专利名称: |
基于多传感器信息融合的COD检测方法和装置 |
摘要: |
本发明提供一种基于多传感器信息融合的COD检测方法,利用COD检测装置对待测水样进行氧化消解,通过多传感器实时记录反应管进口处的气体流量、臭氧浓度和出口处的气体流量、臭氧浓度、二氧化碳浓度以及反应过程中的温度和压强。通过出口处二氧化碳浓度变化速率,自动判断消解是否完成,若消解完成则消解终止。然后通过消解过程中各传感器测得的相关数据,利用溶解量估计模型计算得到溶解氧量和溶解二氧化碳量,再根据物理化学关系估算出消耗的耗氧量,除以待测水样的体积即可得到待测水样的COD值。本发明完善了COD检测的计算过程;实现对不同浓度或含不同有机物水样的消解完成时间自动判断。 |
专利类型: |
发明专利 |
国家地区组织代码: |
江苏;32 |
申请人: |
江南大学 |
发明人: |
杨慧中;乐高杨;穆瑞;胡惠新;陈刚;陶洪峰 |
专利状态: |
有效 |
发布日期: |
2019-01-01T00:00:00+0800 |
申请号: |
CN201810148645.8 |
公开号: |
CN108226435A |
代理机构: |
无锡市大为专利商标事务所(普通合伙) 32104 |
代理人: |
曹祖良;屠志力 |
分类号: |
G01N33/18(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N33;G01N33/18 |
申请人地址: |
214122 江苏省无锡市滨湖区蠡湖大道1800号 |
主权项: |
1.一种基于多传感器信息融合的COD检测方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1,建立溶解量估计模型:将水样的溶解氧量和溶解二氧化碳量作为溶解量估计模型建模的输出样本,将消解过程中的臭氧消耗量、二氧化碳生成量、消解温度及压强作为溶解量估计模型的输入变量,利用软测量技术建立溶解量估计模型;步骤S2,首先打开臭氧发生器(1)和紫外灯,臭氧气体通过第一气体干燥冷凝模块(2)、第一气体流量传感器(3)和第一臭氧浓度传感器(4)以及针孔进气嘴(5)进入石英玻璃反应管(8);打开第二两通电磁阀(18),在液体流量传感器(19)产生的脉冲控制下,用抽水泵(20)抽取待测水样VmL至石英玻璃反应管(8)中进行消解反应,反应过程中产生的气体通过第二气体干燥冷凝模块(9)、压力传感器(10)、温度传感器(11)、第二气体流量传感器(12)、臭氧浓度传感器(13)以及二氧化碳浓度传感器(14)后排入尾气处理池(15);当二氧化碳浓度变化速率小于设定阈值时表示消解完成,打开并通过第一两通电磁阀(16)将废液排入废液处理池(17);步骤S3,实时采集并记录消解时间ts内反应管进口的第一臭氧浓度传感器(4)的浓度值C1i和反应管出口的第二臭氧浓度传感器(13)的浓度值C2i,反应管进口的第一气体流量传感器(3)的流量值l1i、和反应管出口的第二气体流量传感器(12)的流量值l2i,反应管出口二氧化碳浓度传感器(14)的浓度值di;采集压力传感器(10)的压强值和温度传感器(11)的温度值;分别对l1i和l2i进行体积流量修正,分别得到修正后体积流量值L1i、L2i;步骤S4,计算得到反应管进口处瞬时臭氧含量:Y1i=C1iL1i,进口处氧气瞬时含量:X1i=ρmixL1i‑Y1i;出口处瞬时臭氧含量:Y2i=C2iL2i,出口处二氧化碳气体瞬时含量:Zi=diL2i,出口处氧气瞬时含量:X2i=ρmixL2i‑Y2i‑Zi;调用溶解量估计模型,输入消解过程中的臭氧瞬时消耗量(Y1i‑Y2i)、二氧化碳瞬时生成量Zi、消解压强Pi及温度Ti,由溶解量估计模型计算得到溶解氧量B和溶解二氧化碳量D,根据式计算出消解过程中水样消耗的臭氧量ΔM及式计算出消解过程中氧气的增加量ΔN;根据反应原理,产生的游离氧自由基·O能够通过消耗的臭氧量减去氧气的增加量得到;产生的羟基自由基·OH为游离氧自由基·O的34/16倍;设生成的游离氧自由基·O的量为x,羟基自由基·OH的量为y;由于消解有机物的实际氧化剂为羟基自由基·OH,因此待测水样的COD为:其中:COD为待测水样的COD值;ρmix为混合气体密度;ΔM为消耗的臭氧量;ΔN为氧气的增加量;V为用于消解待测水样的体积。 |
所属类别: |
发明专利 |