CN109709056A - 一种基于光谱信息的混合物闪速定量分析方法及分析仪 - Google Patents
一种基于光谱信息的混合物闪速定量分析方法及分析仪 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109709056A CN109709056A CN201910132432.0A CN201910132432A CN109709056A CN 109709056 A CN109709056 A CN 109709056A CN 201910132432 A CN201910132432 A CN 201910132432A CN 109709056 A CN109709056 A CN 109709056A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- liquid
- sample
- pool
- quantitative analysis
- control circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 title claims abstract description 22
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 118
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 39
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 34
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000004451 qualitative analysis Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 26
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 10
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 4
- 230000017105 transposition Effects 0.000 claims description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 2
- 239000006210 lotion Substances 0.000 claims 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims 2
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 claims 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 52
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 2
- 238000004811 liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000005526 G1 to G0 transition Effects 0.000 description 1
- 235000009754 Vitis X bourquina Nutrition 0.000 description 1
- 235000012333 Vitis X labruscana Nutrition 0.000 description 1
- 240000006365 Vitis vinifera Species 0.000 description 1
- 235000014787 Vitis vinifera Nutrition 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 241000411851 herbal medicine Species 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 239000002516 radical scavenger Substances 0.000 description 1
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/88—Integrated analysis systems specially adapted therefor, not covered by a single one of the groups G01N30/04 - G01N30/86
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/26—Conditioning of the fluid carrier; Flow patterns
- G01N30/28—Control of physical parameters of the fluid carrier
