一种超声波溶液固含量检测装置及方法与流程

1.本发明属于固含量检测技术领域，具体而言，涉及一种超声波溶液固含量检测装置及方法。


背景技术：

2.固体含量浓度的准确测量对于许多工业制造环节(如制粒、湿法碾磨和结晶等)的监测、控制和放大有着非常重要的意义。在最近的一些研究中，红外吸收光谱、图像分析、超声波谱等是最常用的快速测量固体浓度的方法。但是，除超声波谱方法以外的方法都存在一个共同的缺点即不易用于高浓度下的测量。而超声在测量高浓度的样品时，不需要稀释。最大可能的保持了样品的原始状态，避免了因稀释而改变样品的原貌，如稀释导致团聚相分离或者污染样品，从而使测量的结果更加接近实际情况。
3.超声波谱法主要利用超声的衰减谱。利用换能器接收通过测量区域的超声波，经过获得的信号频谱分析获得衰减谱，再根据相应的理论即可以从得到的衰减谱中得到浓度的值。但目前超声波谱法测固含量存在以下问题：一、超声波信号的速度谱和衰减谱受温度的影响较大，虽然可用一个简单的经验公式将温度对衰减谱进行修正，但往往偏差比较大；二、超声衰减波谱在固含量较高的体系中衰减很快，需要不断提高信号的强度来维持接收信号，从而导致信号处理的困难。
4.由此可见，传统的固体含量浓度测量方法存在固含量检测精度不高的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提出一种超声波溶液固含量检测装置及方法，可以解决固含量检测精度不高的问题。
6.本发明是这样实现的：
7.本发明的第一方面提供一种超声波溶液固含量检测装置，包括超声波探头、温度传感器、信号处理器和计算机，其中，所述超声波探头的表面一侧开设有凹槽，所述凹槽底部设置有反射面，所述反射面的顶面为抛光镜面；所述反射面的底面为粗糙面；所述凹槽的顶部设置有用于向溶液样品发射和接收超声波的超声波换能器；所述温度传感器设置于所述超声波换能器的上方，用于采集溶液样品的温度；所述信号处理器分别与所述超声波换能器、所述温度传感器和所述计算机电连接，用于采集所述超声波换能器采集到的超声波信号和所述温度传感器采集到的温度信号，并对所述超声波信号和所述温度信号进行滤波，放大，转换为数字信号，发送至所述计算机；所述计算机用于对所述数字信号进行处理，得到溶液样品的浓度信息。
8.所述超声波换能器设置有超声波变幅杆，可以配合超声波换能器改变超声波振动幅度，且所述超声波换能器通过线缆与所述信号处理器连接，将信号传输给信号处理器，通过信号的转换与处理，可以实时在线获得准确的固含量；反射面的顶面越光滑，其反射的超声波信号就越强；反射面的底面上设置有三角线槽、波浪线槽、十字线槽等结构，可以使得
超声波进行漫反射从而减少甚至消除其对反射信号的干扰；超声波换能器发射的超声波穿过的溶液样品后到达反射面，其中大部分的超声波经反射面反射后再穿过溶液样品被超声波换能器接收，小部分的超声波会透过反射面的顶面到达反射面的底面，由于底面的粗糙设计，使得超声波信号向四周不同方向漫反射，减小其对正面反射回去的超声波信号的影响，从而可以提高信号的精度；该超声波溶液固含量检测装置整体的结构简单，易于操作，可实现在线测量，适合用于实验室和生产中对固体浓度测量要求。
9.在上述技术方案的基础上，本发明的一种超声波溶液固含量检测装置还可以做如下改进:
10.其中，所述超声波探头的外侧具有防水外壳，所述防水外壳采用耐腐蚀金属材料制成。
11.所述耐腐蚀金属为不锈钢、哈氏合金、铌钽合金、钛合金和锆合金中的一种；通过设置的防水外壳使得超声波探头能够在水中或其他液体中直接使用。
12.进一步的，还包括液位传感器，所述液位传感器与所述信号处理器电连接，所述液位传感器设置于防水外壳的侧壁上，用于检测所述超声波换能器没入溶液样品的深度。
13.设置的液位传感器有利于测量不同深度位置的溶液样品的固体浓度，便于对溶液在不同深度的固体浓度的测量和分析。
14.本发明的第二方面提供一种超声波溶液固含量检测方法，采用如上所述的一种超声波溶液固含量检测装置，其中，包括以下步骤：
