[發明專利]一種光學COD傳感器溫度補償校準裝置及校準方法

在審

• 申請號: 202310320230.5
• 申請日: 2023-03-29
• 公開（公告）號: CN116465846A
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 曾瑞;徐燕
• 申請（專利權）人: 蘇州禹山傳感科技有限公司
• 主分類號: G01N21/33
• 分類號: G01N21/33;G01N21/27
• 代理公司: 蘇州所術專利商標代理事務所(普通合伙) 32473
• 代理人: 孫兵

本發明提供一種光學COD傳感器溫度補償校準裝置及校準方法。校準裝置包括高低溫環境試驗箱、傳感器定位機構、多個光學玻片、換位機構和控制器；高低溫環境試驗箱用于提供設定的校準溫度環境；各個光學玻片分別與不同標液濃度的吸光度相等效；換位機構帶動多個光學玻片逐個進入待校準的光學COD傳感器的檢測光路。本發明應用等效濃度光學玻片代替水溶液，減少誤差，準確度高，重復性好；在不同的校準溫度環境切換時，只需要傳感器溫度平衡后即可進行數據采集，等待時間短，顯著提升校準效率。

技術領域

本發明涉及傳感器校準技術領域，具體是一種光學COD傳感器溫度補償校準裝置及校準方法。

背景技術

傳統測定水體中COD值方法的主要是重鉻酸鉀法測定法，這種方法分析周期長，二次污染嚴重，已不能滿足現代水質監測對實時性和無二次污染等要求。隨著技術發展、近年來，基于紫外光學吸收法的UV254COD傳感器應用越來越多，該光學傳感器無需對水樣進行預處理、檢測快速、方便且可實時在線監測。

UV254COD傳感器的核心器件是光學LED和光電探測器，在待測水樣中、由光學LED產生特定波長的紫外檢測光，水樣中的有機物質會在該波長紫外光照射下產生吸光效應、故不同濃度的有機物質會產生不同的吸光效應；基于此原理，在工廠生產、校準COD傳感器時，會采用不同濃度的COD標準溶液、測量其吸光度、并建立其線性擬合數學關系，將校準擬合系數寫入COD傳感器內的MCU中，從而在應用中，直接檢測并計算得出COD測量值。

但實際上，校準過程中會有明顯的干擾因素、特別是環境溫度和校準點標液濃度，關于環境溫度，由于LED的物理特性，同等強度驅動電流下、其發光強度會隨其溫度變化而變化；同樣固定溫度下、采用不同濃度的校準標液、其得出的線性擬合關系系數也會有不同程度的差異；所以生產廠家在實際校準工作中，需要進行傳感器溫度補償。一般的，傳感器溫度補償是在高低溫環境試驗箱中進行，將傳感器和不同濃度校準溶液放置于箱中，通過試驗箱控制并保持固定溫度，待傳感器與校準溶液溫度平衡后，進行溫度擬合原始數據的采集；此方法的不足是：1.溶液需要的平衡時間很長、導致校準過程中大部分時間為等待時間；2.同溫度下、需要多次開箱更換溶液、再次等待平衡、操作繁瑣；3.溶液本身在高低溫循環作用下，其精確度、穩定性也會產生變化，導致不確定性因素增加。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的是提供了一種光學COD傳感器溫度補償校準裝置及校準方法。

為達到上述目的，本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種光學COD傳感器溫度補償校準裝置，包括：

高低溫環境試驗箱，其用于提供設定的校準溫度環境；

傳感器定位機構，其用于固定待校準的光學COD傳感器的位置；

多個光學玻片，各個所述光學玻片的吸光度分別與不同標液濃度的吸光度相等效；

換位機構，其用于帶動多個光學玻片逐個進入待校準的光學COD傳感器的檢測光路；

所述傳感器定位機構、換位機構和多個光學玻片內置于所述高低溫環境試驗箱內；

控制器，其與待校準的光學COD傳感器和所述換位機構信號連接。

本發明技術方案，應用等效濃度光學玻片代替水溶液，減少誤差，準確度高，重復性好；在不同的校準溫度環境切換時，只需要傳感器溫度平衡后即可進行數據采集，等待時間短，顯著提升校準效率。

進一步地，所述光學玻片材質為紫外玻璃。

采用上述優選的方案，紫外玻璃顏色為黑色，對400～700nm光的透射比較低，在紫外區則根據不同型號呈現出不同的光譜透射曲線。本發明中可等效不同標液濃度的光學玻片采用同一型號的紫外玻璃，定制不同厚度。

進一步地，所述高低溫環境試驗箱內設有除濕干燥裝置和濕度檢測器件。