- G01N30/36—Control of physical parameters of the fluid carrier in high pressure liquid systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/85—Investigating moving fluids or granular solids
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/12—Circuits of general importance; Signal processing
- G01N2201/129—Using chemometrical methods
- G01N2201/1293—Using chemometrical methods resolving multicomponent spectra
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明涉及一种混合物浓度信息闪速定量分析方法及分析仪。一种基于光谱信息的混合物闪速定量分析方法，采集混合物溶液样本注入二极管阵列检测仪器，得到DAD数据；然后根据光谱库采用基于向量误差算法的闪速定性分析方法对光谱库进行计算，得到光谱的误差向量；根据误差向量的数值，确定样本对应的数据中所含有成分的光谱曲线；计算样本中各成分的含量标记值和各个物质的浓度信息。一种基于光谱信息的混合物闪速定量分析仪，包括由清洗液池、样本池、检测管和废液池构成的液路系统以及控制电路；检测管两端安装光电对管，检测管的两侧相对安装光源和光谱传感器；光电对管和光谱传感器输出信号接入控制电路，控制电路控制连接各电磁阀、光源以及气液泵。
Description
技术领域
本发明涉及一种混合物浓度信息闪速定量分析方法及一种基于光谱信息的混合物闪速定量分析仪。
背景技术
色谱技术诞生于1905年。经过一个多世纪的发展，色谱已经成为了一门用于混合物分离的通用技术，广泛应用于中草药、葡萄酒、农产品、石油等产品的质量控制和样品制备。图1给出了目前比较流行的液相色谱(HPLC)联用二极管阵列检测器(DAD)技术的原理示意图。分析溶剂(也称为流动相)保存在溶剂存储器a中，并通过输液泵b将流动相压入色谱柱c(也称为固定相)中。待分析的样品溶液通过送样器d进入分析系统，并跟随溶剂经过色谱柱。由于溶液中的不同物质在色谱柱中停留的时间之间存在差异，在一定的分析条件(溶剂、色谱柱以及流程控制)下，不同物质会先后从色谱柱尾端流出。在色谱柱尾端安装DAD(二极管阵列检测器)，对流出色谱柱的物质进行检测记录。实验人员根据记录结果，通过计算机系统e对溶液中的物质组成进行定性与定量分析。物质在设定分析条件下流出色谱柱的时间(保留时间)可以作为定性分析的依据；物质流出时，检测器得到的信号强弱，可以作为定量分析的依据。
根据图1的结构组成可知，液相色谱技术的分析时间之所以较长，主要是溶液完全流经色谱柱需要较长的时间。这也是液相色谱技术之所以能够起到分离作用的工作原理。然而在许多项目工程中，需要快速的测得混合物信息，只有这样才能实现项目控制的时效性和及时性。之前我们提出了不经过色谱柱，即在去除图1中色谱柱这一时间消耗单元的情况下，能够实现溶液中特定组成物质的定量分析方法，且能同时降低由于色谱柱的存在而抬高的对输液泵的性能要求。但需要一种行之有效的分析算法，以加强分析处理能力。
发明内容
本发明针对现有技术不足，提出一种基于光谱信息的混合物闪速定量分析方法及分析仪，在去除色谱柱这一时间消耗单元的情况下，不经过色谱柱而直接获得DAD数据，能够快速实现溶液中特定组成物质的定量分析。
本发明采用的技术方案：
一种基于光谱信息的混合物闪速定量分析方法，包括步骤如下：
步骤S1：采集混合物溶液样本，将其注入二极管阵列检测仪器，检测仪器给出DAD数据D；
步骤S2：根据光谱库S＝[s1 s2…sn]，采用基于向量误差算法的闪速定性分析方法对光谱库S进行计算，得到光谱的误差向量ε＝[ε1 ε2…εn]；
步骤S3：根据误差向量ε＝[ε1 ε2…εn]的数值，确定样本对应的数据D中所含有成分的光谱曲线其中m＜＜n；
步骤S4：根据公式(1)计算样本中各成分的含量标记值c＝[c1 c2…cm]；
其中P＝[p p…p]，向量p是DAD数据D在时间轴上轮廓的标准化(即最大值等于1)；S′*T是S′*的转置，向量是向量的标准化，pinv(·)为矩阵的伪逆；
步骤S5：根据公式(1)中的ci,(i＝1,2,…,m)，按照公式(2)计算出各个物质的浓度信息
其中系数a为DAD数据的吸光度系数；系数b为溶液的厚度；系数ηi为第i个物质的摩尔吸光系数；系数a和b是仪器固有的，系数ηi依赖于物质的种类(即定性信息，可以通过手册查得)，因此公式(2)中的系数αi仅依赖于物质本身的属性。
本发明基于光谱信息的混合物闪速定量分析方法，通过二极管阵列检测仪器自动产生/获取DAD数据，围绕公式(1)和(2)进行分析、计算，最终获得各个物质的浓度信息(其中定性的计算是之前提出的专利解决的，本专利主要解决的是定量。定量的计算基于之前的定性)。
