水质化学需氧量高精度快速检测系统OA
High-precision rapid detection system for chemical oxygen demand in water
化学需氧量(COD)作为衡量水体污染的重要指标,传统的化学检测方法存在操作繁琐、周期长以及二次污染等问题.本文提出了一种基于双光源传感器的COD测量新方法,该方法通过实验室配置水样,利用255 nm和265 nm双紫外光源进行水质检测,并结合随机森林(RF)模型对COD值进行预测.实验结果表明,RF模型测试集的决定系数R2达到0.9910,均方根误差ERMS仅为0.0804,展现出其在COD预测中的优越性能.相较于传统光谱仪,本研究实现了双光源传感器设备的轻量化,并在显著降低硬件成本的同时,显著提升了COD检测的实时性,为水质在线检测提供了高效的技术支持.
Chemical oxygen demand(COD)is an important indicator for measuring water pollution,however,traditional chemical detection methods suffer from complicated operations,long durations,and secondary pollution.This paper presents a new COD measurement method based on a dual-light source sensor.The method involves preparing water samples in the laboratory,using dual ultraviolet light sources of 255 nm and 265 nm for water quality detection,and predicting COD values using a random forest(RF)regression model.Experimental results show that the coefficient of determination R2 of the test set for the RF regression model is 0.9910,and the root mean square error(ERMS)is only 0.0804,demonstrating the superior performance of the model in COD prediction.Compared to traditional spectrometers,the designed dual-light source sensor significantly achieves lightweight,reduces hardware costs and enhances the real-time performance of COD detection,providing efficient technical support for online water quality monitoring.
刘婉婷;罗丹妮;张宇煊;王浩然;邓俊;姜浩;李美欣;张赞允
天津工业大学电子与信息工程学院,天津 300387天津工业大学电子与信息工程学院,天津 300387天津工业大学电子与信息工程学院,天津 300387天津工业大学电子与信息工程学院,天津 300387天津工业大学电子与信息工程学院,天津 300387天津工业大学电子与信息工程学院,天津 300387天津工业大学电子与信息工程学院,天津 300387天津工业大学电子与信息工程学院,天津 300387||天津工业大学,天津市光电检测技术与系统重点实验室,天津 300387
信息技术与安全科学
紫外-可见光谱化学需氧量朗伯-比尔定律随机森林
UV-Vis spectroscopychemical oxygen demandLambert-Beer lawrandom forest
《量子电子学报》 2026 (2)
227-236,10
国家自然科学基金(62341508,62575276),天津市光电检测技术与系统重点实验室开放课题(2024LODTS104)
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