[發明專利]一種用于文物保護環境濕度監測方法及其系統

有效

• 申請號: 201610090506.5
• 申請日: 2016-02-18
• 公開（公告）號: CN105738318B
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 常洋;寧召科;李彥林;孫菲
• 申請（專利權）人: 北京航天易聯科技發展有限公司
• 主分類號: G01N21/39
• 分類號: G01N21/39
• 代理公司: 北京國林貿知識產權代理有限公司 11001
• 代理人: 李桂玲;杜國慶

本發明公開了一種用于文物保護環境濕度監測方法及其系統，將光纖氣體濕度傳感器的濕度測量劃分為跟隨濕度變化的多個波長進行的測量，其過程是：在監測啟動之前，首先對光纖氣體濕度傳感器對應多個波長分別進行線性標定，監測時，隨環境溫度變化自動切換光纖氣體濕度傳感器的不同波長測量濕度。本發明提出雙波長監測方式，高濕切換吸收峰弱的波長，并針對雙波長系數進行兩次分別標定，在兩種系數切換中提供過渡。為了精確表示峰值，在吸收峰區域采用加密采樣，在吸收區域外為縮短掃描時間，減少采樣方式，更加精確的保證峰值采樣和測量，降低了因固定步長掃描，變化劇烈的吸收峰區域采樣不夠帶來的計算誤差。

技術領域

本發明屬于濕度測量技術，特別涉及一種用于文物保護環境濕度監測方法及其系統。

背景技術

目前溫度測量較為準確，但是濕度測量，尤其是特殊環境下的濕度測量是文物領域環境監測的難題。

特殊環境主要指的是地下墓室、水環境、封閉空間中含水的情況，文物包括木材、紙張、絲織品等，在文物中占有較大比例，因此需要解決該類方面的濕度測量。

傳統的濕度傳感器采用濕敏電容、高分子聚合的電容等方式，該類方式由于采用吸附方式進行濕度測量，在高濕情況下無法進行準確測量，無法滿足環境監測及控制的目的。

發明內容

本發明的目的是提出一種用于文物保護環境濕度監測方法及其系統，是一種基于TDLAS技術的分布式光纖傳感器的監測方法及其系統，采用高濕處理方法及多點監測方式，滿足了文物高濕應用。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：

一種用于文物保護環境濕度監測方法，監測系統利用TDLAS技術通過光纖氣體濕度傳感器對文物保護環境濕度進行監測，通過對傳感器掃描的方式進行濕度測量采樣，其中，所述方法是：將光纖氣體濕度傳感器的濕度測量劃分為跟隨濕度變化的多個波長進行的濕度測量，其過程是：在監測啟動之前，首先對光纖氣體濕度傳感器對應多個波長分別進行線性標定，監測時，隨環境濕度變化自動切換光纖氣體濕度傳感器的不同波長進行濕度測量。

方案進一步是：所述對應多個波長進行的濕度測量是對應兩個波長進行的濕度測量，即是對應第一波長和第二波長進行的濕度測量，其中，第二波長測量的濕度高于第一波長測量的濕度，兩個波長隨兩個濕度階梯變化自動切換測量濕度。

方案進一步是：所述的線性標定是在兩個溫度下進行的，分別是20攝氏度進行20%~90%相對濕度的線性標定；和40攝氏度進行20%~90%相對濕度的線性標定。

方案進一步是：所述的自動切換是按照確定的應對多個波長濕度測量切換的方式進行的自動切換，其方法是：首先確定一個絕對濕度切換區間，當濕度大于切換區間上限時，切換至對應的高濕度測量波長，當濕度小于切換區間下限時，切換至對應的低濕度測量波長。

方案進一步是：所述方法進一步包括通過溫度控制模塊調節激光器波長偏移，以減少多個波長之間相對濕度測量的線性對接誤差。

方案進一步是：所述方法進一步包括當進入第二波長進行濕度測量時，測量的掃描測量頻率大于第一波對濕度測量的掃描頻率至少一倍。

一種用于文物保護環境濕度監測系統，包括監測主機和與主機相連接的光環形器，以及在文物保護環境中設置的多個光纖氣體濕度傳感器，監測主機包括數據處理器和激光器；其中，所述光環形器通過連接一個分光器和多路開關分別與多個光纖氣體濕度傳感器選擇性連接。

方案進一步是：所述激光器與一個激光器波長調諧模塊和激光器溫度控制模塊連接控制。