专利名称：用于确定水分析设备的条件指示符的方法
技术领域：
本发明涉及用于确定水分析设备的条件指示符的方法。
背景技术：
水分析设备用于水中(例如废水或饮用水中)的一种或一种以上分析物的定性和 定量确定。可将水分析设备配置为用于个别测量的所谓的化验室设备或配置为用于准连续 测量的处理设备。现有技术水分析设备不提供或仅提供不充分的关于分析设备的技术条件的信息， 使得不能容易地判断分析设备的健康状态或由分析设备供应的测量值的可信赖度。
发明内容
鉴于此，本发明的目的是提供一种用于确定水分析设备的条件指示符的方法，其 以条件指示符的形式供应关于分析设备的整体条件的信息。根据本发明，使用具有技术方案1所述特征的方法来实现所述目的。根据本发明的方法，提供以下方法步骤来确定分析设备的条件指示符针对水分析设备的至少两个不同技术参数确定一个相应参数值，针对所有参数，分别相对于相关联参数参考值确定所述参数值的偏差值，针对所有参数，分别使用参数特定偏差相关函数从所述偏差值确定一个相应的偏 差相关值，所述函数彼此不同，以及使用指示符函数从所确定的所有偏差相关值计算条件指示符。首先，针对分析设备的若干技术参数来确定对应的参数值，例如，通过分析设备中 的空气湿度传感器来确定空气湿度值，或可确定光度计辐射源的功率消耗值、擦拭器的位 置值、擦拭器摆动计数器的计数值等。其后，针对每一确定的参数值而相对于相关联的参数参考值来确定相对或绝对的 偏差值。所述参考值可例如为相应参数的理想值。所述偏差值指示参数值与参考值的绝对 或相对偏差。偏差值本身不会针对分析设备的功能性或测量值的质量来提供偏差与理想值 的相关度的直接指示。在已针对所有相关参数确定了偏差值之后，使用相应的参数特定函数针对每一参 数确定偏差相关值。在至少两个参数的情况下，用于这两个参数中每一者的函数必须彼此 不同。此函数相对于分析设备的功能性或测量值的质量而建立偏差值与其相关性之间的关 系。举例来说，分析设备的外壳中的空气湿度值与理想值的微小偏差可产生1.0的偏差相 关值，而实质上更大的偏差可突然产生0. 3的偏差相关值。对于例如受亮度控制的光度计 光源的功率消耗也是如此，其将在达到阈值时导致偏差相关值的剧烈变化。在擦拭器的情 况下，所述擦拭器将在每次分析之前将测量窗擦拭干净而清除残余物，在所尝试的擦拭可 紧接在阻挡之后成功重复的情况下，例如仅单个擦拭器摆动的阻挡可产生例如1.0的不变 偏差相关值。如果阻挡还在重复的尝试时发生，那么偏差相关值可能降低到例如0.8。在所描述的实例中，1.0的偏差相关值表征最佳条件，且0. 0的值表征非常差的条件。最后，使用指示符函数从相关参数的偏差相关值来计算条件指示符，所述指示符 可例如为设备条件指示符或测量值质量指示符。用于确定设备条件指示符的指示符函数可 相对于参数“空气湿度”的重要性而实质上不同于用于确定测量值质量指示符的指示符函 数。举例来说，分析设备的外壳中的高空气湿度对于设备条件指示符来说可为较重要的，因 为其将暗示外壳中的泄漏，而其对于测量质量参数来说仅为次要，因为其对测量值的可靠 性没有直接影响。使用上文所述的方法，可产生用于分析设备的条件指示符，其表示关于测量设备 的特定方面的重要信息。对于未受过训练且没有经验的用户来说，此条件指示符具备关于 分析设备的特定方面的信息，而不需要此类用户具有复杂的专业知识。优选的是，所述指示符函数包含用于多个偏差相关值的算术平均值的项。指示符 函数特别优选包含含有所有偏差相关值中最小者与所有其它偏差相关值的算术平均值相 乘的项次。根据优选实施例，通过贮存器中的试剂量传感器、设备外壳中的湿度传感器、驱动 电动机的电动机电流传感器、光度计光源的功率传感器、擦拭器叶片摆动计数器、擦拭器叶 片阻挡传感器、擦拭器叶片位置传感器和/或驱动电动机旋转计数器来确定参数。
图1为实施用于确定条件指示符的方法的水分析设备。
