CN108181268A - 激光分析仪谱线校正方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种激光分析仪谱线校正方法及系统，该方法包括：步骤S1，采集激光分析仪的输出谱线；步骤S2，检测输出谱线的偏移值是否高于预设值；步骤S3，当输出谱线的偏移值高于第一预设值且低于第二预设值时，则采用电流反馈的控制方式校正输出谱线直至其小于第一预设值为止；步骤S4，当输出谱线的偏移值高于第二预设值时，则采用温度反馈的控制方式校正输出谱线直至其低于第二预设值为止，返回步骤S3继续校正。通过多参数相结合方式对输出谱线进行校正，按预设阈值采用温度控制与电流控制分段校正，一方面，缩短了校正的时间，提高了校正效率，另一方面，两种方式相结合提高了校正精度，同时，相对于人工标定校正，不影响仪表正常使用。

Description

激光分析仪谱线校正方法及系统
技术领域
本发明涉及激光光谱分析技术领域，特别是涉及一种激光分析仪谱线校正方法及系统。
背景技术
激光分析仪采用单谱线吸收光谱技术进行气体浓度的分析，激光光源输出谱线通过温度和电流的控制，使其稳定在设定值上。但是随着光源电器的老化和外界环境的变化会使得光源的输出谱线发生偏移，造成检测气体偏差。
然而，当前普遍采用方法是定期做手动标定进行校正，调整光源输出谱线促使激光分析仪恢复正常。但采用手动标定进行校正需要拆卸激光分析仪，同时，影响正常生产，降低了生产效率，造成的经济的损失较大。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种激光分析仪谱线校正方法及系统，用于解决现有技术中激光分析仪输出光源发生谱线偏移时，无法自动校正激光分析仪输出谱线的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第一方面，本发明提供一种激光分析仪谱线校正方法，包括：
步骤S1，采集激光分析仪的输出谱线；
步骤S2，检测所述输出谱线的偏移值是否高于预设值，所述预设值包括第一预设值与第二预设值，所述第一预设值小于第二预设值；
步骤S3，当所述输出谱线的偏移值高于第一预设值且低于第二预设值时，则采用电流反馈的控制方式校正所述输出谱线直至其小于第一预设值为止；
步骤S4，当所述输出谱线的偏移值高于第二预设值时，则采用温度反馈的控制方式校正所述输出谱线直至其低于第二预设值为止，返回步骤S3继续校正输出谱线。
本申请的第二方面，本发明提供的一种激光分析仪谱线校正系统，包括：
采集模块，用于采集激光分析仪的输出谱线；
检测模块，用于检测所述输出谱线的偏移值是否高于预设值，所述预设值包括第一预设值与第二预设值，所述第一预设值小于第二预设值；
第一校正模块，用于当所述输出谱线的偏移值高于第一预设值且低于第二预设值时，则采用电流反馈的控制方式校正所述输出谱线直至其小于第一预设值为止；
第二校正模块，用于当所述输出谱线的偏移值高于第二预设值时，则采用温度反馈的控制方式校正所述输出谱线直至其低于第二预设值为止，采用第一校正模块继续校正输出谱线。
如上所述，本发明的激光分析仪谱线校正方法及系统，具有以下有益效果：
本发明通过多参数相结合的方式对激光分析仪的输出谱线进行校正，按预设阈值采用温度控制与电流控制分段校正，一方面，缩短了校正的时间，提高了校正的效率，另一方面，两种方式相结合校正提高了校正精度，同时，相对于人工标定校正，无需拆卸仪表，不影响仪表正常使用。
附图说明
图1显示为本发明提供的一种激光分析仪谱线校正方法流程图；
图2显示为本发明提供的一种激光分析仪谱线校正方法第一实施例流程图；
图3显示为本发明提供的一种激光分析仪谱线校正系统流程图；
图4显示为本发明提供的一种激光分析仪谱线校正系统第一实施例流程图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。
在下述描述中，参考附图，附图描述了本申请的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本公开的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变.下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本申请的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定.这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本申请。空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。
虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来描述各种元件，但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件进行区分。例如，第一预设阈值可以被称作第二预设阈值，并且类似地，第二预设阈值可以被称作第一预设阈值，而不脱离各种所描述的实施例的范围。第一预设阈值和预设阈值均是在描述一个阈值，但是除非上下文以其他方式明确指出，否则它们不是同一个预设阈值。相似的情况还包括第一音量与第二音量。
再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示.应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加.此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合.因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
本申请提供一种屏幕旋转控制系统、方法及设置，适用于电子设备中，于实际的实施方式中，所述电子设备例如为包括但不限于笔记本电脑、平板电脑、移动电话、智能手机、媒体播放器、个人数字助理(PDA)、导航仪、智能电视、智能手表、数码相机等等，还包括其中两项或多项的组合。应当理解，本申请于实施方式中描述的电子设备只是一个应用实例，该设备的组件可以比图示具有更多或更少的组件，或具有不同的组件配置。所绘制图示的各种组件可以用硬件、软件或软硬件的组合来实现，包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路。在本申请的具体实施方式中，将以所述电子设备为智能手机为例进行说明。
所述电子设备包括存储器、存储器控制器、一个或多个处理单元(CPU)、外设接口、RF电路、音频电路、扬声器、麦克风、输入/输出(I/O)子系统、触摸屏、其他输出或控制设备，以及外部端口。这些组件通过一条或多条通信总线或信号线进行通信。所述电子设备还包括用于为各种组件供电的电源系统。该电源系统可以包括电源管理系统、一个或多个电源(例如电池、交流电(AC))、充电系统、电源故障检测电路、电源转换器或逆变器、电源状态指示器(例如发光二极管(LED))，以及与便携式设备中的电能生成、管理和分布相关联的其他任何组件。
所述电子设备支持各种应用程序，诸如以下各项中的一者或多者：绘图应用程序、呈现应用程序、文字处理应用程序、网站创建应用程序、盘编辑应用程序、电子表格应用程序、游戏应用程序、电话应用程序、视频会议应用程序、电子邮件应用程序、即时消息应用程序、健身支持应用程序、照片管理应用程序、数字相机应用程序、数字视频摄像机应用程序、网页浏览应用程序、数字音乐播放器应用程序和/或数字视频播放器应用程序。
请参阅图1，本发明提供一种激光分析仪谱线校正方法流程图，包括：
步骤S1，采集激光分析仪的输出谱线；
具体地，所述激光分析仪为一种光谱吸收技术，通过分析激光被气体的选择性吸收来获得气体的浓度，通过采集激光分析的光源获取到光谱(输出谱线)，如果采用1000个采样点对该光谱进行描绘，输出谱线为中心采样点(第500个采样点)。
步骤S2，检测所述输出谱线的偏移值是否高于预设值，所述预设值包括第一预设值与第二预设值，所述第一预设值小于第二预设值；
具体地，包括：
检测所述输出谱线的偏移值是否高于第一预设值；或/和
检测所述输出谱线的偏移值是否高于第一预设值且小于第二预设值。
步骤S3，当所述输出谱线的偏移值高于第一预设值且低于第二预设值时，则采用电流反馈的控制方式校正所述输出谱线直至其小于第一预设值为止；
具体地，电流控制采用恒流源控制，通过电流控制能够使用光源的输出谱线保持在设定值误差范围内稳定输出；当输出谱线的偏移值较小且需要校正时，使用电流反馈控制方式可以精度的控制输出谱线。
其中，当所述输出谱线的偏移值高于第一预设值且低于第二预设值时，采用以下公式进行电流反馈控制调节校正的电流输出大小，直到校正的输出谱线小于第一预设值为止；
IS＝IA+0.002×E (1)
式(1)中，IS为校正的电流输出，IA为原有电流输出，E为中心点偏差，即与中心采样点之间的偏差。
在本实施例中，具体实现方式：谱线的中心位置在采样点的第500个点，当谱线中心位置采样点小于500，并且偏差大于20个值时，控制电流输出为原有的设置电流IA加上谱线偏差乘上权重系数0.002，即是调整之后的输出电流，谱线偏差E等于中心位置500减去当前谱线位置。例如工作电流IA等于50mA，谱线中心位置为450，则IS＝50+0.002*(500-450)＝50.1mA，当谱线中心位置采样点大于500，并且偏差大于20个值时，控制电流输出为原有的设置电流IA加上谱线偏差乘上权重系数0.002，即是调整之后的输出电流，谱线偏差E等于中心位置500减去当前谱线位置。例如工作电流IA等于50mA，谱线中心位置为550，则IS＝50+0.002*(500-550)＝49.9mA，电流控制对输出谱线的影响为0.02nm/mA，当输出电流变化时，便可以将输出谱线中心位置调整到500个点附近，使其偏差小于20个值的范围内，达到自动校正功能。