一种实现所述混合物闪速定量分析方法的基于光谱信息的混合物闪速定量分析仪，包括液路系统、二极管阵列检测仪器以及控制电路，所述液路系统由清洗液池(12)、样本池(16)、检测管(29)和废液池(26)构成，液路系统之间采用柔性液管(14)和辅助气路(15)相连接；在所述样本池(16)的出口与废液池(26)的连接管路中依次设置进样电磁阀(19)、检测管(29)、注液电磁阀(23)、气液泵(24)和废液电磁阀(25)，采用注液电磁阀(23)和废液电磁阀(25)控制气液路的流动方向，采用气液泵(24)为整个液路系统提供动力；在所述检测管(29)的上游和下游分别安装有光电对管(20,22)，检测管(29)的上、下两侧相对安装光源(21)和光谱传感器(30)；所述光电对管输出信号和光谱传感器(30)输出信号分别接入所述控制电路，所述控制电路控制连接各电磁阀、光源以及气液泵(24)。
检测管29左侧安装光电对管20，获取样本流入检测管29的信号；检测管29右侧安装光电对管22，获取样本流出检测管29的信号；控制电路完成各个部件之间的协调控制。样本流经检测管29时，控制电路控制光源21打开，并从光谱传感器30处读取采集到的DAD数据；样本经过检测管29后，直接流入废液池26做临时存储。
发明有益效果：
1、本发明基于光谱信息的混合物闪速定量分析方法，采用检测管直接获得混合物的DAD数据，然后进行分析计算，去除色谱柱这一时间消耗单元，能够快速实现溶液中特定组成物质的定量分析。
2、本发明基于光谱信息的混合物闪速定量分析方法，结构简单，成本低，使用方便，能够快速实现溶液中特定组成物质的定量分析。检测分析结果准确可靠及时。
附图说明
图1为HPLC-DAD工作原理及本发明设计方案示意图；
图2为本发明混合物闪速定量分析仪外观示意图；
图3为本发明混合物闪速定量分析仪结构示意图；
图4是本发明混合物闪速定量分析仪液路系统示意图；
图5是本发明闪速定量分析方法原理图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明技术方案做进一步的详细描述。以下各实施例仅用于说明本发明，不应当构成对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在现有技术范围内，采用惯用技术手段的置换以及和现有技术进行简单组合，均不脱离本发明保护范围。
实施例1
本发明基于光谱信息的混合物闪速定量分析方法，包括步骤如下，参见图5：
步骤S1：采集混合物溶液样本，将其注入二极管阵列检测仪器，检测仪器给出DAD数据D；
步骤S2：根据光谱库S＝[s1 s2…sn]，采用基于向量误差算法的闪速定性分析方法对光谱库S进行计算，得到光谱的误差向量ε＝[ε1 ε2…εn]；
步骤S3：根据误差向量ε＝[ε1 ε2…εn]的数值，确定样本对应的数据D中所含有成分的光谱曲线其中m＜＜n；
步骤S4：根据公式(1)计算样本中各成分的含量标记值c＝[c1 c2…cm]；
其中P＝[p p…p]，向量p是DAD数据D在时间轴上轮廓的标准化，即最大值等于1；S′*T是S′*的转置，向量是向量的标准化，pinv(·)为矩阵的伪逆；
步骤S5：根据公式(1)中的ci,(i＝1,2,…,m)，按照公式(2)计算出各个物质的浓度信息
其中系数a为DAD数据的吸光度系数；系数b为溶液的厚度；系数ηi为第i个物质的摩尔吸光系数；系数a和b是仪器固有的，系数ηi依赖于物质的种类(即定性信息)，因此公式(2)中的系数αi仅依赖于物质本身的属性。
本发明基于光谱信息的混合物闪速定量分析方法，通过二极管阵列检测仪器自动产生/获取DAD数据，围绕公式(1)和(2)进行分析、计算，最终获得各个物质的浓度信息(其中定性的计算是之前提出的专利解决的，本专利主要解决的是定量。定量的计算基于之前的定性)。
实施例2
参见图3，图4。本实施例为实现前述混合物闪速定量分析方法的基于光谱信息的混合物闪速定量分析仪，包括液路系统、二极管阵列检测仪器以及控制电路，所述液路系统由清洗液池12、样本池16、检测管29和废液池26构成，液路系统之间采用柔性液管14和辅助气路15相连接；在所述样本池16的出口与废液池26的连接管路中依次设置进样电磁阀19、检测管29、注液电磁阀23、气液泵24和废液电磁阀25，采用注液电磁阀23和废液电磁阀25控制气液路的流动方向，采用气液泵24为整个液路系统提供动力；并且，在所述检测管29的上游和下游分别安装有光电对管，检测管29的上、下两侧相对安装光源21和光谱传感器30(即所述二极管阵列检测仪器)；所述光电对管输出信号和光谱传感器30输出信号分别接入所述控制电路，所述控制电路控制连接各电磁阀、光源以及气液泵24。
检测管29左侧安装光电对管20，获取样本流入检测管29的信号；检测管29右侧安装光电对管22，获取样本流出检测管29的信号；控制电路完成各个部件之间的协调控制。样本流经检测管29时，控制电路控制光源21打开，并从光谱传感器30处读取采集到的DAD数据；样本经过检测管29后，直接流入废液池26做临时存储。
光谱传感器30即二极管阵列检测仪器，是一个采用标准接口模块，直接给出DAD数据输入控制电路进行计算分析处理。
实施例3
参见图3、图4，本实施例的基于光谱信息的混合物闪速定量分析仪，和实施例1的不同之处在于：进一步的，所述清洗液池12与样本池16连通管路中设有清洗电磁阀13，样本池16中部设置用以截断样本注入口6的气路的密封滑块17，在样本池16下方安装自复位按键18，在样本池16上方安装按钮5，所述自复位按键18和按钮5与控制电路连接。
气液路各组成部件之间采用柔性液管连接，一方面是为了安装的便捷性；另一方面是便于样本池的柔性安装。用户可以通过按钮5触动样本池，从而触发按键18产生按键信号通知控制电路。
