[发明专利]一种光纤传感器湿度测量标定装置及方法

权利要求书

1.一种光纤传感器湿度测量标定装置，包括被标定的光纤传感器湿度测量主机、恒温恒湿箱和光学耦合器室，光纤传感器湿度测量主机连接一个分析电脑，分析电脑用于标定光纤传感器湿度测量主机的湿度补偿参数，光学耦合器室带有光纤准直器和PIN光电二极管，PIN光电二极管设置在一个水平导轨上，光纤准直器发射光，PIN光电二极管接收光并转换为电信号，一个控制器控制PIN光电二极管在水平导轨水平移动进而调节PIN光电二极管与光纤准直器的距离，其特征在于，所述光学耦合器室设置在恒温恒湿箱中，一个光纤线连接光纤传感器湿度测量主机和光学耦合器室的光纤准直器，PIN光电二极管的电信号连接至光纤传感器湿度测量主机。

2.根据权利要求1所述的光纤传感器湿度测量标定装置，其特征在于，所述恒温恒湿箱内设置有一个密封腔体，所述光学耦合器室设置在所述密封腔体内。

3.根据权利要求2所述的光纤传感器湿度测量标定装置，其特征在于，所述光学耦合器室距腔体内底端的距离是3cm至5cm。

4.根据权利要求2或3所述的光纤传感器湿度测量标定装置，其特征在于，在所述密封腔体内设置有抽气管，一个露点仪连接所述抽气管。

5.根据权利要求1所述的光纤传感器湿度测量标定装置，其特征在于，所述分析电脑连接所述控制器，分析电脑通过控制PIN光电二极管在水平导轨水平移动调节PIN光电二极管与准直器的距离。

6.一种基于光纤传感器湿度测量标定装置的标定方法，所述装置包括被标定的光纤传感器湿度测量主机、恒温恒湿箱和光学耦合器室，光纤传感器湿度测量主机连接一个分析计算机，分析计算机用于标定光纤传感器湿度测量主机的湿度补偿参数，光学耦合器室带有光纤准直器和PIN光电二极管，PIN光电二极管设置在一个水平导轨上，光纤准直器发射光，PIN光电二极管接收光并转换为电信号，一个控制器控制PIN光电二极管在水平导轨水平移动进而调节PIN光电二极管与光纤准直器的距离，所述光学耦合器室设置在恒温恒湿箱中，一个光纤线连接光纤传感器湿度测量主机和光学耦合器室的光纤准直器，PIN光电二极管的电信号连接至光纤传感器湿度测量主机；其特征在于，光纤传感器湿度测量标定方法是：

第一步：根据郎伯比尔定律公式建立一个PIN光电二极管与光纤准直器之间距离等效不同湿度的关系函数；

第二步：调节恒温恒湿箱稳定一个相对湿度和温度；

第三步：根据所要标定的湿度值由所述关系函数的数据调节PIN光电二极管与准直器之间距离；

第四步：从光学耦合器室测量获取标定湿度值，当测量显示湿度与标定湿度不一致时，调节湿度补偿参数使光纤传感器湿度测量主机测量的湿度标定湿度一致；

第五步：存储湿度补偿参数，标定结束。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述郎伯比尔定律公式是：，其中是初始光强，是吸收后的光强，是吸收系数，C是测量气体的浓度， L是距离，所述关系函数是由公式得出的关系式：，即满足乘积一定的情况下，可以通过改变L，等效变换C的浓度。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括对所述湿度补偿参数进行线性处理。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述线性处理的方法是：对获取的多个不同标定湿度的补偿参数取平均值。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述线性处理的方法是：根据不同标定湿度的响应值与标定湿度值建立最小二乘法拟合直线，该直线的系数即是补偿参数。