本发明专利技术提出了一种多通道光合作用有效辐射传感器的校准装置和校准方法，校准装置中内置一个标准光源和标准光合作用有效辐射传感器，使用标准光合作用有效辐射传感器和待测多通道光合作用有效辐射传感器分别检测不同驱动电流(电压)条件下标准光源光量子流密度，通过标准光合作用有效辐射传感器测到的实际光量子流密度校准待测多通道光合作用有效辐射传感器输出值，通过计算机对比分析得到两者间的线性关系，再将分析出的线性关系输入到待测多通道光合作用有效辐射传感器中完成校准。本发明专利技术提出的多通道光合作用有效辐射传感器的校准装置和校准方法，能够高效便捷地对植物工厂中的光合作用有效辐射传感器进行检测和校准，操作简单，成本低廉。
【技术实现步骤摘要】
一种多通道光合作用有效辐射传感器的校准装置及校准方法
本专利技术涉及传感器校准
，尤其涉及一种应用于植物照明的多通道光合作用有效辐射传感器的校准装置及校准方法。
技术介绍
近年来，采用人工补光的植物工厂发展迅速，对植物工厂内的光照环境进行检测的需求也是越来越多，目前的检测手段有光合作用有效光辐射传感器和光谱仪。光谱仪价格昂贵，操作比较麻烦，适合在实验室使用；光合作用有效光辐射传感器在气象监测部门应用比较广，多数从国外进口。目前应用比较广泛的是芬兰的VAISALA和美国的LI-COR产品，但价格昂贵，仪器校准较为困难，需要送回原厂标定，国内的计量单位目前也无法提供标准的定标服务。国内现有光合作用有效辐射传感器校准工作主要依赖实验室的光谱仪，成本高，时间长。植物工厂的发展需要大量光合作用有效辐射传感器，在线监测植物对光的吸收情况，为保证这种数据的准确性，需要便携的，能快速对大量光合作用有效辐射传感器进行校准的装置。
技术实现思路
为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出了一种多通道光合作用有效辐射传感器的校准装置及校准方法。本专利技术提出了一种多通道光合作用有效辐射传感器的校准装置，包括：壳体、滤光片支撑架、标准光源模块、传感器安装座，壳体内具有容置空腔，传感器安装座设置在容置空腔内用于安装光合作用有效辐射传感器，标准光源模块安装在壳体上，在标准光源模块与光合作用有效辐射传感器之间形成滤光通道；滤光片支撑架包括转动部件和安装部件，安装部件位于上述容置空腔内，在安装部件上设有多个安装位置用于安装滤光片，转动部件与安装部件固定连接用于驱动安装部件转动，在安装部件在转动过程中对进入滤光通道的滤光片进行切换。优选地，还包括滤光片组，上述滤光片组包括多个可安装在安装部件上的滤光片，多个滤光片之间彼此具有不同的波段。优选地，所述滤光片组包括红光滤光片、蓝光滤光片、可见光滤光片、红外光滤光片。优选地，还包括光合作用有效辐射传感器组，上述光合作用有效辐射传感器组包括可安装在传感器安装座上的标准光合作用有效辐射传感器、待测多通道光合作用有效辐射传感器。优选地，还包括人机交互界面和控制器，上述人机交互界面与控制器通讯连接；优选地，控制器可控制滤光片支撑架转动以切换滤光片进入或脱离滤光通道；优选地，控制器可根据标准光合作用有效辐射传感器和待测多通道光合作用有效辐射传感器的检测结果对待测多通道光合作用有效辐射传感器进行校准。优选地，壳体内部容置空腔的腔壁设有黑色吸光涂层；优选地，壳体采用铝制材质制作；优选地，传感器安装座可拆卸安装在所述壳体容置空腔的底部。本专利技术还公开了一种多通道光合作用有效辐射传感器的校准方法，采用上述的光合作用有效辐射传感器的校准装置，所述方法包括下列步骤：S1、采用标准光源模块和标准光谱仪对标准光合作用有效辐射传感器进行定标，得到标准光合作用有效辐射传感器测到的标准光量子流密度；S2、采用标准光合作用有效辐射传感器检测与标准光源模块的不同辐射功率相对应的光量子流密度，得到标准光合作用有效辐射传感器的光量子流密度与标准光源的辐射功率的映射关系；S3、采用待测多通道光合作用有效辐射传感器检测在标准光源模块的不同辐射功率下的输出量，得到待测多通道光合作用有效辐射传感器的输出量与标准光源的辐射功率的映射关系；S4、将S2中标准光合作用有效辐射传感器的光量子流密度与标准光源的辐射功率的映射关系和S3中待测多通道光合作用有效辐射传感器的输出量与标准光源的辐射功率的映射关系进行对比分析，得到待测多通道光合作用有效辐射传感器的输出量与标准光合作用有效辐射传感器的光量子流密度之间的映射关系；优选地，S2和S3中采用相同标准对标准光源的辐射功率进行测量。优选地，还包括：S5、根据S4中得到的待测多通道光合作用有效辐射传感器的输出量与标准光合作用有效辐射传感器的光量子流密度之间的映射关系对待测多通道光合作用有效辐射传感器进行校准。优选地，在S2中，采用标准光合作用有效辐射传感器检测标准光源模块通过不同滤光片后的光量子流密度。优选地，在S3中，采用待测多通道光合作用有效辐射传感器检测标准光源模块通过不同滤光片后的输出量。在本专利技术中，所提出的多通道光合作用有效辐射传感器的校准装置，首先通过有资质计量组织的标准光源模块和标准光谱仪对标准光合作用有效辐射传感器进行定标，得到标准光合作用有效辐射传感器的准确度与精确度；工作时，第一步先将标准光合作用有效辐射传感器安装在容置空腔内，然后通过转动滤光片支撑架使得多个不同的滤光片在滤光通道内切换，检测不同滤光条件下的光量子流密度；第二步将待测多通道光合作用有效辐射传感器安装在容置空腔内，然后通过转动滤光片支撑架使得多个不同的滤光片在滤光通道内切换，检测不同滤光条件下的光量子流密度和输出值；计算机将采集到的标准光合作用有效辐射传感器光量子流密度与标准光源模块发光功率之间的映射关系以及待测多通道光合作用有效辐射传感器输出值与标准光源模块发光功率之间的映射关系进行处理，通过线性对比分析得出实际光量子流密度与待测多通道光合作用有效辐射传感器的输出值之间的关系，计算机将该线性对比分析关系输入到待测多通道光合作用有效辐射传感器中，完成校准。通过上述优化设计的多通道光合作用有效辐射传感器的校准装置，结构设计合理，操作简便，测试快捷，携带方便，能够高效便捷地对多通道光合作用有效辐射传感器进行检测和校准，操作成本低廉，适用于多通道光合作用有效辐射传感器生产企业对传感器进行快速的在线校准和植物工厂用户的对多通道光合作用有效辐射传感器定期校准附图说明图1为本专利技术提出的一种多通道光合作用有效辐射传感器的校准装置的结构示意图。图2为图1的多通道光合作用有效辐射传感器的校准装置的滤光片支撑架的结构示意图。图3为本专利技术提出的一种多通道光合作用有效辐射传感器的校准方法的流程示意图。具体实施方式如图1至3所示，图1为本专利技术提出的一种多通道光合作用有效辐射传感器的校准装置的结构示意图，图2为图1的多通道光合作用有效辐射传感器的校准装置的滤光片支撑架的结构示意图，图3为本专利技术提出的一种多通道光合作用有效辐射传感器的校准方法的流程示意图。参照图1和2，本专利技术实施例提出的一种多通道光合作用有效辐射传感器的校准装置，包括：壳体1、滤光片支撑架2、标准光源模块4、人机交互界面5、传感器安装座6、光合作用有效辐射传感器组、滤光片组、控制器；壳体1采用铝制材质制作，其内具有容置空腔，所述容置空腔的腔壁设有黑色吸光涂层，传感器安装座6可拆卸安装在容置空腔内用于安装光合作用有效辐射传感器，标准光源模块4安装在壳体1上，在标准光源模块4与光合作用有效辐射传感器之间形成滤光通道3；滤光片支撑架2包括转动部件和安装部件，安装部件位于上述容置空腔内，在安装部件上设有多个安装位置，滤光片组包括红光滤光片