所述的基于光谱信息的混合物闪速定量分析仪，清洗液池12上安装高液位传感器11和低液位传感器10，控制电路通过所述液位传感器获取清洗液的容量信息；所述废液池26上安装高液位传感器27和低液位传感器28，控制电路通过所述液位传感器获取废液的容量信息。所述废液池26上部留有透气孔8，便于液路系统构成气体循环通路；废液池26下部预留排液口7，便于废液的排出。
实施例4
本发明基于光谱信息的混合物闪速定量分析仪，外观如图2所示。整个分析仪外壳1由一立方体组成。整个分析仪通过喇叭2对外输出状态语音信息。用户可以使用手机扫码二维码3，获得手机配套APP的下载。分析仪通过双色(白色和红色)LED环4向用户反馈分析仪的状态光学信息(具体的状态见表1所示)。用户可以通过按钮5实现开机、关机和必要的用户输入(按钮5的功能如表2所示)。用户通过样本注入口6将待测样本注入分析仪。当分析仪中的废液达到一定量后，用户可以通过排液口7将废液排出。在实验室环境下，用户也可以在排液口7处加装排液管，在每次做实验时将废液直接排出。
表1：LED状态及说明
表2：按键功能说明
闪速定量分析仪的内部结构如图3、图4所示。其中，清洗液池12、样本池16、检测管29和废液池26构成分析仪的液路系统。液路系统之间采用柔性液管14和辅助气路15相连接；采用清洗电池阀13、进样电磁阀19、注液电磁阀23和废液电磁阀25控制气液路的流动方向；采用气液泵24为整个液路系统提供动力。清洗液池12存放清洗液，用于清洗整个液路系统，为下一次检测做准备；待测样本由样本注入口6注入样本池16，并在此等待检测；样本是流经检测管29时，控制电路控制光源21打开，并从光谱传感器30处读取采集到的DAD数据；样本经过检测管29后，直接流入废液池26做临时存储；废液池26左上侧留有透气孔8，便于液路系统构成气体循环通路；废液池26左下侧预留排液口7，便于废液的排出。
清洗液池12上安装高液位传感器11和低液位传感器10，获取清洗液的容量信息；废液池26上安装高液位传感器27和低液位传感器28，获取废液的容量信息；样本池16中部设置密封滑块17，可以截断样本注入口6的气路；检测管29左侧安装光电对管20，获取样本流入检测管29的信号；检测管29右侧安装光电对管22，获取样本流出检测管29的信号；控制电路完成各个部件之间的协调控制；语音模块输出语音提示信息；通讯模块实现蓝牙和wifi通讯；电池9为整个分析仪提供电力。
分析仪的主要工作流程包括：样本检测、液路清洗、加注清洗液。下面参见图3、图4，对各个流程进行详细说明：
(1)样本检测。分析仪处于空闲状态时，关闭清洗电磁阀13和进样电磁阀19。三通注液电磁阀23下侧管路导通，上侧关闭；三通废液电磁阀25右侧管路导通，左侧关闭。在白色LED灯常亮状态下，用户通过样本注入口6将待测样本注入样本池16中。用户单击按钮5，启动样本检测。控制电路启动气液泵24并打开进样电磁阀19。样本以一定速度在液路系统中流动。当样本经过光电对管20时，控制电路打开光源21，并驱动光谱传感器30采集数据；当样本全部经过光电对管22后，控制电路关闭光源21和光谱传感器30。气液泵24继续工作10s，使得样本流入废液池26。
(2)液路清洗。每次样本检测完后，都需要清洗液路。清洗液路时，控制电路驱动密封滑块17，截断样本注入口6的气路。然后打开清洗电磁阀13和进样电磁阀19。三通注液电磁阀23下侧管路导通，上侧关闭；三通废液电磁阀25右侧管路导通，左侧关闭。同时，启动气液泵工作。此时，大气压通过辅助气路15，将清洗液推入进入气液路中，完成气液路清洗工作。
(3)加注清洗液。清洗液加注流程需要在手机APP上启动，其原理如图4所示。清洗液存储在容器35中。容器左下方安装手动阀门34，控制清洗液的流出。阀门34通过柔性软管33连接在注液探针32上。注液探针32下端安装密封垫。注液时要保持容器35高于样本注入口6。然后将注液探针32插入样本池16中，辅助气路15的下方。接着，控制电路打开清洗电磁阀13和进样电磁阀19。三通注液电磁阀23上侧管路导通，下侧关闭；三通废液电磁阀25左侧管路导通，右侧关闭。此时，由透气孔8至废液电磁阀25左侧通路，至注液电磁阀23上侧通路，至进样电磁阀19，至清洗电磁阀13，至辅助气路15构成一条气路。控制电路启动气液泵24，同时打开阀门34。清洗液由上述气路注入清洗液池12中。当上液位传感器11获得信号后，停止气液泵，并关闭清洗电磁阀13和进样电磁阀19。清洗液注入完毕。
闪速定量分析方法原理如图5所示。其中D是由上述分析仪获得的DAD数据。si,(i＝1,2,…,n)是标准光谱库中的光谱曲线。定性识别方法(其它专利的内容)对各条光谱曲线在DAD数据D中的存在的误差进行计算，得到误差εi,(i＝1,2,…,n)。根据各个光谱曲线的误差，来判断该色谱曲线是否存在于该DAD数据D中。
如图5所示，假设现在确定有存在于DAD数据D中，则根据如公式(1)所示的定量算法，可以推算出各种物质的含量标记值ci,(i＝1,2,…,n)。
其中P＝[p p…p]，向量p是DAD数据D在时间轴上轮廓的标准化，即最大值等于1；S′*T是S′*的转置，向量是向量的标准化。pinv(·)为矩阵的伪逆。根据公式(1)中的可以根据公式(2)计算出各个物质的浓度信息
其中系数a为DAD数据的吸光度系数；系数b为溶液的厚度；系数ηi为第i个物质的摩尔吸光系数。系数a和b是仪器固有的，系数ηi依赖于物质的种类(即定性信息)。因此公式(2)中的系数αi仅依赖于物质本身的属性。
Claims (5)
1.一种基于光谱信息的混合物闪速定量分析方法，包括步骤如下：
步骤S1：采集混合物溶液样本，将其注入二极管阵列检测仪器，检测仪器给出DAD数据D；
