一種巖心光譜掃描儀光譜測量溯源方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于地質(zhì)探測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種巖心光譜掃描儀光譜測量溯源方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 據(jù)申請人了解，巖心是石油地質(zhì)勘探開發(fā)研究工作中寶貴的不可再生資源，也是 最直觀、最關(guān)鍵的實(shí)物資料之一，石油地質(zhì)分析數(shù)據(jù)和地球物理勘探參數(shù)大多來自巖心。對(duì) 巖心的觀察描述在確定巖性、推斷沉積環(huán)境以及生儲(chǔ)蓋組合綜合研究中具有不可替代的作 用。但是由于巖心出筒后，其原始面貌和地質(zhì)研究標(biāo)記容易遭到破壞，給后續(xù)的研究工作帶 來極大的影響，從而局限巖心的應(yīng)用范圍，降低巖心的持續(xù)使用價(jià)值。因此，及時(shí)有效的獲 取巖心信息，有助于提高巖心管理水平、拓展巖心應(yīng)用領(lǐng)域、增加巖心應(yīng)用價(jià)值。巖心光譜 掃描儀（簡稱光譜儀）是目前常用的一種測量巖心的儀器，是基于反射光譜分析技術(shù)，利 用光譜儀測量樣品在一定波長范圍的反射波普，并根據(jù)其光譜診斷性特征來是被不同的礦 物。利用巖心光譜掃描儀測量巖心光譜時(shí)，需要測量光譜反射率，光譜反射率是是巖心樣品 光譜與參比板光譜的比值，因此參比光譜的穩(wěn)定性直接影響了測量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和質(zhì)量。 通常在巖心光譜掃描時(shí)，為了消除環(huán)境變化對(duì)光譜反射率的影響，每盤巖心都需要掃描參 比光譜。然而，由于參比板長期暴露在外部環(huán)境，隨著時(shí)間推移，參比板表面會(huì)被灰塵污染 或產(chǎn)生氧化反應(yīng)，因此參比板光譜會(huì)發(fā)生緩慢變化，這種變化會(huì)影響光譜反射率的測量結(jié) 果，尤其是在大批量、長時(shí)間的光譜反射率測量過程中，測量結(jié)果會(huì)隨著時(shí)間推移而發(fā)生變 化，數(shù)據(jù)發(fā)生漂移，使可比性顯著降低。因此，為了解決測量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性問題，迫切需要一 種可使測量的所有數(shù)據(jù)均以同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)參比板為基準(zhǔn)，能夠消除測量漂移誤差的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于：針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出一種能夠方便準(zhǔn)確地還 原光譜反射率的巖心光譜掃描儀光譜測量溯源方法。
[0004] 為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明的巖心光譜掃描儀光譜測量溯源方法，該方法的裝置 包括巖心托盤和設(shè)置在巖心托盤上的巖心盤，所述巖心盤用于放置待測量的巖心樣品；所 述巖心盤的一側(cè)設(shè)有參比板安裝塊，所述參比板安裝塊上制有用于放置標(biāo)準(zhǔn)參比板的第一 參比板安裝孔和用于放置普通參比板的第二參比板安裝孔；所述巖心盤的上方安裝有用于 測量每一盤樣品、普通參比板及標(biāo)準(zhǔn)參比板光譜的巖心光譜掃描儀，所述巖心光譜掃描儀 與計(jì)算機(jī)連接；所述計(jì)算機(jī)包括信息儲(chǔ)存模塊和校正模塊，所述信息儲(chǔ)存模塊，與所述巖 心光譜掃描儀的信號(hào)輸出端連接，用于接收并向校正模塊輸出巖心光譜掃描儀測量巖心樣 品、普通參比板和標(biāo)準(zhǔn)參比板獲得的光譜信息及暗電流值；所述校正模塊，與所述計(jì)算機(jī)的 顯示屏連接，用于根據(jù)巖心樣品光譜值、普通參比板光譜值和標(biāo)準(zhǔn)參比板光譜值及暗電流 值計(jì)算普通參比板光譜與標(biāo)準(zhǔn)參比板光譜的反射率，以普通參比板為對(duì)照的樣品光譜反射 率和校正后的樣品光譜反射率，并將計(jì)算結(jié)果輸送至顯示屏顯示；測量時(shí)的光譜測量溯源 方法包括以下步驟：