15.s10：将所述超声波探头插入反应釜内，使所述超声波换能器和所述温度传感器没入反应釜内部的溶液样品中；
16.s20：所述超声波换能器向所述溶液样品发射超声波并接收反射回的所述超声波信号；所述温度传感器检测所述溶液样品的温度信号；
17.s30：所述信号处理器获取所述超声波信号、所述温度信号，并将所述超声波信号、所述温度信号转换成数字信号传递至所述计算机；
18.s40：所述计算机对接收到的所述数字信号进行处理，实时输出所述溶液样品的浓度。
19.通过该超声波溶液固含量检测方法，将温度作为一个变量利用神经网络建模方法的来建立模型，可以得到更为准确的浓度测量结果；同时解决了传统的利用超声波衰减的检测方式中，由于超声衰减波谱在固含量较高的溶液中衰减较快，需要不断提高信号的强度来维持接收信号，导致的信号处理困难的问题。
20.在上述技术方案的基础上，本发明的一种超声波溶液固含量检测方法还可以做如下改进:
21.进一步的，所述s20中“超声波换能器向所述溶液样品发射超声波并接收反射回的所述超声波信号”具体包括以下步骤：
22.第一步、所述信号处理器中的超声波发射装置产生超声脉冲信号并传递至所述超声波换能器；
23.第二步、所述超声波换能器向所述溶液样品发射超声波，并接收经所述反射面反射回的超声波。
24.进一步的，所述s30中“信号处理器获取所述超声波信号、所述温度信号，并将所述
超声波信号、所述温度信号转换成数字信号传递至所述计算机”具体包括以下步骤：
25.第一步、所述信号处理器中的超声波接收装置采集所述超声波换能器接收到的经所述反射面反射回的超声波信号；
26.第二步、所述信号处理器获取所述温度传感器测得的所述温度信号；
27.第三步、所述信号处理器将所述超声波信号、所述温度信号进行滤波、放大处理，并转换成数字信号传递至所述计算机。
28.进一步的，所述s40中“计算机对接收到的所述数字信号进行处理，实时输出所述溶液样品的浓度”具体包括以下步骤：
29.第一步、所述计算机结合所述数字信号，计算得到待测溶液的超声声速；
30.第二步、将所述超声声速、所述温度信号的数字信号传递至内置的浓度检测模型进行处理；
31.第三步、实时输出所述溶液样品的浓度。
32.进一步的，所述浓度检测模型的创建步骤如下：
33.第一步、利用温度传感器和超声传感器采集不同浓度溶液的温度信息、超声声速信息，将溶液在各个浓度下的所述温度信息和所述超声声速信息进行组合，作为数据集a；将所述溶液的浓度信息作为数据集b；
34.第二步、将所述数据集a中的数据随机等分为数据集a1和数据集a2；并将所述数据集b对应划分为数据集b1和数据集b2；
35.第三步、建立神经网络模型，以所述数据集a1作为训练输入数据，以所述数据集b1作为训练输出数据，对所述神经网络模型进行训练，得到所述浓度检测模型；
36.第四步、使用所述数据集a2和所述数据集b2验证所述浓度检测模型的准确性，若准确性高，则完成所述浓度检测模型的创建；若准确度低，则增大所述数据集a的数据量，返回所述第二步。
37.进一步的，所述“使用所述数据集a2和所述数据集b2验证所述浓度检测模型的准确性”具体包括以下步骤：
38.第一步、将所述数据集a2输入所述浓度检测模型中进行计算，得到数据集b3；
39.第二步、将所述数据集b3与所述数据集b2进行对比，当重合率不低于95％时，判定所述浓度检测模型的准确性高；否则，判定所述浓度检测模型的准确性低。
40.进一步的，所述“将所述超声声速、所述温度信号的数字信号传递至内置的浓度检测模型进行处理”的步骤具体为：
41.将所述超声声速、所述温度信号的数字信号作为新数据集a输入到所述浓度检测模型中进行计算，得到新数据集b，所述新数据集b为所述溶液样品的浓度。
42.与现有技术相比较，本发明提供的一种超声波溶液固含量检测装置及方法的有益效果是：第一方面，通过设置反射面，超声波透过反射面的顶面到达反射面的底面时，由于底面的粗糙设计，使得超声波信号向四周不同方向漫反射，减小其对正面反射回去的超声波信号的影响，从而可以提高信号的精度；该超声波溶液固含量检测装置整体的结构简单，易于操作，可实现在线测量，适合用于实验室和生产中对固体浓度测量要求；第二方面，该超声波溶液固含量检测方法，将温度作为一个变量利用神经网络建模方法的来建立模型，可以得到更为准确的浓度测量结果；同时解决了传统的利用超声波衰减的检测方式中，由
