本發(fā)明屬于溶解氧含量檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光學(xué)溶解氧傳感器溫鹽修正算法及新型標(biāo)定裝置。

背景技術(shù)：

溶解氧(dissolvedoxygen，do)質(zhì)量濃度是衡量水體水質(zhì)的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)，也是研究水體自凈能力的一個(gè)依據(jù)，準(zhǔn)確、快速、實(shí)時(shí)和在線地檢測(cè)水體中的溶解氧濃度對(duì)于海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)和保護(hù)、水產(chǎn)養(yǎng)殖的良性發(fā)展有重要作用。隨著陸地能源開采、海洋監(jiān)測(cè)裝備技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)步，國(guó)家發(fā)展藍(lán)色經(jīng)濟(jì)成為必然，近年來隨著國(guó)家推進(jìn)海底長(zhǎng)期觀測(cè)網(wǎng)建設(shè)，新型海洋化學(xué)傳感器尤其是溶解氧原位傳感器獲得長(zhǎng)足進(jìn)步。基于熒光猝滅原理的光學(xué)原位光學(xué)溶解氧傳感器，相比于傳統(tǒng)測(cè)量方法，具有靈敏度高，穩(wěn)定性好，能夠適應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)，已經(jīng)在海洋研究、水產(chǎn)養(yǎng)殖、水處理等許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

光學(xué)光學(xué)溶解氧傳感器雖然相比傳統(tǒng)傳感器具有諸多優(yōu)勢(shì)，但是在長(zhǎng)期連續(xù)測(cè)量過程中，依然存在數(shù)據(jù)漂移的問題，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)修正和定期標(biāo)定。而現(xiàn)有的傳統(tǒng)的兩點(diǎn)標(biāo)定法存在對(duì)溫度不敏感、數(shù)據(jù)點(diǎn)少、精確度不高等明顯缺陷。因此，提出一種能夠適用于新型光學(xué)光學(xué)溶解氧傳感器的標(biāo)定算法及高精度標(biāo)定設(shè)備就變得尤為重要。該算法及裝置能夠滿足新型光學(xué)光學(xué)溶解氧傳感器高精度多點(diǎn)標(biāo)定的需求，提高傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，對(duì)于提升我國(guó)深遠(yuǎn)海探測(cè)技術(shù)水平，和漁業(yè)資源勘探開發(fā)、海洋權(quán)益維護(hù)、水體環(huán)境質(zhì)量監(jiān)控等具有重大經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，采用下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種新型標(biāo)定裝置，包括水浴鍋、置于水浴鍋中的標(biāo)定罐、置于標(biāo)定罐中的鹽度計(jì)和溫度計(jì)、氣壓表、壓力補(bǔ)償裝置、置于標(biāo)定罐中的參比光學(xué)溶解氧傳感器和待測(cè)光學(xué)溶解氧傳感器和帶攪拌器的水體導(dǎo)流裝置、置于參比光學(xué)溶解氧傳感器和待測(cè)光學(xué)溶解氧傳感器之間的雙層遮光隔板、氣體流量調(diào)節(jié)閥和水體交換流通閥，標(biāo)定罐為密閉耐壓容器，內(nèi)部注有標(biāo)定用水樣，帶攪拌器的水體導(dǎo)流裝置置于標(biāo)定罐中央位置，與待測(cè)傳感器探頭處于同一水層處設(shè)有取樣裝置。

標(biāo)定罐置于恒溫水浴鍋中，水體交換流通閥控制標(biāo)定罐中水樣與恒溫水浴水體的交換流通；雙層遮光隔板豎直固定在標(biāo)定罐中，遮光透水；標(biāo)定罐底部攪拌器下方設(shè)有通氣口，并與曝氣盤相連；標(biāo)定罐為圓柱筒形結(jié)構(gòu)，由耐腐蝕的316l不銹鋼材料制成；壓力表位于標(biāo)定罐上部，標(biāo)定罐上部還設(shè)有壓力補(bǔ)償裝置。

