申请/专利权人：中国科学技术大学

申请日：2023-11-13

公开（公告）日：2024-03-01

公开（公告）号：CN117233054B

主分类号：G01N15/075

分类号：G01N15/075;G01N21/59

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.01#授权;2024.01.02#实质审查的生效;2023.12.15#公开

摘要：本发明属于气溶胶及粉尘检测技术领域，具体涉及一种修正光纤探头沾染干扰的方法、修正系统及传感器。该方法包括如下步骤：S1：确定光纤探头在实际测量中的气溶胶粉尘环境的最高浓度和测量沾染率。S2：设计和实施光纤探头的响应和恢复实验，以模拟测试过程光纤探头的沾染状态。结合模拟实验中的标定沾染率和测量过程的测量沾染率判断模拟是否合格。S3：在重新标定阶段，基于模拟实验获取的浓度变化函数、光强变化函数和初始光强重新建立透射率与气溶胶粉尘浓度间的映射关系。S4：利用新的映射关系对光纤探头的检测信号进行处理，进而输出修正后的检测结果。本发明解决缺乏气流保护的小型化光纤探头易受沾染进而导致精度降低的问题。

主权项：1.一种修正光纤探头沾染干扰的方法，其用于修正采用光纤探头探测气溶胶粉尘浓度的传感器中因沾染而产生的干扰，其特征在于，其包括如下步骤：S1：利用未修正的光纤探头对指定的气溶胶粉尘环境进行测量，并根据测量结果计算出测量沾染率P；所述测量沾染率P为光纤探头检测后的沾染状态在非气溶胶粉尘环境下的初始光强值与检测前在非气溶胶粉尘环境下的初始光强值的比值；其中，气溶胶粉尘环境的最高浓度为Cmax；S2：设计和实施光纤探头在气溶胶粉尘环境下的响应和恢复的模拟实验，以模拟测试过程光纤探头的沾染状态；所述模拟实验过程如下：S21：创建一个气溶胶粉尘的浓度可控的标定环境，并将光纤探头置入标定环境内；S22：获取标定环境内未通入气溶胶粉尘时，在T1周期内测出的光纤探头的初始光强I0；S23：以Cmax为气溶胶粉尘浓度上限，向标定环境通入气溶胶粉尘，使得气溶胶粉尘浓度从0逐步升高至Cmax后停止通入，周期为T2；并根据记录的监测数据生成T2周期内气溶胶粉尘的浓度变化函数C（t）和光强变化函数Im（t）；S24：在停止通入气溶胶粉尘后，继续获取光纤探头的光纤数据直至标定环境内的气溶胶粉尘浓度从峰值降为0，周期为T3；并记录T3周期结束后光纤探头的恢复光强In；S25：计算标定过程的标定沾染率W：W=InI0；并根据标定沾染率W与测量沾染率P间的关系做出如下决策：（1）当0.85P≤W≤1.15P时，则模拟实验结束，进入重新标定阶段；（2）当W＜0.85P时，上调实验过程的气溶胶粉尘浓度上限，清洁或更换光纤探头，并重新实施模拟实验；（3）当W＞1.15P时，下调实验过程的气溶胶粉尘浓度上限，清洁或更换光纤探头，并重新实施模拟实验；S3：在重新标定阶段，基于模拟实验获取的气溶胶粉尘的浓度变化函数C（t）、光强变化函数Im（t）和初始光强I0重新建立透射率τ与气溶胶粉尘浓度C间的映射关系：过程如下：S31：根据光强变化函数Im（t）和初始光强I0生成标定过程的透射率变化函数，表达式如下： ；S32：基于时域同步的浓度变化函数C（t）和透射率变化函数，利用如下的数学模型创建修正沾染干扰的新的气溶胶粉尘浓度与透射率间的映射： 上式中，、b、k1、k2分别为气溶胶粉尘浓度与透射率的映射中待求解的常数；S4：利用新的气溶胶粉尘浓度与透射率间的映射对光纤探头的检测信号进行处理，进而输出修正后的检测结果。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学技术大学 一种修正光纤探头沾染干扰的方法、修正系统及传感器

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD