【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学测量，特别是涉及一种光传感器的浸没因子测量装置及测量方法。
技术介绍
1、光传感器可分为辐照度传感器和辐亮度传感器。光传感器的绝对校准是在空气中用标准光源进行的。当传感器在水中使用时，需要对空气中确定的校准系数进行修正，以适应与传感器光学元件接触的中介介质的不同折射率所产生的响应变化。采用漫射材料制成的水下辐照度传感器，其绝对响应的变化主要是由水-采集器界面相对于空气-采集器界面的反射率和透射率的变化引起的。对于水下辐亮度传感器，空气和水中测量之间的绝对响应的变化主要是由于固角视场的变化以及水光学界面相对于空气光学界面的反射率和透射率的变化引起的。传感器响应中的这些变化是通过光谱倍增因子（所谓的浸没因子）来解释的，该浸没因子用于对空气中获得的绝对校准系数进行修正。
2、传统浸没因子测量方法包含相对简单的实验装置和操作步骤，因此测量精度不高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种光传感器的浸没因子测量装置及测量方法，以提高光传感器的浸没因子测量精度。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一方面，本专利技术提供一种光传感器的浸没因子测量装置，包括：带标尺的导轨、激光灯、标准灯、水槽、限位装置、液位计标尺、废液桶以及计算机；
4、所述带标尺的导轨用于固定标准灯和激光灯，使得标准灯和激光灯能够在导轨上自由滑动，并且能够通过标尺观测标准灯和激光灯的位置；所述激光灯用于调整标准灯和被测光传感器之间的光路，
5、所述水槽用于盛放纯水，用于模拟被测光传感器在水中的情境；所述水槽下方设有出水口，依靠水管与所述废液桶连接；所述水槽内设有根据连通器原理制作的液位计标尺；液位计标尺用于观测水槽中水的液位，并由此计算出被测光传感器到水面的距离；所述水槽底部中央设置限位装置；所述限位装置用于将被测光传感器固定在水槽底部中央，并将光传感器数据线从水槽上方引出，与所述计算机连接；所述计算机用于给被测光传感器供电并采集被测光传感器测量的辐射值数据，还用于根据辐射值数据计算出被测光传感器的浸没因子。
6、可选地，所述标准灯、水槽、限位装置以及液位计标尺都经过阳极氧化处理，呈暗黑色。
7、可选地，所述标准灯使用稳压电源。
8、可选地，所述水槽为圆柱形。
9、可选地，所述限位装置为半圆形卡环，被测光传感器通过卡环固定。
10、另一方面，本专利技术提供一种光传感器的浸没因子测量方法，应用于所述的光传感器的浸没因子测量装置，所述光传感器的浸没因子测量方法包括：
11、s1、通过限位装置将被测光传感器固定在水槽中央位置后，通过激光灯和带标尺的导轨调整光路，使标准灯中心与被测光传感器镜头中心在同一直线上；
12、s2、向水槽中注入纯水，使得水面高于被测光传感器预设水深cm；、均为正整数；
13、s3、静置预设时间，同时打开标准灯预热，使标准灯稳定工作；
14、s4、计算机控制被测光传感器进行一次测量，测量标准灯的辐射值记为；表示波长；
15、s5、打开水槽下方出水口开关放水，让水槽中的水逐渐下降，控制被测光传感器每隔cm测量一次标准灯的辐射值，直至水深=0；
16、s6、继续放水，使得被测光传感器刚刚露出水面暴露在空气中，擦干镜头上残留的水，在空气中被测光传感器测量标准灯辐射值，记为；利用导轨上的标尺测量标准灯中心到被测光传感器镜头中心的距离，记为cm；
17、s7、计算被测光传感器相对的折射立体角随水深的变化因子；其中是纯水的折射率；
18、s8、根据变化因子计算；其中为光在气-水交界面的透射率；
19、s9、采用最小二乘法拟合出关于的直线，获得直线在y轴上的截距，从而得出浸没因子。
20、可选地，所述光传感器的浸没因子测量方法还包括：
21、s10、在导轨上移动标准灯，使得标准灯中心与被测光传感器镜头中心的距离发生改变，重复s2~s9，得出多个浸没因子；对多个浸没因子取平均作为最终测量得到的浸没因子。
22、可选地，所述光在气-水交界面的透射率。
23、根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
24、本专利技术所提供的光传感器的浸没因子测量装置，包括带标尺的导轨、激光灯、标准灯、水槽、限位装置、液位计标尺、废液桶以及计算机；通过在不同水深中和空气中利用被测光传感器测量标准灯的辐射值和，从而计算出被测光传感器相对的折射立体角随水深的变化因子；进一步采用最小二乘法拟合出关于的直线，获得直线在y轴上的截距，即可得出更加精准的浸没因子值。
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1.一种光传感器的浸没因子测量装置，其特征在于，包括：带标尺的导轨、激光灯、标准灯、水槽、限位装置、液位计标尺、废液桶以及计算机；
2.根据权利要求1所述的光传感器的浸没因子测量装置，其特征在于，所述标准灯、水槽、限位装置以及液位计标尺都经过阳极氧化处理，呈暗黑色。
3.根据权利要求1所述的光传感器的浸没因子测量装置，其特征在于，所述标准灯使用稳压电源。
4.根据权利要求1所述的光传感器的浸没因子测量装置，其特征在于，所述水槽为圆柱形。
5.根据权利要求1所述的光传感器的浸没因子测量装置，其特征在于，所述限位装置为半圆形卡环，被测光传感器通过卡环固定。
6.一种光传感器的浸没因子测量方法，其特征在于，应用于权利要求1所述的光传感器的浸没因子测量装置，所述光传感器的浸没因子测量方法包括：
7.根据权利要求6所述的光传感器的浸没因子测量方法，其特征在于，还包括：
8.根据权利要求6所述的光传感器的浸没因子测量方法，其特征在于，所述光在气-水交界面的透射率。
【技术特征摘要】
1.一种光传感器的浸没因子测量装置，其特征在于，包括：带标尺的导轨、激光灯、标准灯、水槽、限位装置、液位计标尺、废液桶以及计算机；
2.根据权利要求1所述的光传感器的浸没因子测量装置，其特征在于，所述标准灯、水槽、限位装置以及液位计标尺都经过阳极氧化处理，呈暗黑色。
3.根据权利要求1所述的光传感器的浸没因子测量装置，其特征在于，所述标准灯使用稳压电源。
4.根据权利要求1所述的光传感器的浸没因子测量装置，其特征在于，所述水槽为圆柱形...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨安安，朱建华，李芝凤，郭凯，韩冰，李尉尉，贾迪，
申请(专利权)人：国家海洋技术中心，
类型：发明
国别省市：
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