具体实施例方式在本例子中，图中所说明的水分析设备10是设计为液浸式探头的过程分析设备。 分析设备10包括传感器单元12，其中布置有多个传感器SI、S2、S3。传感器S1是传感器单元12的外壳中的湿度传感器，其测量传感器单元外壳内的 空气湿度且其在操作时浸没在水中。如果外壳内的空气湿度超过特定极限值，那么可假定 外壳中的泄漏，泄漏在长期运行后可能导致实质性的麻烦和对传感器单元12或分析设备 10的损坏。因此，由湿度传感器确定的空气湿度是实质上包含在对设备的条件的陈述中的 参数。传感器S2是擦拭器位置传感器，其指示擦拭传感器单元12的传感器窗的擦拭器 的擦拭器位置。擦拭器位置传感器可确定擦拭器的确切位置或确定擦拭器在特定位置处的 存在。使用擦拭器位置传感器可确定擦拭器是否被阻挡，且可与对应的计数器组合地对擦 拭摆动的数目进行计数。由于擦拭器有效擦去测量窗影响了测量结果的质量，所以关于擦 拭器阻挡或擦拭器磨损的信息对于对测量值质量的总体陈述来说是相关的。传感器S3是光源功率传感器，其指示受亮度控制的光度计光源的电功率要求。每 个光源(即使是LED)由于操作而老化。老化常常具体表现在，对于恒定的光输出，老化的 光源需要比光源在其较新时候所需的电功率更多的电功率。在功率要求改变的情况下，光 源的发射光谱也可能改变，借此可能损害测量值质量。因此，由光源功率传感器供应的信息 具体包含在设备条件中，但也可包含在测量值质量中。所提供的其它传感器可为检测对应的贮存器中的相应试剂的液面的试剂量传感器。此外，擦拭器的驱动电动机可具备对电动机的旋转数目进行计数的传感器，进而直接测 量电动机的磨损。电动机电流传感器可提供关于驱动电动机和/或擦拭器的更多信息。电 动机电流传感器也可用作擦拭器阻挡传感器，可用其来检测擦拭器的阻挡。基本上，可在确 定测量值质量指示符和/或外壳条件指示符中包含来自任何种类分析设备的传感器的信 肩、o将由传感器SI、S2、S3确定的参数值pSl、pS2、pS3供应到微处理器16，且与计算 �？镈1、D2、D3中的参数参考值进行比较。通过计算与相应参数参考值的差或通过除以相 应的参数参考值来实现所述比较。以此方式，针对每一传感器S1、S2、S3或每一参数来确定 偏差值dSl、dS2、dS3，所述偏差值被供应到计算�？榈牡诙�。在空气湿度传感器供应相对空气湿度值的实例中，参考值可例如为0%空气湿度 的理想值。可通过计算差或通过除法来实现偏差值确定。举例来说，可通过参数值与参考 值之间的差作为分子且参考值作为分母的商来确定偏差值。在擦拭位置传感器供应关于擦拭器阻挡的信息的实例中，参考值可例如为4。可随 后相对于上4次擦拭循环尝试从实际擦拭循环的数目得到偏差值，且因此产生介于4/4与 0/4之间的值。在第二计算�？�18中，针对每一参数使用参数特定偏差相关函数fSl、fS2、fS3从 偏差值dSl、dS2、dS3确定偏差相关值ySl、yS2、yS3。归因于偏差相关函数，具体来说，可认 为与理想值的较小的可忽略偏差或与极限值的较大偏差评等为具有非常小的相关性。一般 来说，偏差相关函数对于每一参数都不同，且可例如指示从0. 1到1. 0的范围中的偏差相关 值，其中值1. 0指示理想条件，且0. 0指示非常差的条件。具体来说，条件指示符I在计算模块18中被个别化。如果将针对相同的分析设备 10确定若干不同的条件指示符I，那么计算�？�18之前的处理分裂为两个或两个以上分 支，其中具体来说，相应的偏差相关函数fSl、fS2、fS3彼此不同。指示符函数fl可例如为多项式，其中给予偏差相关值不同大小的因子。举例来 说，可将设备条件指示符或测量值质量指示符产生为条件指示符。尽管例如空气湿度和电 动机的旋转数目在用于设备条件的指示符函数中持有较大的权数，但其在用于测量值质量 的指示符函数中的相对项中可忽略。优选的是，指示符函数fl是最小偏差相关值ySl、yS2、yS3与其它偏差相关值ySl、 yS2、yS3的算术平均值的乘法。其后，可将条件指示符I输出到显示器14或计算机以用于对条件指示符I进行进 一步处理。如果需要的话，在条件指示符I超过极限值的情况下，计算机可实现分析设备中 的对应测量。指示符函数可例如采用以下形式I = min fSi x( E fSi-min fSi)/(max(i)-1)其中fSi是相应的偏差相关函数fSl_fS3。偏差相关函数fSi可例如采用以下形式fSi = (1-start)x(1-dSi)n+start其中dSi是偏差值(151、(152、(153，且值“计￡1汁”和11确定曲线的形态。虽然已参考本发明的特定说明性实施例描述和说明了本发明，但不希望将本发明限于那些说明性实施例。所属领域的技术人员将认识到，在不脱离由所附权利要求书界定 的本发明的真实范围的情况下，可作出变化和修改。因此，希望所有此类变化和修改在属于 所附权利要求书及其等效物的范围内时包含在本发明内。
