[发明专利]一种海洋浮标平台红外测温传感器自校准方法

说明书

本发明公开了一种海洋浮标平台红外测温传感器自校准方法，包括如下过程：气象水文传感器单元自动检测周围环境数据，并上传给主控系统并传输给岸站接收端；岸站接收端进行自校准条件判断，当符合校准条件时，开始自校准工作；通过加热装置和制冷装置分别对高温黑体腔和低温黑体腔进行温度控制，通过铂电阻温度传感器分别测量三个黑体腔内部的真实温度值，同时，红外测温传感器分别测量三个黑体腔内部温度值，然后通过数据拟合，调整红外测温传感器之前的参数值，将得到的新参数替换之前的参数并保存；本发明所公开的自校准方法可自行判断周围环境是否适合校准，并且校准更准确，更具时效性。

技术领域

本发明涉及海洋环境监测技术领域，特别涉及一种海洋浮标平台红外测温传感器自校准方法。

背景技术

现代海洋领域，要求掌握海洋环境的大量数据，因此对海洋观测技术提出了越来越多的要求。随着海洋观测新发展，很多研究机构越来越多关注于海水皮温的观测。现阶段，测量海水皮温的方法主要有接触式和非接触式两种。通过非接触式红外传感器测量海水皮温，优点是结构简单，测量的数值准确客观，维护便利。

以往的海水皮温测量主要是通过红外传感器采集数据上传至数据采集单元，但红外传感器长时间受到海上温度盐度光照等因素的影响，所得数据会逐渐的产生一定漂移和误差。针对这一难题也有相关带有一定自校准的红外测温系统被开发出来。然而海上天气复杂多变，阳光(大气辐射)过于强烈，大气中的水汽浓度过高，海浪导致浮标平台剧烈摇摆等情况并不适合进行自校准；连续的阴雨天导致浮标平台电压电力较低，此时如果强行校准会影响浮标整体电力储备。

常见的校准标准文件过于频繁的自校准对黑体和红外探头的准确度、性能和寿命也会产生影响。因此需要设计一种在长期无人值守的海洋浮标平台，它可以智能通过自身搭载的各类气象水文传感器来分析判断周边环境，合理进行自校准的红外测温系统和方法。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种海洋浮标平台红外测温传感器自校准方法，以达到可自行判断周围环境是否适合校准，并且校准更准确，更具时效性的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种海洋浮标平台红外测温传感器自校准方法，采用一种海洋浮标平台红外测温传感器自校准系统，该系统包括位于浮标平台上的主控系统、电力系统、红外测温传感器自校准单元、气象水文传感器单元和通信系统，所述主控系统接收红外测温传感器自校准单元和气象水文传感器单元的信号，并通过通信系统与岸站接收端通信，所述电力系统为上述单元提供电力支持；所述红外测温传感器自校准单元包括位于红外测温传感器周围的至少三个黑体腔，所述黑体腔的腔口均朝向红外测温传感器，所述红外测温传感器安装于旋转底座上，所述黑体腔包括低温黑体腔、常温黑体腔和高温黑体腔，每个黑体腔内均设置铂电阻温度传感器：该方法包括如下过程：

(1)气象水文传感器单元自动检测周围环境数据，并上传给主控系统，形成固定格式的存储文件，然后主控系统将存储文件通过通信系统传输给岸站接收端；

(2)岸站接收端进行自校准条件判断，当符合校准条件时，开始自校准工作；

(3)开始校准时，通过加热装置和制冷装置分别对高温黑体腔和低温黑体腔进行温度控制，通过铂电阻温度传感器分别测量低温黑体腔、常温黑体腔和高温黑体腔内部的真实温度值分别为T_L，T_A，T_H，同时，通过调整旋转底座，使得红外测温传感器分别对准三个黑体腔，测量其内部温度值分别为T′_L，T′_A，T′_H，然后通过数据拟合，调整红外测温传感器之前的参数值，可使T′_L＝T_L，T′_A＝T_A，T′_H＝T_H，将得到的新参数替换之前的参数并保存；