步骤S4，当所述输出谱线的偏移值高于第二预设值时，则采用温度反馈的控制方式校正所述输出谱线直至其低于第二预设值为止，返回步骤S3继续校正输出谱线。
具体地，温度控制采用激光二极管温控集成芯片，获取温度与输出谱线的关系，通过差分输入进行控制，输出谱线的偏移值高于第二预设值时，即偏差较大时，采用温度控制可以很快的减小偏差，相应速度快。
当所述输出谱线的偏移值高于第二预设值时，采用以下公式进行温度反馈控制调节校正的温度输出大小，当校正的输出谱线小于第二预设值时，采用电流反馈控制调节校正的电流大小，直到校正的输出谱线小于第一预设值为止；
TS＝TA+0.005×E (2)
式(2)中，TS为校正的温度输出，TA为原有温度输出，E为中心点偏差。
在本实施例中，具体实现方式：谱线的中心位置在采样点的第500个点，当谱线中心位置采样点小于500，并且偏差大于100个值时，控制温度输出为原有的设置温度TA加上谱线偏差乘上权重系数0.005，即是调整之后的输出温度，谱线偏差E等于中心位置500减去当前谱线位置。例如工作温度TA等于30度，谱线中心位置为350，则IS＝30+0.005*(500-350)＝30.75度，当谱线中心位置采样点大于500，并且偏差大于100个值时，控制温度输出为原有设置温度TA加上谱线偏差乘上权重系数0.005，即是调整之后的输出温度，谱线偏差E等于中心位置500减去当前谱线位置。例如工作温度TA等于30度，谱线中心位置为650，则TS＝30+0.005*(500-650)＝29.25度，温度控制对输出谱线的影响为0.2nm/K，当校正的输出谱线大20个值且小于100个值内时，采用上述的电流反馈控制调节校正的电流输出大小，直到校正的输出谱线小于第一预设值为止，便可以将输出谱线中心位置调整到500个点附近，使其偏差小于20个值的范围内，达到自动校正功能。
在本实施例中，由于温度控制对谱线的影响为0.2nm/K(纳米/开尔文)，电流控制对输出谱线的影响为0.02nm/mA(纳米/毫安)，采用软件算法自动校正输出谱线，不会影响设备的工作状态，能够保证设备的正常运行。通过解决激光分析仪输出谱线偏移所带来的偏差，提供一种输出谱线的自校正方式，能够较好的克服电器特性或环境变化所带来的谱线偏移，降低了仪表的维护量，提高了其使用效率。
在上述实施例基础上，请参阅图2，本发明提供的一种激光分析仪谱线校正方法第一实施例流程图，还包括：
步骤S5，当所述输出谱线偏移值高于第二预设值且其达到预设警戒值时，则不进行反馈控制校正输出谱线，产生报警提示以通知检测激光分析仪。
在本实施例中，通过设置预设警戒值，如果采用1000个采样点对光源输出谱线进行描绘，那么输出谱线中心点值为第500个采样点，由于由于温度控制对谱线的影响为0.2nm/K，电流控制对输出谱线的影响为0.02nm/mA，温度对谱线的影响要大于电流对谱线的影响，偏差较大则采用温度校正，偏差较小则采用电流校正，其中，预设警戒值为250个采样点，当输出谱线的偏移值达到超过250个采样点时，则不进行反馈控制，检测传感器或控制电路是否正常，避免电流过大或温度过高的情况，导致光源损坏。
请参阅图3，为本发明的一种激光分析仪谱线校正系统，所述系统包括：
采集模块，用于采集激光分析仪的输出谱线；
检测模块，用于检测所述输出谱线的偏移值是否高于预设值，所述预设值包括第一预设值与第二预设值，所述第一预设值小于第二预设值；
根据采样点总数(即1000个采样点描绘光谱)，第一预设值为第20个采样点，第二预设值为第100个采样点。
其中，所述检测模块具体包括：
检测所述输出谱线的偏移值是否高于第一预设值；或/和
检测所述输出谱线的偏移值是否高于第一预设值且小于第二预设值。
第一校正模块，用于当所述输出谱线的偏移值高于第一预设值且低于第二预设值时，则采用电流反馈的控制方式校正所述输出谱线直至其小于第一预设值为止；
具体的，当所述输出谱线的偏移值高于第一预设值且低于第二预设值时，采用如下公式进行电流反馈控制调节校正的电流输出大小，直到校正的输出谱线小于第一预设值为止；
IS＝IA+0.002×E (1)
式(1)中，IS为校正的电流输出，IA为原有电流输出，E为中心点偏差。
第二校正模块，用于当所述输出谱线的偏移值高于第二预设值时，则采用温度反馈的控制方式校正所述输出谱线直至其低于第二预设值为止，采用第一校正模块继续校正输出谱线。
所述第二校正模块进一步包括：
当所述输出谱线的偏移值高于第二预设值时，采用以下公式进行温度反馈控制调节校正的温度输出大小，当校正的输出谱线小于第二预设值时，采用电流反馈控制调节校正的电流大小，直到校正的输出谱线小于第一预设值为止；
TS＝TA+0.005×E (2)
