[发明专利]一种光学COD传感器温度补偿校准装置及校准方法

说明书

本发明提供一种光学COD传感器温度补偿校准装置及校准方法。校准装置包括高低温环境试验箱、传感器定位机构、多个光学玻片、换位机构和控制器；高低温环境试验箱用于提供设定的校准温度环境；各个光学玻片分别与不同标液浓度的吸光度相等效；换位机构带动多个光学玻片逐个进入待校准的光学COD传感器的检测光路。本发明应用等效浓度光学玻片代替水溶液，减少误差，准确度高，重复性好；在不同的校准温度环境切换时，只需要传感器温度平衡后即可进行数据采集，等待时间短，显著提升校准效率。

技术领域

本发明涉及传感器校准技术领域，具体是一种光学COD传感器温度补偿校准装置及校准方法。

背景技术

传统测定水体中COD值方法的主要是重铬酸钾法测定法，这种方法分析周期长，二次污染严重，已不能满足现代水质监测对实时性和无二次污染等要求。随着技术发展、近年来，基于紫外光学吸收法的UV254COD传感器应用越来越多，该光学传感器无需对水样进行预处理、检测快速、方便且可实时在线监测。

UV254COD传感器的核心器件是光学LED和光电探测器，在待测水样中、由光学LED产生特定波长的紫外检测光，水样中的有机物质会在该波长紫外光照射下产生吸光效应、故不同浓度的有机物质会产生不同的吸光效应；基于此原理，在工厂生产、校准COD传感器时，会采用不同浓度的COD标准溶液、测量其吸光度、并建立其线性拟合数学关系，将校准拟合系数写入COD传感器内的MCU中，从而在应用中，直接检测并计算得出COD测量值。

但实际上，校准过程中会有明显的干扰因素、特别是环境温度和校准点标液浓度，关于环境温度，由于LED的物理特性，同等强度驱动电流下、其发光强度会随其温度变化而变化；同样固定温度下、采用不同浓度的校准标液、其得出的线性拟合关系系数也会有不同程度的差异；所以生产厂家在实际校准工作中，需要进行传感器温度补偿。一般的，传感器温度补偿是在高低温环境试验箱中进行，将传感器和不同浓度校准溶液放置于箱中，通过试验箱控制并保持固定温度，待传感器与校准溶液温度平衡后，进行温度拟合原始数据的采集；此方法的不足是：1.溶液需要的平衡时间很长、导致校准过程中大部分时间为等待时间；2.同温度下、需要多次开箱更换溶液、再次等待平衡、操作繁琐；3.溶液本身在高低温循环作用下，其精确度、稳定性也会产生变化，导致不确定性因素增加。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供了一种光学COD传感器温度补偿校准装置及校准方法。

为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种光学COD传感器温度补偿校准装置，包括：

高低温环境试验箱，其用于提供设定的校准温度环境；

传感器定位机构，其用于固定待校准的光学COD传感器的位置；

多个光学玻片，各个所述光学玻片的吸光度分别与不同标液浓度的吸光度相等效；

换位机构，其用于带动多个光学玻片逐个进入待校准的光学COD传感器的检测光路；

所述传感器定位机构、换位机构和多个光学玻片内置于所述高低温环境试验箱内；

控制器，其与待校准的光学COD传感器和所述换位机构信号连接。

本发明技术方案，应用等效浓度光学玻片代替水溶液，减少误差，准确度高，重复性好；在不同的校准温度环境切换时，只需要传感器温度平衡后即可进行数据采集，等待时间短，显著提升校准效率。

进一步地，所述光学玻片材质为紫外玻璃。

采用上述优选的方案，紫外玻璃颜色为黑色，对400～700nm光的透射比较低，在紫外区则根据不同型号呈现出不同的光谱透射曲线。本发明中可等效不同标液浓度的光学玻片采用同一型号的紫外玻璃，定制不同厚度。

进一步地，所述高低温环境试验箱内设有除湿干燥装置和湿度检测器件。