一种非接触式PH值自动测试方法以及装置制造方法及图纸

本发明专利技术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，本发明专利技术非接触式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。能够对小剂量样本的PH值进行测量。能够对小剂量样本的PH值进行测量。

【技术实现步骤摘要】
一种非接触式PH值自动测试方法以及装置


[0001]本专利技术涉及PH测试领域，尤其是涉及非接触式PH值自动测试方法。

技术介绍

[0002]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

[0003]为了克服现有技术的不足，本专利技术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。
[0004]为了克服现有技术的不足，本专利技术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。
[0005]本专利技术的目的之一采用如下技术方案实现：
[0006]一种非接触式PH值自动测试方法，包括以下步骤：
[0007]将已知PH值液体与PH试剂混合均匀，等待混合液变色；
[0008]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；
[0009]将混合液RGB图像转化为HIS图像，具体为：
[0010][0011][0012][0013][0014]其中，I表示光强度；S为饱和度；H为光波长，称为色相；
[0015]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；
[0016]分别计算出不同PH值图像对应的Z值，得到(Z
i
,PH
i
)，其中PH
i
表示PH值，Z
i
表示对应的组合计算值，将全部的(Z
i
,PH
i
)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；
[0017]将待检测液体与PH试剂混合均匀，等待混合液变色；
[0018]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。
[0019]进一步地，采集混合液图像时，镜头模组的放大倍率β≥1。
[0020]进一步地，所述光源为白光光源。
[0021]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。
[0022]本专利技术的目的之二采用如下技术方案实现：
[0023]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
[0024]光源，照射待检测液体以及PH试剂的混合液；
[0025]镜头模组，对混合液进行成像以及放大；
[0026]探测器，采集混合液RGB图像；
[0027]处理器，将混合液RGB图像转换成HIS图像并计算PH值。
[0028]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。
[0029]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。
[0030]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。
[0031]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。
[0032]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。
[0033]相比现有技术，本专利技术非接触式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。
附图说明
[0034]图1为本专利技术非接触式PH值自动测试方法的流程图；
[0035]图2为HIS分量计算曲线；
[0036]图3为根据HIS分量计算PH值的曲线图；
[0037]图4为本专利技术非接触式PH值自动测试装置的立体图；
[0038]图5为图4的非接触式PH值自动测试装置的一分解图；
[0039]图6为图4的非接触式PH值自动测试装置的另一分解图；
[0040]图7为图4的非接触式PH值自动测试装置的立体剖视图。
[0041]图中：10、安装台；11、固定板；110、固定孔；12、安装板；120、安装槽；121、锁紧孔；20、壳体；21、主体；210、安装孔；22、安装部；220、盲孔；23、延伸部；230、锁紧槽；30、光源；40、镜头模组；50、探测器；60、样品杯。
具体实施方式
[0042]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通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，都属于本专利技术保护的范围。
[0043]需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在另一中间组件，通过中间组件固定。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在另一中间组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在另一中间组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0044]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0045]图1为本专利技术非接触式PH值自动测试方法的流程图，本专利技术非接触式PH值自动测试方法，包括以下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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：将已知PH值液体与PH试剂混合均匀，等待混合液变色；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；将混合液RGB图像转化为HIS图像，具体为：将混合液RGB图像转化为HIS图像，具体为：将混合液RGB图像转化为HIS图像，具体为：将混合液RGB图像转化为HIS图像，具体为：其中，I表示光强度；S为饱和度；H为光波长，称为色相；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；分别计算出不同PH值图像对应的Z值，得到(Z
i
,PH
i
)，其中PH
i
表示PH值，Z
i
表示对应的组合计算值，将全部的(Z
i
,PH
i
)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；将待检测液体与PH试剂混合均匀，等待混合液变色；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。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...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔凯，马振予，于海利，杨海霞，高亭，王爽，于洋，
申请(专利权)人：济南高新科技成果转化经纪有限公司，
类型：发明
国别省市：