于超声衰减波谱在固含量较高的溶液中衰减较快，需要不断提高信号的强度来维持接收信号，导致的信号处理困难的问题。
附图说明
43.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
44.图1为本发明提出的一种超声波溶液固含量检测装置示意图；
45.图2为本发明提出的一种超声波溶液固含量检测装置的电连接示意图；
46.图3为本发明提出的一种超声波溶液固含量检测方法的流程图；
47.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
48.1、超声波探头；11、凹槽；12、反射面；13、超声波换能器；2、温度传感器；3、信号处理器；4、计算机；5、液位传感器。
具体实施方式
49.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
50.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
51.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
52.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
53.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
54.如图1-2所示，是本发明第一方面提供一种超声波溶液固含量检测装置，包括超声波探头1、温度传感器2、信号处理器3和计算机4，其中，超声波探头1的表面一侧开设有凹槽11，凹槽11底部设置有反射面12，反射面12的顶面为抛光镜面；反射面12的底面为粗糙面；
凹槽11的顶部设置有用于向溶液样品发射和接收超声波的超声波换能器13；温度传感器2设置于超声波换能器13的上方，用于采集溶液样品的温度；信号处理器3分别与超声波换能器13、温度传感器2和计算机4电连接，用于采集超声波换能器13采集到的超声波信号和温度传感器2采集到的温度信号，并对超声波信号和温度信号进行滤波，放大，转换为数字信号，发送至计算机4；计算机4用于对数字信号进行处理，得到溶液样品的浓度信息。
55.使用时，超声波换能器13向待测的溶液样品发射不同频率的超声波，超声波穿过的溶液样品后到达反射面12，大部分的超声波经反射面12反射后再穿过溶液样品被超声波换能器13接收，反射回的超声波信号通过线缆传递至信号处理器3，得到超声声速信号；与此同时，温度传感器2采集到待测区域溶液样品的温度，并将温度信号传递至信号处理器3；信号处理器3将超声声速信号、温度信号进行滤波、放大处理，并转换成数字信号传递至计算机4，计算机4对接收到的数字信号进行处理，得到待测区域溶液样品的浓度；其中，超声波换能器13可以选用汕头市创新科技电子有限公司的15w-40k换能器；温度传感器2可以选用热电阻温度传感器或热电偶温度传感器；信号处理器3可以选用深圳市植芯电子科技有限公司的pic33fj256gp710-i/pf数字信号处理器；计算机4可以选用通用型号的计算机。
56.其中，在上述技术方案中，超声波探头1的外侧具有防水外壳，防水外壳采用耐腐蚀金属材料制成。
57.使用时，超声波探头1与温度传感器2测量的是同一待测区域溶液样品。
58.进一步的，在上述技术方案中，还包括液位传感器5，液位传感器5与信号处理器3电连接，液位传感器5设置于防水外壳的侧壁上，用于检测超声波换能器13没入溶液样品的深度。