[0005] 第1步、將標(biāo)準(zhǔn)參比板放置在第一參比板安裝孔內(nèi)，并定義標(biāo)準(zhǔn)參比板的光譜值 為IB，采用巖心光譜掃描儀測量標(biāo)準(zhǔn)參比板的光譜值^后，將標(biāo)準(zhǔn)參比板的光譜值IB輸送 至信息儲(chǔ)存模塊；
[0006] 第2步、獲取巖心光譜掃描儀的暗電流值L，并將暗電流值L輸送至信息儲(chǔ)存模 塊；
[0007] 第3步、將巖心樣品放置在巖心盤上，并定義巖心樣品的光譜值為I，采用巖心光 譜掃描儀測量巖心樣品的光譜值I后，將巖心樣品的光譜值I輸送至信息儲(chǔ)存模塊；
[0008] 第4步、采用標(biāo)準(zhǔn)參比板對(duì)巖心樣品的光譜反射率進(jìn)行校正，定義校正后的巖心 樣品光譜反射率為FD，校正模塊接收信息儲(chǔ)存模塊發(fā)送的光譜信息并根據(jù)⑴式計(jì)算校正后 樣品的光譜反射率Fd，
[0009] FD=F0XF⑴
[0010] 其中，F(xiàn)。為普通參比板光譜與標(biāo)準(zhǔn)參比板光譜的反射率，令h ，且I。為普 通參比板的光譜值，F(xiàn)為以普通參比板為對(duì)照測量的樣品光譜反射率，令f
[0011] 目前，常以長期暴露的普通參比板為對(duì)照，測量樣品的光譜反射率F，F(xiàn)=f^， 其中^為光譜儀的暗電流值，I為巖心樣品的光譜值，Ic為普通參比板的光譜值。而本發(fā) 明的光譜測量是以密封保存的標(biāo)準(zhǔn)參比板為對(duì)照，測量時(shí)，需要先測量標(biāo)準(zhǔn)參比板的光譜 值IB，再測量暗電流值L、普通參比板的光譜值Ic及樣品的光譜值I，最后根據(jù)測量數(shù)據(jù)獲 得普通參比板的光譜反射率F，令f ，最終以密封保
[0012] 存的標(biāo)準(zhǔn)參比板為對(duì)照，獲得樣品的光譜反射率FD，令
[0013]
[0014] 由上述公式得知，F(xiàn)值與F。值相乘后得到的計(jì)算公式中，F(xiàn)D只跟標(biāo)準(zhǔn)參比板的光 譜相關(guān)，普通參比板的光譜只是過度數(shù)據(jù)，從而將普通參比板的光譜變化消除。
[0015] 暗電流也稱無光照條件下譜儀測量的光譜，即沒有信號(hào)時(shí)產(chǎn)生的背景噪聲，在絕 對(duì)暗背景下（即無光照條件下）光電轉(zhuǎn)換采集到的光譜就是暗電流。由于一般儀器的暗電 流值保持不變，因此暗電流值L為常數(shù)。同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)參比板在測量后被放置在干燥的密封盒 內(nèi)保存，可防止手摸、灰塵污染等，隔絕了環(huán)境因素對(duì)標(biāo)準(zhǔn)參比板的影響，因此標(biāo)準(zhǔn)參比板 的光譜值IB也可為常數(shù)，而樣品反射率F。僅與樣品的光譜值I有關(guān)，綜上可知，校正后的樣 品光譜反射率FD僅與樣品光譜值I相關(guān)，測量結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
[0016] 本發(fā)明的細(xì)化設(shè)計(jì)包括：
[0017] 上述技術(shù)方案中，所述第2步與第3步之間還具有以下步驟21 :將普通參比板放 置在第二參比板安裝孔內(nèi)，并定義普通參比板的光譜值為〗。，采用巖心光譜掃描儀測量普 通參比板的光譜值Ic后，將普通參比板的光譜值Ic輸送至信息儲(chǔ)存模塊。
[0018] 上述技術(shù)方案中，所述普通參比板為暴露在空氣工作環(huán)境中的參比板，具體是每 做一盤巖心都要采集一次光譜的參比板，所述標(biāo)準(zhǔn)參比板為密封保存在干燥處的參比板， 使用過程中可避免污染，僅在儀器開機(jī)穩(wěn)定后測量1次光譜后就可收起。