权利要求
一种用于确定水分析设备(10)的条件指示符的方法，其特征在于，包括以下方法步骤针对所述水分析设备(10)的至少两个不同技术参数确定一个相应参数值pS1、pS2、pS3；针对所有参数，分别相对于相关联参数参考值确定所述参数值pS1、pS2、pS3的偏差值dS1、dS2、dS3；针对所有参数，分别使用参数特定偏差相关函数fS1、fS2、fS3从所述偏差值dS1、dS2、dS3确定一个相应的偏差相关值yS1、yS2、yS3，所述函数彼此不同，以及使用指示符函数fI从所确定的所有偏差相关值计算所述条件指示符I。
2.根据权利要求1所述的用于确定水分析设备(10)的条件指示符的方法，其特征在 于，所述指示符函数Π包含用于多个偏差相关值ySl、yS2、yS3的算术平均值的项次。
3.根据权利要求2所述的用于确定水分析设备(10)的条件指示符的方法，其特征在 于，所述项包含所有偏差相关值ySl、yS2、yS3中的最小者与所有其它偏差相关值ySl、yS2、 yS3的所述算术平均值的相乘。
4.根据前述权利要求中任一权利要求所述的用于确定水分析设备(10)的条件指示符 的方法，其特征在于，所述条件指示符I是设备条件指示符。
5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的用于确定水分析设备(10)的条件指示符 的方法，其特征在于，所述条件指示符I是测量值质量指示符。
6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的用于确定水分析设备(10)的条件指示符 的方法，其特征在于，所述水分析设备(10)是过程分析设备。
7.根据前述权利要求中任一权利要求所述的用于确定水分析设备(10)的条件指示符 的方法，其特征在于，由湿度传感器确定参数。
8.根据前述权利要求中任一权利要求所述的用于确定水分析设备(10)的条件指示符 的方法，其特征在于，由试剂量传感器确定参数。
9.根据前述权利要求中任一权利要求所述的用于确定水分析设备(10)的条件指示符 的方法，其特征在于，参数是驱动电动机的电动机电流。
10.根据权利要求9所述的用于确定水分析设备(10)的条件指示符的方法，其特征在 于，所述驱动电动机驱动用于擦拭测量窗的擦拭器。
11.根据前述权利要求中任一权利要求所述的用于确定水分析设备(10)的条件指示 符的方法，其特征在于，在已计算出所述条件指示符I之后，将其供应到另一设备组件。
全文摘要
本发明涉及一种用于确定水分析设备(10)的条件指示符的方法，其包括以下方法步骤针对所述水分析设备(10)的至少两个不同技术参数确定一个相应参数值pS1、pS2、pS3，针对所有参数，分别相对于相关联参数参考值确定所述参数值pS1、pS2、pS3的偏差值dS1、dS2、dS3，针对所有参数，分别使用参数特定偏差相关函数fS1、fS2、fS3从所述偏差值dS1、dS2、dS3确定一个相应的偏差相关值yS1、yS2、yS3，所述函数彼此不同，以及使用指示符函数fI从所确定的所有偏差相关值计算所述条件指示符I。
文档编号G01M19/00GK101839903SQ20101012941
公开日2010年9月22日 申请日期2010年3月5日 优先权日2009年3月6日
发明者乌尔利希·史密兹, 图恩·史崔佩尔, 托斯顿·席豪斯, 曼弗列德·巴特费尔德, 法兰克·汤玛士 申请人:哈希朗格有限公司
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