一种电子舌脉冲弛豫信号曲线的物质成分检测方法

摘要

本发明属于食品测量技术领域，涉及一种电子舌脉冲弛豫信号曲线的物质成分检测方法。该方法包括：(1)制备检测传感器；(2)用脉冲信号通过传感器对样品进行检测；(3)根据时间间隔确定不同时间点以及不同时间点下的I_(t)；(4)建立曲线模型；(5)将曲线模型公式按照时间点表示为方程组；(6)通过反演算法得出曲线下一系列的I₀值，并作图，得到被测样品的波峰图；(7)将被测样品波峰图与对照品波峰图进行峰面积对比，得出被测样品中各成分的种类及含量。该检测方法克服了传统电子舌测量领域中只能针对被测样品整体进行分析的弊端，实现对被测物质中各成分单独分析，形成定性及定量检测，检测结果更加精确，检测范围更加广泛。

主权项

一种基于脉冲弛豫信号曲线的物质成分检测方法，其特征在于包括以下几个步骤：步骤一、电极制备：在1cm×1cm×0.5cm的聚四氟乙烯立方体的一个正方形面中心嵌入直径为0.5cm高为0.3cm的1号铂柱；在垂直于该正方形面的顶面嵌于直径为1.5mm高为3cm的铜柱，并与1号铂柱相连；在与上述正方形面相对的另一个正方形面中心嵌入直径为1.5mm高为0.2cm的2号铂柱，并与1号铂柱相连，制成一个电极；按此方法共制备两个相同的电极；步骤二、将滤纸剪成1cm×1cm大小，在待测样品中浸泡15‑30分钟后，夹在两个电极嵌有的2号铂柱的正方形面之间，固定，构成检测传感器；步骤三、将传感器放入待测样品中，用脉冲电压作为传感器的激发信号进行检测，得到多个脉冲弛豫信号；步骤四、对每个独立的脉冲弛豫信号进行单独处理，以特定的单位时间间隔确定不同的时间点t₁，t₂，...，t_m，并提取每个时间点下的脉冲弛豫信号的离散值I_(t)。步骤五、建立曲线模型：$I_{\left(t\right)}={\Sigma }_{i=1}^n{I}_i*\exp (-\frac{t}{{\tau }_i})$             (公式1)其中I_(t)表示在t时刻采样所得脉冲弛豫信号的离散值；τ_i表示第i种物质的衰减时间；I_i表示被测样品中第i种成分在脉冲电压下的纯响应电流强度；n表示被测样品中有n个成分。步骤六、将公式1表示为按照步骤四中特定时间间隔确定的时间点下的方程组：$\left\{\begin{array}{c}I\left(t_1\right)=I_1\exp (-t_1/{\tau }_1)+I_2\exp (-t_1/{\tau }_2)+···+I_n\exp (-t_1/{\tau }_n)\\ I\left(t_2\right)=I_1\exp (-t_2/{\tau }_1)+I_2\exp (-t_2/{\tau }_2)+···+I_n\exp (-t_2/{\tau }_n)\\ ·······\\ I\left(t_m\right)=I_1\exp (-t_m/{\tau }_1)+I_2\exp (-t_m/{\tau }_2)+···+I_n\exp (-t_m/{\tau }_n)\end{array}\right.$                                (公式2)步骤七、将公式2简写为I＝G*I₀                 (公式3)即，$I=\left[\begin{array}{c}I\left(t_1\right)\\ I\left(t_2\right)\\ ···\\ I\left(t_m\right)\end{array}\right],I_0=\left[\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ ···\\ I_n\end{array}\right]$步骤八、根据被测样品性质，设定最小值τ₁和最大值τ_n，然后采用自然对数法确定τ₂，…，τ_n‑1的各个值；步骤九、根据τ₁，τ₂，…，τ_n和t₁，t₂，...，t_m，计算得到公式3中的矩阵G；步骤十、将I_(t)和G代入公式3，得到向量I₀；以向量I₀作为纵坐标，τ₁，τ₂，…，τ_n为横坐标作图，得到被测物质中各成分的波峰图；步骤十一、将被测物质成分的波峰图与对照品波峰图进行出峰时间和峰面积的对比，得出被测物质中各成分的种类和含量。