步骤S2：根据光谱库S＝[s1 s2 … sn]，采用基于向量误差算法的闪速定性分析方法对光谱库S进行计算，得到光谱的误差向量ε＝[ε1 ε2 … εn]；
步骤S3：根据误差向量ε＝[ε1 ε2 … εn]的数值，确定样本对应的数据D中所含有成分的光谱曲线其中m＜＜n；
步骤S4：根据公式(1)计算样本中各成分的含量标记值c＝[c1 c2 … cm]；
其中P＝[p p … p]，向量p是DAD数据D在时间轴上轮廓的标准化，即最大值等于1；S′*T是S′*的转置，向量是向量的标准化，pinv(·)为矩阵的伪逆；
步骤S5：根据公式(1)中的ci,(i＝1,2,…,m)，按照公式(2)计算出各个物质的浓度信息
其中系数a为DAD数据的吸光度系数；系数b为溶液的厚度；系数ηi为第i个物质的摩尔吸光系数；系数a和b是仪器固有的，系数ηi依赖于物质的种类，因此公式(2)中的系数αi仅依赖于物质本身的属性。
2.一种实现权利要求1所述混合物闪速定量分析方法的基于光谱信息的混合物闪速定量分析仪，包括液路系统、二极管阵列检测仪器以及控制电路，所述液路系统由清洗液池(12)、样本池(16)、检测管(29)和废液池(26)构成，液路系统之间采用柔性液管(14)和辅助气路(15)相连接；其特征在于，在所述样本池(16)的出口与废液池(26)的连接管路中依次设置进样电磁阀(19)、检测管(29)、注液电磁阀(23)、气液泵(24)和废液电磁阀(25)，采用注液电磁阀(23)和废液电磁阀(25)控制气液路的流动方向，采用气液泵(24)为整个液路系统提供动力；在所述检测管(29)的上游和下游分别安装有光电对管(20,22)，检测管(29)的上、下两侧相对安装光源(21)和光谱传感器(30)；所述光电对管输出信号和光谱传感器(30)输出信号分别接入所述控制电路，所述控制电路控制连接各电磁阀、光源以及气液泵(24)。
3.根据权利要求2所述的基于光谱信息的混合物闪速定量分析仪，其特征在于：所述清洗液池(12)与样本池(16)连通管路中设有清洗电磁阀(13)，样本池(16)中部设置用以截断样本注入口(6)的气路的密封滑块(17)，在样本池(16)下方安装自复位按键(18)，在样本池(16)上方安装按钮(5)，所述自复位按键(18)和按钮(5)与控制电路连接。
4.根据权利要求2或3所述的基于光谱信息的混合物闪速定量分析仪，其特征在于：清洗液池(12)上安装高液位传感器(11)和低液位传感器(10)，控制电路通过所述液位传感器获取清洗液的容量信息；所述废液池(26)上安装高液位传感器(27)和低液位传感器(28)，控制电路通过所述液位传感器获取废液的容量信息。
5.根据权利要求4所述的基于光谱信息的混合物闪速定量分析仪，其特征在于：所述废液池(26)上部留有透气孔8，便于液路系统构成气体循环通路；废液池(26)下部预留排液口(7)，便于废液的排出。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910132432.0A CN109709056B (zh) | 2019-02-22 | 2019-02-22 | 一种基于光谱信息的混合物闪速定量分析方法及分析仪 |
| US16/797,599 US11573216B2 (en) | 2019-02-22 | 2020-02-21 | Quick quantitative analysis method and analyzer for mixture based on spectral information |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910132432.0A CN109709056B (zh) | 2019-02-22 | 2019-02-22 | 一种基于光谱信息的混合物闪速定量分析方法及分析仪 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109709056A true CN109709056A (zh) | 2019-05-03 |
| CN109709056B CN109709056B (zh) | 2021-03-23 |
Family
ID=66264812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910132432.0A Expired - Fee Related CN109709056B (zh) | 2019-02-22 | 2019-02-22 | 一种基于光谱信息的混合物闪速定量分析方法及分析仪 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11573216B2 (zh) |
| CN (1) | CN109709056B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112782112A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-05-11 | 北京宇极科技发展有限公司 | 一种七氟异丁腈混合气体的光谱检测系统及方法 |
