【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及检测仪器标定，尤其涉及一种荧光法溶解氧传感器的采集、处理和标定方法。
技术介绍
1、溶解氧是海水中最重要的成分之一，它作为衡量海水水质状况、海水自净能力的重要指标，在海洋生态环境评估和海洋科学实验中扮演着重要的角色。因此，准确测量海水中的溶解氧浓度在海洋观测领域具有重要的意义。
2、传统的溶解氧浓度测量方法主要有碘量法和电极法，但存在测量操作繁琐、数据漂移严重、无法实现长期在线监测等缺陷。
3、光学溶解氧传感器基于荧光猝灭原理设计而成，其以测量准确度高、响应时间快、稳定性强、可长期在线监测等优点，克服了传统溶解氧测量上的不足，已被广泛应用于海洋、河流、湖泊等水体环境的溶解氧浓度监测领域，因此，荧光法溶解氧传感器的采集、处理和标定方法至关重要。
4、现有技术需要以被采集信号频率的多倍频率来采样，这样就提高了对设备计算能力的要求，增加了成本，或者只能放弃软件滤波，导致信号采集的结果不稳定。
5、除此之外，现有技术针对输入的小信号的处理方式，一般只有固定的放大电路，相同检测环境下最终的正弦信号幅值不同，进而导致计算出来的相位差值较大，其测量误差较大。
6、因此，急需一种成本低，测量结果准确且可以根据需要自由选择进行单双温度点的标定的荧光法溶解氧传感器的采集、处理和标定方法。
技术实现思路
1、本专利技术各实施例提供一种荧光法溶解氧传感器的采集、处理和标定方法，以解决相关技术中信号采集不稳定，处理不准确导致溶解氧测量
2、根据本专利技术的一个方面，一种荧光法溶解氧传感器的采集、处理和标定方法，所述方法包括：分别发射激发光和参照光，采集对应的激发信号和参照信号；计算得到所述激发信号和参照信号之间的相位差值；根据所述相位差值和标定曲线得到当前溶解氧浓度。
3、在其中一个实施例中，计算得到所述激发信号和参照信号之间的相位差值通过以下步骤实现：对所述激发信号和参照信号分别进行采集滑动滤波和峰峰值计算，得到激发信号峰峰值和参照信号峰峰值；若所述激发信号峰峰值未达到设定阈值，则重新调整采集、激发信号直至所述激发信号峰峰值达到设定阈值，得到激发信号相位值；若所述参照信号峰峰值未达到设定阈值，则重新调整、采集参照信号直至所述参照信号峰峰值达到设定阈值，得到参照信号相位值；根据所述激发信号相位值和所述参照信号相位值，得到所述激发信号和参照信号之间的相位差值。
4、在其中一个实施例中，重新调整、采集激发信号直至所述激发信号峰峰值达到设定阈值，得到激发信号相位值通过以下步骤实现：通过二分法调节所述激发光的光强，采集对应的激发信号；通过快速傅里叶变换计算所述激发信号的峰峰值，直至所述峰峰值达到设定阈值，同步计算得到对应所述激发信号的相位值。
5、在其中一个实施例中，发射激发光，采集对应的激发信号通过以下步骤实现：发射激发光，在多个正弦周期中进行信号采集，将相同相位的信号进行滑动平均滤波处理，得到对应的激发信号。
6、在其中一个实施例中，根据所述相位差值和标定曲线得到当前溶解氧浓度通过以下步骤实现：读取当前温度，根据标定曲线分别得到氧浓度为0时激发信号与参照信号相位差值对应的第一相位正切值、氧浓度饱和时激发信号与参照信号相位差值对应的第二相位正切值以及当前温度下饱和氧的浓度值；根据所述第一相位正切值、第二相位正切值以及当前温度下饱和氧的浓度值计算得到当前温度下的荧光淬灭系数；获取当前温度和溶解氧浓度下激发信号和参照信号之间的相位差，计算得到第三相位差正切值，根据所述第一相位正切值、第三相位差正切值和荧光淬灭系数计算得到当前溶液的溶解氧浓度值。
7、在其中一个实施例中，得到当前溶解氧浓度之后，还包括以下步骤：获取当前盐度和大气压，分别根据所述当前盐度和大气压得到对应的溶解氧浓度值，对所述当前盐度和大气压对应的溶解氧浓度值进行滑动平均处理，更新所述当前溶解氧浓度。
8、在其中一个实施例中，应用所述方法的溶解氧传感器既支持单温度点标定，也支持双温度点标定。
9、根据本专利技术的一个方面，一种荧光法溶解氧传感器的采集、处理和标定装置，所述装置包括：信号采集模块，用于分别发射激发光和参照光，采集对应的激发信号和参照信号；相位差值获取模块，用于计算得到所述激发信号和参照信号之间的相位差值；溶解氧浓度获取模块，用于根据所述相位差值和标定曲线得到当前溶解氧浓度。
