在水质分析仪中用于确定样品浓度的方法和水质分析仪技术

本发明专利技术提供一种在水质分析仪中用于确定样品浓度的方法，包括如下各步骤：a.标液测量步骤；b.样品测量步骤；c.关联系数更新步骤，基于之前的预定次关联系数更新步骤和样品浓度确定步骤中的每个所采用的更新后的标定溶液吸光度和当前样品吸光度及确定的当前样品浓度作为预设关联系数模型的输入，确定更新后的关联系数；d.样品浓度确定步骤，基于更新后的关联系数、更新后的标定溶液吸光度及当前样品吸光度，确定样品的当前样品浓度；e.如果符合预设条件，则重复执行步骤a‑e；否则重复执行步骤b‑e。由此可以消除水样色度浊度、试剂变化对于测量结果的影响，减少标定次数以及控制试剂的消耗量。本发明专利技术还提供一种水质分析仪。

【技术实现步骤摘要】
在水质分析仪中用于确定样品浓度的方法和水质分析仪
本专利技术涉及水质监测分析领域，主要涉及一种在水质分析仪中用于确定样品浓度的方法以及一种构造成能执行该方法的水质分析仪。
技术介绍
目前，水污染问题作为一个突出的环境保护问题日益引起关注。为了保护人类赖以生存的水环境、确保人们饮水卫生，一方面需要对生产、生活中的水质进行检测，另一方面，也须加强对各种生产和生活污水排放的监测。在对水环境进行监测的过程中，通常采用水质检测装置，其已经广泛应用于发电厂、生活污水处理厂、纺织厂、制药厂、环保部门、防疫部门、医院等等。尤其是，水质分析仪的质量对水环境监测起着至关重要的作用。已知的水质在线监测仪以比色法对地表水、生活污水以及工业废水等各行业的水质进行在线监测。由于比色反应是用于检测分析的一种常用方法，它也普遍应用于实验室分析过程，典型的应用包括对CODCr、CODMn、氨氮、六价铬等各种分析过程。然而，比色反应容易受到色度和浊度的干扰。在实验室分析过程中，可以通过前处理来解决该问题，但是在水质在线分析过程时，大部分情况下是根本无法通过前处理来解决的。为此，可以试图通过在加入显色反应试剂之前，检测由于水样的色度和浊度引起的光强变化，然后在加入显色反应试剂后，再测检测光强。最后，在计算时，采用加入显色反应后的光强减去加入显色反应之前的光强，同基准进行比较，从而获得吸光度，以进行浓度计算。但是，由于大多数显色反应试剂是有色物质，有色物质本身会影响吸光度，进而最终会影响测定结果。为了消除这些显色物质对于测量的影响，常用的方式只能是频繁的校准，即采用标准浓度的被测物进入分析过程。具体来说，获得标准浓度被测物的吸光度或者光强，建立标准曲线，从而对由于显色反应试剂颜色变化而对测量结果有影响的状况进行校正。以氨氮测量为例，在现场采集一段时间内的氨氮标定数据（浓度相同），由于显色反应试剂的因素导致在大约两个月内，标定点信号值可能会下降达到43%。总结来说，上述操作存在两个方面的问题。第一，一旦显色反应试剂颜色发生变化，就需要校准，因而无法避免频繁校准。第二，显色反应试剂颜色发生变化的本质是试剂发生变化，一旦试剂变化到一定程度，则可能影响测量，但无法预知该过程对于测定过程的影响。至此，在水质监测分析领域中需要一种能够避免频繁标定同时还能尽可能排除色度和浊度等因素对于测定的影响的一种用于确定样品浓度的方法。
技术实现思路
为此，本专利技术提供一种在水质分析仪中用于确定样品浓度的方法，所述水质分析仪包括：样品容纳装置；第一标定溶液容纳装置，用于容纳具有第一浓度的第一标定溶液；第二标定溶液容纳装置，用于容纳具有第二浓度的第二标定溶液；试剂容纳装置；检测装置，用于测量包含试剂的各溶液和样品的吸光度。该方法包括如下各步骤：a.标液测量步骤，混合所述第一标定溶液和所述试剂，并测量混合后的所述第一标定溶液的吸光度作为更新后的第一标定溶液吸光度；以及混合所述第二标定溶液和所述试剂，并测量混合后的所述第二标定溶液的吸光度作为更新后的第二标定溶液吸光度；b.样品测量步骤，混合所述样品和所述试剂，并测量混合后的所述样品的吸光度作为当前样品吸光度；c.关联系数更新步骤，基于之前的预定次关联系数更新步骤和样品浓度确定步骤中的每个所采用的更新后的第一标定溶液吸光度、更新后的第二标定溶液吸光度和当前样品吸光度、以及确定的当前样品浓度作为预设关联系数模型的输入，确定更新后的关联系数；d.样品浓度确定步骤，基于所述更新后的关联系数、所述更新后的第一标定溶液吸光度、所述更新后的第二标定溶液吸光度以及当前样品吸光度，确定所述样品的当前样品浓度；e.如果符合预设条件，则重复执行步骤a-e；如果不符合预设条件，则重复执行步骤b-e。借助本专利技术的方法，可以消除水样色度浊度、试剂变化对于测量结果的影响，取消前处理，同时还为减少标定次数以及控制标定溶液和试剂的消耗量提供灵活的可能性。