[发明专利]一种水色识别装置及水色识别方法

说明书

本发明公开了一种水色识别装置及水色识别方法，包括水样采集仓、LED光源阵、光能量检测单元、数据传输单元、电源；所述水样采集仓为贮存待测水样的腔体，其一侧设有LED光源阵，另一侧设有光能量检测单元，所述LED光源阵包括若干发光波长不同的单色LED，LED光源阵发出的光线穿过水样采集仓中的水样为光能量检测单元所接收。本发明采用多个发光波长不同的单色LED组成LED光源阵作为光源，使特异波长的单色光逐次穿过被检测的水样，得到特异波长的单色光的透光率数值，从而识别水色，极大的提高了水色检测效率和准确性。

技术领域

本发明属于传感器技术领域，具体涉及一种水色识别装置及水色识别方法。

背景技术

影响自然界水体颜色的物质主要包括浮游生物（如绿藻门、蓝藻门、黄藻门、硅藻门、原生动物等）、悬浮非生物颗粒等，这些物质对不同波长的光的吸收具有特异性，从而导致水体呈现出不同的颜色。有经验的水产养殖技术人员，通过现场观察即可判断不同水色代表的养殖水体现状和主要存在的问题。因此，观察养殖水体，明辨优劣水色对水质的管理维护和调理在养殖生产中显得尤其重要。但是，仅凭技术人员的观察还不足以准确识别水色，需要利用相应的识别传感器进行配合，如同我国大多数行业的现状，对于行业的底层核心技术的水色识别传感器却鲜有企业开展深入研发工作。

申请号为201520999508.7中国发明专利公开了一种快速水色检测专用装置，包括检测棒，所述检测棒底部开设有凹槽，所述凹槽的内侧壁上设有可调光源与光强度传感器，所述可调光源的光强为恒定值、频率为变化值，所述光强度传感器经设置在检测棒上的光电转换器、电线与手持数据接收器电性连接。当本发明的检测棒放入水中后，凹槽内将自动填充满水体，利用可调光源发出不同频率、不同波长的光，光强度传感器接收到经凹槽内被测水体吸收的光强，测算出被测水体的水色，从而减小目测水色造成的误差，更精确、智能、快速的测算出水体水色，整个装置结构简单且成本低廉。

申请号为201721256379.8中国发明专利公开了一种渔业水体水色识别传感器，通过水体水色的量化识别，避免通过人眼观察判断的主观性及不确定性；且所述渔业水体水色识别传感器的底面是平滑的，容易去除污物，可有效保证颜色检测器的测量效果；采用低功耗设计，结合太阳能模组应用，可以确保设备长时间稳定工作；所测量的参数可以及时传输至手机中，结合手机应用或平台的分析，输出水色分析结果和调水建议信息；其输出结果作为一种量化的数据信息，有利于技术人员做出更加合理的调水方案。

申请号为201521079898.2中国发明专利公开了一种水色识别装置，应用于水产养殖领域，在池水中抽取待测水样，利用光源照射待测水样，通过颜色识别模块对待测水样进行识别，获取待测水样的水色值，并通过显示模块直接显示，对于养殖户而言，操作简单，结果直观。

申请号为201721256847.1中国发明专利公开了一种基于窄带物联网的水色识别装置，其包括水色识别浮体本体和设在所述水色识别浮体本体内部的硬件控制板，所述硬件控制板包括颜色传感器、NB-IOT通讯模组和微控制器单元。本发明通过颜色传感器来量化识别水体水色，避免通过肉眼观察判断的主观性及不准确性；且水色识别装置的底面是平滑的容易擦除污物，颜色传感器与水面始终保持合理的测量距离，测量结果更加准确

上述专利的识别传感器装置构架大同小异，都是通过发射复合光线作为检测光线，由色彩识别电子元件按照RGB标准来识读色彩差异。但是复合光线中混合有多种波长的光，只有读取水体对关键特异波长的光的吸光度才能准确识别水色，而普通的检测装置无法准确检测该数据，从而使得现有技术中这种粗放构架并不足以对水体颜色进行有指导意义的检测，更难以判断是何种物质导致了水体呈现的颜色。实验室用光谱仪可以准确检测水中物质的吸收光谱，但是这类装置成本不菲，一般仅在科研勘测中有应用，而在渔业、养殖业中难以大规模推广应用，也无法做到对水色的实时监测。

发明内容