10、根据本专利技术的一个方面，一种电子设备，包括至少一个处理器以及至少一个存储器，其中，所述存储器上存储有计算机可读指令；所述计算机可读指令被一个或多个所述处理器执行，使得电子设备实现如上所述的荧光法溶解氧传感器的采集、处理和标定方法。
11、根据本专利技术的一个方面，一种存储介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行，以实现如上所述的荧光法溶解氧传感器的采集、处理和标定方法。
12、本专利技术提供的技术方案带来的有益效果是：
13、在上述技术方案中，首先分别发射激发光和参照光，采集对应的激发信号和参照信号，然后计算得到激发信号和参照信号之间的相位差值，最后根据相位差值和标定曲线得到当前溶解氧浓度，实现了在较低的采样频率下，实现输入信号的滤波，并且不影响对信号相位的采集，对设备的计算能力要求低，成本低，提高了不同产品量产时的一致性，方便标定和计算，使得后期计算的结果更稳定，从而能够有效地解决相关技术中存在的信号采集不稳定，处理不准确导致溶解氧测量误差大的问题。
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1.一种荧光法溶解氧传感器的采集、处理和标定方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的一种荧光法溶解氧传感器的采集、处理和标定方法，其特征在于，所述计算得到所述激发信号和参照信号之间的相位差值，包括：
3.如权利要求2所述的一种荧光法溶解氧传感器的采集、处理和标定方法，其特征在于，所述重新调整、采集激发信号直至所述激发信号峰峰值达到设定阈值，得到激发信号相位值，包括：
4.如权利要求1所述的一种荧光法溶解氧传感器的采集、处理和标定方法，其特征在于，所述发射激发光，采集对应的激发信号，包括：
5.如权利要求1所述的一种荧光法溶解氧传感器的采集、处理和标定方法，其特征在于，所述根据所述相位差值和标定曲线得到当前溶解氧浓度，包括：
6.如权利要求1所述的一种荧光法溶解氧传感器的采集、处理和标定方法，其特征在于，所述得到当前溶解氧浓度之后，所述方法还包括：
7.如权利要求1至6所述的一种荧光法溶解氧传感器的采集、处理和标定方法，其特征在于，应用所述方法的溶解氧传感器既支持单温度点标定，也支持双温度点标定
8.一种荧光法溶解氧传感器的采集、处理和标定装置，其特征在于，所述装置包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器以及至少一个存储器，其中，
10.一种存储介质，其上存储有计算机可读指令，其特征在于，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行，以实现如权利要求1至7中任一项所述的荧光法溶解氧传感器的采集、处理和标定方法。
...【技术特征摘要】
1.一种荧光法溶解氧传感器的采集、处理和标定方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的一种荧光法溶解氧传感器的采集、处理和标定方法，其特征在于，所述计算得到所述激发信号和参照信号之间的相位差值，包括：
3.如权利要求2所述的一种荧光法溶解氧传感器的采集、处理和标定方法，其特征在于，所述重新调整、采集激发信号直至所述激发信号峰峰值达到设定阈值，得到激发信号相位值，包括：
4.如权利要求1所述的一种荧光法溶解氧传感器的采集、处理和标定方法，其特征在于，所述发射激发光，采集对应的激发信号，包括：
5.如权利要求1所述的一种荧光法溶解氧传感器的采集、处理和标定方法，其特征在于，所述根据所述相位差值和标定曲线得到当前溶解氧浓...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨忠义，梁毛鹞，田菜林，
申请(专利权)人：富柯斯深圳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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