[發明專利]一種用于弱電解質樣品區分檢測的智能化學分析系統及方法

有效

• 申請號: 201310144327.1
• 申請日: 2013-04-23
• 公開（公告）號: CN103267792A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 田師一;鄧少平;胡曉輝
• 申請（專利權）人: 浙江工商大學
• 主分類號: G01N27/48
• 分類號: G01N27/48
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 黎雙華

1.一種用于弱電解質樣品區分檢測的智能化學分析系統，其特征在于，所述智能化學分析系統主要由嵌入式模塊，恒電位儀，三電極傳感器組成；

嵌入式模塊包含處理器芯片、擴展接口、操作系統、數據智能分析軟件；

恒電位儀由運放芯片U1-U6、電阻R1-R4及數字電位器RF、獨石電容C1、C2，及模擬開關S組成；其中U1、U2是電壓跟隨器，R1和R2是比例電阻，U3、U4、U5以及C1、R3、R4組成了恒電位電路，U6、C2、數字電位器RF組成電流電壓轉換電路；模擬開關S控制疊加電壓信號是否導入，工作電極RE、對電極CE、參比電極WE構成三電極傳感器，IN和OUT端口連接嵌入式模塊的模擬輸入輸出端口。

2.如權利要求1所述的智能化學分析系統，其特征在于，所述三電極傳感器中，工作電極WE為2mm直徑的圓柱鉑電極，對電極CE為2mm直徑的圓柱鉑電極，參比電極RE為銀-?氯化銀電極。

3.一種用于弱電解質樣品區分檢測的智能化學分析方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）關閉模擬開關，嵌入式模塊對恒電位儀施加一組如圖2所示的階梯方波脈沖激發信號：從1.0?V開始，然后每次變化0.2V一直到-1.0?V，在兩個不同的頻率段之間插入5s時間間隔；激發的同時采集通過工作電極的電流電壓信號，得到溶液的掃描圖譜；

所述恒電位儀由運放芯片U1-U6、電阻R1-R4及數字電位器RF、獨石電容C1、C2，及模擬開關S組成；其中U1、U2是電壓跟隨器，R1和R2是比例電阻，U3、U4、U5以及C1、R3、R4組成了恒電位電路，U6、C2、數字電位器RF組成電流電壓轉換電路；模擬開關S控制疊加電壓信號是否導入，?RE、CE、WE構成三電極傳感器，IN和OUT端口連接嵌入式模塊的模擬輸入輸出端口；

（2）提取圖譜中的極值點和突變點信息，并進行線性擬合，取擬合直線的斜率值得到待測弱電解質溶液的電阻值；

（3）系統輸出數字量自動調節數字電位器以匹配待測弱電解質溶液的阻值信息，同時打開模擬開關將匹配的阻值所產生的電信號附加到恒電位儀的輸入端；

（4）嵌入式模塊對恒電位儀施加一組如圖4所示的正弦包絡激發信號，該信號是由1Hz和0.05Hz的正弦信號相乘得到的，所激發的包絡信號的三個頻率段為1Hz、10?Hz、100Hz；

（5）采集通過工作電極的電流電壓信號，得到溶液的掃描圖譜，將圖譜做實時傅里葉變換得到一組特征值，對這組特征值再做主成分分析，得到這一弱電解質物質對應主成分得分圖上的散點圖；

（6）依次測試不同種弱電解質物質，從主成分散點圖得到弱電解質物質的整體區分圖。