59.使用时，液位传感器5实时检测超声波换能器13位于溶液样品内的深度信号，并将深度信号传递至信号处理器3，经信号处理器3的滤波，放大后，转换为数字信号，发送至计算机4；计算机4对数字信号进行处理，作为当前测得的浓度信息的深度标记；其中，液位传感器5可以选用深圳市拓胜电子有限公司的tlc1a电容液位传感器。
60.如图3所示，是本发明第二方面提供一种超声波溶液固含量检测方法的流程图，采用如上述的一种超声波溶液固含量检测装置，其中，包括以下步骤：
61.s10：将超声波探头1插入反应釜内，使超声波换能器13和温度传感器2没入反应釜内部的溶液样品中；
62.s20：超声波换能器13向溶液样品发射超声波并接收反射回的超声波信号；温度传感器2检测溶液样品的温度信号；
63.s30：信号处理器3获取超声波信号、温度信号，并将超声波信号、温度信号转换成数字信号传递至计算机4；
64.s40：计算机4对接收到的数字信号进行处理，实时输出溶液样品的浓度。
65.其中，信号处理器3获取超声波信号、温度信号的同时，还获取液位传感器5测得的深度信号，将上述的信号一同进行转换处理并发送计算机4，计算机4对接收到的信号进行处理，实时输出当前深度下溶液样品的浓度。
66.进一步的，在上述技术方案中，s20中“超声波换能器13向溶液样品发射超声波并接收反射回的超声波信号”具体包括以下步骤：
67.第一步、信号处理器3中的超声波发射装置产生超声脉冲信号并传递至超声波换
能器13；
68.第二步、超声波换能器13向溶液样品发射超声波，并接收经反射面12反射回的超声波。
69.进一步的，在上述技术方案中，s30中“信号处理器3获取超声波信号、温度信号，并将超声波信号、温度信号转换成数字信号传递至计算机4”具体包括以下步骤：
70.第一步、信号处理器3中的超声波接收装置采集超声波换能器13接收到的经反射面12反射回的超声波信号；
71.第二步、信号处理器3获取温度传感器2测得的温度信号；
72.第三步、信号处理器3将超声波信号、温度信号进行滤波、放大处理，并转换成数字信号传递至计算机4。
73.进一步的，在上述技术方案中，s40中“计算机4对接收到的数字信号进行处理，实时输出溶液样品的浓度”具体包括以下步骤：
74.第一步、计算机4结合数字信号，计算得到待测溶液的超声声速；
75.第二步、将超声声速、温度信号的数字信号传递至内置的浓度检测模型进行处理；
76.第三步、实时输出溶液样品的浓度。
77.其中，计算机4结合数字信号，计算得到待测溶液的超声声速的步骤具体为：
78.通过比较超声波在去离子水中的声速以及在溶液样品中的信号，使用替代计算方法得到溶液样品的声速，公式如下：
[0079][0080]
式中：cs是超声波在溶液样品中的速度，cw是超声波在水中的速度，ts是超声波在溶液样品中传播的时间，tw是超声波在水中的传播时间；
[0081]
计算机4实时输出溶液样品的浓度的同时，还对当前测量的深度信息进行标注。
[0082]
进一步的，在上述技术方案中，浓度检测模型的创建步骤如下：
[0083]
第一步、利用温度传感器和超声传感器采集不同浓度溶液的温度信息、超声声速信息，将溶液在各个浓度下的温度信息和超声声速信息进行组合，作为数据集a；将溶液的浓度信息作为数据集b；
[0084]
第二步、将数据集a中的数据随机等分为数据集a1和数据集a2；并将数据集b对应划分为数据集b1和数据集b2；
[0085]
第三步、建立神经网络模型，以数据集a1作为训练输入数据，以数据集b1作为训练输出数据，对神经网络模型进行训练，得到浓度检测模型；
[0086]
第四步、使用数据集a2和数据集b2验证浓度检测模型的准确性，若准确性高，则完成浓度检测模型的创建；若准确度低，则增大数据集a的数据量，返回第二步。
[0087]
其中，将实际测量溶液样品的浓度的范围划分成n份，将实际测量溶液样品的温度范围划分成m份。可以确定建模所需要的测量数据点为n
×
m个，数据点的数量越多所建模型越精确，但是需要的时间则越长；
[0088]
本发明中的浓度检测模型使用一个带有10个节点的隐藏层来计算溶液样品的固体浓度，为防止过度拟合，采用了贝叶斯正则化算法和提前终止算法；其中，贝叶斯正则化算法是建立在贝叶斯概率模型的基础上的，一种基于贝叶斯概率框架的统计学习算法，其
