[发明专利]一种基于平面电极阵列的水质电导率检测方法

权利要求书

1.一种基于平面电极阵列的水质电导率检测方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

S101：设计基于平面电极阵列结构的水质电导率检测传感器；所述传感器包括三组不同电极常数的测量电极对和测量电极对对应的参考电阻；

所述三组不同电极常数的测量电极对分别为低电极常数测量电极对、中电极常数测量电极对和高电极常数测量电极对；

S102：利用所述传感器进行目标水体的水质电导率检测，分别得到三组不同电极常数的测量电极对测量的水质电导率及其对应的权重系数，即低水质电导率及其权重系数、中水质电导率及其权重系数和高水质电导率及其权重系数；

S103：根据三组不同电极常数的测量电极对测量的水质电导率及其对应的权重系数，计算得到目标水体最终的水质电导率。

2.如权利要求1所述的基于平面电极阵列的水质电导率检测方法，其特征在于：步骤S102中，所述低水质电导率的范围为[C₀,C₁)；所述中水质电导率的取值范围为[C₁,C₂)；所述高水质电导率的取值范围为[C₂,C₃)；其中C₀-C₃均为预设值，且C₀C₁C₂C₃。

3.如权利要求2所述的基于平面电极阵列的水质电导率检测方法，其特征在于：步骤S101中，所述三组不同电极常数的测量电极对的电极常数由电极对的形状决定，其计算公式如式(1)：

式(1)中，κ为电极常数，s为电极对之间的间距，w为电极宽度，N为电极总数；L为电极长度；K为第一类完全椭圆积分，其计算式如式(2)：

式(2)中，k由电极形状确定，t为积分项，dt为微元项。

4.如权利要求3所述的基于平面电极阵列的水质电导率检测方法，其特征在于：步骤S102中，所述权重系数，其计算公式如式(3)所示：

式(3)中，σ为三组不同电极常数的测量电极对中任意一组实测的水质电导率；C_C为对应σ的电极常数的测量电极对的中心电导率，其计算公式如式(4)：

式(4)中，C_H为对应σ的电极常数的测量电极对测量电导率量程的最大值，C_L为对应σ的电极常数的测量电极对测量电导率量程的最小值。

5.如权利要求4所述的基于平面电极阵列的水质电导率检测方法，其特征在于：步骤S101中，所述测量电极对对应的参考电阻，其阻值计算公式如式(5)所示：

式(5)中，R_r为参考电阻阻值。

6.如权利要求5所述的基于平面电极阵列的水质电导率检测方法，其特征在于：步骤S101中，所述三组不同电极常数的测量电极对和测量电极对对应的参考电阻均为串联关系，且所述三组不同电极常数的测量电极对的两端均分别设置有外加电压V₁、V₂。

7.如权利要求6所述的基于平面电极阵列的水质电导率检测方法，其特征在于：步骤S102中，测量电极对所测得的水质电导率公式如式(6)所示：

8.如权利要求7所述的基于平面电极阵列的水质电导率检测方法，其特征在于：步骤S103中，目标水体最终的水质电导率计算公式如式(7)所示：

式(7)中，i为不同电极常数测量电极对的组编号；β_i为第i组电极常数测量电极对测量得到的水质电导率的权重系数，其计算公式为式(3)；σ_i为第i组电极常数测量电极对测量得到的水质电导率，其计算公式为式(6)。