光學(xué)溶解氧傳感器溫鹽修正算法，包括以下步驟：

(1)設(shè)定標(biāo)定罐所在水浴鍋恒定溫度；

(2)改變空氣壓縮機(jī)與氮?dú)夤薜某鰵鈿怏w流量，結(jié)合標(biāo)定罐爆氣與水循環(huán)裝置使其內(nèi)部水體獲得多個(gè)溶解氧濃度梯度；

(3)等待標(biāo)定罐中水體溶解氧溶度及待測(cè)傳感器示值穩(wěn)定，多次取樣，記錄標(biāo)定罐溫度值、鹽度值和待測(cè)傳感器示值；

(4)對(duì)第步驟(3)中取得的水樣運(yùn)用碘量法滴定，獲得的溶解氧測(cè)定值取平均作為標(biāo)定罐中水體溶解氧的標(biāo)準(zhǔn)值；

(5)改變恒溫水浴鍋的設(shè)定溫度，重復(fù)步驟(2)、(3)、(4)；

(6)計(jì)算待測(cè)光學(xué)溶解氧傳感器溫鹽修正系數(shù)。

步驟(6)的計(jì)算鹽度修正系數(shù)的方法為：

在恒溫水浴裝置設(shè)置的每組溫度點(diǎn)下，根據(jù)標(biāo)定罐中不同溶解氧濃度梯度下記錄的水體鹽度值、溫度值以及待測(cè)傳感器示值，可得如下鹽度修正公式：

式中，o2s表示經(jīng)過鹽度修正之后的帶測(cè)傳感器溶解氧示值，o2r表示測(cè)量記錄的待測(cè)傳感器溶解氧示值，s表示記錄得到的標(biāo)定罐水樣鹽度值，s0表示鹽度標(biāo)定預(yù)設(shè)值(初值為0)，a1、a2為鹽度修正系數(shù)。

其中，修正系數(shù)a1、a2的取值參考如下公式：

a1＝-3.10987e-07

a2＝b1ts³+b2ts²+b3ts+b4

式中，

t表示標(biāo)定罐水樣溫度值；

b1＝-4.28927e-03

b2＝-6.89246e-03

b3＝-6.92874e-03

b4＝-6.23978e-03

采用該鹽度修正算法對(duì)光學(xué)光學(xué)溶解氧傳感器示值進(jìn)行鹽度修正，能夠避免其光學(xué)測(cè)量單元中使用的氣敏感膜透氣不透水、對(duì)水中鹽度不敏感的問題。通過增加對(duì)于標(biāo)定罐中標(biāo)定水體鹽度值的測(cè)量，有效提高傳感器標(biāo)定過程中示值的準(zhǔn)確度和一致性。

步驟(6)的計(jì)算溫度修正系數(shù)矩陣的方法為：

在恒溫水浴設(shè)定的每一個(gè)溫度下，根據(jù)標(biāo)定罐中不同溶解氧濃度下取樣，并用碘量法獲得的溶解氧標(biāo)準(zhǔn)值，以及上一步經(jīng)過鹽度修正后的待測(cè)傳感器溶解氧示值，可以獲得12組數(shù)據(jù)點(diǎn)，用(xi,yi)表示，其中i＝1,2,…,12。