此外，本专利技术还提供一种构造成能执行前述的方法的水质分析仪。优选的是，预设条件为所述步骤b的累计执行次数超过第一预设次数，步骤e包括：如果累计执行次数超过第一预设次数，则重复执行步骤a-e，并对步骤b的累计执行次数清零；如果累计执行次数未超过第一预设次数，则重复执行步骤b-e。通过设置第一预设次数，可以使得在预设的周期内减少标定工作，从而在不影响精确度的情况下提高整体水质分析的效率，减少试剂用量。也优选的是，预设条件为所述步骤b的累计执行次数超过第二预设次数，步骤e包括：如果步骤b的累计执行次数超过第二预设次数，则重复执行步骤a-e，并对步骤b的累计执行次数清零，其中，基于所述更新后的第一标定溶液吸光度、所述更新后的第二标定溶液吸光度、已知的所述第一和第二浓度、以及所述当前样品吸光度，确定所述样品的参考浓度；如果所述当前样品浓度与所述参考浓度之差大于或等于预先确定的浓度阈值，则减小所述第二预设次数；反之，则保持所述第二预设次数不变或者增大所述第二预设次数；如果步骤b的累计执行次数未超过第二预设次数，则重复执行步骤b-e。通过设置第二预设次数，并且在达到第二预设次数时确定样品的参考浓度与计算所得的当前样品浓度之间的比较环节，可以确定当前样品浓度的测定是否仍处于可接受范围内。由此，减少标定工作，从而在不影响精确度的情况下提高整体水质分析的效率，减少试剂用量。更有利的是，在步骤b的累计执行次数超过第二预设次数从而重复执行步骤a-e的过程中，步骤e还包括将所述参考浓度代替在步骤d中确定出的所述样品的当前样品浓度。通过利用此时确定的参考浓度直接代替计算的当前样品浓度来提高后续时间段内的样品浓度确定精度或者使需要标定的周期拉长，从而提高水质分析的效率，减少试剂用量。特别是，在步骤c中，所述预设关联系数模型的输入还可以包括之前的预定次关联系数更新步骤中的每个所采用的环境温度；以及在步骤d中，还可以基于当前环境温度，确定所述样品的当前样品浓度。通过引入温度这个变量，可以尽可能消除环境对样品浓度确定过程的精度影响，提高水质分析的质量。有利地，在步骤a之前，所述方法还可以包括首次启用标定溶液时执行的首次标定步骤：混合首次启用的第一标定溶液和所述试剂，并测量混合后的第一标定溶液的吸光度作为首次标定第一吸光度；以及混合首次启用的第二标定溶液和所述试剂，并测量混合后的第二标定溶液的吸光度作为首次标定第二吸光度；在步骤a中，如果所述首次标定第一吸光度与更新后的第一标定溶液吸光度之差超过第二阈值，和/或如果首次标定第二吸光度与更新后的第二标定溶液吸光度之差超过第三阈值，则更换所述试剂。通过增加首次标定步骤，可以排除因标定溶液和试剂本身的问题带来的后续不必要的检测误差，从而提高水质分析效率。尤其是，水质分析仪还可以包括：检测单元，各溶液和所述样品中的至少一种与所述试剂在所述检测单元内混合，并且进行吸光度检测；抽取装置，所述抽取装置构造成能分别将所述第一标定溶液、所述第二标定溶液、所述样品和所述试剂抽取到所述检测单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在水质分析仪中用于确定样品浓度的方法，所述水质分析仪（100）包括：/n样品容纳装置（20）；/n第一标定溶液容纳装置（10），用于容纳具有第一浓度的第一标定溶液；/n第二标定溶液容纳装置（12），用于容纳具有第二浓度的第二标定溶液；/n试剂容纳装置（30）；/n检测装置（60），用于测量包含试剂的各溶液和样品的吸光度；/n其特征在于，所述方法包括如下各步骤：/na. 标液测量步骤，混合所述第一标定溶液和所述试剂，并测量混合后的所述第一标定溶液的吸光度作为更新后的第一标定溶液吸光度；以及混合所述第二标定溶液和所述试剂，并测量混合后的所述第二标定溶液的吸光度作为更新后的第二标定溶液吸光度；/nb. 样品测量步骤，混合所述样品和所述试剂，并测量混合后的所述样品的吸光度作为当前样品吸光度；/nc. 关联系数更新步骤，基于之前的预定次关联系数更新步骤和样品浓度确定步骤中的每个所采用的更新后的第一标定溶液吸光度、更新后的第二标定溶液吸光度和当前样品吸光度、以及确定的当前样品浓度作为预设关联系数模型的输入，确定更新后的关联系数；/nd. 样品浓度确定步骤，基于所述更新后的关联系数、所述更新后的第一标定溶液吸光度、所述更新后的第二标定溶液吸光度以及当前样品吸光度，确定所述样品的当前样品浓度；/ne. 如果符合预设条件，则重复执行步骤a-e；/n如果不符合预设条件，则重复执行步骤b-e。/n...

