[发明专利]一种波长调制光谱检测玻璃瓶内氧气浓度的温度补偿方法

摘要

本发明公开了一种波长调制光谱检测玻璃瓶内氧气浓度的温度补偿方法，首先在固定的瓶内气压和温度的情况下，采集待测样本的二次谐波和现场温度数据；然后对待测样本的二次谐波进行数据预处理；将预处理后的数据送往氧气浓度反演模型，得到直接预测值N₀；将现场采集的温度数据代入温度校准函数f(T)，获得温度校正因子k；计算公式N_c＝kN₀，得到温度修正后的实际氧气浓度值N_c。本发明的技术效果在于，通过引入温度校准函数得到相应的温度校正因子，将温度校正因子乘以直接浓度反演预测的结果，从而得到修正后的当前瓶内氧气浓度，实现对温度变化的抑制，能有效提高玻璃瓶内氧气浓度预测精度。

主权项

1.一种波长调制光谱检测玻璃瓶内氧气浓度的温度补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，采集待测样本的二次谐波和现场温度数据；步骤2，对待测样本的二次谐波进行数据预处理；步骤3，将步骤2得到的数据送往氧气浓度反演模型，得到直接预测值N₀；步骤4，将现场采集的温度数据代入温度校准函数f(T)，获得温度校正因子k；f(T)＝AT⁴+BT³+CT²+DT+E，其中T为当前采集的温度，A＝1.0146608×10^‑5，B＝‑0.012068003，C＝5.3861651，D＝‑1.0701946×10³，E＝8.0231448×10⁴；步骤5，计算公式N_c＝kN₀，得到温度修正后的实际氧气浓度值N_c；步骤4中的温度校准函数f(T)的确定方法为：取瓶内气体压强为1atm且已知瓶内氧气浓度的样品，改变环境温度，在不同的温度下测量二次谐波，经峰值提取、背景扣除和光谱实时校正后，得到瓶内氧气吸收的二次谐波峰值，与对应温度进行4阶多项式拟合，相关度R为0.9885，此多项式模型作为温度校准函数f(T)：f(T)＝AT⁴+BT³+CT²+DT+E，其中T为当前采集的温度，A＝1.0146608×10^‑5，B＝‑0.012068003，C＝5.3861651，D＝‑1.0701946×10³，E＝8.0231448×10⁴。