運(yùn)用最小二乘法多項(xiàng)式曲線擬合算法，有如下公式：

y＝c0+c1x+c2x²+c3x³+c4x⁴+c5x⁵

按照是的各數(shù)據(jù)點(diǎn)到這條曲線的距離之和最小，

即偏差平方和最小，可得矩陣方程如下：

求解矩陣方程，可以得到該溫度下的傳感器擬合系數(shù)矩陣c。同理，也就可以求得每個(gè)設(shè)置溫度點(diǎn)下的擬合系數(shù)。

將每組溫度下求得的曲線擬合系數(shù)列在一起，構(gòu)成一個(gè)6行7列矩陣d，

另外，將七組設(shè)置溫度點(diǎn)參數(shù)，構(gòu)成溫度參數(shù)矩陣，如下：

其中，

式中，t為恒溫水浴設(shè)置的七個(gè)溫度點(diǎn)的溫度值，單位為攝氏度。

由此可得，擬合系數(shù)矩陣d、待測(cè)傳感器溫度修正系數(shù)矩陣e以及溫度參數(shù)矩陣，滿足如下關(guān)系：

c6×7＝d6×6t6×7

求解該矩陣方程，即可得到待測(cè)傳感器溫度修正系數(shù)矩陣d。

鹽溫修正算法能夠適用于任意鹽度水體，解決在標(biāo)定過程中，標(biāo)定罐水體鹽度值變化引入的標(biāo)定誤差。

改變標(biāo)定罐水體溶解氧含量的過程中，保持帶攪拌器的水體導(dǎo)流裝置始終處于工作狀態(tài)，確保水體內(nèi)部溶解氧含量的均勻一致，以參比傳感器讀數(shù)為依據(jù)，直到溶解氧含量達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，停止裝置。

步驟(3)中，待標(biāo)定罐水體溶解氧含量穩(wěn)定、待測(cè)傳感器示值穩(wěn)定后，確保取樣管取樣位置與傳感器懸吊位置處于標(biāo)定罐同一水層，在取樣過程中，通過密閉標(biāo)定罐上方的壓力表適時(shí)檢測(cè)罐內(nèi)壓力，并通過壓力補(bǔ)償裝置，實(shí)時(shí)補(bǔ)償由取樣引起的壓力變化。

本技術(shù)方案通過一個(gè)簡(jiǎn)單的空氣泵和與之相連的氣體流量調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)通入標(biāo)定罐的氣體流量，進(jìn)而改變密閉標(biāo)定罐中水體的溶解氧濃度。相比于使用氧氣瓶、氧氣發(fā)生器等裝置的現(xiàn)有方法，顯著降低了整套標(biāo)定設(shè)備制造成本和長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定實(shí)驗(yàn)的使用成本；密閉標(biāo)定罐裝置，通過可開閉水體交換閥，使得標(biāo)定罐在恒溫水浴變溫過程中的溫度交換速度獲得明顯加快，相比于現(xiàn)有裝置，能明顯加快標(biāo)定實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程，降低整套裝置的能耗，提高標(biāo)定效率；通過特別設(shè)計(jì)的放置于密閉標(biāo)定罐中的帶攪拌器的水體導(dǎo)流裝置，在氣體通入，改變?nèi)芙庋鯘舛鹊倪^程中，能夠有效加快標(biāo)定罐水體的水體交換速度，進(jìn)而確保標(biāo)定罐中整個(gè)水體的溶解氧含量均勻一致；并通過與待測(cè)傳感器固定于同一水層的取樣管進(jìn)行多次水體取樣滴定，并以多次碘量法結(jié)果的平均值作為溶解氧含量標(biāo)準(zhǔn)值，相比于現(xiàn)有方法，排除了水體水層溶解氧分布不均勻和取樣滴定過程造成的標(biāo)準(zhǔn)值誤差，在基準(zhǔn)值的精確度上，又有了明顯提升；該發(fā)明密閉標(biāo)定罐中設(shè)置的雙層遮光透水隔板，能有效解決待測(cè)傳感器之間、待測(cè)傳感器與參比傳感器之間的相互干擾；密閉標(biāo)定罐內(nèi)壁，噴涂黑色吸光材料，有效降低標(biāo)定環(huán)境對(duì)光學(xué)傳感器的干擾；提供的恒溫水浴裝置可以在-5℃至40℃很寬的溫度范圍進(jìn)行精確溫度控制，能夠滿足全域水體的溫度使用范圍，相比于現(xiàn)有裝置，能夠提供更好的溫度適用性，如果傳感器使用環(huán)境溫度確定且波動(dòng)不大，可以專門針對(duì)某個(gè)特定溫度區(qū)間進(jìn)行標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，配合該發(fā)明提出的溫鹽修正算法，更加靈活的設(shè)置溫度點(diǎn)間隔，進(jìn)一步提升傳感器標(biāo)定精度；相比于現(xiàn)有方法，該發(fā)明及其提供的裝置包含了鹽度信息的采集，可以進(jìn)行光學(xué)光學(xué)溶解氧傳感器的鹽度修正，明顯提升了傳感器標(biāo)定精度；密閉標(biāo)定罐，能夠提供超過一個(gè)大氣壓的壓力，相比于現(xiàn)有裝置，不僅可以在實(shí)驗(yàn)室條件下提供穩(wěn)定過飽和溶解氧含量的水體，而且通過配置的壓力表和壓力補(bǔ)償裝置，能夠確保在取樣過程中標(biāo)定罐內(nèi)的水體溶解氧含量不因取樣帶來的壓力下降而降低，解決現(xiàn)有技術(shù)及裝置在取樣過程的缺陷。

