一种非接触式PH值自动测试方法以及装置与流程

本发明涉及ph测试领域，尤其是涉及非接触式ph值自动测试方法。

背景技术：

1、传统的ph试纸测量方法利用ph试纸不同颜色区分待测液体ph值，具有操作简单，成本低，速度快的特点。然而，ph试纸测量精度受人眼判断所限，无法实现酸碱度相近的液体ph值测量，侵入式测量造成边缘ph检测差异降低了ph检测精度；ph剂采用氢离子交换原理可实现高精度样本ph值测量，然而受限于探头大小无法实现小剂量样本测量，同时接触式测量易造成探头污染且难以实现自动化测量。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种非接触式ph值自动测试方法，能够精确测量酸碱度相近的液体ph值，并且无需和待测液体接触，避免污染，能够对小剂量样本的ph值进行测量。

2、为了克服现有技术的不足，本发明的目的之二在于提供一种非接触式ph值自动测试装置，能够精确测量酸碱度相近的液体ph值，并且无需和待测液体接触，避免污染，能够对小剂量样本的ph值进行测量。

3、本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

4、一种非接触式ph值自动测试方法，包括以下步骤：

5、将已知ph值液体与ph试剂混合均匀，等待混合液变色；

6、光源发光照射至混合液，探测器采集混合液rgb图像，混合液rgb图像包括红色通道分量r、绿色通道分量g、蓝色通道分量b；

7、将混合液rgb图像转化为his图像，具体为：

8、

9、

10、

11、

12、其中，i表示光强度；s为饱和度；h为光波长，称为色相；

13、将h、i、s分量进行组合计算，计算值z＝p(h,s,i)，p表示组合计算映射关系；

14、分别计算出不同ph值图像对应的z值，得到(zi,phi)，其中phi表示ph值，zi表示对应的组合计算值，将全部的(zi,phi)进行线性拟合，得到拟合曲线的方程ph＝β(z)，其中β表示方程的映射关系；

15、将待检测液体与ph试剂混合均匀，等待混合液变色；

16、采集混合液图像，分别计算图像的hsi分量，将hsi分量代入到公式z＝p(h,s,i)中并计算得到z值，将z值代入到公式ph＝β(z)中，计算得出最终的ph值。

17、进一步地，采集混合液图像时，镜头模组的放大倍率β≥1。

18、进一步地，所述光源为白光光源。

19、进一步地，所述待检测液体的数量为多个，多个所述待检测液体分别位于不同的样品杯中，多个所述样品杯能够移动依次至所述探测器前方使多个所述待检测液体被检测。

20、本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

21、一种非接触式ph值自动测试设备，用于实施上述任意一种非接触式ph值自动测试方法，包括

22、光源，照射待检测液体以及ph试剂的混合液；

23、镜头模组，对混合液进行成像以及放大；

24、探测器，采集混合液rgb图像；

25、处理器，将混合液rgb图像转换成his图像并计算ph值。

26、进一步地，所述光源与所述镜头模组位于所述待检测液体的两侧并且所述光源、所述待检测液体以及所述镜头模组位于同一直线上，或者所述光源与所述镜头模组位于所述待检测液体的一侧并且所述光源与所述待检测液体的连线与所述待检测液体与所述镜头模组的连线形成夹角。

27、进一步地，所述非接触式ph值自动测试设备还包括壳体，所述壳体设有安装孔，所述镜头模组以及所述探测器安装于所述安装孔内并位于同一直线上，所述探测器位于所述镜头模组的焦点处。

28、进一步地，所述非接触式ph值自动测试设备还包括安装台，所述安装台包括固定板以及与所述固定板垂直的安装板，所述安装板从所述固定板延伸而出，所述壳体安装于所述安装板。

29、进一步地，所述壳体包括主体以及从所述主体凸出的安装部，所述安装板设有安装槽，所述安装部安装于所述安装槽中。

30、进一步地，所述安装槽的长度大于所述安装部的长度，所述安装部安装于所述安装槽的不同位置实现所述壳体相对所述安装台的位置调节。

31、相比现有技术，本发明非接触式ph值自动测试方法通过将待测液体与ph试剂混合变色，采集混合液图像，将混合液rgb图像转换成his图像并计算ph值，能够精确测量酸碱度相近的液体ph值，并且无需和待测液体接触，避免污染，能够对小剂量样本的ph值进行测量。

技术特征：

1.一种非接触式ph值自动测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的非接触式ph值自动测试方法，其特征在于：采集混合液图像时，镜头模组的放大倍率β≥1。

3.根据权利要求1所述的非接触式ph值自动测试方法，其特征在于：所述光源为白光光源。

4.根据权利要求1所述的非接触式ph值自动测试方法，其特征在于：所述待检测液体的数量为多个，多个所述待检测液体分别位于不同的样品杯中，多个所述样品杯能够移动依次至所述探测器前方使多个所述待检测液体被检测。

5.一种非接触式ph值自动测试设备，用于实施如权利要求1-4任意一项所述的非接触式ph值自动测试方法，其特征在于：包括

6.根据权利要求5所述的非接触式ph值自动测试设备，其特征在于：所述光源与所述镜头模组位于所述待检测液体的两侧并且所述光源、所述待检测液体以及所述镜头模组位于同一直线上，或者所述光源与所述镜头模组位于所述待检测液体的一侧并且所述光源与所述待检测液体的连线与所述待检测液体与所述镜头模组的连线形成夹角。

7.根据权利要求5所述的非接触式ph值自动测试设备，其特征在于：所述非接触式ph值自动测试设备还包括壳体，所述壳体设有安装孔，所述镜头模组以及所述探测器安装于所述安装孔内并位于同一直线上，所述探测器位于所述镜头模组的焦点处。

8.根据权利要求7所述的非接触式ph值自动测试设备，其特征在于：所述非接触式ph值自动测试设备还包括安装台，所述安装台包括固定板以及与所述固定板垂直的安装板，所述安装板从所述固定板延伸而出，所述壳体安装于所述安装板。

9.根据权利要求8所述的非接触式ph值自动测试设备，其特征在于：所述壳体包括主体以及从所述主体凸出的安装部，所述安装板设有安装槽，所述安装部安装于所述安装槽中。

10.根据权利要求9所述的非接触式ph值自动测试设备，其特征在于：所述安装槽的长度大于所述安装部的长度，所述安装部安装于所述安装槽的不同位置实现所述壳体相对所述安装台的位置调节。

技术总结
本发明公开了一种非接触式PH值自动测试方法，属于PH值测量领域，本发明非接触式PH值自动测试方法通过将待测液体与PH试剂混合变色，采集混合液图像，将混合液RGB图像转换成HIS图像并计算PH值，能够精确测量酸碱度相近的液体PH值，并且无需和待测液体接触，避免污染，能够对小剂量样本的PH值进行测量。

技术研发人员：崔凯,马振予,于海利,杨海霞,高亭,王爽,于洋
受保护的技术使用者：苏州国科医工科技发展（集团）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15