[发明专利]一种提高电化学分析仪器测量精度的方法

说明书

技术领域

本发明属于电化学分析仪器领域，涉及一种提高仪器测量精度的方法，尤其涉及一种基于数据分段平滑的提高电化学分析仪器测量精度的方法。

背景技术

电化学分析法是应用电化学原理和技术，利用化学电池内被分析溶液的组成及含量与其电化学性质的关系而建立起来的一类分析方法。电化学分析仪器的特点是灵敏度高，选择性好，设备简单，操作方便，应用范围广，便于实现自动化，可用于连续、自动及遥控测定，在生产、科研和医药卫生等各个领域有着广泛的应用。

在电化学分析仪器的实测过程中，由于信号微弱和环境干扰，使测量数据中存在一定噪声，同时由于A/D转换、数据传输等原因，仪器实测数据中必定会存在异常值，从而降低测量精度。因此，提出一种适合电化学分析的数据平滑处理方法是提高仪器测量精度的必要手段。

目前，对于仪器测量数据的平滑处理主要采用数值计算方法，如利用偏最小二乘法建立多元线性回归模型，从而提高检测精度的方法。但该方法是将多个测量点代入模型进行计算，以减少外部因素的影响，不适合电化学分析仪器使用。

在电化学测试数据处理中，一般情况是先对数据滤波平滑去噪,再通过微积分或半微分或半积分提高灵敏度和分辨率。如应用LabVIEW工具开发出的电化学测试数据软件滤波﹑数据平滑﹑微积分﹑卷积伏安法的处理方法，但缺少对相关方法的综合比较和应用，且依赖于商用工具LabVIEW。

发明内容

针对现有技术中的不足之处，本发明提供一种提高电化学分析仪器测量精度的方法，利用数据本身分段进行平滑处理。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：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R₀[X₀,X₁…X_n]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S₁；

步骤二、定义S₁中曲率为K_b(K_b0≤K_b≤K_b1)的曲线段为基线段，曲率为K_r(K_r0≤K_r≤K_r1)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[X₀,X₁…X_n]拟合为平面曲线S₂，

步骤四、在曲线S₂上选取n个测量点，计算其曲率K[K₀,K₁…K_n]，将K分别和K_b，K_r对

比，若K∈K_b，那么该测量点属于基线段，若K∈K_r，则该测量点属于反应段；则曲线S₂分成m段R’₀…R’_m，m<n；

步骤五、对于属于基线段的S₂的曲线段R’[X₀,X₁…X_m]，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：