該裝置通過一套y型管道和兩個(gè)可調(diào)閥門，將由空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的空氣或氮?dú)夤拶A存的氮?dú)鈱?dǎo)入密閉的標(biāo)定罐中，進(jìn)而在標(biāo)定罐中獲得多種溶解氧濃度梯度的實(shí)驗(yàn)水樣；通過取樣管取出標(biāo)定罐中與待測(cè)傳感器探頭位于同一水層的水樣，測(cè)量水樣的鹽度值并通過碘量法滴定測(cè)量水樣溶解氧標(biāo)準(zhǔn)值，記錄恒溫水浴的溫度值以及待測(cè)傳感器的示值；運(yùn)用該發(fā)明提出的溫鹽修正算法計(jì)算待測(cè)傳感器的修正系數(shù)。

修正算法及標(biāo)定設(shè)備僅使用相對(duì)簡(jiǎn)單可靠的裝置，可在標(biāo)定罐中獲得任意溶解氧濃度梯度的水體，能夠?yàn)闇佧}修正算法提供更多的標(biāo)定數(shù)據(jù)點(diǎn)，為提高標(biāo)定精度提供了可能。

針對(duì)設(shè)置的每一個(gè)溫度點(diǎn)的每一組溶解氧濃度梯度，均采用碘量法測(cè)量取樣管取出水樣的溶解氧濃度值及鹽度值，并以此實(shí)測(cè)值作為修正標(biāo)定算法的濃度基準(zhǔn)值，該方案以現(xiàn)行國(guó)標(biāo)為依據(jù)，能有效提高基準(zhǔn)值的可靠性和標(biāo)定的精度度。

可根據(jù)傳感器使用環(huán)境的具體狀況，靈活設(shè)置溫度點(diǎn)數(shù)量和間隔，可以涵蓋傳感器實(shí)際使用環(huán)境的整個(gè)溫度范圍，能夠提供更多的溫鹽修正算法的數(shù)據(jù)點(diǎn)，并確保修正系數(shù)能使傳感器獲得最優(yōu)的溫度適用性。

附圖說明

圖1：本發(fā)明標(biāo)定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2：密閉標(biāo)定罐俯視圖；

