[发明专利]一种生物质炭材料吸附性能检测装置及方法

权利要求书

1.一种采用生物质炭材料吸附性能检测装置进行生物质炭材料吸附性能检测的方法，其特征在于，所述生物质炭材料吸附性能检测装置包括：移液管、组培容器、音频采集器和音频处理平台；所述移液管用于量取定量的水加入所述组培容器中；所述组培容器用于提供生物质炭材料的吸附反应环境；所述音频采集器用于采集吸附反应过程的音频信号；所述音频处理平台用于对采集的所述音频信号进行分析和处理，输出所述生物质炭材料的碘吸附值；所述生物质炭材料吸附性能检测装置音频信号采集方法为：采用所述移液管准确量取水，移取水于所述组培容器中，在所述组培容器的容器口放置所述音频采集器，将生物质炭材料样品放入所述组培容器中，通过所述音频采集器采集吸附反应过程的音频信号，并将所述音频信号发送至所述音频处理平台；

所述分析和处理过程包括：

采集多个已知碘吸附值的生物质炭材料样品的吸附反应过程的多个音频信号；

根据多个所述音频信号生成不同碘吸附值的生物质炭材料样品的水中吸附发声特征图谱；所述水中吸附发声特征图谱为包线值图、分贝图和DP概率图，所述包线值为采集的音频信号的从最高电信号强度下降的5秒内的音频信号平均强度，所述包线值图的横坐标为所述生物质炭材料样品的碘吸附值，纵坐标为所述音频信号的包线值，所述分贝图的横坐标为所述生物质炭材料样品的碘吸附值，纵坐标为所述音频信号的分贝值，所述DP概率图的横坐标为所述生物质炭材料样品的碘吸附值，纵坐标为所述音频信号的声波能量均方根归于背景能量的概率；

采用二次多项式回归方法建立所述水中吸附发声特征图谱的回归方程；所述回归方程为包线值回归方程、分贝值回归方程和DP概率值回归方程；

包线值回归方程为：Y2＝-3×10^-8X²+0.0001X+0.0096R²＝0.9781 ；

其中，Y2为音频信号的包线值，X为生物质炭材料样品的碘吸附值，R² 为相关系数；

分贝值回归方程为：Y3＝1.8767ln(X)-20.397R²＝0.9771；

其中，Y3为生物质炭材料样品在水中吸附发声的音频信号的分贝值，X为生物质炭材料样品的碘吸附值，R²为相关系数；

DP概率值回归方程为：Y4＝8×10^-7X²-0.0017X+0.9936R²＝0.9713 ；

其中，Y4为音频信号的DP概率值，X为生物质炭材料样品的碘吸附值，R²为相关系数；所述DP概率值为声波能量均方根归于背景能量的概率；

获取未知碘吸附值的待测生物质炭材料样品的吸附反应过程的待测音频信号；

将所述待测音频信号转化为水中吸附发声特征值；所述水中吸附发声特征值为包线值、分贝值和DP概率值；

将所述水中吸附发声特征值代入相应的包线值回归方程、分贝值回归方程和DP概率值回归方程中，计算得到所述待测生物质炭材料样品的碘吸附值。

2.根据权利要求1所述的采用生物质炭材料吸附性能检测装置进行生物质炭材料吸附性能检测的方法，其特征在于，所述移液管为50mL移液管。

3.根据权利要求1所述的采用生物质炭材料吸附性能检测装置进行生物质炭材料吸附性能检测的方法，其特征在于，所述组培容器的口径为9cm，深度为8cm。

4.根据权利要求1所述的采用生物质炭材料吸附性能检测装置进行生物质炭材料吸附性能检测的方法，其特征在于，所述音频采集器为数字式录音笔或手机。

5.根据权利要求1所述的采用生物质炭材料吸附性能检测装置进行生物质炭材料吸附性能检测的方法，其特征在于，所述音频处理平台为安装有音频处理软件的台式电脑、笔记本电脑、平板式电脑或手机。

6.根据权利要求1所述的采用生物质炭材料吸附性能检测装置进行生物质炭材料吸附性能检测的方法，其特征在于，所述生物质炭材料的吸附反应环境温度为5-35℃。