[發明專利]一種光譜儀波長快速校準方法

有效

• 申請號: 201310119705.0
• 申請日: 2013-04-08
• 公開（公告）號: CN103226095A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 武善磊;湯光華;陳祥;林正根;陳書建;張西謀;成佳慧;苗豐
• 申請（專利權）人: 南京國電環保科技有限公司
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮

1.一種光譜儀波長快速校準方法，該方法的具體步驟如下：

1）向一臺出廠光譜儀的測量光路通入二氧化硫標氣，由終端設備讀取該光譜儀在202-214nm和280-310nm兩個波段上的所有的波峰和波谷所處的像素序號及其對應波長，形成基準點集；該基準點集內的基準點的個數為自然數M個；并讀取該臺出廠光譜儀的出廠校準系數作為最佳適應度存儲；

2）對步驟1中的基準點集合進行優化篩選，具體過程如下：

首先定義三個參數分別為適應度，最佳適應度，個體，具體定義如下：

適應度：個體對應的三階擬合系數；

最佳適應度：光譜儀出廠的校準系數；

個體：基準點集內的部分的或者全部的點及其對應的波長形成的子集；

結合上述三個參數，采用GA或者BP算法進行優化篩選，得到優化后的基準點集，并在終端設備內存儲此優化后的基準點集，作為本臺光譜儀的校準點集，校準點集中的基準點的個數為自然數N個，N≤M；

3）當所述出廠光譜儀為待校準光譜儀時，在線對待校準光譜儀測量光路內通入二氧化硫標氣，待測量數據的示數穩定后，通過光譜儀讀取實時測量光譜，并送入終端設備，以步驟2的校準點集對應的各波長為基準，逐一在各基準±0.6nm范圍內尋找測量光譜光強極大值或者極小值，該極大值或者極小值所處的波長對應測量光譜中波峰或者波谷，記錄測量光譜中波峰或者波谷波長及對應的像素序號，得到實測基準點集；實測基準點集中基準點的個數也為自然數N個，N≤M；

4）步驟3的實測基準點集與步驟2的校準點集一一對應進行比較，實測基準點集的波長較校準點集的波長相差一個像素以上，即認定發生漂移，進入步驟5）進行校準；否則退出程序，校準結束；

5）、將步驟3的實測基準點集中波長與像素序號進行三階擬合，得出待校準光譜儀的校準系數：

Lambda[N]?=?coe[3]?×?x[N]³+coe[2]?×?x[N]²+coe[1]?×?x[N]¹+coe[0]?×x[N]⁰;

其中：

N：?表示實測基準點集內的第N個點；?x[N]?：?表示實測基準點集內的第N個點所對應的的像素序號，即為待校準光譜儀的第n個像素點；

Lambda[N]?：表示實測基準點集內的第N個點所對應的波長；

coe[3]，coe[2]，coe[1]，coe[0]?：?本數組即為光譜儀的校準系數；

將得出新的校準系數替代光譜儀內原有的校準系數，應用在光譜儀內完成校準。

2.根據權利要求1所述光譜儀波長快速校準方法，其特征是：步驟1）中所述波峰和波谷的讀取方法如下：在202-214nm和280-310nm這兩個波段，逐個比較相鄰波長之間的光強，若在某波長處光強不再增加，且此波長+0.6nm的波長的范圍內再無更大的光強，則認為此處波長的光強為一個極大值，即是一個波峰；反之逐個比較相鄰波長之間的光強，若在某波長處光強不再減小，且波長+0.6nm的波長的范圍內無更小的光強，則認為此處波長的光強為一個極小值，即是一個波谷。

3.根據權利要求1所述光譜儀波長快速校準方法，其特征是：步驟3中所述波峰為基準點附近光強極大值，波谷為基準點附近光強極小值。

4.根據權利要求1所述光譜儀波長快速校準方法，其特征是：步驟4中判定漂移的判定值為一個像素，當實測基準點集的與校準點集中對應的波長逐個進行判斷，只要有一個差值大于（λmax-λmin）/?C，就認定待校準光譜儀發生了漂移，需要校準；

λmax?：光譜儀出廠設定的所測量的最大波長值；?

λmin?：光譜儀出廠設定的所測量的最小波長值；

C?：光譜儀的像素個數。