(660nm)、蓝光滤光片(460nm)、可见光滤光片(400nm-700nm)、红外光滤光片(730nm)和全透光片，红光滤光片、蓝光滤光片、可见光滤光片、红外光滤光片和全透光片分别安装在滤光片安装部件上，转动部件与安装部件固定连接用于驱动安装部件转动，在安装部件在转动过程中对进入滤光通道3的滤光片进行切换；人机交互界面5与控制器通讯连接，控制器可本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多通道光合作用有效辐射传感器的校准装置，其特征在于，包括：壳体(1)、滤光片支撑架(2)、标准光源模块(4)、传感器安装座(6)，壳体(1)内是一个容置空腔，传感器安装座(6)设置在容置空腔底部用于安装光合作用有效辐射传感器，标准光源模块(4)安装在壳体(1)上，在标准光源模块(4)与光合作用有效辐射传感器之间形成滤光通道(3)；滤光片支撑架(2)包括转动部件和安装部件，安装部件位于上述容置空腔内，在安装部件上设有多个安装位置用于安装滤光片，转动部件与安装部件固定连接用于驱动安装部件转动，转动部件在转动过程中对进入滤光通道(3)的滤光片进行切换。
【技术特征摘要】
1.一种多通道光合作用有效辐射传感器的校准装置，其特征在于，包括：壳体(1)、滤光片支撑架(2)、标准光源模块(4)、传感器安装座(6)，壳体(1)内是一个容置空腔，传感器安装座(6)设置在容置空腔底部用于安装光合作用有效辐射传感器，标准光源模块(4)安装在壳体(1)上，在标准光源模块(4)与光合作用有效辐射传感器之间形成滤光通道(3)；滤光片支撑架(2)包括转动部件和安装部件，安装部件位于上述容置空腔内，在安装部件上设有多个安装位置用于安装滤光片，转动部件与安装部件固定连接用于驱动安装部件转动，转动部件在转动过程中对进入滤光通道(3)的滤光片进行切换。2.根据权利要求1多通道光合作用有效辐射传感器的校准装置，其特征在于，还包括滤光片组，上述滤光片组包括多个可安装在安装部件上的滤光片(7)，多个滤光片(7)之间彼此具有不同的波段。3.根据权利要求2多通道光合作用有效辐射传感器的校准装置，其特征在于，所述滤光片组包括红光滤光片、蓝光滤光片、可见光滤光片、红外光滤光片。4.根据权利要求1多通道光合作用有效辐射传感器的校准装置，其特征在于，还包括光合作用有效辐射传感器组，上述光合作用有效辐射传感器组包括可安装在传感器安装座(6)上的标准光合作用有效辐射传感器、待测多通道光合作用有效辐射传感器。5.根据权利要求1多通道光合作用有效辐射传感器的校准装置，其特征在于，还包括人机交互界面(5)和控制器，上述人机交互界面(5)与控制器通讯连接。6.根据权利要求5多通道光合作用有效辐射传感器的校准装置，其特征在于，控制器可控制滤光片支撑架(2)转动以切换滤光片(7)进入或脱离滤光通道(3)。7.根据权利要求5多通道光合作用有效辐射传感器的校准装置，其特征在于，控制器可根据标准光合作用有效辐射传感器和待测多通道光合作用有效辐射传感器的检测结果对待测多通道光合作用有效辐射传感器进行校准。8.根据权利要求1多通道光合作用有效辐射传感器的校准装置，其特征在于，壳体(1)上容置空腔的内部腔壁设有黑色吸光涂层。9.根据权利要求1多通道光合作用有效辐射传感器的校准装...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘文，钱大憨，王启星，张放心，李明，
申请(专利权)人：中国科学技术大学先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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