圖3：雙側(cè)遮光透水擋板結(jié)構(gòu)圖；

圖4：本發(fā)明光學(xué)光學(xué)溶解氧傳感器溫鹽修正標(biāo)定步驟流程圖；

圖5：安德拉公司制造的4831f系列光學(xué)光學(xué)溶解氧傳感器兩種標(biāo)定結(jié)果對(duì)比圖。

其中：1.標(biāo)定罐；2.水浴鍋；3.氮?dú)馄浚?.空氣泵；5.氣體流量調(diào)節(jié)閥；6.取樣裝置；7.水體導(dǎo)流裝置；8.鹽度計(jì)；9.溫度計(jì)；10.參比光學(xué)溶解氧傳感器；11.待標(biāo)定光學(xué)溶解氧傳感器；12.密閉標(biāo)定罐補(bǔ)壓裝置；13.氣壓表；14.雙層隔板；15.水體交換流通閥；16.曝氣盤。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖1-5所示，一種新型標(biāo)定裝置，包括水浴鍋2、置于水浴鍋2中的標(biāo)定罐1、置于標(biāo)定罐1中的鹽度計(jì)8和溫度計(jì)9、測(cè)量標(biāo)定罐1氣壓的氣壓表13、置于標(biāo)定罐1中的參比光學(xué)溶解氧傳感器10和待測(cè)光學(xué)溶解氧傳感器11和帶攪拌器的水體導(dǎo)流裝置7、置于參比光學(xué)溶解氧傳感器10和待測(cè)光學(xué)溶解氧傳感器11之間的雙層遮光隔板14、氣體流量調(diào)節(jié)閥5和水體交換流通閥15，標(biāo)定罐1為密閉耐壓容器，內(nèi)部注有標(biāo)定用水樣，帶攪拌器的水體導(dǎo)流裝置7置于標(biāo)定罐1中央位置，與待測(cè)傳感器探頭處于同一水層處設(shè)有取樣裝置6。

標(biāo)定罐置于恒溫水浴鍋中，水體交換流通閥控制標(biāo)定罐中水樣與恒溫水浴水體的交換流通；雙層遮光隔板豎直固定在標(biāo)定罐中，遮光透水；標(biāo)定罐底部攪拌器下方設(shè)有通氣口，并與曝氣盤相連；標(biāo)定罐為圓柱筒形結(jié)構(gòu)，由耐腐蝕的316l不銹鋼材料制成；壓力表位于標(biāo)定罐上部，標(biāo)定罐上部還設(shè)有壓力補(bǔ)償裝置。

核心裝置為經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)的密閉標(biāo)定罐1，該密閉標(biāo)定罐1為圓柱筒形設(shè)計(jì)，采用耐壓防腐蝕的316l不銹鋼材料制造，內(nèi)壁噴涂黑色吸光材料；在頂蓋預(yù)留位置設(shè)計(jì)了用于穿艙引線的水密接插件；依靠支架固定在筒壁側(cè)面的待標(biāo)定光學(xué)溶解氧傳感器11和參比光學(xué)溶解氧傳感器10，兩者位于同一水層；同樣位于同一水層的還有取樣裝置6，用于對(duì)水體進(jìn)行取樣，碘量法滴定；固定在筒壁側(cè)面的溫度計(jì)9用于監(jiān)控標(biāo)定罐內(nèi)水體的溫度；鹽度計(jì)8用于進(jìn)行該標(biāo)定算法的鹽度補(bǔ)償；頂部的壓力表13可以實(shí)時(shí)監(jiān)控標(biāo)定罐內(nèi)氣壓；壓力補(bǔ)償裝置l用于在補(bǔ)償在取樣過程中帶來的標(biāo)定罐內(nèi)壓力變化；帶有攪拌葉片的水體導(dǎo)流裝置7能加速水體微循環(huán)，確保標(biāo)定罐內(nèi)水體各處溶解氧含量快速達(dá)到穩(wěn)定均勻狀態(tài)。標(biāo)定罐底部與通氣管相連的曝氣盤7，用于增加氣泡提高氣體溶解效率；水體交換流通閥15用于在變溫過程中，加速標(biāo)定罐內(nèi)水體的溫度變化。

如圖2所示，在密閉標(biāo)定罐內(nèi)還安裝有雙層隔板；具體結(jié)構(gòu)如圖3所示，該雙側(cè)隔板為雙層多孔狀遮光透水隔板，采用非金屬pom材料制造，通過位于雙層隔板上互相錯(cuò)開的孔狀結(jié)構(gòu)，達(dá)到遮光并且透水的作用，在保證水體正常交換的同時(shí)，避免的各光學(xué)光學(xué)溶解氧傳感器之間的相互干擾。

