进行拟合判断是否超出最大允许误差的范围。
本实施例中通过对实际测量特性拟合的曲线和真实浓度值拟合的浓度曲线进行拟合判断是否超出最大允许误差的范围以确定待测余氯传感器的测量特性情况，因此其能更加准确、快速并且更加直观判断待测余氯传感器的测量特性情况。
参见图2所示为真实浓度值拟合的浓度曲线的示意图以及最大允许误差的范围，其横坐标为次氯酸钠标准溶液的实际浓度，其纵坐标为待测余氯传感器的示值，与真实浓度值拟合的浓度曲线平行的虚线为最大允许误差的范围。
参见图3，将实际测量特性拟合的曲线和真实浓度值拟合的浓度曲线进行拟合，其中从图中可以看出，其实际测量特性拟合的曲线1位于最大允许误差的范围以内，而实际测量特性拟合的曲线2超出了最大允许误差的范围。
在本实施例的进一步可实施方式中，检验方法还包括：判断待测余氯传感器的测量结果的一致性或分散性。
具体而言，判断待测余氯传感器的测量结果的一致性或分散性可以评价多次重复测量同一个量值时，仪表或传感器测量结果(数据)的一致性或分散性，进而可以判断待测余氯传感器测量任何一个量值在仅测量一次情况下的可信性。
在本实施例的进一步可实施方式中，判断所述待测余氯传感器的测量结果的一致性或分散性包括：通过同一浓度的多组第二测量数据获得第二测量数据的平均值，通过第二测量数据以及其平均值获得特性参数，通过特性参数判断待测余氯传感器的测量结果呈现的一致性或分散性。
本实施例中通过特性参数判断待测余氯传感器的测量结果呈一致性或分散性，因此能够准确快速的获得待测余氯传感器的测量结果呈一致性或分散性。
具体而言，在对三种浓度的次氯酸钠标准溶液分别进行多次重复测量的时候，对于每一浓度的次氯酸钠标准溶液的第二测量数据可采集5～10次，其n＝5～7，计算其平均值，其平均值计算公式为
在本实施例的进一步可实施方式中，检验方法还包括：当判断待测余氯传感器的测量特性为合格时则将待测余氯传感器作为比对传感器。
本实施例中将检测合格的待测余氯传感器作为比对传感器可以进一步满足在实际操作过程检测的需求，可以节省时间，提升检测精度。
具体而言，当检验合格的余氯传感器在水质检测现场使用一段时间后，需要对其进行校正和比对。在水质检测现场，用检验合格新的余氯传感器和已经使用一段时间的余氯传感器在同样静止的被测水中进行测量比对(用专用工具同时读取两传感器的测量结果)，如果发现两者测量结果的差异超出规定值，则将被比对的传感器取回进行返修，否则将继续使用。
本实施例中在每隔若干小时或若干天，按上述同样方法进行多次测量，可以获得余氯传感器的长期工作稳定性指标。通过上述检验与评价，可以识别待测余氯传感器的长期工作稳定性。
本实施例另一方面提供给了一种余氯传感器测量稳定性的检测方法，包括：在至少一设定时间周期以内以设定时间间隔通过上述任一检验方法多次检验获得多组测量数据，将多组测量数据拟合获得长期工作稳定性曲线，基于长期工作稳定性曲线判断余氯传感器测量稳定性。
具体而言，该设定时间间隔可以根据需要进行选择，如几个小时或是一天等。
参见图4所示为待测余氯传感器的长期工作稳定性曲线示意图，从该图可以判断待测余氯传感器的长期使用过程中的工作稳定性，其两虚线之间为稳定性指标区间，当长期工作稳定性曲线位于稳定性指标区间之间则证明该待测余氯传感器的长期使用过程中工作稳定性较好。
综上所述，本实施例中，当在线水质检测处于静止状态时，采用相应方法保证余氯传感器测量的准确与可靠；
另外，本实施例中建立次氯酸钠标准溶液，开展量值传递与溯源，对余氯传感器进行质量特性的检验与评价；
还有，本实施例中，将检测合格的待测余氯传感器作为比对传感器可以便于现场余氯传感器的校正。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
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。在本发明的描述中，“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，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
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