一种基于脉冲氙灯的光谱仪波长漂移修正方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于脉冲氙灯的光谱仪波长漂移修正方法及装置，其方法包括：确定脉冲氙灯触发时间和目标光谱仪的积分时间，并基于所述脉冲氙灯触发时间和目标光谱仪的积分时间，改变脉冲氙灯单次触发时序；基于改变后的脉冲氙灯单次触发时序，获取目标光谱仪出厂前的零气光谱和实时零气光谱；基于所述出厂前的零气光谱和实时零气光谱，通过最小二乘法计算目标光谱仪的波长漂移补偿量；基于所述目标光谱仪的波长漂移补偿量和插值算法，对目标光谱仪进行波长漂移修正。本发明专利技术利用氙灯本身特征峰作为参考，对光谱仪波长漂移修正，通用性更强，方便统一维护。方便统一维护。方便统一维护。

【技术实现步骤摘要】
一种基于脉冲氙灯的光谱仪波长漂移修正方法及装置


[0001]本专利技术属于光谱仪校正
，具体涉及一种基于脉冲氙灯的光谱仪波长漂移修正方法及装置。

技术介绍

[0002]在光谱仪的使用过程中，不可避免的会发生一些意外状况，如震动、运输碰撞、温度变化等，它们会引起Charge Coupled Device (CCD) 电荷耦合器件的位置、光路机械结构等产生形变，从而导致光谱仪检测到的光谱信号的波长发生漂移。最终影响采用该光谱仪作为检测器的气体检测仪器的准确度
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。这时需要对波长的漂移进行修正。