該發(fā)明提出的溫鹽修正算法標(biāo)定步驟，如流程圖4所示。

光學(xué)溶解氧傳感器溫鹽修正算法，包括以下步驟：

(1)將標(biāo)定罐裝置置于恒溫水浴鍋中，恒溫水浴裝置的溫控設(shè)定值依據(jù)傳感器的適用水域及深度，恒溫水浴鍋溫度設(shè)定為0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃七個(gè)溫度點(diǎn)，能夠涵蓋全域水體的溫度特征，使得傳感器溫鹽修正的標(biāo)定結(jié)果能夠具有最廣泛的普遍適用性；

(2)通過調(diào)節(jié)與標(biāo)定罐鏈接的y型進(jìn)氣岐管上面的兩個(gè)流量閥，可以改變空氣壓縮機(jī)與氮?dú)夤薜某鰵鈿怏w流量，進(jìn)而結(jié)合標(biāo)定罐的爆氣與水循環(huán)裝置使其內(nèi)部水體依次獲得0％、10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、100％、110％、120％，共計(jì)12個(gè)溶解氧濃度梯度；

(3)待標(biāo)定罐中水體溶解氧濃度穩(wěn)定且待測(cè)傳感器示值穩(wěn)定后，通過固定在與待測(cè)傳感器探頭處于同一水層的取樣管對(duì)水體取樣3次，讀取記錄此刻標(biāo)定罐的溫度值和鹽度值。與此同時(shí)，通過上位機(jī)軟件讀取并記錄至少20組待測(cè)傳感器的示值，取平均作為傳感器示值；

(4)依據(jù)國(guó)標(biāo)gb7489-87,對(duì)第(3)步中取得的3組水樣運(yùn)用碘量法進(jìn)行滴定，獲得的溶解氧測(cè)定值取平均作為標(biāo)定罐中水體溶解氧的標(biāo)準(zhǔn)值；

(5)順次改變恒溫水浴的設(shè)定溫度，重復(fù)步驟(2)、(3)、(4)；

(6)以上述步驟記錄的標(biāo)定罐溫度值、鹽度值、水體溶解氧標(biāo)準(zhǔn)值以及傳感器示值為依據(jù)，計(jì)算待測(cè)光學(xué)溶解氧傳感器溫鹽修正系數(shù)；

步驟(6)的計(jì)算鹽度修正系數(shù)的方法為：

在恒溫水浴裝置設(shè)置的每組溫度點(diǎn)下，根據(jù)標(biāo)定罐中不同溶解氧濃度梯度下記錄的水體鹽度值、溫度值以及待測(cè)傳感器示值，可得如下鹽度修正公式：

式中，o2s表示經(jīng)過鹽度修正之后的帶測(cè)傳感器溶解氧示值，o2r表示測(cè)量記錄的待測(cè)傳感器溶解氧示值，s表示記錄得到的標(biāo)定罐水樣鹽度值，s0表示鹽度標(biāo)定預(yù)設(shè)值(初值為0)，a1、a2為鹽度修正系數(shù)。

其中，修正系數(shù)a1、a2的取值參考如下公式：

a1＝-3.10987e-07

a2＝b1ts³+b2ts²+b3ts+b4

式中，

t表示標(biāo)定罐水樣溫度值；

b1＝-4.28927e-03

b2＝-6.89246e-03

b3＝-6.92874e-03

b4＝-6.23978e-03

步驟(6)的計(jì)算溫度修正矩陣系數(shù)的方法為：

在恒溫水浴設(shè)定的每一個(gè)溫度下，根據(jù)標(biāo)定罐中不同溶解氧濃度下取樣，并用碘量法獲得的溶解氧標(biāo)準(zhǔn)值，以及上一步經(jīng)過鹽度修正后的待測(cè)傳感器溶解氧示值，可以獲得12組數(shù)據(jù)點(diǎn)，用(xi,yi)表示，其中i＝1,2,…,12。

