一种岩心光谱扫描仪光谱测量溯源方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于地质探测技术领域，涉及一种岩心光谱扫描仪光谱测量溯源方法。
【背景技术】
[0002] 据申请人了解，岩心是石油地质勘探开发研究工作中宝贵的不可再生资源，也是 最直观、最关键的实物资料之一，石油地质分析数据和地球物理勘探参数大多来自岩心。对 岩心的观察描述在确定岩性、推断沉积环境以及生储盖组合综合研究中具有不可替代的作 用。但是由于岩心出筒后，其原始面貌和地质研究标记容易遭到破坏，给后续的研究工作带 来极大的影响，从而局限岩心的应用范围，降低岩心的持续使用价值。因此，及时有效的获 取岩心信息，有助于提高岩心管理水平、拓展岩心应用领域、增加岩心应用价值。岩心光谱 扫描仪（简称光谱仪）是目前常用的一种测量岩心的仪器，是基于反射光谱分析技术，利 用光谱仪测量样品在一定波长范围的反射波普，并根据其光谱诊断性特征来是被不同的矿 物。利用岩心光谱扫描仪测量岩心光谱时，需要测量光谱反射率，光谱反射率是是岩心样品 光谱与参比板光谱的比值，因此参比光谱的稳定性直接影响了测量数据的稳定性和质量。 通常在岩心光谱扫描时，为了消除环境变化对光谱反射率的影响，每盘岩心都需要扫描参 比光谱。然而，由于参比板长期暴露在外部环境，随着时间推移，参比板表面会被灰尘污染 或产生氧化反应，因此参比板光谱会发生缓慢变化，这种变化会影响光谱反射率的测量结 果，尤其是在大批量、长时间的光谱反射率测量过程中，测量结果会随着时间推移而发生变 化，数据发生漂移，使可比性显著降低。因此，为了解决测量数据的稳定性问题，迫切需要一 种可使测量的所有数据均以同一个标准参比板为基准，能够消除测量漂移误差的方法。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的不足，提出一种能够方便准确地还 原光谱反射率的岩心光谱扫描仪光谱测量溯源方法。
[0004] 为了达到以上目的，本发明的岩心光谱扫描仪光谱测量溯源方法，该方法的装置 包括岩心托盘和设置在岩心托盘上的岩心盘，所述岩心盘用于放置待测量的岩心样品；所 述岩心盘的一侧设有参比板安装块，所述参比板安装块上制有用于放置标准参比板的第一 参比板安装孔和用于放置普通参比板的第二参比板安装孔；所述岩心盘的上方安装有用于 测量每一盘样品、普通参比板及标准参比板光谱的岩心光谱扫描仪，所述岩心光谱扫描仪 与计算机连接；所述计算机包括信息储存模块和校正模块，所述信息储存模块，与所述岩 心光谱扫描仪的信号输出端连接，用于接收并向校正模块输出岩心光谱扫描仪测量岩心样 品、普通参比板和标准参比板获得的光谱信息及暗电流值；所述校正模块，与所述计算机的 显示屏连接，用于根据岩心样品光谱值、普通参比板光谱值和标准参比板光谱值及暗电流 值计算普通参比板光谱与标准参比板光谱的反射率，以普通参比板为对照的样品光谱反射 率和校正后的样品光谱反射率，并将计算结果输送至显示屏显示；测量时的光谱测量溯源 方法包括以下步骤：
[0005] 第1步、将标准参比板放置在第一参比板安装孔内，并定义标准参比板的光谱值 为IB，采用岩心光谱扫描仪测量标准参比板的光谱值^后，将标准参比板的光谱值IB输送 至信息储存模块；
[0006] 第2步、获取岩心光谱扫描仪的暗电流值L，并将暗电流值L输送至信息储存模 块；
[0007] 第3步、将岩心样品放置在岩心盘上，并定义岩心样品的光谱值为I，采用岩心光 谱扫描仪测量岩心样品的光谱值I后，将岩心样品的光谱值I输送至信息储存模块；
[0008] 第4步、采用标准参比板对岩心样品的光谱反射率进行校正，定义校正后的岩心 样品光谱反射率为FD，校正模块接收信息储存模块发送的光谱信息并根据⑴式计算校正后 样品的光谱反射率Fd，
[0009] FD=F0XF⑴
[0010] 其中，F。为普通参比板光谱与标准参比板光谱的反射率，令h ，且I。为普 通参比板的光谱值，F为以普通参比板为对照测量的样品光谱反射率，令f
[0011] 目前，常以长期暴露的普通参比板为对照，测量样品的光谱反射率F，F=f^， 其中^为光谱仪的暗电流值，I为岩心样品的光谱值，Ic为普通参比板的光谱值。而本发 明的光谱测量是以密封保存的标准参比板为对照，测量时，需要先测量标准参比板的光谱 值IB，再测量暗电流值L、普通参比板的光谱值Ic及样品的光谱值I，最后根据测量数据获 得普通参比板的光谱反射率F，令f ，最终以密封保
