【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水体有机物污染检测，具体涉及一种溶液化学需氧量计算方法。
技术介绍
1、化学需氧量(cod,chemical oxygen demand)是以化学方法测量水样中被氧化的还原性物质的量，它是评价水体有机物污染程度的重要指标，常以符号cod表示。目前，cod检测的常用方法主要有重铬酸盐法、高锰酸钾法等。其中，重铬酸盐法和高锰酸钾法是最为经典的化学方法：使用过量的氧化剂(重铬酸盐、高锰酸钾)氧化处理待测水样，通过化学滴定反向测得水样中的有机物所消耗的氧化剂相对应的氧的质量浓度。前者适合生活污水以及工业废水等cod浓度较高的水样，而后者适合地表水、饮用水以及水产养殖用水等cod浓度较低且有机物易于氧化的水样。上述两种方法均存在试剂消耗量大、检测时间长、操作复杂、成本高、容易引起二次污染等问题。
2、近年来，分光光度法在cod检测中得到了普及。分光光度法基于朗伯比尔定律：溶液吸光度与特定离子浓度呈正相关。因此使用分光光度计测量吸光度即能够计算出相应浓度。以重铬酸盐法为例，首先在一定条件下采用过量重铬酸钾氧化待测水样的还原性物质，将六价铬离子还原为三价铬离子，然后在波长610nm处测定三价铬离子的吸光度，进而基于朗伯比尔定律计算三价铬离子的浓度，最后经换算求得待测水样的cod。分光光度法操作方便、取样量较少，适合水样的大批量分析，是目前被普遍采用的cod测定方法。不过由于仍需等待还原性有机物彻底氧化等原因，仍具有试剂消耗量大、检测时间长、二次污染等缺点。并且分光光度计结构复杂，体积庞大，成本较高，不便于携带及部署。
技术实现思路
1、为了解决上述
技术介绍
提出的技术问题，本专利技术旨在提供一种溶液化学需氧量计算方法，采集cod标准液显色反应后的颜色特征值作为训练集，建立颜色空间虚拟坐标系中相应的基准点，建立人工神经网络模型，预测待测溶液中化学需氧量，从而提高检测精度、试剂利用率，降低设备及维护成本，减少二次污染风险。
2、为了实现上述技术目的，本专利技术的技术方案为：一种溶液化学需氧量计算方法，包括下述步骤：
3、分别制备浓度为0.02mol/l的高锰酸钾溶液、浓度为2mol/l的氢氧化钠溶液；
4、将浓度为0.02mol/l的高锰酸钾溶液、浓度为2mol/l的氢氧化钠溶液加入不同化学需氧量的cod标准液中摇匀，其中高锰酸钾溶液与氢氧化钠溶液体积之比为不大于3:1，高锰酸钾溶液与cod标准液体积之比不大于1:5；
5、常温常压下，静置t分钟后，将检测光程设为5mm至25mm，提取反应后cod标准液的颜色特征值，该特征值表示为颜色空间系统中的多维空间向量集合；
6、将浓度为0.02mol/l的高锰酸钾溶液、浓度为2mol/l的氢氧化钠溶液加入待测溶液中摇匀，其中高锰酸钾溶液与氢氧化钠溶液体积之比为不大于3:1，高锰酸钾溶液与待测溶液体积之比不大于1:5；
7、常温常压下，静置t分钟后，将检测光程设为5mm至25mm，提取反应后待测溶液特征值，该特征值表示为颜色空间系统中的多维空间向量集合；
8、建立误差反向传播人工神经网络模型，以反应后cod标准液的颜色特征值、cod标准液对应的化学需氧量分别作为模型的输入值、输出值，对上述模型进行训练；
9、模型训练完成后，以反应后待测溶液的颜色特征值作为模型的输入值，对模型输出值进行预测；预测得到的模型输出值，即为待测溶液的化学需氧量。
10、有益效果：与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下有益的技术效果：
11、本专利技术提出一种基于机器视觉的化学需氧量计算方法，通过选择特定试剂组份、反应过程、反应时间、检测光程，实现了对于溶液化学需氧量的精确计算。改进以往重铬酸盐法、高锰酸钾法等cod检测方法，无需使用过量氧化剂氧化全部还原性物质，而是将定量氧化剂加入过量还原性物质，通过反应后cod标准液颜色在颜色空间内的特征值向量及化学需氧量，训练误差反向传播人工神经网络模型，定量计算待测溶液的化学需氧量。本专利技术所述方法提高了检测精度和试剂利用率，降低朗伯比尔定律中传统多元线性拟合方法所导致的精度误差，减少光源及检测光程的特殊要求，降低设备及维护成本，减少了传统方法可能造成的二次污染及治理成本。本专利技术可兼容cie lab、luv、lch、yxy、cmyk、s-rgb、hex等多种颜色空间系统，具有较高的平台兼容性和通用性。
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1.一种溶液化学需氧量计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种溶液化学需氧量计算方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：傅晓，王鹏飞，常江雪，刘保彬，杨娟，
申请(专利权)人：江苏经贸职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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