[發明專利]微流控總氮濃度檢測的數據處理方法、系統、設備及介質

有效

• 申請號: 202111473244.8
• 申請日: 2021-12-06
• 公開（公告）號: CN114235726B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 張振揚;武治國;陳銀;潘凌;楊偉光;舒文濤;張春萍;桂漭漭
• 申請（專利權）人: 武漢新烽光電股份有限公司
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G06F17/16;G06F17/18
• 代理公司: 武漢紅觀專利代理事務所(普通合伙) 42247
• 代理人: 陳凱

本發明提出了一種微流控總氮濃度檢測的數據處理方法、系統、設備及介質，準備多組標液濃度值已知的總氮標液，采集多組不同環境數據，根據標液濃度、環境數據以及測量濃度值構建第一多元線性回歸模型，計算得到非0濃度標液在不同環境下的計算濃度值，并實時計算出對應吸光度值；根據計算濃度值、吸光度值以及環境數據構建第二多元線性回歸模型；將當前多個實際測量的環境數據代入到所述第二多元線性回歸模型中，計算校準值，進行測試，計算校準誤差并根據所述校準誤差對所述第二多元線性回歸模型進行迭代。本發明通過收集數據，實時對模型進行更新迭代來預測校準后的數據，減小了測量數據誤差，提高了測量精度。

技術領域

本發明涉及總氮濃度檢測技術領域，尤其涉及一種微流控總氮濃度檢測的數據處理方法、系統、設備及介質。

背景技術

目前常規的在線測量總氮設備，是通過過硫酸鉀氧化劑和水樣在高溫高壓下，水樣中的各種含氮化合物經過過硫酸鉀氧化消解轉變成硝酸鹽。在酸性條件下，硝酸鹽與間苯二酚發生顯色反應，顏色的深淺與水樣中總氮含量成正比，通過光度法測量反應物的吸光度值，從而得到樣品中的總氮含量。

在上述過程當中，總氮需要的光源波長為220nm波長光才能穿透，而常規的LED發光管波長都只有大于275nm的波長光，無法滿足總氮的試劑檢測條件，其他特殊定制型光源體積很大，而且光強頻率無法調整，無法滿足微流控設備微型試劑3mm盤芯片的檢測結構，因此只能采用全波長閃爍氙燈和220nm濾光片的方法才能得到所需的光源；再通過全波長PD光電檢測二極管接收對應信號，分析測試值，計算總氮吸光度濃度。但是在整個光信號發射與接收的過程中，受到氙燈光源信號強度L、光源到PD距離R、環境溫度T的影響，檢測數據會發生明顯的不同，雖然吸光度與濃度都是能夠對應上成線性y(濃度) = a * x(吸光度)+ b，但斜率a值會因為L、R、T的不同而產生變化，如不能動態自動校準，則會影響不同環境下的測量誤差。

因此，當前還沒有一個普遍適用的方法，能夠解決220nm光信號檢測中因更換測試環境時引起的數據誤差偏大和持續測量過程中測量精度逐漸降低的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提出了一種微流控總氮濃度檢測的數據處理方法，用于解決220nm光信號檢測中因更換測試環境時引起的誤差偏大和持續測量過程中測量精度逐漸降低的問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：

本發明第一方面，公開一種微流控總氮濃度檢測的數據處理方法，所述方法包括：

S1，準備n+1組總氮標液，所述標液濃度值全部已知，，其中表示標液濃度為0；獲得n+1組不同環境下的環境數據；

S2，測量不同環境中0濃度標液的測量濃度值，根據所述標液濃度、環境數據以及測量濃度值構建第一多元線性回歸模型，計算出參數矩陣的值和誤差值；

S3，將n+1組環境數據代入所述第一多元線性回歸模型，計算出非0濃度標液在不同環境下的計算濃度值，并根據吸光度值計算公式計算出對應吸光度值；根據計算濃度值、對應的吸光度值以及環境數據構建第二多元線性回歸模型，計算得到參數矩陣的值和誤差值；

S4，將當前多個實際測量的環境數據代入到所述第二多元線性回歸模型中，計算校準值進行測試；

S5，計算校準誤差并根據所述校準誤差對所述第二多元線性回歸模型進行迭代。

本發明通過上述方法，收集數據，建立模型并實時迭代，通過模型校準數據，減小測量數據誤差，提高測量精度。

在以上技術方案的基礎上，優選的，步驟S1中n+1組不同環境下的環境數據具體包括：

0濃度標液在光檢測信號下的電壓值，經過AD信號處理后的光信號電壓值，不同溫度，不同光源強度和不同光源到全波長PD接收二極管的距離。

在以上技術方案的基礎上，優選的，步驟S1中還包括：