技術文章
TECHNICAL ARTICLES溫度波動是 UV 法 COD 監測的重要干擾因素,傳統溫度補償多依賴簡單線性校正,難以適應復雜水質場景,近年來創新溫度補償技術通過多維度優化,顯著提升了溫度適應能力,核心應用如下:
智能動態補償模型
傳統線性補償的局限性:傳統方法基于單一校正系數(COD 校正 = COD 實測 × (1 + k×ΔT)),未考慮水質成分(如有機物種類、濁度)對溫度敏感性的影響,在復雜水質(如工業廢水)中誤差較大(可達 ±15%)。
創新方案:構建 “水質 - 溫度" 雙變量動態補償模型。通過實驗采集不同水質(如市政污水、化工廢水、地表水)、不同溫度(5-40℃)下的 COD 測量數據,建立多維回歸方程:COD 校正 = a×COD 實測 + b×ΔT + c×(COD 實測 ×ΔT),其中 a、b、c 為針對特定水質的校正系數。儀器通過內置水質識別算法(基于濁度、pH 等輔助參數)自動匹配對應的校正系數,實現不同水質場景下的精準補償,誤差可降至 ±5% 以內。
光學系統恒溫閉環控制
傳統恒溫的不足:傳統恒溫模塊僅對流通池進行溫度控制,未考慮光源、檢測器等光學元件的溫度漂移(如 LED 光源光強隨溫度升高而下降,每升高 10℃光強降低約 5%)。
創新設計:采用 “全光學系統恒溫" 技術,將光源、單色器、流通池、檢測器集成在恒溫艙內,通過 PID 閉環控制(精度 ±0.1℃)維持艙內溫度穩定在 25℃。同時,內置溫度傳感器實時監測各光學元件溫度,當局部溫度偏離設定值時,啟動微型散熱風扇或加熱片進行微調,確保整個光學路徑的溫度一致性,減少因元件溫度差異導致的測量偏差。
深度學習補償算法
技術原理:通過深度學習訓練溫度補償模型。收集大量實際監測數據(包含溫度、COD 實測值、實驗室標準值、水質參數等),構建訓練數據集;采用 LSTM(長短期記憶網絡)算法學習溫度與 COD 測量誤差的非線性關系,模型輸入為當前溫度、溫度變化率、水質參數,輸出為補償值。
優勢:無需人工推導校正公式,能自動適應復雜多變的實際水質場景(如季節交替導致的水質成分變化),補償精度隨數據積累不斷提升。某試點應用顯示,采用深度學習補償后,溫度波動 ±10℃范圍內的 COD 測量誤差從 ±12% 降至 ±3%。