運(yùn)用最小二乘法多項(xiàng)式曲線擬合算法，有如下公式：

y＝c0+c1x+c2x²+c3x³+c4x⁴+c5x⁵

按照是的各數(shù)據(jù)點(diǎn)到這條曲線的距離之和最小，

即偏差平方和最小，可得矩陣方程如下：

求解矩陣方程，可以得到該溫度下的傳感器擬合系數(shù)矩陣c。同理，也就可以求得每個(gè)設(shè)置溫度點(diǎn)下的擬合系數(shù)。

將每組溫度下求得的曲線擬合系數(shù)列在一起，構(gòu)成一個(gè)6行7列矩陣d，

另外，將七組設(shè)置溫度點(diǎn)參數(shù)，構(gòu)成溫度參數(shù)矩陣，如下：

其中，

式中，t為恒溫水浴設(shè)置的七個(gè)溫度點(diǎn)的溫度值，單位為攝氏度。

由此可得，擬合系數(shù)矩陣d、待測(cè)傳感器溫度修正系數(shù)矩陣e以及溫度參數(shù)矩陣，滿足如下關(guān)系：

c6×7＝d6×6t6×7

求解該矩陣方程，即可得到待測(cè)傳感器溫度修正系數(shù)矩陣d。

改變標(biāo)定罐水體溶解氧含量的過程中，保持帶攪拌器的水體導(dǎo)流裝置始終處于工作狀態(tài)，確保水體內(nèi)部溶解氧含量的均勻一致，以參比傳感器讀數(shù)為依據(jù)，直到溶解氧含量達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，停止裝置。

步驟(3)中，待標(biāo)定罐水體溶解氧含量穩(wěn)定、待測(cè)傳感器示值穩(wěn)定后，確保取樣管取樣位置與傳感器懸吊位置處于標(biāo)定罐同一水層，在取樣過程中，通過密閉標(biāo)定罐上方的壓力表適時(shí)檢測(cè)罐內(nèi)壓力，并通過壓力補(bǔ)償裝置，實(shí)時(shí)補(bǔ)償由取樣引起的壓力變化。

結(jié)合具體應(yīng)用實(shí)例對(duì)溫鹽修正算法和新型標(biāo)定裝置的效果進(jìn)行進(jìn)一步說明：

使用山東省科學(xué)院海洋儀器儀表研究所研制的hjy1-1型深海原位光學(xué)光學(xué)溶解氧傳感器按照本發(fā)明提出的溫鹽修正算法進(jìn)行標(biāo)定，將標(biāo)定效果與傳統(tǒng)兩點(diǎn)標(biāo)定進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如下表所示：

表1.10組不同溫度不同濃度時(shí)各種標(biāo)定狀態(tài)下同一光學(xué)溶解氧傳感器測(cè)量值

表中溫度單位為攝氏度℃；溶解氧單位為mg/l。

分別統(tǒng)計(jì)標(biāo)定前傳感器測(cè)量值、兩點(diǎn)標(biāo)定后傳感器測(cè)量值、溫鹽修正算法標(biāo)定后傳感器測(cè)量值與碘量法標(biāo)準(zhǔn)值之間的差值，如下表所示：

表2同一光學(xué)溶解氧傳感器各種標(biāo)定狀態(tài)下測(cè)量值與碘量法標(biāo)準(zhǔn)值偏差

表中溫度單位為攝氏度℃；每組測(cè)量值偏差的單位為mg/l。

三者對(duì)比，效果如圖5所示。溫鹽修正算法及新型標(biāo)定裝置標(biāo)定后的光學(xué)光學(xué)溶解氧傳感器測(cè)量值在各個(gè)溫度下，均與碘量法測(cè)量的溶解氧含量保持一致，且誤差均在0.1mg/l的范圍內(nèi)，效果良好。

實(shí)施例僅說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其進(jìn)行任何限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明所要求保護(hù)的技術(shù)方案的精神和范圍。