[发明专利]一种扩大在线水质检测量程的水样稀释系统和方法

权利要求书

1.一种扩大在线水质检测量程的水样稀释系统，其特征在于，包括溢流瓶、采样泵、稀释水泵、三通、混合单元、混合泵和控制单元；

所述溢流瓶贮存待检测水样，所述采样泵的进口连接所述溢流瓶的出口，所述采样泵的出口与所述稀释水泵的出口分别与所述三通的两个进口连接，所述三通的出口连接所述混合单元的进口，所述混合单元的出口连接所述混合泵的进口，所述混合泵的出口和所述溢流瓶的溢流口均连接喇叭口排水管，所述混合泵用于混合和排放稀释水样；所述混合单元中的稀释水样由在线水质仪表进行在线检测；所述混合泵通过鼓泡方式对所述混合单元中的稀释水样进行混合；

所述控制单元通过数据线缆与所述采样泵、所述稀释水泵、所述混合泵连接；所述控制单元分别控制所述采样泵、所述稀释水泵的开启、关闭和运行时间；所述控制单元控制所述混合泵正转和反转的开启、关闭，并控制所述混合泵正转和反转的运行时间；

所述控制单元与所述在线水质仪表连接，所述控制单元向所述在线水质仪表发出检测信号，使所述在线水质仪表测定所述混合单元的水样浓度；所述控制单元采集所述在线水质仪表所测定的水样浓度，与所述控制单元所设定的在线水质仪表检出限范围相比较作出判断，并根据判断结果控制所述采样泵、所述稀释水泵的运行时间；

通过控制单元控制采样泵和稀释水泵运行时间实现按比例稀释水样，然后通过混合泵在混合单元中稀释水样，测定结束后混合泵排放稀释水样，当按一定倍数稀释后所测结果依然超出检出限，则系统自动扩大稀释倍数；

基于上述扩大在线水质检测量程的水样稀释系统实现的水样稀释方法，具体包括如下步骤：

(1)所述控制单元控制所述采样泵运行a秒，使水样通过所述三通进入所述混合单元；

(2)所述控制单元向所述在线水质仪表发出检测信号，使所述在线水质仪表测定所述混合单元中的水样浓度；

(3)所述控制单元控制所述混合泵开启排液功能，所述混合泵排出所述混合单元中的水样；

(4)所述控制单元采集所述在线水质仪表所测定的水样浓度，并判断水样浓度是否在所述控制单元设定的在线水质仪表检出限[0，F]内；若水样浓度在在线水质仪表检出限[0，F]内，则执行步骤(1)；若水样浓度超出在线水质仪表检出限[0，F]，即执行步骤(5)；

(5)所述控制单元控制所述采样泵运行a_m秒，使水样通过所述三通进入所述混合单元；

(6)所述控制单元控制所述稀释水泵运行b_m秒，使稀释水通过所述三通进入所述混合单元；

a、a_m、b_m满足如下关系式：

a_m×Q₁+b_m×Q₂＝a×Q₁；

其中，a为步骤(1)的所述采样泵的运行时间，a_m为步骤(5)的所述采样泵的运行时间，Q₁为所述采样泵的流量，b_m为步骤(6)的所述稀释水泵的运行时间，Q₂为所述稀释水泵的流量；n_m为稀释倍数，取n₀＝1；m的起始值为1，当m＝1时，n₁＝5；当m≥2时，n_m＝2n_m-1；

(7)所述控制单元控制所述混合泵开启混合功能c秒，通过鼓泡方式对所述混合单元中的水样和稀释水进行混合；

(8)所述控制单元控制所述混合泵等待d秒，同时所述控制单元向所述在线水质仪表发出检测信号，使所述在线水质仪表测定所述混合单元中的稀释水样浓度；

(9)所述在线水质仪表测定结束后，所述控制单元控制所述混合泵开启排液功能，所述混合泵排出所述混合单元中的稀释水样；

(10)所述控制单元采集所述在线水质仪表所测定的稀释水样浓度，并与所述控制单元所设定的在线水质仪表检出限范围相比较，根据比较结果分为以下三种情况：

A.若所述控制单元判断稀释水样浓度超出在线水质仪表检出限[0，F]，系统自动继续稀释水样，令m＝m+1，执行步骤(5)；

B.若所述控制单元判断稀释水样浓度在[F*(n_m-1/n_m)，F]范围内，令m＝m，执行步骤(5)；

C.若所述控制单元判断稀释水样浓度在[0，F*(n_m-1/n_m))范围内，当m≥2时，令m＝m-1，执行步骤(5)；当m＝1时，执行步骤(1)。