[发明专利]单波长测量泥沙装置及其测量方法

权利要求书

1.一种单波长测量泥沙装置，其特征在于，包括：外壳（1）、单波长光源（2）、比色皿仓（3）、探测器（4）、显示面板（5）、电源（6）、单片机（7）；比色皿仓（3）固定在外壳（1）内部中间；单波长光源（2）与探测器（4）分别固定在比色皿仓（3）两侧，相对设置；显示面板（5）固定在外壳（1）表面上部，电源（6）与单片机（7）固定在外壳（1）内部下方；单片机（7）通过导线分别与单波长光源（2）、探测器（4）、显示面板（5）、电源（6）相连。

2.根据权利要求1所述的一种单波长测量泥沙装置，其特征在于：单波长光源（2）为具有5-20nm光谱宽度的单色LED。

3.根据权利要求1所述的一种单波长测量泥沙装置，其特征在于：探测器（4）采用带通滤波片封装，其带通波段对应单波长光源（2）的波段范围。

4.一种单波长测量泥沙装置的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将圆筒型取样桶预置在待测点河底，，取样桶直径为D、高为H，取样桶上边沿与河底表层泥沙面齐平，经过T小时后取出取样桶，沥干其内部的水分，然后再用烘干机去除水分，得到烘干的泥沙标本；

（2）将经过烘干的泥沙标本，分别取1g，2g，3g，4g，5g，6g，每瓶加水配成1000ml的混合溶液共6瓶，分别贴上标签以备实验测量；

（3）采用紫外可见分光光度计测量上述6种不同浓度泥沙溶液的吸光度，得到泥沙混合溶液的光谱图；

（4）分析上述6组光谱图，得到吸光度没有突变扰动的n个优化测量区间；

（5）分别计算n个优化测量区间与6个浓度的线性相关系数R，得到一个相关系数最大的最优测量区间，并得到泥沙含量NS与吸光度X的关系式NS=a*X+b，其中，a、b为计算得到的每个区间的泥沙含量NS与吸光度X间的线性系数；

（6）针对最优测量区间，采用对应波长的LED光源进行单波长吸光度测量，间隔时间t测量待测水样3次或3次以上；

（7）对待测水样的单波长测量结果进行优化处理，具体算法是：去掉最大值与最小值，如果剩余值的个数仍大于等于3，继续去掉最大值与最小值，直至剩余值的个数为2或1；

（8）剩余值的个数为1时，直接将此值代入关系式NS=a*X+b，得到泥沙含量的最终输出结果；

（9）剩余值的个数为2时，将此两个值取平均代入关系式NS=a*X+b，得到泥沙含量的最终输出结果。

5.根据权利要求4所述的一种单波长测量泥沙装置的测量方法，其特征在于：取样时间T的范围在1到100小时之间。

6.根据权利要求4所述的一种单波长测量泥沙装置的测量方法，其特征在于：紫外可见分光光度计测量吸光度，其光谱波长取值范围在200nm—1100nm区间任意课设。

7.根据权利要求4所述的一种单波长测量泥沙装置的测量方法，其特征在于：所述n的范围为3-10。

8.根据权利要求4所述的一种单波长测量泥沙装置的测量方法，其特征在于：所述时间间隔t的取值范围为0.03-3秒。