一种剖面海洋测量仪器的去温度影响的方法技术

本发明专利技术涉及海洋检测技术领域，具体涉及一种剖面海洋测量仪器的去温度影响的方法，包括以下步骤：1)对检测模块的LED光源进行温度校正；2)将步骤1)校正后的数据对化学反应率进行校正。本发明专利技术针对剖面海洋仪器的温度影响的系统级校正；校正时单独处理每一个相互独立的影响因素；涵盖范围广，应用适应性好。

【技术实现步骤摘要】
一种剖面海洋测量仪器的去温度影响的方法
本专利技术涉及海洋检测
，具体为一种剖面海洋测量仪器的去温度影响的方法。
技术介绍
基于分光光度计法的海洋测量仪器是海洋仪器的重要组成部分，现阶段，此类仪器的应用集中在原位测量上，在市场上得到了广泛的应用。随着市场和应用的逐步深化，有更多的用户希望能够进行剖面测量和巡航式测量。为了满足此要求，就有必要在原有仪器的基础上进行优化。在各种影响因素中，温度是剖面测量仪器的一个不可忽视的影响因素。由于采用的注液方式和反应方式不同，温度对原位测量仪器和剖面测量仪器的影响截然不同，要想提高剖面测量仪器的测量精度，必须降低温度变化对仪器的影响。在原位测量仪器和剖面测量仪器中，仪器都会有几个方面对温度的变化比较敏感：第一个方面测量模块中的光源LED，一般来说光源LED的发光强度会随温度的升高而降低；第二个方面是化学反应效率，一般来说，反应效率会随温度的升高而升高。可见，温度对它们的影响变化趋势并不相同，再考虑到不同光源LED的厂家差异、批次差异和个体差异，所采用的不同化学方法，所以在对精度有较高要求的场合下，有必要将这些影响做出分析，再进行归纳解决。剖面测量仪器采用了不同的化学反应方法，主要使用流动注射法来持续不断的抽取海水和试剂，仪器中没有特定的反应部件，经过一个固定的反应延迟后，仪器可以持续不断的进行采样。因此，如果不对温度的影响进行控制，必然对仪器测量值产生影响，具体表现在以下方面。第一个是会使化学反应率产生变化。化学反应率会随液体温度的升高而升高，因此，当其他因素不变，在不同的温度下，不同浓度的海水可能会表现出相同的测量值，失去准确性。第二个是会使光源LED发光强度产生变化。LED的发光强度一般会随温度的升高而降低，当其他因素不变时，在不同的温度下，同一LED的发光强度会发生改变，导致显色值和空白值发生改变，当显色值和空白值由两个LED分别测量时，由于LED的个体差异，会导致最终计算值的偏差不可估量。第三个是会掩盖LED的光衰。典型的LED发光强度会随时间的变化而变化，可以大致分为三个阶段。在第一个阶段，LED发光强度衰减较快，曲线图比较明显，但维持时间相对较短；第二个阶段中，LED光衰很平缓，较好的LED可在一年的时间中衰减1％左右；第三个阶段中，LED会经过一个明显的拐点，光强急剧下降，此时LED基本失效。在应用中，一般把LED调整到第二个阶段才开始使用。光衰是由使用时间和条件决定的，温度升高会缩短LED的稳定时间,间接影响光衰。不同的应用情况、不同的LED个体，都会对仪器的实际光强产生影响，无法对LED稳定时间做出准确评估。而且，光衰和温度对LED光强的影响同方向变化，会把光衰影响忽略掉。一般来说，化学反应率和LED的光强对温度比较敏感，而且变化相对稳定，而光衰对温度不敏感，而且变化剧烈。在一般的应用中，可以只对化学反应率和LED的光强在硬件和方法方面做处理，对于光衰，只进行基本的LED寿命判断即可。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种剖面海洋测量仪器的去温度影响的方法，提出有效的温度校正方法，消除温度对光源LED的影响，消除温度对化学反应率的影响。(二)技术方案本专利技术提供如下技术方案：一种剖面海洋测量仪器的去温度影响的方法，包括以下步骤：1)对检测模块的LED光源进行温度校正；2)将步骤1)校正后的数据对化学反应率进行校正。进一步的，所述步骤1)采用参比法对检测模块的LED光源进行温度校正,包括以下步骤：a.在使用前LED需要老化处理；b.对LED的温度进行监测；c.采集LED光经过被测海水的主信号和经过空气的参考信号；d.标定LED光强与温度的曲线；e.应用琅勃比尔定律，对LED光强进行校正，将待测物质浓度调整到同一个温度点处。更进一步的，所述步骤d包括以下步骤：d1.确定标定所需标定点数，至少5点；d2.在预设温度范围内确定各个标定点的温度；d3.标定空白值通道本底噪声与温度的关系，关闭LED，检测通道内仅保留空气，在每个定标点处恒温至少一个小时，分别在各个标定点处，记录主通道和参考通道本底噪声，并拟合曲线，得到B参，电、B主，电的曲线；d4.标定空白值通道采样值与温度的关系：打开LED，检测通道内仅保留空气，在每个定标点处恒温至少一个小时，分别在各个标定点处，记录主通道和参考通道信号值，并拟合曲线，得到B参、B主的曲线；d5.根据B参＝B参，电+B参，光和B主＝B主，电+B主，4+B主，光关系，分别求出空白值通道LED光强B参，光和B主，光随温度变化的曲线，其中B主，水按零值计算；d6.根据计算RB，即空白值通道上主光路和参考光路的光强强度比随温度的变化曲线；d7.标定显色值通道本底噪声与温度的关系，关闭LED，检测通道内仅保留空气，在每个定标点处恒温至少一个小时，分别在各个标定点处，记录主通道和参考通道本底噪声，并拟合曲线，得到C参，电、C主，电的曲线；d8.标定显色值通道采样值与温度的关系，打开LED，检测通道内仅保留空气，在每个定标点处恒温至少一个小时，分别在各个标定点处，记录主通道和参考通道信号值，并拟合曲线，得到、的曲线；d9.根据C参＝C参，电+C参，光和C主＝C主，电+C主，水+C主，光*ρ化关系，分别求出显色值通道LED光强C参，光和C主，光随温度变化的曲线，其中C主，水按零值计算；d10.根据计算RC，即空白值通道上主光路和参考光路的光强强度比随温度的变化曲线。更进一步的，所述步骤d2确定各个标定点的温度，在预设温度范围内平均分配。进一步的，所述步骤1)采用恒温法对检测模块的LED光源进行温度校正，包括以下步骤：a.LED在使用前需要老化处理；b.采用铝基板发射板，通过调节发射板处设置的功率电阻的功率的大小控制铝基板的温度，进而控制LED的温度，使其温度恒定；c.根据空白值＝B光＝B-B电-B水以及显色值＝C光*ρ化＝C-C电-C水，标定LED光强与温度的曲线，即对B电+B水和C电+C水两个和做曲线标定。进一步的，所述步骤2)采用恒温法校正温度对化学反应率的影响，包括以下步骤：a.保持LED在室温，关闭空白值和显色值检测通道的LED光源，分别测得B电+B水和C电+C水；b.保持LED在室温，打开空白值检测通道的LED光源，测得B；c.求取空白值，空白值＝B光＝B-B电-B水，其各组分不受化学反应率影响，因此两个温度点的空白值相同，即空白值恒＝空白值比＝B光＝B-B电-B水；d.求取T恒点显色值，将海水和试剂混合物温度调节为T恒，可以测得C恒，显色值恒＝C恒-C电-C水；e.求取T比点显色值，将海水和试剂混合物温度调节为T比，可以测得C比，显色值比＝C比-C电-C水；f.求取T恒点和T本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种剖面海洋测量仪器的去温度影响的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)对检测模块的LED光源进行温度校正；/n2)将步骤1)校正后的数据根据采用的化学反应率进行校正。/n