技术实现思路

[0003]为解决脉冲氙灯的光谱仪波长漂移的问题，在本专利技术的第一方面提供了一种基于脉冲氙灯的光谱仪波长漂移修正方法，包括：确定脉冲氙灯触发时间和目标光谱仪的积分时间，并基于所述脉冲氙灯触发时间和目标光谱仪的积分时间，改变脉冲氙灯单次触发时序；基于改变后的脉冲氙灯单次触发时序，获取目标光谱仪出厂前的零气光谱和实时零气光谱；基于所述出厂前的零气光谱和实时零气光谱，通过最小二乘法计算目标光谱仪的波长漂移补偿量；基于所述目标光谱仪的波长漂移补偿量和插值算法，对目标光谱仪进行波长漂移修正。
[0004]在本专利技术的一些实施例中，所述确定脉冲氙灯触发时间和目标光谱仪的积分时间，并基于所述脉冲氙灯触发时间和目标光谱仪的积分时间，改变脉冲氙灯单次触发时序包括：确定脉冲氙灯的触发时间和积分时间；在单次触发时先触发脉冲氙灯点亮后,控制目标光谱仪的CCD积分时间。
[0005]进一步的，所述脉冲氙灯的触发时间小于等于目标光谱仪的CCD积分时间。
[0006]在本专利技术的一些实施例中，所述基于改变触发时序后的脉冲氙灯和所述目标光谱仪的波长漂移补偿量，对目标光谱仪进行波长漂移修正包括：将改变触发时序后的脉冲氙灯作为光源，并利用目标光谱仪采集所述光源的光谱；根据目标光谱仪的波长漂移补偿量，通过插值法对采集到的光源光谱进行波长漂移修正。
[0007]进一步的，所述通过插值法对所述光源的光谱进行波长漂移修正包括：根据预设频率阈值确定插值点邻近的多个节点；基于预设频率阈值和所述插值点邻近的多个节点，计算每个插值点的非整数个光谱像素的波长漂移并根据其进行波长漂移修正。
[0008]在上述的实施例中，所述基于所述出厂前的零气光谱和实时零气光谱，通过最小二乘法计算目标光谱仪的波长漂移补偿量包括：将出厂前的零气光谱和基于实时零气光谱的系列插值光谱，通过最小二乘法计算目标光谱仪的波长漂移补偿量。
[0009]本专利技术的第二方面，提供了一种基于脉冲氙灯的光谱仪波长漂移修正装置，包括：确定模块，用于确定脉冲氙灯触发时间和目标光谱仪的积分时间，并基于所述脉冲氙灯触发时间和目标光谱仪的积分时间，改变脉冲氙灯单次触发时序；获取模块，用于基于改变后
的脉冲氙灯单次触发时序，获取目标光谱仪出厂前的零气光谱和实时零气光谱；计算模块，用于基于所述出厂前的零气光谱和实时零气光谱，通过最小二乘法计算目标光谱仪的波长漂移补偿量；修正模块，用于基于所述目标光谱仪的波长漂移补偿量和插值算法，对目标光谱仪进行波长漂移修正。进一步的，所述确定模块包括：确定单元，用于确定脉冲氙灯的触发时间和积分时间；控制单元，用于在单次触发时先触发脉冲氙灯点亮后,控制目标光谱仪的CCD积分时间。
[0010]本专利技术的第三方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本专利技术在第一方面提供的基于脉冲氙灯的光谱仪波长漂移修正方法。
[0011]本专利技术的第四方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现本专利技术在第一方面提供的基于脉冲氙灯的光谱仪波长漂移修正方法。
[0012]本专利技术的有益效果是：本专利技术采用仪器工作光源脉冲氙灯的光源特征峰作为波长修正的参考依据，通入零气即可，因而无需复杂的光路结构调制过程；适用于氙灯作为光源的所有紫外分析仪器，因此适应范围广。在进行零点校准的时候，选择性进行波长漂移校准操作，操作简单方便。得益于插值算法的引用，本专利技术提供的修正方法对于非整数个波长单位的漂移同样适用。
附图说明
[0013]图1为本专利技术的一些实施例中的基于脉冲氙灯的光谱仪波长漂移修正方法的基本流程示意图；图2为本专利技术的一些实施例中的基于脉冲氙灯的光谱仪波长漂移修正方法涉及装置的结构示意图；图3为本专利技术的一些实施例中的脉冲氙灯的光源谱图；图4为本专利技术的一些实施例中的脉冲氙灯的正常工作和波长漂移校准触发时序示意图；图5为本专利技术的一些实施例中的修改触发时序前采集的光谱图；图6为本专利技术的一些实施例中的修改触发时序后采集的光谱图；图7为本专利技术的一些实施例中的波长漂移校准前后的光谱图；图8为本专利技术的一些实施例中的基于脉冲氙灯的光谱仪波长漂移修正方法的具体结构示意图；图9为本专利技术的一些实施例中的基于脉冲氙灯的光谱仪波长漂移修正装置的结构示意图；图10为本专利技术的一些实施例中的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0014]以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。
[0015]参考图1或图8，在本专利技术的第一方面，提供了一种基于脉冲氙灯的光谱仪波长漂移修正方法，包括：S100. 确定脉冲氙灯触发时间和目标光谱仪的积分时间，并基于所述脉冲氙灯触发时间和目标光谱仪的积分时间，改变脉冲氙灯单次触发时序；S200.基于改变后的脉冲氙灯单次触发时序，获取目标光谱仪出厂前的零气光谱和实时零气光谱；S300.基于所述出厂前的零气光谱和实时零气光谱，通过最小二乘法计算目标光谱仪的波长漂移补偿量；S400.基于所述目标光谱仪的波长漂移补偿量和插值算法，对目标光谱仪进行波长漂移修正。
[0016]参考图2，在本公开的实施例的步骤S100和S200中，获取目标光谱仪出厂前的零气光谱和实时零气光谱。可以理解，零气是指调整气体分析仪最小刻度的气体，因此，按照图示中的连接关系连接气体吸收池、光谱仪、氙灯等。通过充入零气，获取目标光谱仪出厂前的零气光谱和实时零气光谱。
[0017]参考图3至图4，在本专利技术的一些实施例的步骤S100中，所述确定脉冲氙灯触发时间和目标光谱仪的积分时间，并基于所述脉冲氙灯触发时间和目标光谱仪的积分时间，改变脉冲氙灯单次触发时序包括：确定脉冲氙灯的触发时间和积分时间；在单次触发时先触发脉冲氙灯点亮后,控制目标光谱仪的CCD积分时间。从图4可以看出经过校准后，脉冲氙灯的触发时间小于等于目标光谱仪的CCD积分时间。
[0018]需要说明的是，先触发脉冲氙灯点亮，再进行精确到us（微秒）级延迟控制CCD进行积分，使CCD积分时间只占光源发光时间的一部分，从而达到减小CCD积分采集到的光强的目的。可选的，当目标光谱仪的感光元件为CMOS，则相应的光谱CCD积分则为CMOS的光谱积分。
[001本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于脉冲氙灯的光谱仪波长漂移修正方法，其特征在于，包括：确定脉冲氙灯触发时间和目标光谱仪的积分时间，并基于所述脉冲氙灯触发时间和目标光谱仪的积分时间，改变脉冲氙灯单次触发时序；基于改变后的脉冲氙灯单次触发时序，获取目标光谱仪出厂前的零气光谱和实时零气光谱；基于所述出厂前的零气光谱和实时零气光谱，通过最小二乘法计算目标光谱仪的波长漂移补偿量；基于所述目标光谱仪的波长漂移补偿量和插值算法，对目标光谱仪进行波长漂移修正。2.根据权利要求1所述的基于脉冲氙灯的光谱仪波长漂移修正方法，其特征在于，所述确定脉冲氙灯触发时间和目标光谱仪的积分时间，并基于所述脉冲氙灯触发时间和目标光谱仪的积分时间，改变脉冲氙灯单次触发时序包括：确定脉冲氙灯的触发时间和积分时间；在单次触发时先触发脉冲氙灯点亮后,控制目标光谱仪的CCD积分时间。3.根据权利要求2所述的基于脉冲氙灯的光谱仪波长漂移修正方法，其特征在于，所述脉冲氙灯的触发时间小于等于目标光谱仪的CCD积分时间。4.根据权利要求1所述的基于脉冲氙灯的光谱仪波长漂移修正方法，其特征在于，所述基于所述目标光谱仪的波长漂移补偿量和插值算法，对目标光谱仪进行波长漂移修正包括：将改变触发时序后的脉冲氙灯作为光源，并利用目标光谱仪采集所述光源的光谱；根据目标光谱仪的波长漂移补偿量，通过插值法对采集到的光源光谱进行波长漂移修正。5.根据权利要求4所述的基于脉冲氙灯的光谱仪波长漂移修正方法，其特征在于，所述通过插值法对所述光源的光谱进行波长漂移修正包括：根据预设频率阈值确定插值点邻近的多个节点；基于预设频率阈值和所述插值点邻近的多个节点，计算每个插值点的非整数个光谱像素...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雄，苏志义，朱湘飞，郑志阳，梅业敏，蔡杨，巴换粉，
申请(专利权)人：敢为科技江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：