将传统的机器学习方法与贝叶斯理论相结合，在机器学习中引入贝叶斯概率模型，有助于提高机器学习的准确性和效率；提前终止算法的原理是以历史任务在各step的中位数为阈值，若当前任务的表现低于当前step的阈值，则认为该任务产生最优结果的可能性较低，应该提前终止任务训练。提前终止算法可以提前终止掉性能不佳的任务，加速搜索过程，以优化时间和计算成本。
[0089]
进一步的，在上述技术方案中，“使用数据集a2和数据集b2验证浓度检测模型的准确性”具体包括以下步骤：
[0090]
第一步、将数据集a2输入浓度检测模型中进行计算，得到数据集b3；
[0091]
第二步、将数据集b3与数据集b2进行对比，当重合率不低于95％时，判定浓度检测模型的准确性高；否则，判定浓度检测模型的准确性低。
[0092]
进一步的，在上述技术方案中，“将超声声速、温度信号的数字信号传递至内置的浓度检测模型进行处理”的步骤具体为：
[0093]
将超声声速、温度信号的数字信号作为新数据集a输入到浓度检测模型中进行计算，得到新数据集b，新数据集b为溶液样品的浓度。
[0094]
具体的，本发明的原理是：超声波换能器13向待测的溶液样品发射不同频率的超声波，超声波穿过的溶液样品后到达反射面12，大部分的超声波经反射面12反射后再穿过溶液样品被超声波换能器13接收，反射回的超声波信号通过线缆传递至信号处理器3，得到超声声速信号；与此同时，温度传感器2采集到待测区域溶液样品的温度，并将温度信号传递至信号处理器3；信号处理器3将超声声速信号、温度信号进行滤波、放大处理，并转换成数字信号传递至计算机4，计算机4对接收到的数字信号进行处理，得到待测区域溶液样品的浓度。
[0095]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种超声波溶液固含量检测装置，包括超声波探头(1)、温度传感器(2)、信号处理器(3)和计算机(4)，其特征在于，所述超声波探头(1)的表面一侧开设有凹槽(11)，所述凹槽(11)底部设置有反射面(12)，所述反射面(12)的顶面为抛光镜面；所述反射面(12)的底面为粗糙面；所述凹槽(11)的顶部设置有用于向溶液样品发射和接收超声波的超声波换能器(13)；所述温度传感器(2)设置于所述超声波换能器(13)的上方，用于采集溶液样品的温度；所述信号处理器(3)分别与所述超声波换能器(13)、所述温度传感器(2)和所述计算机(4)电连接，用于采集所述超声波换能器(13)采集到的超声波信号和所述温度传感器(2)采集到的温度信号，并对所述超声波信号和所述温度信号进行滤波，放大，转换为数字信号，发送至所述计算机(4)；所述计算机(4)用于对所述数字信号进行处理，得到溶液样品的浓度信息。2.根据权利要求1所述的一种超声波溶液固含量检测装置，其特征在于，所述超声波探头(1)的外侧具有防水外壳，所述防水外壳采用耐腐蚀金属材料制成。3.根据权利要求2所述的一种超声波溶液固含量检测装置，其特征在于，还包括液位传感器(5)，所述液位传感器(5)与所述信号处理器(3)电连接，所述液位传感器(5)设置于防水外壳的侧壁上，用于检测所述超声波换能器(13)没入溶液样品的深度。4.一种超声波溶液固含量检测方法，采用如权利要求1～3任一项所述的一种超声波溶液固含量检测装置，其特征在于，包括以下步骤：s10：将所述超声波探头(1)插入反应釜内，使所述超声波换能器(13)和所述温度传感器(2)没入反应釜内部的溶液样品中；s20：所述超声波换能器(13)向所述溶液样品发射超声波并接收反射回的所述超声波信号；所述温度传感器(2)检测所述溶液样品的温度信号；s30：所述信号处理器(3)获取所述超声波信号、所述温度信号，并将所述超声波信号、所述温度信号转换成数字信号传递至所述计算机(4)；s40：所述计算机(4)对接收到的所述数字信号进行处理，实时输出所述溶液样品的浓度。5.