[0019] 上述技術(shù)方案中，所述步驟1和2中，巖心光譜掃描儀在每天開機(jī)穩(wěn)定后，測量一 次標(biāo)準(zhǔn)參比板的光譜值ijP暗電流I:，并將測量數(shù)據(jù)上傳至計(jì)算機(jī)的信息儲(chǔ)存模塊。
[0020] 上述技術(shù)方案中，每一盤巖心樣品進(jìn)行掃描時(shí)，首先巖心光譜掃描儀均需測量1 次普通參比板的光譜值'并將普通參比板的光譜值Ic傳送至計(jì)算機(jī)的信息儲(chǔ)存模塊，計(jì) 算機(jī)的校正模塊接受信息儲(chǔ)存模塊發(fā)送的光譜信息后計(jì)算普通參比板光譜與標(biāo)準(zhǔn)參比板 光譜的反射率F。，令A(yù)= ;其次，巖心光譜掃描儀需測量每一盤巖心樣品的光譜值I， h：ti 并將巖心樣品的光譜值i傳送至計(jì)算機(jī)的信息儲(chǔ)存模塊，計(jì)算機(jī)的校正模塊接受信息儲(chǔ)存 模塊發(fā)送的光譜信息后計(jì)算以普通參比板為對(duì)照測量的樣品光譜反射率F，令f 最后，計(jì)算機(jī)的校正模塊計(jì)算每一盤樣品校正后的光譜反射率FD，令FD=FeXF。
[0021] 上述技術(shù)方案中，完成標(biāo)準(zhǔn)參比板的光譜測量后，將標(biāo)準(zhǔn)參比板放置在參比板盒 內(nèi)密封保存，并將參比板盒放于通風(fēng)干燥處，避免標(biāo)準(zhǔn)參比板受到污染。
[0022] 上述技術(shù)方案中，所述第2步中，采用光欄遮蓋巖心光譜掃描儀的光線入口，由于 沒有光線到達(dá)巖心光譜掃描儀的內(nèi)部，使其內(nèi)部處于無光照環(huán)境中，然后操作巖心光譜掃 描儀進(jìn)行光譜掃描，并采集無光照條件下巖心光譜掃描儀的光譜值，即可獲取巖心光譜掃 描儀的暗電流值Ii。
[0023] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是采用溯源方法，將儀器的參比板光譜值作為中間過渡光譜，使光 譜儀所測量的數(shù)據(jù)均以同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)參比板為基準(zhǔn)，消除了數(shù)據(jù)測量時(shí)因環(huán)境因素造成的漂 移誤差。
【附圖說明】
[0024] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0025] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 圖中：1.探頭，2.巖心光譜掃描儀，3.標(biāo)準(zhǔn)參比板，4.普通參比板，5.巖心托盤， 6?巖心盤。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 實(shí)施例一
[0028] 本實(shí)施例的巖心光譜掃描儀光譜測量溯源方法，該方法的裝置包括巖心托盤5和 設(shè)置在巖心托盤5上的巖心盤6,巖心盤6用于放置待測量的巖心樣品，并在巖心盤6的一 側(cè)設(shè)有參比板安裝塊，參比板安裝塊上制有用于放置標(biāo)準(zhǔn)參比板3的第一參比板安裝孔和 用于放置普通參比板4的第二參比板安裝孔，另外巖心盤6的上方安裝有用于測量每一盤 巖心樣品、普通參比板4及標(biāo)準(zhǔn)參比板光譜3的巖心光譜掃描儀2,巖心光譜掃描儀2上 設(shè)有對(duì)準(zhǔn)巖心盤6、標(biāo)準(zhǔn)參比板3及普通參比板4的探頭1，巖心光譜掃描儀2與計(jì)算機(jī)連 接。計(jì)算機(jī)包括信息儲(chǔ)存模塊和校正模塊，信息儲(chǔ)存模塊與巖心光譜掃描儀的信號(hào)輸出端 連接，且信息儲(chǔ)存模塊用于接收并向校正模塊輸出巖心光譜掃描儀測量巖心樣品、普通參 比板和標(biāo)準(zhǔn)參比板獲得的光譜信息及暗電流值；校正模塊與計(jì)算機(jī)的顯示屏連接，且校正 模塊用于根據(jù)巖心樣品光譜值I、普通參比板光譜值Ic和標(biāo)準(zhǔn)參比板光譜值IB及暗電流值 L計(jì)算普通參比板光譜與標(biāo)準(zhǔn)參比板光譜的反射率F。，以普通參比板為對(duì)照的樣品光譜反