[发明专利]一种前散型薄片光束取样滴谱仪校准方法及装置

权利要求书

1.一种前散型薄片光束取样滴谱仪校准方法，其特征在于，包括如下步骤：

利用滴谱仪测量具有不同粒子直径的降水粒子所对应的光强信号值，并建立粒径对照表，其中，所述粒径对照表包括粒子直径集合和测量得到的光强信号值集合，并记录有粒子直径与测量的光强信号值的一一对应关系；

利用所述粒子直径集合和所述光强信号值集合对预先建立的映射关系函数进行迭代计算，以确定出符合预设收敛条件的映射关系函数的计算参数，其中，所述映射关系函数为利用所述计算参数建立的以光强信号值为自变量，以粒子直径为因变量的关系函数。

2.根据权利要求1所述的前散型薄片光束取样滴谱仪校准方法，其特征在于，所述利用所述粒子直径集合和所述光强信号值集合对预先建立的映射关系函数进行迭代计算，以确定出符合预设收敛条件的映射关系函数的计算参数，包括：

步骤a，建立初始映射关系函数，确定所述初始映射关系函数的计算参数的参数类型；

步骤b，选取所述粒径对照表中的多组训练数据，代入所述初始映射关系函数，得到多项关于所述计算参数的关系式；

步骤c，利用所述多项关于所述计算参数的关系式，求解得到所述计算参数，得到中间映射关系函数；

步骤d，从所述粒径对照表中选取多组光强数据，代入到所述中间映射关系函数进行计算，得到所述多组光强数据对应的粒子直径计算值，其中，所述多组光强数据为不同于所述多组训练数据中的光强数据；

步骤e，计算所述多组光强数据对应的实际粒子直径与所述粒子直径计算值的均方差；

重复执行以上步骤a至步骤e，直到计算得到的所述均方差小于预设阈值，将对应的中间映射关系函数作为最终的映射关系函数。

3.根据权利要求2所述的前散型薄片光束取样滴谱仪校准方法，其特征在于，所述计算所述多组光强数据对应的实际粒子直径与所述粒子直径计算值的均方差，包括：

分别计算每组光强数据对应的实际粒子直径与所述粒子直径计算值之间的误差，获得多个误差项；

分别将所述误差项平方后之后求平均值，得到所述均方差。

4.根据权利要求2所述前散型薄片光束取样滴谱仪校准方法，其特征在于，通过以下公式计算得到所述均方差：

其中，D_eq-im(i,j)为第i组第j个实际粒子直径，D_eq-fit(i,j)为根据所述中间映射关系函数计算出的第i组第j个粒子直径，ω_j为权重系数，M为粒子直径总组数，N为每组粒子总数,D_MS为M组中所有粒子直径，E_S为累积误差项，i、j为常数。

5.根据权利要求2所述前散型薄片光束取样滴谱仪校准方法，其特征在于，所述建立初始映射关系函数，确定所述初始映射关系函数的计算参数的参数类型，包括：

建立光强信号值与粒子直径之间的幂级多项式；

确定所述幂级多项式中的最高级次和每级次的系数作为所述计算参数。

6.根据权利要求5所述前散型薄片光束取样滴谱仪校准方法，其特征在于，所述初始映射关系函数为：

其中，y为所述粒子直径计算值，x为所述光强信号值，a_k为映射关系函数对应的幂级系数，n为幂级多项式中的最高级次。

7.根据权利要求1所述前散型薄片光束取样滴谱仪校准方法，其特征在于，所述降水粒子的实际粒子直径通过以下步骤确定：

利用高速成像相机拍摄粒子经过所述滴谱仪的图像；

采用等效球径计算方法获得粒子直径。