[0012] 存的标准参比板为对照，获得样品的光谱反射率FD，令
[0013]
[0014] 由上述公式得知，F值与F。值相乘后得到的计算公式中，FD只跟标准参比板的光 谱相关，普通参比板的光谱只是过度数据，从而将普通参比板的光谱变化消除。
[0015] 暗电流也称无光照条件下谱仪测量的光谱，即没有信号时产生的背景噪声，在绝 对暗背景下（即无光照条件下）光电转换采集到的光谱就是暗电流。由于一般仪器的暗电 流值保持不变，因此暗电流值L为常数。同时标准参比板在测量后被放置在干燥的密封盒 内保存，可防止手摸、灰尘污染等，隔绝了环境因素对标准参比板的影响，因此标准参比板 的光谱值IB也可为常数，而样品反射率F。仅与样品的光谱值I有关，综上可知，校正后的样 品光谱反射率FD仅与样品光谱值I相关，测量结果准确可靠。
[0016] 本发明的细化设计包括：
[0017] 上述技术方案中，所述第2步与第3步之间还具有以下步骤21 :将普通参比板放 置在第二参比板安装孔内，并定义普通参比板的光谱值为〗。，采用岩心光谱扫描仪测量普 通参比板的光谱值Ic后，将普通参比板的光谱值Ic输送至信息储存模块。
[0018] 上述技术方案中，所述普通参比板为暴露在空气工作环境中的参比板，具体是每 做一盘岩心都要采集一次光谱的参比板，所述标准参比板为密封保存在干燥处的参比板， 使用过程中可避免污染，仅在仪器开机稳定后测量1次光谱后就可收起。
[0019] 上述技术方案中，所述步骤1和2中，岩心光谱扫描仪在每天开机稳定后，测量一 次标准参比板的光谱值ijP暗电流I:，并将测量数据上传至计算机的信息储存模块。
[0020] 上述技术方案中，每一盘岩心样品进行扫描时，首先岩心光谱扫描仪均需测量1 次普通参比板的光谱值'并将普通参比板的光谱值Ic传送至计算机的信息储存模块，计 算机的校正模块接受信息储存模块发送的光谱信息后计算普通参比板光谱与标准参比板 光谱的反射率F。，令A= ;其次，岩心光谱扫描仪需测量每一盘岩心样品的光谱值I， h：ti 并将岩心样品的光谱值i传送至计算机的信息储存模块，计算机的校正模块接受信息储存 模块发送的光谱信息后计算以普通参比板为对照测量的样品光谱反射率F，令f 最后，计算机的校正模块计算每一盘样品校正后的光谱反射率FD，令FD=FeXF。
[0021] 上述技术方案中，完成标准参比板的光谱测量后，将标准参比板放置在参比板盒 内密封保存，并将参比板盒放于通风干燥处，避免标准参比板受到污染。
[0022] 上述技术方案中，所述第2步中，采用光栏遮盖岩心光谱扫描仪的光线入口，由于 没有光线到达岩心光谱扫描仪的内部，使其内部处于无光照环境中，然后操作岩心光谱扫 描仪进行光谱扫描，并采集无光照条件下岩心光谱扫描仪的光谱值，即可获取岩心光谱扫 描仪的暗电流值Ii。
[0023] 本发明的优点是采用溯源方法，将仪器的参比板光谱值作为中间过渡光谱，使光 谱仪所测量的数据均以同一个标准参比板为基准，消除了数据测量时因环境因素造成的漂 移误差。
【附图说明】
[0024] 下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0025] 图1为本发明的结构示意图。
[0026] 图中：1.探头，2.岩心光谱扫描仪，3.标准参比板，4.普通参比板，5.岩心托盘， 6?岩心盘。
【具体实施方式】
[0027] 实施例一
[0028] 本实施例的岩心光谱扫描仪光谱测量溯源方法，该方法的装置包括岩心托盘5和 设置在岩心托盘5上的岩心盘6,岩心盘6用于放置待测量的岩心样品，并在岩心盘6的一 侧设有参比板安装块，参比板安装块上制有用于放置标准参比板3的第一参比板安装孔和 用于放置普通参比板4的第二参比板安装孔，另外岩心盘6的上方安装有用于测量每一盘 岩心样品、普通参比板4及标准参比板光谱3的岩心光谱扫描仪2,岩心光谱扫描仪2上 设有对准岩心盘6、标准参比板3及普通参比板4的探头1，岩心光谱扫描仪2与计算机连 接。计算机包括信息储存模块和校正模块，信息储存模块与岩心光谱扫描仪的信号输出端 连接，且信息储存模块用于接收并向校正模块输出岩心光谱扫描仪测量岩心样品、普通参 比板和标准参比板获得的光谱信息及暗电流值；校正模块与计算机的显示屏连接，且校正 模块用于根据岩心样品光谱值I、普通参比板光谱值Ic和标准参比板光谱值IB及暗电流值 L计算普通参比板光谱与标准参比板光谱的反射率F。，以普通参比板为对照的样品光谱反