【技术特征摘要】
1.一种剖面海洋测量仪器的去温度影响的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)对检测模块的LED光源进行温度校正；
2)将步骤1)校正后的数据根据采用的化学反应率进行校正。


2.根据权利要求1所述的适用于海洋仪器的注射法，其特征在于，所述步骤1)采用参比法对检测模块的LED光源进行温度校正，包括以下步骤：
a.在使用前LED需要老化处理；
b.对LED的温度进行监测；
c.采集LED光经过被测海水的主信号和经过空气的参考信号；
d.标定LED光强与温度的曲线；
e.应用琅勃比尔定律，对LED光强进行校正，将待测物质浓度调整到同一个温度点处。


3.根据权利要求2所述的适用于海洋仪器的注射法，其特征在于，所述步骤d包括以下步骤：
d1.确定标定所需标定点数，至少5点；
d2.在预设温度范围内确定各个标定点的温度；
d3.标定空白值通道本底噪声与温度的关系，关闭LED，检测通道内仅保留空气，在每个定标点处恒温至少一个小时，分别在各个标定点处，记录主通道和参考通道本底噪声，并拟合曲线，得到B参，电、B主，电的曲线；
d4.标定空白值通道采样值与温度的关系：打开LED，检测通道内仅保留空气，在每个定标点处恒温至少一个小时，分别在各个标定点处，记录主通道和参考通道信号值，并拟合曲线，得到B参、B主的曲线；
d5.根据B参＝B参，电+B参，光和B主＝B主，电+B主，水+B主，光关系，分别求出空白值通道LED光强B参，光和B主，光随温度变化的曲线，其中B主，水按零值计算；
d6.根据计算RB，即空白值通道上主光路和参考光路的光强强度比随温度的变化曲线；
d7.标定显色值通道本底噪声与温度的关系，关闭LED，检测通道内仅保留空气，在每个定标点处恒温至少一个小时，分别在各个标定点处，记录主通道和参考通道本底噪声，并拟合曲线，得到C参，电、C主，电的曲线；
d8.标定显色值通道采样值与温度的关系，打开LED，检测通道内仅保留空气，在每个定标点处恒温至少一个小时，分别在各个标定点处，记录主通道和参考通道信号值，并拟合曲线；
d9.根据C参＝C参，电+C参，光和C主＝C主，电+C主，水+C主，光*ρ化关系，分别求出显色值通道LED光强C参，光和C主，光随温度变化的曲线，其中C主，水按零值计算；
d10.根据计算RC，即空白值通道上主光路和参考光路的光强强度比随温度的变化曲...

【专利技术属性】
技术研发人员：童海明，桑泉，刘鹏，姜飞，于恩伟，
申请(专利权)人：杭州浅海科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33