【技术特征摘要】
1.一种在水质分析仪中用于确定样品浓度的方法，所述水质分析仪（100）包括：
样品容纳装置（20）；
第一标定溶液容纳装置（10），用于容纳具有第一浓度的第一标定溶液；
第二标定溶液容纳装置（12），用于容纳具有第二浓度的第二标定溶液；
试剂容纳装置（30）；
检测装置（60），用于测量包含试剂的各溶液和样品的吸光度；
其特征在于，所述方法包括如下各步骤：
a.标液测量步骤，混合所述第一标定溶液和所述试剂，并测量混合后的所述第一标定溶液的吸光度作为更新后的第一标定溶液吸光度；以及混合所述第二标定溶液和所述试剂，并测量混合后的所述第二标定溶液的吸光度作为更新后的第二标定溶液吸光度；
b.样品测量步骤，混合所述样品和所述试剂，并测量混合后的所述样品的吸光度作为当前样品吸光度；
c.关联系数更新步骤，基于之前的预定次关联系数更新步骤和样品浓度确定步骤中的每个所采用的更新后的第一标定溶液吸光度、更新后的第二标定溶液吸光度和当前样品吸光度、以及确定的当前样品浓度作为预设关联系数模型的输入，确定更新后的关联系数；
d.样品浓度确定步骤，基于所述更新后的关联系数、所述更新后的第一标定溶液吸光度、所述更新后的第二标定溶液吸光度以及当前样品吸光度，确定所述样品的当前样品浓度；
e.如果符合预设条件，则重复执行步骤a-e；
如果不符合预设条件，则重复执行步骤b-e。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设条件为所述步骤b的累计执行次数超过第一预设次数，所述步骤e包括：
如果累计执行次数超过第一预设次数，则重复执行步骤a-e，并对步骤b的累计执行次数清零；如果累计执行次数未超过第一预设次数，则重复执行步骤b-e。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设条件为所述步骤b的累计执行次数超过第二预设次数，所述步骤e包括：
如果步骤b的累计执行次数超过第二预设次数，则重复执行步骤a-e，并对步骤b的累计执行次数清零，其中，基于所述更新后的第一标定溶液吸光度、所述更新后的第二标定溶液吸光度、已知的所述第一和第二浓度、以及所述当前样品吸光度，确定所述样品的参考浓度；如果所述当前样品浓度与所述参考浓度之差大于或等于预先确定的浓度阈值，则减小所述第二预设次数；反之，则保持所述第二预设次数不变或者增大所述第二预设次数；
如果步骤b的累计执行次数未超过第二预设次数，则重复执行步骤b-e。


4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤b的累计执行次数超过第二预设次数从而重复执行步骤a-e的过程中，步骤e还包括将所述参考浓度代替在步骤d中确定出的所述样品的当前样品浓度。


5.如权利要求1所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴升海，张思相，邓守权，蒋攀峰，
申请(专利权)人：赛默飞世尔上海仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31