式(2)中，TS为校正的温度输出，TA为原有温度输出，E为中心点偏差。
在上述实施例基础上，请参阅图2，本发明提供的一种激光分析仪谱线校正方法第一实施例流程图，还包括：
预警模块，用于当所述输出谱线偏移值高于第二预设值且其达到预设警戒值时，则不进行反馈控制校正输出谱线，产生报警提示以通知检测激光分析仪。
综上所述，本发明通过多参数相结合的方式对激光分析仪的输出谱线进行校正，按预设阈值采用温度控制与电流控制分段校正，一方面，缩短了校正的时间，提高了校正的效率，另一方面，两种方式相结合校正提高了校正精度，同时，相对于人工标定校正，无需拆卸仪表，不影响仪表正常使用。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种激光分析仪谱线校正方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤S1，采集激光分析仪的输出谱线；
步骤S2，检测所述输出谱线的偏移值是否高于预设值，所述预设值包括第一预设值与第二预设值，所述第一预设值小于第二预设值；
步骤S3，当所述输出谱线的偏移值高于第一预设值且低于第二预设值时，则采用电流反馈的控制方式校正所述输出谱线直至其小于第一预设值为止；
步骤S4，当所述输出谱线的偏移值高于第二预设值时，则采用温度反馈的控制方式校正所述输出谱线直至其低于第二预设值为止，返回步骤S3继续校正输出谱线。
2.根据权利要求1所述的激光分析仪谱线校正方法，其特征在于，所述步骤2中检测所述输出谱线偏移值是否高于预设值的具体步骤，包括：
检测所述输出谱线的偏移值是否高于第一预设值；或/和
检测所述输出谱线的偏移值是否高于第一预设值且小于第二预设值。
3.根据权利要求1所述的激光分析仪谱线校正方法，其特征在于，所述步骤3包括：
当所述输出谱线的偏移值高于第一预设值且低于第二预设值时，采用以下公式进行电流反馈控制调节校正的电流输出大小，直到校正的输出谱线小于第一预设值为止；
IS＝IA+0.002×E (1)
式(1)中，IS为校正的电流输出，IA为原有电流输出，E为中心点偏差。
4.根据权利要求1所述的激光分析仪谱线校正方法，其特征在于，所述步骤S4中当所述输出谱线偏移值高于第二预设值且其达到预设警戒值时，则不进行反馈控制校正输出谱线，产生报警提示以通知检测激光分析仪。
5.根据权利要求1所述的激光分析仪谱线校正方法，其特征在于，所述步骤S4包括：
当所述输出谱线的偏移值高于第二预设值时，采用以下公式进行温度反馈控制调节校正的温度输出大小，当校正的输出谱线小于第二预设值时，采用电流反馈控制调节校正的电流大小，直到校正的输出谱线小于第一预设值为止；
TS＝TA+0.005×E (2)
式(2)中，TS为校正的温度输出，TA为原有温度输出，E为中心点偏差。
6.一种激光分析仪谱线校正系统，其特征在于，所述系统包括：
采集模块，用于采集激光分析仪的输出谱线；
检测模块，用于检测所述输出谱线的偏移值是否高于预设值，所述预设值包括第一预设值与第二预设值，所述第一预设值小于第二预设值；
第一校正模块，用于当所述输出谱线的偏移值高于第一预设值且低于第二预设值时，则采用电流反馈的控制方式校正所述输出谱线直至其小于第一预设值为止；
第二校正模块，用于当所述输出谱线的偏移值高于第二预设值时，则采用温度反馈的控制方式校正所述输出谱线直至其低于第二预设值为止，采用第一校正模块继续校正输出谱线。
7.根据权利要求6所述的激光分析仪谱线校正系统，其特征在于，所述检测模块进一步包括：
检测所述输出谱线的偏移值是否高于第一预设值；或/和
检测所述输出谱线的偏移值是否高于第一预设值且小于第二预设值。
8.根据权利要求6所述的激光分析仪谱线校正系统，其特征在于，所述第一校正模块进一步包括：
当所述输出谱线的偏移值高于第一预设值且低于第二预设值时，采用以下公式进行电流反馈控制调节校正的电流输出大小，直到校正的输出谱线小于第一预设值为止；
IS＝IA+0.002×E (1)
式(1)中，IS为校正的电流输出，IA为原有电流输出，E为中心点偏差。
9.根据权利要求6所述的激光分析仪谱线校正系统，其特征在于，包括：预警模块，用于当所述输出谱线偏移值高于第二预设值且其达到预设警戒值时，则不进行反馈控制校正输出谱线，产生报警提示以通知检测激光分析仪。
10.根据权利要求6所述的激光分析仪谱线校正系统，其特征在于，所述第二校正模块进一步包括：
当所述输出谱线的偏移值高于第二预设值时，采用以下公式进行温度反馈控制调节校正的温度输出大小，当校正的输出谱线小于第二预设值时，采用电流反馈控制调节校正的电流大小，直到校正的输出谱线小于第一预设值为止；
TS＝TA+0.005×E (2)
式(2)中，TS为校正的温度输出，TA为原有温度输出，E为中心点偏差。
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