发明名称 一种提高电化学分析仪器测量精度的方法
摘要 本发明涉及一种提高电化学分析仪器测量精度的方法,包括如下步骤:1、将由软件模拟得到的数据<i>R<sub>0</sub>[X</i><sub>0</sub><i>,X<sub>1</sub></i><i>…</i><i>X<sub>n</sub>]</i>作为参考样本,以测量时间为X轴,测量数据为Y轴,将样本拟合成平面曲线<i>S<sub>1</sub></i>;2、将使用电化学分析仪器测得的数据<i>R[X</i><sub>0</sub><i>,X<sub>1</sub></i><i>…</i><i>X<sub>n</sub>]</i>拟合为平面曲线<i>S<sub>2</sub></i>;3、基于曲线的曲率为<i>S<sub>2</sub></i>分段;4、对于属于基线段的<i>S<sub>2</sub></i>的曲线段<i>R</i><i>’</i><i> [X</i><sub>0</sub><i>,X<sub>1</sub></i><i>…</i><i>X<sub>m</sub>]</i>,使用加权平均滑动法进行平滑处理,属于反应段的<i>S<sub>2</sub></i>的曲线段<i>R</i><i>’’</i><i> [X</i><sub>0</sub><i>,X<sub>1</sub></i><i>…</i><i>X<sub>m</sub>]</i>,使用卷积平滑法进行平滑处理。本发明不需要增加额外的装置,保证了仪器工作的可靠性,采用数据分段平滑的方法,比应用单一数值计算方法的效果更好,且调整灵活,有效提高了测量精度。
申请公布号 CN104483361A 申请公布日期 2015.04.01
申请号 CN201410802601.4 申请日期 2014.12.22
申请人 南京信息工程大学 发明人 刘佳;唐慧强;吴荣坤;朱培德
分类号 G01N27/26(2006.01)I 主分类号 G01N27/26(2006.01)I
代理机构 南京众联专利代理有限公司 32206 代理人 顾进
主权项 一种提高电化学分析仪器测量精度的方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一、将由软件模拟得到的数据R<sub>0</sub>[X<sub>0</sub>,X<sub>1</sub>…X<sub>n</sub>]作为参考样本,以测量时间为X轴,测量数据为Y轴,将样本拟合成平面曲线S<sub>1</sub>;步骤二、定义S<sub>1</sub>中曲率为K<sub>b</sub>(K<sub>b0</sub>≤K<sub>b</sub>≤K<sub>b1</sub>)的曲线段为基线段,曲率为K<sub>r</sub>(K<sub>r0</sub>≤K<sub>r</sub>≤K<sub>r1</sub>)的曲线段为反应段;步骤三、将使用电化学分析仪器测得的数据R[X<sub>0</sub>,X<sub>1</sub>…X<sub>n</sub>]拟合为平面曲线S<sub>2</sub>;步骤四、在曲线S<sub>2</sub>上选取n个测量点,计算其曲率K[K<sub>0</sub>,K<sub>1</sub>…K<sub>n</sub>],将K分别和K<sub>b</sub>,K<sub>r</sub>对比,若K∈K<sub>b</sub>,那么该测量点属于基线段,若K∈K<sub>r</sub>,则该测量点属于反应段;则曲线S<sub>2</sub>分成m段R’<sub>0</sub>…R’<sub>m</sub>,m&lt;n;步骤五、对于属于基线段的S<sub>2</sub>的曲线段R’[X<sub>0</sub>,X<sub>1</sub>…X<sub>m</sub>],使用加权平均滑动法进行平滑处理,所述加权平均滑动的表达式为:<maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<mfenced open='' close=''><mtable><mtr><mtd><mi>&lambda;</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac><mrow><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>j</mi><mo>=</mo><mi>i</mi><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mi>l</mi><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow><mo>/</mo><mn>2</mn></mrow><mrow><mi>i</mi><mo>+</mo><mrow><mo>(</mo><mi>l</mi><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow><mo>/</mo><mn>2</mn></mrow></munderover><mi>&omega;</mi><mrow><mo>(</mo><mi>j</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>x</mi><mi>j</mi></msub></mrow><mrow><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>j</mi><mo>=</mo><mi>i</mi><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mi>l</mi><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow><mo>/</mo><mn>2</mn></mrow><mrow><mi>i</mi><mo>+</mo><mrow><mo>(</mo><mi>l</mi><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow><mo>/</mo><mn>2</mn></mrow></munderover><mi>&omega;</mi><mrow><mo>(</mo><mi>j</mi><mo>)</mo></mrow></mrow></mfrac></mtd><mtd><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>0,1,2</mn><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mi>l</mi></mtd></mtr></mtable></mfenced>]]></math><img file="FDA0000639942800000011.GIF" wi="988" he="301" /></maths>其中l为滑动窗口的宽度,l为奇数,ω为加权平均函数;对于属于反应段的S<sub>2</sub>的曲线段R”[X<sub>0</sub>,X<sub>1</sub>…X<sub>m</sub>],使用卷积平滑法进行平滑处理,所述卷积平滑法的表达式为:<maths num="0002" id="cmaths0002"><math><![CDATA[<mfenced open='' close=''><mtable><mtr><mtd><mi>&lambda;</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mi>q</mi><mo>*</mo><mi>&delta;</mi><mo>=</mo><munder><mi>lim</mi><mrow><mi>l</mi><mo>&RightArrow;</mo><mo>&infin;</mo></mrow></munder><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>j</mi><mo>=</mo><mn>0</mn></mrow><mi>l</mi></munderover><mi>q</mi><mrow><mo>(</mo><mi>j</mi><mo>)</mo></mrow><mo>*</mo><mi>&delta;</mi><mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>-</mo><mi>j</mi><mo>)</mo></mrow></mtd><mtd><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>0,1,2</mn><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mi>l</mi></mtd></mtr></mtable></mfenced>]]></math><img file="FDA0000639942800000012.GIF" wi="1070" he="151" /></maths>其中,l表示滑动窗口宽度,l趋向于∞,q为单位样值函数,δ为延迟函数;步骤六、重复步骤四到步骤五,对R’<sub>0</sub>…R’<sub>m</sub>逐一进行判断和平滑处理,从而消除测量数据中的噪声和异常值。
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