[发明专利]用于校准电子鼻的方法

说明书

本发明涉及一种用于校准电子鼻的方法，所述电子鼻包括布置在表面上并且能够与感兴趣气态介质接触的多个光学传感器，所述光学传感器能够在它们被光子激发时传递代表感兴趣气态介质的局部光学指数的信号，该方法的特征在于，所述方法包括以下步骤：在将电子鼻放置在初始压力(P₀)和初始温度(T₀)的感兴趣气态介质中之后，a)朝传感器的方向发射光子，以激发所述传感器；b)测量由每个所述传感器传递的信号，所述测量提供与传感器数量相同数量的响应；c)改变感兴趣气态介质的压力和/或温度；d)重复步骤b)；和e)对于每个传感器，确定校正因子，使得由所述校正因子校正的步骤d)和b)之间的信号变化等于或基本等于这些相同步骤之间的参比的信号变化，所述参比由参比传感器或参比传感器的组合提供。这种方法使得能够在不同的传感器之间进行物理校准，在本发明的情况下为相对校准。

技术领域

本发明涉及一种用于校准电子鼻的方法。

背景技术

电子鼻通常由用于识别气体样品中存在的目标化合物(例如化学或生物分析物)的几个传感器组成。

传感器通常不特定于某一特定的目标化合物。此外，在给定的应用中，通常在由电子鼻的不同传感器提供的数据和参比数据之间进行比较，其中，电子鼻的不同传感器提供识别印记，参比数据例如由对所讨论的目标化合物的先前学习来产生。

已知在使用中获得识别印记的一种技术是表面等离子体共振成像(对于“表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance)”，首字母缩略词SPR更为人所知)。该技术检测表征目标化合物与电子鼻的每个传感器相互作用的光学指数(光学指数＝折射率)的局部变化。

然而，由于每个电子鼻传感器与给定目标化合物的化学亲和力初看是未知的，并且在识别目标化合物时仅考虑了所有传感器的印记，因此每个传感器必须相对于彼此以及相对于不同的实验提供可再现的响应。类似地，不同的电子鼻，尤其是来自不同生产批次的电子鼻，必须能够给出可再现的答案。

设计用于特定目标化合物的传感器遇到这些相同的再现性困难。

否则，不可能获得可靠的可与参比数据相比较的识别印记。

事实上，尽管电子鼻的制造非常精心，但传感器与其理想的设计略有不同。

已经有几种可以用来校准电子鼻的技术。

2016年6月14日的博纯(Permapure)文档中提出了第一种技术，其标题为“气体传感器校准(Gas Sensor Calibration)”,可在网站http://www.permapure.com/wp-content/uploads/2013/01/calibration.pdf上获取，选自图书“Air Monitoring forToxic exposure”,Henry J.McDermott，2004年第2版，John Wiley&Sons Inc.，第161-173页(D1)。

在该技术中，通过注入含有机参比化合物的气体来进行校准。

第二种技术在于注入不同浓度的有机参比化合物后使用预测模型。这就是由Tian等人提出的“On-line calibration of semiconductor gas sensors based on,prediction model”，J.of computers，第8卷，第2204页，2013年9月(D2)。

因此，对于这两种技术，所有传感器共有的刺激是基于参比有机化合物。正在讨论的是化学校准。

此外，在实际运用中，如果希望获得一个通用的电子鼻，则需要几种有机参比化合物。

然而，利用这些技术，取决于参比有机化合物的浓度，或通过从一种参比有机化合物切换到另一种参比有机化合物，电子鼻的不同传感器之间可能存在不同的亲和力。