[发明专利]基于三电极电导池的电导率传感器现场校准方法

说明书

本发明提出一种基于三电极电导池的电导率传感器现场校准方法，根据传感器的工作原理，推导三电极电导率传感器标定公式中各标定系数的特征、受影响的因素及系数之间的特征关系，选取海水深度点，获取未产生漂移的三电极电导率传感器检测得到的准确盐度值作为初始值，根据测量温度值和压力值计算出海水电导率值C₀；计算所述受电导池污染引起漂移的系数；重新修改待校准三电极电导率传感器的标定公式。本发明基于三电极电导率传感器的测量原理进行设计，可以实现长期海上布放使用的电导率传感器数据的现场校准修正，使数据更接近真实数据水平，大大延长了仪器的长期稳定性。适用于长期布放的仪器和不可回收仪器的现场维护和数据质控等等。

技术领域

本发明属于海洋观测领域，特别是涉及到基于三电极电导池的电导率传感器现场校准方法。

背景技术

海水盐度是海洋水文中重要要素之一，而电导率是测量和计算盐度的最主要参数，采用直接测量电导率计算出盐度的做法，具有速度快、精度高和便于现场测量等优点，已成为日前海水盐度测量的最主要手段，电导率的测量精度直接关系到盐度的准确性。在海洋观测监测领域中，测量海水电导率依靠电导率传感器完成。以美国海鸟公司（Sea-BirdElectronics, Inc）为代表的厂商自上世纪90年代开始，生产了大量基于三电极的电导率传感器或温盐深测量仪，目前该型产品在国内市场占有率达到70%以上，但在实际应用中，大部分传感器得不到实验室校准与修正。实际测量中，这种类型传感器探头需长期置于水环境(江、河、湖、海)中,水中的一些浮游生物或污物会附着在探头表面，造成传感器结构尺寸的变化，从而引起传感器的漂移，影响测量数据质量。所以，对电导率传感器进行现场校准，以便对电导率观测资料进行有效的质量控制，是一项非常重要而又必不可少的工作。目前，市场上的电导率传感器产品尚无这种现场校准方法。

发明内容

本发明提出一种基于三电极电导池的电导率传感器现场校准方法，实现长期海上布放使用的电导率传感器数据的现场修正，大大延长了仪器的长期稳定性。。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于三电极电导池的电导率传感器现场校准方法，包括：

（1）根据三电极电导池的电导率传感器的工作原理，推导三电极电导率传感器标定公式中各标定系数的特征、受影响的因素及系数之间的特征关系，识别受电导池污染引起漂移的系数，获得该系数特征及系数之间的特征关系；

（2）选取海水深度点，获取未产生漂移的三电极电导率传感器检测得到的准确盐度值作为初始值，根据测量温度值和压力值计算出海水电导率值C₀；

（3）在选取的海水深度点，获得待校准三电极电导率传感器检测得到的盐度值，结合步骤（2）的海水电导率值C₀，计算步骤（1）所述受电导池污染引起漂移的系数；

（4）按照步骤（3）得到的新系数，重新修改待校准三电极电导率传感器的标定公式。

进一步的，步骤（1）所述受电导池污染引起漂移的系数为三电极电导率传感器标定公式中的常数项系数和二次项系数，特征关系为：所述二次项系数与所述常数项系数的比值固定，不受电导池的污染引起的漂移的影响。

进一步的，步骤（2）和步骤（3）中选取的海水深度点，为三电极电导率传感器所能达到的最大深度点或较大深度点。

进一步的，步骤（3）中，先判断待校准三电极电导率传感器是否产生漂移；判断方法为：待校准三电极电导率传感器测量盐度结果对比步骤（2）所述初始值，偏差超过2倍，即认为待校准三电极电导率传感器因污染而产生明显漂移。

进一步的，步骤（3）计算过程为：

（301）根据待校准三电极电导率传感器检测得到的盐度值，得到海水电导率值，计算出对应的频率值；