| CN113984696A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-01-28 | 成都奥谱勒仪器有限公司 | 水质多参数自动在线同步检测光谱仪系统 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5099123A (en) * | 1989-05-23 | 1992-03-24 | Biosensors Technology, Inc. | Method for determining by absorption of radiations the concentration of substances in absorbing and turbid matrices |
| US20070042501A1 (en) * | 2005-08-20 | 2007-02-22 | Institute Of Nuclear Energy Research | A novel technology for the purity assay of TRODAT-1 raw material |
| CN101881727A (zh) * | 2010-07-06 | 2010-11-10 | 西安交通大学 | 一种基于吸收光谱图重构的多组分气体浓度定量分析方法 |
| CN102072948A (zh) * | 2010-09-02 | 2011-05-25 | 国投新登郑州水泥有限公司 | 水泥生产过程中混合材掺量快速检测方法 |
| CN102262164A (zh) * | 2011-07-20 | 2011-11-30 | 长春迪瑞医疗科技股份有限公司 | 全自动便潜血分析仪的液路系统 |
| CN102749400A (zh) * | 2012-07-26 | 2012-10-24 | 天津春发生物科技集团有限公司 | 一种花椒油hplc-dad指纹图谱的构建方法 |
| CN104122221A (zh) * | 2014-08-03 | 2014-10-29 | 北京康仁堂药业有限公司 | 中药提取过程动态趋势在线紫外分析方法 |
| CN104950861A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-09-30 | 济南大学 | 一种基于广义逆矩阵的水泥生料质量控制方法及系统 |
| CN107064096A (zh) * | 2017-06-02 | 2017-08-18 | 常熟市浙大紫金光电技术研究中心 | 基于高光谱成像的混合物粉末无损定量检测装置及方法 |
| CN108387673A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-08-10 | 河南理工大学 | 一种混合物成分闪速定性识别方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB0016459D0 (en) * | 2000-07-04 | 2000-08-23 | Pattern Recognition Systems As | Method |
| US20040046121A1 (en) * | 2001-07-15 | 2004-03-11 | Golden Josh H. | Method and system for analyte determination in metal plating baths |
-
2019
- 2019-02-22 CN CN201910132432.0A patent/CN109709056B/zh not_active Expired - Fee Related
-
2020
- 2020-02-21 US US16/797,599 patent/US11573216B2/en active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5099123A (en) * | 1989-05-23 | 1992-03-24 | Biosensors Technology, Inc. | Method for determining by absorption of radiations the concentration of substances in absorbing and turbid matrices |
| US20070042501A1 (en) * | 2005-08-20 | 2007-02-22 | Institute Of Nuclear Energy Research | A novel technology for the purity assay of TRODAT-1 raw material |
| CN101881727A (zh) * | 2010-07-06 | 2010-11-10 | 西安交通大学 | 一种基于吸收光谱图重构的多组分气体浓度定量分析方法 |
| CN102072948A (zh) * | 2010-09-02 | 2011-05-25 | 国投新登郑州水泥有限公司 | 水泥生产过程中混合材掺量快速检测方法 |
| CN102262164A (zh) * | 2011-07-20 | 2011-11-30 | 长春迪瑞医疗科技股份有限公司 | 全自动便潜血分析仪的液路系统 |
| CN102749400A (zh) * | 2012-07-26 | 2012-10-24 | 天津春发生物科技集团有限公司 | 一种花椒油hplc-dad指纹图谱的构建方法 |