根据权利要求4所述的一种超声波溶液固含量检测方法，其特征在于，所述s20中“超声波换能器(13)向所述溶液样品发射超声波并接收反射回的所述超声波信号”具体包括以下步骤：第一步、所述信号处理器(3)中的超声波发射装置产生超声脉冲信号并传递至所述超声波换能器(13)；第二步、所述超声波换能器(13)向所述溶液样品发射超声波，并接收经所述反射面(12)反射回的超声波。6.根据权利要求5所述的一种超声波溶液固含量检测方法，其特征在于，所述s30中“信号处理器(3)获取所述超声波信号、所述温度信号，并将所述超声波信号、所述温度信号转换成数字信号传递至所述计算机(4)”具体包括以下步骤：第一步、所述信号处理器(3)中的超声波接收装置采集所述超声波换能器(13)接收到的经所述反射面(12)反射回的超声波信号；第二步、所述信号处理器(3)获取所述温度传感器(2)测得的所述温度信号；第三步、所述信号处理器(3)将所述超声波信号、所述温度信号进行滤波、放大处理，并
转换成数字信号传递至所述计算机(4)。7.根据权利要求6所述的一种超声波溶液固含量检测方法，其特征在于，所述s40中“计算机(4)对接收到的所述数字信号进行处理，实时输出所述溶液样品的浓度”具体包括以下步骤：第一步、所述计算机(4)结合所述数字信号，计算得到待测溶液的超声声速；第二步、将所述超声声速、所述温度信号的数字信号传递至内置的浓度检测模型进行处理；第三步、实时输出所述溶液样品的浓度。8.根据权利要求7所述的一种超声波溶液固含量检测方法，其特征在于，所述浓度检测模型的创建步骤如下：第一步、利用温度传感器和超声传感器采集不同浓度溶液的温度信息、超声声速信息，将溶液在各个浓度下的所述温度信息和所述超声声速信息进行组合，作为数据集a；将所述溶液的浓度信息作为数据集b；第二步、将所述数据集a中的数据随机等分为数据集a1和数据集a2；并将所述数据集b对应划分为数据集b1和数据集b2；第三步、建立神经网络模型，以所述数据集a1作为训练输入数据，以所述数据集b1作为训练输出数据，对所述神经网络模型进行训练，得到所述浓度检测模型；第四步、使用所述数据集a2和所述数据集b2验证所述浓度检测模型的准确性，若准确性高，则完成所述浓度检测模型的创建；若准确度低，则增大所述数据集a的数据量，返回所述第二步。9.根据权利要求8所述的一种超声波溶液固含量检测方法，其特征在于，所述“使用所述数据集a2和所述数据集b2验证所述浓度检测模型的准确性”具体包括以下步骤：第一步、将所述数据集a2输入所述浓度检测模型中进行计算，得到数据集b3；第二步、将所述数据集b3与所述数据集b2进行对比，当重合率不低于95％时，判定所述浓度检测模型的准确性高；否则，判定所述浓度检测模型的准确性低。10.根据权利要求9所述的一种超声波溶液固含量检测方法，其特征在于，所述“将所述超声声速、所述温度信号的数字信号传递至内置的浓度检测模型进行处理”的步骤具体为：将所述超声声速、所述温度信号的数字信号作为新数据集a输入到所述浓度检测模型中进行计算，得到新数据集b，所述新数据集b为所述溶液样品的浓度。

技术总结
本发明提供了一种超声波溶液固含量检测装置及方法，属于固含量检测技术领域，该超声波溶液固含量检测装置包括超声波探头、温度传感器、信号处理器和计算机，超声波探头开设有凹槽，凹槽底部设置有反射面、顶部设置有超声波换能器；温度传感器设置于超声波换能器上方；信号处理器分别与超声波换能器、温度传感器、计算机电连接；该超声波溶液固含量检测方法包括以下步骤：将超声波探头插入反应釜内，凹槽没入溶液样品中；超声波换能器发射超声波并接收反射回的超声波；温度传感器检测溶液样品的温度；信号处理器获取超声波、温度信号，并转换成数字信号传递至计算机进行处理，实时输出溶液样品的浓度；本发明有利于解决固含量检测精度不高的问题。测精度不高的问题。测精度不高的问题。


技术研发人员：王学重 曹建国 阿基诺拉佛罗拉
受保护的技术使用者：晶格码（青岛）智能科技有限公司
技术研发日：2023.04.17
技术公布日：2023/8/28