[發(fā)明專利]一種提高電化學(xué)分析儀器測(cè)量精度的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410802601.4
• 申請(qǐng)日: 2014-12-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104483361A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉佳;唐慧強(qiáng);吳榮坤;朱培德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京信息工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N27/26
• 分類號(hào): G01N27/26
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 顧進(jìn)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電化學(xué)分析儀器領(lǐng)域，涉及一種提高儀器測(cè)量精度的方法，尤其涉及一種基于數(shù)據(jù)分段平滑的提高電化學(xué)分析儀器測(cè)量精度的方法。

背景技術(shù)

電化學(xué)分析法是應(yīng)用電化學(xué)原理和技術(shù)，利用化學(xué)電池內(nèi)被分析溶液的組成及含量與其電化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系而建立起來(lái)的一類分析方法。電化學(xué)分析儀器的特點(diǎn)是靈敏度高，選擇性好，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，應(yīng)用范圍廣，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，可用于連續(xù)、自動(dòng)及遙控測(cè)定，在生產(chǎn)、科研和醫(yī)藥衛(wèi)生等各個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

在電化學(xué)分析儀器的實(shí)測(cè)過(guò)程中，由于信號(hào)微弱和環(huán)境干擾，使測(cè)量數(shù)據(jù)中存在一定噪聲，同時(shí)由于A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)傳輸?shù)仍颍瑑x器實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)中必定會(huì)存在異常值，從而降低測(cè)量精度。因此，提出一種適合電化學(xué)分析的數(shù)據(jù)平滑處理方法是提高儀器測(cè)量精度的必要手段。

目前，對(duì)于儀器測(cè)量數(shù)據(jù)的平滑處理主要采用數(shù)值計(jì)算方法，如利用偏最小二乘法建立多元線性回歸模型，從而提高檢測(cè)精度的方法。但該方法是將多個(gè)測(cè)量點(diǎn)代入模型進(jìn)行計(jì)算，以減少外部因素的影響，不適合電化學(xué)分析儀器使用。

在電化學(xué)測(cè)試數(shù)據(jù)處理中，一般情況是先對(duì)數(shù)據(jù)濾波平滑去噪,再通過(guò)微積分或半微分或半積分提高靈敏度和分辨率。如應(yīng)用LabVIEW工具開(kāi)發(fā)出的電化學(xué)測(cè)試數(shù)據(jù)軟件濾波﹑數(shù)據(jù)平滑﹑微積分﹑卷積伏安法的處理方法，但缺少對(duì)相關(guān)方法的綜合比較和應(yīng)用，且依賴于商用工具LabVIEW。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，本發(fā)明提供一種提高電化學(xué)分析儀器測(cè)量精度的方法，利用數(shù)據(jù)本身分段進(jìn)行平滑處理。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種提高電化學(xué)分析儀器測(cè)量精度的方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、將由軟件模擬得到的數(shù)據(jù)R₀[X₀,X₁…X_n]作為參考樣本，以測(cè)量時(shí)間為X軸，測(cè)量數(shù)據(jù)為Y軸，將樣本擬合成平面曲線S₁；

步驟二、定義S₁中曲率為K_b(K_b0≤K_b≤K_b1)的曲線段為基線段，曲率為K_r(K_r0≤K_r≤K_r1)的曲線段為反應(yīng)段；

步驟三、將使用電化學(xué)分析儀器測(cè)得的數(shù)據(jù)R[X₀,X₁…X_n]擬合為平面曲線S₂，

步驟四、在曲線S₂上選取n個(gè)測(cè)量點(diǎn)，計(jì)算其曲率K[K₀,K₁…K_n]，將K分別和K_b，K_r對(duì)

比，若K∈K_b，那么該測(cè)量點(diǎn)屬于基線段，若K∈K_r，則該測(cè)量點(diǎn)屬于反應(yīng)段；則曲線S₂分成m段R’₀…R’_m，m<n；

步驟五、對(duì)于屬于基線段的S₂的曲線段R’[X₀,X₁…X_m]，使用加權(quán)平均滑動(dòng)法進(jìn)行平滑處理，所述加權(quán)平均滑動(dòng)的表達(dá)式為：