| CN104122221A (zh) * | 2014-08-03 | 2014-10-29 | 北京康仁堂药业有限公司 | 中药提取过程动态趋势在线紫外分析方法 |
| CN104950861A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-09-30 | 济南大学 | 一种基于广义逆矩阵的水泥生料质量控制方法及系统 |
| CN107064096A (zh) * | 2017-06-02 | 2017-08-18 | 常熟市浙大紫金光电技术研究中心 | 基于高光谱成像的混合物粉末无损定量检测装置及方法 |
| CN108387673A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-08-10 | 河南理工大学 | 一种混合物成分闪速定性识别方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| C. SCHIERLE AND M. OTTO: "Comparison of a neural network with multiple linear regression for quantitative analysis in ICP-atomic emission spectroscopy", 《RESENIUS" JOURNAL OF ANALYTICAL CHEMISTRY》 * |
| HAI-LONG WU ET AL.: "Alternative algorithm for simultaneous determinations of components poorly resolved by liquid chromatography with multiwavelength detection", 《ANALYTICAL SCIENCES》 * |
| 王骏等: "二极管阵列检测器在农药液相色谱分析中的应用", 《农药》 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20200271630A1 (en) | 2020-08-27 |
| CN109709056B (zh) | 2021-03-23 |
| US11573216B2 (en) | 2023-02-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104081179B (zh) | 顶空进样装置 | |
| CN108254338B (zh) | 基于光谱吸收法的变压器油中气体含量在线监测装置 | |
| CN103149250B (zh) | 在线总有机碳水质分析仪及在线总有机碳水质分析方法 | |
| CN109709056A (zh) | 一种基于光谱信息的混合物闪速定量分析方法及分析仪 | |
| CN205038195U (zh) | 在线气相色谱仪 | |
| KR960001750A (ko) | 가스성분을 분석하는 방법과 장치, 및 샘플가스를 수집하기 위한 장치 | |
| CN107356458A (zh) | 一种在线空气检测样品采样干燥及控制系统 | |
| CN107084860A (zh) | 反应生成微量气体在线检测系统 | |
| US3964864A (en) | Method and apparatus for measuring CO2, O2, and Cl in body fluids | |
| CN1979172B (zh) | 一种气体分析方法 | |
| CN207992053U (zh) | 基于光谱吸收法的变压器油中气体含量在线监测装置 | |
| CN103674867B (zh) | 水样氨氮浓度的检测方法 | |
| CN105738548B (zh) | 一种便携全自动绝缘油溶解气体分析设备 | |
| CN102262082B (zh) | 光纤传感分子印迹在线检测生物样品中异丙酚的方法和光纤传感分子印迹在线检测装置 | |
| CN208297540U (zh) | 一种节省试剂溶液的流动注射分析装置 | |
| CN206348305U (zh) | 一种移动式油色谱检测系统 | |
| CN207096187U (zh) | 气相色谱仪分析系统 | |
| CN211402122U (zh) | 一种具有清洗关机功能的气相分子吸收光谱仪 | |
| CN203053857U (zh) | 自动进样分光光度仪 | |
| CN203720155U (zh) | 用于水体释放气体气相测定的进样装置 | |
| CN206772911U (zh) | 一种鉴别蜂蜜中淀粉糖浆掺假的高效液相色谱仪 | |
| CN102081038A (zh) | 一种水中挥发性物质的检测装置及其用于检测的方法 | |
| CN106706721A (zh) | 变压器油水分检测系统 | |
| CN201096675Y (zh) | 连续流动-固相微萃取装置 | |
| JPH05164754A (ja) | 変圧器の油中ガス自動監視装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210323 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |