ES2924382T3 - Procedimiento de identificación de un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado y de corrección de un espectro registrado en un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado - Google Patents

Procedimiento de identificación de un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado y de corrección de un espectro registrado en un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado Download PDF

Info

Publication number
ES2924382T3
ES2924382T3 ES19818077T ES19818077T ES2924382T3 ES 2924382 T3 ES2924382 T3 ES 2924382T3 ES 19818077 T ES19818077 T ES 19818077T ES 19818077 T ES19818077 T ES 19818077T ES 2924382 T3 ES2924382 T3 ES 2924382T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
spectrum
infrared
sample
wavelengths
infrared spectrometer
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.)
Active
Application number
ES19818077T
Other languages
English (en)
Inventor
Ingolf Reimann
Joachim Reising
CHRISTOPH MüLLER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Evonik Operations GmbH
Original Assignee
Evonik Operations GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Evonik Operations GmbH filed Critical Evonik Operations GmbH
Application granted granted Critical
Publication of ES2924382T3 publication Critical patent/ES2924382T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/27Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
    • G01N21/274Calibration, base line adjustment, drift correction
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28Investigating the spectrum
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28Investigating the spectrum
    • G01J2003/2859Peak detecting in spectrum
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28Investigating the spectrum
    • G01J2003/2866Markers; Calibrating of scan
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28Investigating the spectrum
    • G01J2003/2866Markers; Calibrating of scan
    • G01J2003/2879Calibrating scan, e.g. Fabry Perot interferometer

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)

Abstract

La presente invención se refiere a un método implementado por computadora para identificar un espectrómetro infrarrojo calibrado incorrectamente o no calibrado, que comprende los pasos de a) registrar un espectro infrarrojo de una muestra con un primer espectrómetro infrarrojo para proporcionar un espectro infrarrojo de muestra, b) registrar un espectro infrarrojo de la misma muestra que en el paso a) con un segundo espectrómetro infrarrojo para proporcionar un espectro infrarrojo de referencia, en el que dicho segundo espectrómetro es un espectrómetro infrarrojo correctamente calibrado, o b') proporcionando un espectro de referencia de la misma muestra que en el paso a), donde dicho espectro de referencia se registró en un segundo espectrómetro infrarrojo, que es un espectrómetro correctamente calibrado, c) determinar una diferencia entre la longitud de onda de cada punto extremo del espectro de muestra del paso a) y la longitud de onda de cada punto extremo del espectro espectro de referencia del paso b) o b'), y d) indicando el espectrómetro infrarrojo del paso a) como incorrectamente calibrado o no calibrado, si n se determinó al menos una diferencia en el paso c). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento de identificación de un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado y de corrección de un espectro registrado en un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado
La presente invención se refiere a un procedimiento para identificar un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado y a un procedimiento para la corrección de un espectro registrado en un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado.
La precisión en el registro de un espectro infrarrojo es un punto clave para un análisis coherente del espectro infrarrojo registrado. La exactitud de las mediciones depende en gran medida de la calibración del dispositivo de medición respectivo y del procedimiento de calibración utilizado. En particular, es un gran problema que la calibración de la escala de longitud de onda del espectrómetro no sea la correcta. Por ejemplo, el procedimiento para calibrar un espectrómetro de infrarrojo cercano puede ser diferente del procedimiento de calibración adecuado o existen otras influencias que afectan al dispositivo de infrarrojo cercano y a su precisión. Como consecuencia, los picos de una señal específica o de todas las señales en los espectros registrados no se encontrarán en las posiciones de longitud de onda correctas y, por lo tanto, cualquier cálculo posterior basado en los espectros registrados será incorrecto. Los problemas con la calibración de la escala de longitud de onda pueden presentarse desde el principio, cuando el proveedor o el fabricante ha calibrado mal el espectrómetro de infrarrojos o ni siguiera lo ha calibrado. Una razón para la calibración defectuosa puede ser la ausencia de una temperatura de trabajo constante del espectrómetro de infrarrojos durante el procedimiento de calibración. En ese caso, las partes individuales del espectrómetro tienen cada una una temperatura diferente y, por lo tanto, cualquier intento de calibrar dicho espectrómetro dará lugar a un ajuste incorrecto de su escala de longitud de onda. En consecuencia, cualquier procedimiento rutinario posterior para verificar un desplazamiento en la escala de longitud de onda de dicho espectrómetro de infrarrojos basándose en una comparación interna de la escala de longitud de onda actual con la escala de longitud de onda ajustada originariamente, es decir, calibrada incorrectamente, producirá un resultado incorrectamente positivo. Esto proporcionará al usuario una falsa sensación de seguridad. Independientemente de ello, surgirán automáticamente problemas con la calibración de la escala de longitud de onda con respecto al tipo y la duración de la operación del espectrómetro de infrarrojos. Se podría pensar que la calibración de un espectrómetro de infrarrojos podría realizarse fácilmente utilizando una muestra de referencia cuyo espectro de infrarrojos sea bien conocido. Sin embargo, este enfoque no considera los cambios de dicha muestra a lo largo del tiempo, en particular el envejecimiento del compuesto, lo que de nuevo da lugar a diferencias en el espectro infrarrojo registrado. Los desplazamientos de longitud de onda no deseados en los espectros infrarrojos son, en particular, un problema para los denominados espectrómetros autónomos, es decir, espectrómetros que no forman parte de ningún tipo de red, lo que permitiría realizar correcciones en línea.
La solicitud de patente publicada WO 2006/066581 A1 divulga un procedimiento para normalizar un espectrómetro de infrarrojos basado en patrones espectrales de constituyentes del aire atmosférico de origen natural en el espectrómetro. En detalle, este procedimiento incluye las etapas que consisten en proporcionar un espectro óptico registrado por el espectrómetro y que comprende patrones espectrales que se originan a partir de constituyentes del aire atmosférico en el espectrómetro, seleccionar un patrón espectral que se origina a partir de constituyentes del aire atmosférico en el espectrómetro, determinar un valor de posición dependiente de la longitud de onda asociado con el patrón espectral seleccionado y ajustar una escala de longitud de onda del espectro óptico basándose en una diferencia entre el valor determinado y un valor de referencia correspondiente del patrón espectral seleccionado. El procedimiento se centra especialmente en el uso de CO2 para normalizar un espectrómetro de infrarrojos, en particular para ajustar la escala de longitud de onda de un espectro óptico registrado por un espectrómetro. Como se observa en la figura 3 del documento WO 2006/066581 A1, el aire atmosférico contiene una multitud de componentes diferentes y cada uno de estos componentes tiene bandas de absorción que se superponen al menos parcialmente y a veces completamente con las bandas de absorción de otros componentes. En particular, las bandas de absorción dominantes de vapor de agua son un gran problema porque son muy amplias y también cubren las bandas de absorción de los demás constituyentes del aire atmosférico, en particular del metano, el óxido nitroso (N2O), el oxígeno, el ozono y el dióxido de carbono. No obstante, aunque la mayor parte de la absorción de, por ejemplo, el dióxido de carbono está cubierta por las bandas de absorción dominantes del vapor de agua, el documento WO 2006/066581 A1, sin embargo, se centra en seleccionar un patrón espectral de dióxido de carbono en un espectro para determinar un desplazamiento de la absorción. La identificación y la selección del patrón espectral del dióxido de carbono, que no está cubierto por las bandas de absorción dominantes del vapor de agua, es por tanto un trabajo humano complicado, que requiere una buena formación y años de experiencia. Por lo tanto, solo los especialistas capacitados pueden poner en práctica el procedimiento del documento WO 2006/066581 A1, lo que reduce significativamente el círculo de usuarios de este procedimiento. El problema de la superposición de bandas de absorción también da como resultado una deficiente idoneidad práctica del procedimiento del documento WO 2006/066581 A1. Por ejemplo, el documento WO 2006/066581 A1 explica que el espectrómetro deberá secarse para eliminar el vapor de agua y así deshacerse de las bandas de absorción dominantes del vapor de agua. Sin embargo, esta opción solo funciona para un espectrómetro de laboratorio, no con un espectrómetro portátil, que se utiliza específicamente fuera de las condiciones de laboratorio. Específicamente, cuando se trabaja con un espectrómetro de infrarrojos portátil, no es posible registrar espectros en los que no aparezca el vapor de agua.
La solicitud de patente publicada US 2008/297796 A1 también divulga un procedimiento para la calibración de la longitud de onda de un espectrómetro. Específicamente, este procedimiento implica cortar un bloque de valores medidos de un espectro de calibración que corresponde a uno de los bloques de valores medidos presentes en el espectrómetro del espectro modelo. La etapa que consiste en cortar un bloque de valores medidos de un espectro de calibración que corresponde a uno de los bloques de valores medidos presentes en el espectrómetro del espectro modelo requiere el conocimiento de la calibración y del espectro modelo, lo que no es el caso en la práctica, en particular cuando personas no capacitadas utilicen el procedimiento. Por lo tanto, el procedimiento del documento US 2008/297796 A1 requiere un personal bien capacitado con años de experiencia. Por lo tanto, solo los especialistas capacitados pueden poner en práctica este procedimiento, lo que reduce significativamente el círculo de usuarios de este procedimiento.
El artículo "Standardizaron of FT-IR instruments" (Hanne Winning et al., 1 de marzo de 2014, www.fossanalytics.com) divulga un procedimiento implementado en ordenador para identificar un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado, que comprende las etapas que consisten en registrar un espectro de una muestra de normalización conocida en un espectrómetro esclavo, registrar un espectro de la misma muestra en un espectrómetro maestro, utilizar cada uno de los dos picos de la muestra de normalización para determinar una desalineación de la longitud de onda y designar el espectrómetro esclavo como calibrado incorrectamente o no calibrado basándose en el desplazamiento entre los dos espectros de la figura 5A o basándose en el valor alfa que se muestra en la figura 5B.
El documento EP 0808450 B1 divulga un procedimiento para normalizar un espectrómetro que genera un espectro óptico a partir de una muestra, que comprende generar al menos un espectro óptico a partir de al menos una muestra de normalización, cada una de las cuales tiene una composición química que da como resultado el espectro óptico que muestra un patrón característico en un intervalo de frecuencia predeterminado, comparar información relativa al o a los patrones con la información correspondiente relativa a al menos un patrón de referencia previamente definido como la respuesta patrón deseada de al menos una muestra de normalización, determinar, basándose en la comparación, parámetros de normalización que describen la transición del o de los patrones del espectro o de los espectros generados con el o los patrones de referencia y almacenar dichos parámetros de normalización en el espectrómetro o en un ordenador conectado al mismo, de modo que el espectrómetro, cuando se presente a una muestra desconocida, utilizando los parámetros de normalización, genere un espectro óptico sustancialmente idéntico al que se generaría en un espectrómetro correspondiente normalizado con una muestra de la misma composición química utilizando el mismo o los mismos patrones de referencia previamente definidos.
En consecuencia, existía la necesidad de un procedimiento menos complicado para identificar un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado y la necesidad de un procedimiento para la corrección de un espectro infrarrojo que se ha registrado en un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado.
Se ha descubierto que un espectrómetro de infrarrojos puede identificarse como calibrado incorrectamente o no calibrado, por ejemplo como que tiene una escala de longitud de onda desplazada, determinando las diferencias entre la longitud de onda de cada punto extremo en un espectro infrarrojo de muestra registrado en un primer espectrómetro de infrarrojos, que debe identificarse como calibrado incorrectamente o no calibrado, y la longitud de onda del mismo o de los mismos puntos extremos en un espectro de referencia registrado en un segundo espectrómetro de infrarrojos calibrado. Cuando se ha identificado al menos una diferencia de longitud de onda en el espectro registrado en el primer espectrómetro de infrarrojos, dicho espectrómetro se indica como calibrado incorrectamente-no calibrado. Los puntos extremos, es decir, los valores de absorción o reflectancia más altos y más bajos, en los espectros son particularmente adecuados para determinar las diferencias de longitud de onda entre los espectros.
Por lo tanto, un objeto de la presente invención es un procedimiento implementado en ordenador para identificar un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado y para la corrección de un espectro registrado en un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado, que comprende las etapas siguientes
a) registrar un espectro infrarrojo de una muestra con un primer espectrómetro de infrarrojos para proporcionar un espectro infrarrojo de muestra,
b) registrar un espectro infrarrojo de la misma muestra que en la etapa a) con un segundo espectrómetro de infrarrojos para proporcionar un espectro infrarrojo de referencia, en el que dicho segundo espectrómetro es un espectrómetro de infrarrojos correctamente calibrado,
o
b') proporcionar un espectro de referencia de la misma muestra que en la etapa a), en el que dicho espectro de referencia se ha registrado en un segundo espectrómetro de infrarrojos, que es un espectrómetro correctamente calibrado,
c) determinar una diferencia entre la longitud de onda de cada punto extremo en el espectro de muestra de la etapa a) y la longitud de onda del mismo o de los mismos puntos extremos en el espectro de referencia de la etapa b) o b'), que comprende las etapas siguientes
c1) determinar las longitudes de onda de cada punto extremo en el espectro de muestra de la etapa a), y en el espectro de referencia de la etapa b) o b'),
c2) asignar las longitudes de onda determinadas en la etapa c1) en su orden de aparición en el espectro de muestra de la etapa a) a las longitudes de onda determinadas en la etapa c1) en su orden de aparición en el espectro de referencia de la etapa b) o b') para proporcionar pares de longitudes de onda emparejadas, y
c3) calcular relaciones de índices para cada par de longitudes de onda emparejadas mediante división de las longitudes de onda de dicho par, indicando una relación diferente de 1 una diferencia entre las longitudes de onda de cada par,
c4) generar matrices de relaciones para cada una de las relaciones de índices de la etapa c3) y las dos longitudes de onda que forman dicha relación, y
c5) almacenar las matrices de relaciones de la etapa c4) en una base de datos, almacenamiento de datos o nube junto con el número de identificación o de serie del espectrómetro de infrarrojos de la etapa a),
d) designar el espectrómetro de infrarrojos de la etapa a) como calibrado incorrectamente o no calibrado cuando se ha determinado al menos una diferencia en la etapa c),
e) registrar un espectro infrarrojo de una muestra en un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado para proporcionar un espectro infrarrojo de dicha muestra, en el que dicha muestra es idéntica o diferente de la muestra de la etapa a),
f) identificar el espectrómetro de infrarrojos de la etapa e) por su número de identificación o de serie,
g) cargar las matrices de relaciones obtenidas para el espectrómetro de infrarrojos de la etapa e) en la etapa c5) del procedimiento para identificar un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado según la presente invención desde una base de datos, almacenamiento de datos o nube,
h) multiplicar la relación de índices de cada matriz de relaciones de la etapa g) con la longitud de onda correspondiente de un punto extremo en el espectro de la etapa i) para proporcionar longitudes de onda corregidas de los puntos extremos, y
i) proporcionar un espectro infrarrojo corregido con las longitudes de onda corregidas de los puntos extremos de la etapa h).
Por lo tanto, el procedimiento según la presente invención permite una identificación automática de un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado, en el que el usuario no necesita ningún conocimiento práctico de espectroscopía de infrarrojos, de interpretación de espectros de infrarrojos, de los espectros registrados o de la sustancia que se somete a las mediciones de infrarrojos. Específicamente, el procedimiento según la presente invención no implica la selección de ningún patrón espectral específico de los espectros registrados, como en los procedimientos de los documentos WO 2006/066581 A1 y US 2008/297796 A1. Más bien, el procedimiento según la presente invención considera el espectro proveniente de un espectrómetro potencialmente calibrado incorrectamente o no calibrado como un todo y el espectro de referencia también como un todo. Además, a diferencia del procedimiento del documento WO 2006/066581 A1, el procedimiento según la presente invención no requiere que un espectrómetro implicado se seque ni eliminar el vapor de agua.
En el contexto de la presente invención, el término calibrado incorrectamente o espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente se utiliza para indicar cualquier tipo de espectrómetro de infrarrojos que tenga una escala de longitud de onda que esté desplazada en comparación con la escala de longitud de onda de un espectrómetro de infrarrojos (correctamente) calibrado. Por lo tanto, uno o más picos no aparecen en las posiciones correctas en un espectro registrado en el espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente. En otras palabras, estos picos están desplazados en longitud de onda en comparación con los picos respectivos en un espectro de la misma sustancia registrado en un espectrómetro de infrarrojos calibrado. El término calibrado incorrectamente o espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente comprende explícitamente un espectrómetro de infrarrojos que se ha calibrado, pero no correctamente. Adicionalmente o como alternativa, la escala de longitud de onda de dicho espectrómetro puede haberse visto afectada por influencias tales como la ausencia de una temperatura de trabajo constante del espectrómetro de infrarrojos durante el procedimiento de calibración, con lo que se obtiene como resultado una escala de longitud de onda desplazada.
En el contexto de la presente invención, el término no calibrado o espectrómetro de infrarrojos no calibrado se utiliza para indicar cualquier tipo de espectrómetro de infrarrojos que no se ha calibrado en absoluto o cuya calibración es tan defectuosa que no puede considerarse calibrado. Esto significa que un espectrómetro de infrarrojos no calibrado tiene una escala de longitud de onda que está desplazada en comparación con la escala de longitud de onda de un espectrómetro de infrarrojos (correctamente) calibrado. Por lo tanto, uno o más picos no aparecen en las posiciones correctas en un espectro registrado en el espectrómetro de infrarrojos no calibrado. En otras palabras, estos picos están desplazados en longitud de onda en comparación con los picos respectivos en un espectro de la misma sustancia registrado en un espectrómetro de infrarrojos calibrado.
En comparación, el término calibrado o espectrómetro de infrarrojos calibrado se utiliza para indicar cualquier tipo de espectrómetro de infrarrojos del que no se sabe si se ha calibrado o no y que tiene una escala de longitud de onda que no está desplazada en comparación con la escala de longitud de onda de un espectrómetro de infrarrojos que se sabe que está calibrado. Por lo tanto, los picos en un espectro de una muestra específica, por ejemplo un compuesto o una sustancia, registrados en un espectrómetro de infrarrojos del que no se sabe si se ha calibrado o no, están en las mismas posiciones, es decir, longitudes de onda, que en un espectro de la misma muestra, por ejemplo un compuesto o una sustancia registrada en un espectrómetro de infrarrojos que se sabe que está calibrado.
En el contexto de la presente invención, el término desplazamiento de longitud de onda se utiliza para indicar una diferencia entre el valor específico de la longitud de onda de un punto extremo en el espectro infrarrojo de muestra y el valor específico de la longitud de onda del mismo punto extremo en el espectro infrarrojo de referencia.
En el contexto de la presente invención, el término muestra se utiliza para indicar cualquier tipo de muestra que comprende o consiste en un compuesto o una sustancia que proporciona una señal de absorción en espectroscopía de infrarrojos. Preferentemente, la muestra comprende o consiste en un compuesto orgánico, por ejemplo dicha muestra es una solución de un compuesto orgánico, o es una muestra sólida en forma molida o no molida. Como alternativa, se prefiere que la muestra sea una sustancia, por ejemplo un pienso y/o una materia prima para piensos. Cuando la muestra es una solución de un compuesto orgánico, el disolvente se elige con la condición de que sea inerte y no reaccione con el compuesto orgánico que se va a disolver, y que sus señales de absorción en el espectro infrarrojo sean diferentes de las señales de absorción características del compuesto presente en la muestra. Se prefiere además utilizar una muestra sólida, tal como una sustancia, por ejemplo un pienso y/o una materia prima para piensos, lo que tiene la ventaja de que la identificación de las señales de absorción no se ve afectada por ninguna señal de absorción adicional de un disolvente. Según la presente invención, se usa la misma muestra en las etapas a), b) o b'), lo que significa que se usa una muestra que comprende el mismo compuesto. Cuando la muestra es una solución de un compuesto orgánico, se prefiere que la muestra utilizada en las etapas a), b) o b') también tenga la misma concentración y contenga el mismo disolvente.
En el contexto de la presente invención el término punto extremo, o también denominado extremum, se utiliza para designar un punto en un espectro infrarrojo que representa cualquier tipo de máximo o mínimo. Por lo tanto, considerando que un espectro infrarrojo puede representarse mediante la gráfica de una función matemática, un punto extremo en el contexto de la presente invención puede ser un punto alto o bajo de dicha función, ya sea dentro de un intervalo dado o en todo el dominio de dicha función. Cuando el punto extremo es el punto más alto o más bajo de una función dentro de un intervalo dado, por ejemplo, dentro de un intervalo de longitudes de onda, también se denomina máximo o mínimo relativo o local. Por otra parte, un punto extremo se denomina máximo o mínimo global o absoluto cuando es el punto más alto o más bajo de una función en todo el dominio de una función.
Según la presente invención, el primer espectrómetro de infrarrojos debe identificarse como calibrado incorrectamente o no calibrado. Por lo tanto, no se sabe a partir de dicho primer espectrómetro de infrarrojos si está calibrado incorrectamente o no está calibrado.
Cuando el espectro de la muestra es idéntico al espectro de referencia, no solo el número y el orden de aparición de las señales de absorción, es decir, de los puntos extremos, son idénticos en la muestra y en el espectro de referencia. Más bien, la posición de dichos puntos extremos en los espectros, es decir, las longitudes de onda de dichos puntos extremos, también son idénticas. En detalle, la identificación de los desplazamientos de longitudes de onda en la etapa c) del procedimiento para identificar un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado comprende, por lo tanto, la identificación de cada punto extremo en el espectro de muestra y en el espectro de referencia, y la asignación de los longitudes de onda determinadas para cada punto extremo en el orden de aparición en el espectro de muestra a las longitudes de onda de cada punto extremo en el orden de aparición en el espectro de referencia. Esta asignación proporcionar pares de longitudes de onda emparejadas. Cuando las longitudes de onda emparejadas son idénticas, su división deberá dar un valor de 1. Sin embargo, en el caso de señales diferentes, las longitudes de onda emparejadas diferirán y su división dará un valor diferente de 1. La etapa c) del procedimiento para identificar un espectrómetro de infrarrojos no calibrado, por lo tanto, también comprende la etapa que consiste en calcular las relaciones de índices para cada par de longitudes de onda emparejadas mediante división de las longitudes de onda de cada par, en la que una relación diferente de 1 indica un desplazamiento de longitud de onda, es decir, una diferencia entre las longitudes de onda de cada par de longitudes de onda emparejadas.
En el procedimiento para identificar un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado, por lo tanto, la etapa c) comprende las etapas siguientes
c1) determinar las longitudes de onda de cada punto extremo en el espectro de muestra de la etapa a), y en el espectro de referencia de la etapa b) o b'),
c2) asignar las longitudes de onda determinadas en la etapa c1) en su orden de aparición en el espectro de muestra de la etapa a) a las longitudes de onda determinadas en la etapa c1) en su orden de aparición en el espectro de referencia de la etapa b) o b') para proporcionar pares de longitudes de onda emparejadas, y
c3) calcular relaciones de índices para cada par de longitudes de onda emparejadas mediante división de las longitudes de onda de dicho par, en la que una relación diferente de 1 indica una diferencia entre las longitudes de onda de cada par.
En principio, el procedimiento según la presente invención no está limitado con respecto al intervalo de longitudes de onda del espectro infrarrojo que se va a registrar o al espectrómetro de infrarrojos en el que se registra dicho espectro. Por lo tanto, el espectro infrarrojo de la etapa a), b) o b') se puede registrar con cualquier espectrómetro de infrarrojo cercano adecuado o comercialmente disponible. No obstante, la información más relevante de un espectro infrarrojo se suele encontrar en el intervalo de 1100 a 2500 nm. Por lo tanto, se prefiere registrar el espectro en las etapas a) o b) en el intervalo de 1100 a 2500 nm. En consecuencia, el espectro de referencia proporcionado en la etapa b') del procedimiento según la presente invención solo necesita abarcar el intervalo de 1100 a 2500 nm. Cuando la muestra de una materia prima para piensos y/o de un pienso en la etapa a), b) o b') no es translúcida se mide la reflectancia de la luz emitida por la muestra y la diferencia entre la luz emitida y la luz reflejada se indica como absorción. Las absorciones así obtenidas, es decir, sus intensidades y sus longitudes de onda se indican en los espectros registrados en las etapas a) y b) o proporcionados en la etapa b'). En consecuencia, un espectrómetro de infrarrojo cercano adecuado para su uso en el procedimiento según la presente invención puede funcionar en el modo de transmitancia o en el modo de reflectancia.
En una forma de realización del procedimiento para identificar un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado, el espectro de muestra y/o de referencia se registran en un intervalo de 1100 a 2500 nm.
En principio, el procedimiento para identificar un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado según la presente invención no se limita a la elección de la muestra particular utilizada en la etapa a), b) o b'), siempre que dicha muestra o un compuesto contenido en esa muestra dé señales de absorción claras y asignables en espectrometría de infrarrojos. Dado que la precisión es la clave para realizar análisis fiables y coherentes por medio de espectrometría de infrarrojos, es ventajoso que las etapas a), b) o b') del procedimiento según la presente invención utilicen la misma muestra, en particular que contenga el mismo compuesto o la misma sustancia cuyo espectro infrarrojo también debe registrarse después de completar el procedimiento. Dicha muestra comprende preferentemente un compuesto orgánico, por ejemplo es una solución de un compuesto orgánico. Como alternativa, dicha muestra es una muestra sólida que comprende o consiste en el compuesto orgánico.
En una forma de realización adicional, la muestra de la etapa a), b) o b') o un compuesto contenido en esa muestra proporciona señales de absorción claras y asignables en espectrometría de infrarrojos.
En otra forma de realización, la muestra de las etapas a), b) o b') del procedimiento para identificar un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado comprende o consiste en el mismo compuesto o la misma sustancia cuyo espectro infrarrojo también debe registrarse después de completar el procedimiento.
El procedimiento según la presente invención implica la identificación de longitudes de onda de puntos extremos en los espectros y la asignación de longitudes de onda de puntos extremos en el espectro de muestra a longitudes de onda de puntos extremos en el espectro de referencia. Un grupo funcional en el compuesto de la muestra de las etapas a), b) o b') proporciona al menos una señal de absorción característica y, por lo tanto, clara y asignable en un espectro infrarrojo. Preferentemente, el compuesto presente en la muestra de las etapas a), b) o b'), por lo tanto, comprende al menos un grupo funcional.
En lo que se refiere al número de grupos funcionales en el compuesto de la muestra de las etapas a), b) o b'), el procedimiento para identificar un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado según la presente invención no está sujeto a ninguna limitación. No obstante, se cree que es una tendencia general que cuantos más grupos funcionales estén presentes en el compuesto de la muestra de las etapas a), b) o b'), más preciso es el procedimiento según la presente invención. Se cree además que la presencia de al menos dos grupos funcionales diferentes en un compuesto de la muestra de las etapas a), b) o b') mejora aún más la precisión del procedimiento según la presente invención.
En otra forma de realización del procedimiento para identificar un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado, la muestra de las etapas a), b) o b') comprende o consiste en un compuesto con al menos dos grupos funcionales diferentes.
Preferentemente, los, al menos dos, grupos funcionales diferentes de dicho compuesto se seleccionan del grupo que consiste en grupo amino; grupo ácido carboxílico; grupo hidroxilo; grupo éter, preferentemente grupo alquil-éter, opcionalmente sustituido con un grupo arilo, o grupo aril-éter, opcionalmente sustituido con un grupo alquilo; grupo éster, preferentemente grupo alquil-éster, opcionalmente sustituido con un grupo arilo, o grupo aril-éster, opcionalmente sustituido con un grupo alquilo; grupo ceto; grupo aldehído; grupo guanidina; grupo amida; grupo carbamoílo; grupo tiol; grupo tiol-éter, preferentemente grupo alquil-tiol-éter, opcionalmente sustituido con un grupo arilo, o grupo aril-tiol-éter, opcionalmente sustituido con un grupo alquilo; grupo disulfuro; grupo bencilo; grupo fenilo; grupo benzoílo; grupo hidroxifenilo, preferentemente grupo 4-hidroxifenilo; grupo heteroarilo, preferentemente grupo imidazol o indol; grupo amina secundaria, preferentemente grupo pirrolidina; y/o grupo amina terciaria. Estos grupos funcionales dan señales muy específicas y, por lo tanto, fácilmente identificables en un espectro. Algunos de los mismos están contenidos normalmente en aminoácidos, sales de aminoácidos y derivados de los mismos. Una sal de aminoácido típica es una sal alcalina, alcalinotérrea o de amonio de un aminoácido. En el contexto de la presente invención, un derivado de un aminoácido o una sal de un aminoácido es un aminoácido o una sal del mismo en el que un grupo funcional específico se transforma en un grupo diferente, por ejemplo un grupo ácido carboxílico se transforma en un grupo éster, o se reemplaza por otro grupo funcional, por ejemplo un grupo amino se reemplaza por un grupo hidroxilo. Por ejemplo, en el ácido 2-hidroxi-(4-metiltio)-butanoico, que también se conoce como análogo hidroxi de metionina (MHA), el grupo amino de la metionina se reemplaza por un grupo hidroxi. Las muestras que comprenden o consisten en aminoácidos son, por ejemplo, piensos y/o materias primas para piensos. Por lo tanto, el procedimiento según la presente invención es particularmente adecuado para su uso en agricultura. Esta aplicación es también el campo en el que se utilizan con bastante frecuencia los espectrómetros infrarrojos autónomos, que son bastante susceptibles a los cambios de longitud de onda.
En otra forma de realización del procedimiento para identificar un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado, la muestra de las etapas a), b) o b') comprende o consiste en un compuesto que comprende un grupo amino, un grupo hidroxilo y/o un grupo ácido carboxílico. Preferentemente, dicho compuesto comprende i) un grupo amino y un grupo ácido carboxílico, ii) un grupo hidroxilo y un grupo ácido carboxílico, iii) un grupo amino y un grupo hidroxilo, o iv) un grupo amino, un grupo hidroxilo y un grupo ácido carboxílico.
Por lo tanto, también se prefiere que el compuesto en la muestra de las etapas a), b) o b') sea un aminoácido, una sal de aminoácido y/o un derivado del mismo.
En principio, el procedimiento según la presente invención no está limitado con respecto a la elección de un aminoácido, sal de aminoácido y/o derivado del mismo específicos. Sin embargo, se ha descubierto que la metionina, una sal de metionina, tal como metionato de calcio, y/o un derivado de la misma, tal como el ácido 2-hidroxi-(4-metiltio)-butanoico (MHA) mencionado anteriormente, es un compuesto particularmente adecuado para registrar espectros de muestra y de referencia en el procedimiento según la presente invención. Uno de los motivos de ello es la estabilidad de la metionina, sus sales y/o derivados de la misma, en comparación con otros aminoácidos tales como la cisteína, cuyos grupos sulfhidrilo se oxidan fácilmente para dar el disulfuro de cistina. Otro motivo es que la metionina también se analiza a menudo mediante espectrometría de infrarrojos. En particular, en el campo de la nutrición animal, las muestras de materias primas para piensos o piensos mixtos que contienen metionina se someten regularmente a espectrometría de infrarrojos. En ese caso, las señales de absorción de metionina, sal de metionina y/o derivados de la misma en el espectro de materias primas para piensos o piensos mixtos deberán ser idénticas a las señales de absorción en un espectro de una muestra que comprende o consiste en metionina pura, sal de metionina y/o derivado de la misma. El uso de metionina, sal de metionina y/o derivado de la misma para identificar un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado, por lo tanto, proporciona al procedimiento según la presente invención un grado de precisión ventajoso. Preferentemente, la muestra de las etapas a), b) o b'), por lo tanto, comprende metionina, una sal de metionina y/o un derivado de la misma.
Pueden aparecer casos en los que no sea fácil identificar un punto extremo en un espectro. Sin embargo, un espectro infrarrojo también puede expresarse como un gráfico de una función matemática, en la que las señales de absorción corresponden a puntos extremos, en particular máximos locales o globales. Dependiendo del espectro infrarrojo individual, pueden ser necesarias dos o más funciones matemáticas para describir el espectro infrarrojo. Independientemente de ello, es posible facilitar la identificación de la presencia de un punto extremo, ya sea un máximo local o global, en una función matemática y su posición en la misma tomando la primera y/o la segunda derivada de una o más funciones. Transferido al espectro infrarrojo de las etapas a), b) o b'), esto significa que en primer lugar se tuvieron que obtener las, una o más, funciones que describen el espectro infrarrojo, lo que puede efectuarse mediante el uso de programas de análisis matemático, y posteriormente se tuvieron que tomar la primera y/o la segunda derivada. Tomar la primera derivada de un espectro facilita la identificación de los puntos extremos en el espectro porque da un paso por cero de los máximos o mínimos de absorción. Tomar la segunda derivada da un mínimo exactamente en la posición en la había un máximo de absorción en el espectro original y un máximo en la posición de un mínimo de absorción en el espectro original.
Según la invención, la etapa c1) del procedimiento para identificar un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado comprende además la etapa que consiste en tomar la primera y/o la segunda derivada del espectro de muestra y del espectro de referencia.
Una vez determinada la posición de un punto extremo del espectro de la muestra, es decir, la longitud de onda de un punto extremo del espectro de muestra, es posible asignar dicha longitud de onda del espectro de muestra a la correspondiente longitud de onda del espectro de referencia. Cuando el espectro de muestra es idéntico al espectro de referencia, ambos espectros tienen puntos extremos, en particular máximos de absorción, en las mismas posiciones, es decir, en las mismas longitudes de onda. Como consecuencia de ello, ambos espectros deberán tener el mismo número de puntos extremos y dichos puntos extremos también deberán aparecer en el mismo orden en los espectros y en la misma posición, es decir, longitudes de onda, en dichos espectros. Por lo tanto, en una forma de realización preferida del procedimiento para identificar un espectro infrarrojo calibrado incorrectamente o no calibrado, en la etapa c2) se asigna una longitud de onda de un punto extremo en el espectro de muestra o en un derivado del mismo a una longitud de onda de un punto extremo en el espectro de referencia o en un derivado del mismo cuando el punto extremo en el espectro de muestra o en un derivado del mismo se encuentra en el mismo orden de aparición que el punto extremo correspondiente en el espectro de referencia o en un derivado del mismo.
La información sobre las longitudes de onda, tal como sus valores y el valor de las relaciones de índices de longitudes de onda emparejadas son datos útiles sobre el primer espectrómetro de infrarrojos utilizado en la etapa a) del procedimiento según la presente invención. En concreto, las relaciones de índices obtenidas en la etapa c4) de una forma de realización del procedimiento según la presente invención y las dos longitudes de onda que forman dicha relación son adecuadas para realizar correcciones de un espectrómetro de infrarrojos no calibrado, tal como se explica a continuación con más detalle. Estos datos, por lo tanto, se almacenan en una base de datos, almacenamiento de datos o nube junto con el número de identificación o de serie del espectrómetro de infrarrojos de la etapa a) del procedimiento según la presente invención.
Por lo tanto, el procedimiento para identificar un espectro infrarrojo calibrado incorrectamente o no calibrado comprende además las etapas siguientes
c4) generar matrices de relaciones para cada una de las relaciones de índices de la etapa c3) y las dos longitudes de onda que forman dicha relación, y
c5) almacenar las matrices de relaciones de la etapa c4) en una base de datos, almacenamiento de datos o nube junto con el número de identificación o de serie del espectrómetro de infrarrojos de la etapa a).
En su sentido más amplio, la presente invención también se refiere al uso de una célula de medición infrarroja que comprende un aminoácido, una sal de un aminoácido y/o un derivado del mismo, preferentemente metionina, una sal de metionina y/o un derivado de la misma, para identificar un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado.
Una vez que se ha identificado un espectrómetro de infrarrojos como calibrado incorrectamente o no calibrado debido a un desplazamiento de longitud de onda, también existe la necesidad de corregir el espectro registrado en ese espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado.
Se ha descubierto que este objeto se logra mediante el uso de matrices de relaciones para cada una de las relaciones de índices de la etapa c3) del procedimiento para identificar un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado. Dichas relaciones de índices permiten corregir los desplazamientos de longitud de onda en el espectro infrarrojo registrado en el espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado. En detalle, el espectrómetro de infrarrojos en el que se registró un espectro infrarrojo de una muestra se identifica por su número de identificación o de serie, y las matrices de relaciones obtenidas para este espectrómetro de infrarrojos particular en la etapa c5) del procedimiento para identificar un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado según el presente documento se cargan desde una base de datos, almacenamiento de datos o nube. A continuación, las relaciones de índices de cada matriz de relaciones se multiplican por la longitud de onda correspondiente de un punto extremo del espectro antes mencionado registrado en el espectrómetro de infrarrojos para proporcionar longitudes de onda corregidas de dichos puntos extremos.
El procedimiento implementado en ordenador según la presente invención, por lo tanto, comprende las etapas siguientes
e) registrar un espectro infrarrojo de una muestra en un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado para proporcionar un espectro infrarrojo de dicha muestra, siendo dicha muestra idéntica o diferente a la muestra de la etapa a) del procedimiento para identificar un espectrómetro de infrarrojos incorrectamente calibrado o no calibrado según la presente invención,
f) identificar el espectrómetro de infrarrojos de la etapa e) por su número de identificación o de serie,
g) cargar las matrices de relaciones obtenidas para el espectrómetro de infrarrojos de la etapa e) en la etapa c5) del procedimiento para identificar un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado según la presente invención desde una base de datos, almacenamiento de datos o nube,
h) multiplicar la relación de índices de cada matriz de relaciones de la etapa g) por la longitud de onda correspondiente de un punto extremo del espectro de la etapa e) para proporcionar longitudes de onda corregidas de los puntos extremos, y
i) proporcionar un espectro infrarrojo corregido con las longitudes de onda corregidas de los puntos extremos de la etapa h).
Según la presente invención, el espectro infrarrojo de la etapa e) se registra en un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado. Esto significa que el espectro infrarrojo de la etapa e) tiene una escala de longitud de onda desplazada, es decir, al menos un punto extremo de dicho espectro no está en la posición esperada, en la que debería estar, es decir, tiene una longitud de onda desplazada.
Preferentemente, el espectrómetro de infrarrojos de la etapa e) es el primer espectrómetro de infrarrojos de la etapa a) del procedimiento para identificar un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado, que se ha identificado como calibrado incorrectamente o no calibrado. Por lo tanto, se prefiere que dicho espectrómetro de infrarrojos de la etapa e) ya se haya identificado como calibrado incorrectamente o no calibrado en el procedimiento para identificar un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado según la presente invención.
El procedimiento de las etapas e) a i) no está limitado con respecto a la muestra, es decir, al compuesto o la sustancia, cuyo espectro infrarrojo se registra en la etapa e). Por lo tanto, dicha muestra puede ser una muestra conocida o desconocida, pudiendo ser, por ejemplo, idéntica o diferente a la muestra de la etapa a). No obstante, se prefiere que la muestra de la etapa e) comprenda o consista en el mismo compuesto o la misma sustancia que la muestra de la etapa a). Para permitir la mayor precisión posible, se prefiere además que la muestra de la etapa e) sea la misma muestra que la de la etapa a) del procedimiento para identificar un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado.
El procedimiento de las etapas e) a i) anteriores proporciona las longitudes de onda corregidas en el espectro registrado en un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado. Sin embargo, el espectro con las longitudes de onda corregidas ya no es coherente con el espectro infrarrojo original registrado en el espectrómetro de infrarrojos. Para facilitar la determinación de puntos extremos en el espectro para aplicaciones posteriores, se prefiere, por lo tanto, corregir el espectro como un todo. Las longitudes de onda corregidas de los puntos extremos y sus intensidades de absorción forman la base para la corrección del espectro como un todo: la posición de los puntos extremos en el espectro se mueve desde las longitudes de onda desplazadas a las longitudes de onda corregidas. En la etapa siguiente, es necesario dibujar un gráfico a través de los puntos extremos de las longitudes de onda corregidas y, cuando sea apropiado, a través de los otros puntos del espectro cuyas posiciones no se ven afectadas por los desplazamientos de longitud de onda. Esto se puede efectuar por interpolación. No obstante, en el contexto de la presente invención se ha demostrado que es ventajoso no trazar un solo polinomio a través de todos los puntos extremos del espectro; más bien, se prefiere usar varios polinomios para conectar puntos adyacentes, que se combinan sin problemas en un gráfico. La interpolación spline, o mejor, la interpolación spline cúbica es muy útil para interpolar datos a nuevos valores de longitud de onda y también para generar continuos. Por lo tanto, se prefiere la interpolación spline (cúbica) para realizar una interpolación entre todas las longitudes de onda de los puntos extremos para proporcionar un espectro infrarrojo corregido. Otra ventaja de la interpolación spline es que solo requiere cálculos relativamente sencillos. La interpolación spline se puede visualizar como una tira flexible que se dobla para pasar por cada uno de los puntos extremos del espectro que se va a interpolar. Esta tira se puede describir mediante una serie de polinomios cúbicos, por lo que se denomina interpolación spline cúbica, la cual debe cumplir con el requisito de que la spline debe pasar por todos los valores de la función, las derivadas primera y segunda de los polinomios cúbicos son continuas y la curvatura se fuerza a cero en los extremos del intervalo en el espectro. Una vez conocidas las longitudes de onda corregidas de los puntos extremos, los polinomios cúbicos se pueden calcular fácilmente mediante cualquier programa matemático.
En una forma de realización, la etapa h) del procedimiento según la presente invención comprende además las etapas siguientes
h1) calcular polinomios para las longitudes de onda de dos puntos extremos adyacentes en el espectro de la etapa e), en el que dichas longitudes de onda son longitudes de onda corregidas obtenidas en la etapa h) y/o longitudes de onda para las que no se determinó ningún desplazamiento de longitud de onda en la etapa c) del procedimiento para identificar un espectro infrarrojo calibrado incorrectamente o no calibrado, y
h2) realizar una interpolación entre todas las longitudes de onda en el espectro de la etapa e) con los polinomios de la etapa h1) para proporcionar un espectro infrarrojo corregido.
Basándose en el espectro infrarrojo corregido así proporcionado, ahora es posible leer toda la información relevante, en particular las longitudes de onda de todos los puntos extremos, es decir, máximos de absorción y mínimos de absorción, de dicho espectro infrarrojo corregido. Entre esto, es particularmente relevante leer los máximos de absorción en las longitudes de onda, tanto corregidas como no corregidas, en el espectro infrarrojo corregido proporcionado en la etapa h2) de la forma de realización mencionada anteriormente, debido a que los máximos de absorción son la información más importante en un espectro infrarrojo.
En una forma de realización preferida, el procedimiento según la presente invención comprende además la etapa siguiente
j) leer los máximos de absorción en las longitudes de onda del espectro infrarrojo corregido de la etapa i).
Las longitudes de onda corregidas así obtenidas también se pueden utilizar para seguir tendencias en las desviaciones de las longitudes de onda registradas para un patrón, es decir, una muestra específica en el procedimiento para identificar un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado, en un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado a partir de las longitudes de onda registradas para el mismo patrón en un espectrómetro de infrarrojos calibrado. Por lo tanto, se prefiere almacenar un espectro infrarrojo corregido de la etapa i) junto con el número de identificación o de serie del espectrómetro de infrarrojos de la etapa e). Además, las longitudes de onda corregidas obtenidas en el procedimiento según la presente invención también permiten calibrar el espectrómetro de infrarrojos de la etapa e), cuando se ha identificado como no calibrado o no calibrado correctamente en el procedimiento de la presente invención, es decir, en la etapa d) de dicho procedimiento, utilizando las longitudes de onda corregidas obtenidas en la etapa iv).
En otra forma de realización preferida, el procedimiento según la presente invención comprende además la etapa siguiente
k) almacenar el espectro infrarrojo corregido de la etapa j) junto con el número de identificación o de serie del espectrómetro de infrarrojos de la etapa e).
En otra forma de realización preferida, el procedimiento según la presente invención además de la etapa siguiente
l) calibrar el espectrómetro de infrarrojos de la etapa e) a las longitudes de onda corregidas obtenidas en la etapa h).
También se prefiere realizar el procedimiento para identificar un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado en intervalos periódicos, preferentemente semanales o diarios. Esto permite proporcionar la mejor precisión posible de un espectrómetro de infrarrojos, es decir, el espectrómetro de infrarrojos de la etapa a) y/o el espectrómetro de infrarrojos de la etapa e). Se prefiere además que ambos procedimientos se realicen en los mismos intervalos periódicos, preferentemente semanales o diarios.
En una forma de realización adicional, las etapas a) a i) del procedimiento para identificar un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado se realizan en los mismos intervalos periódicos.
Los procedimientos según la presente invención se pueden realizar muy cerca o lejos del espectrómetro de infrarrojos que debe identificarse como calibrado incorrectamente o no calibrado y en el que se registró el espectro de infrarrojos que se va a corregir. En este último caso, el procedimiento de corrección se considera una corrección a distancia.
Además, es beneficioso proporcionar un sistema que permita una fácil comunicación entre el (primer) espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado, un segundo espectrómetro de infrarrojos calibrado y/o una base de datos en la que se almacena el espectro de referencia registrado en dicho segundo espectrómetro de infrarrojos calibrado, y un ordenador que realiza, entre otras cosas, la determinación de los desplazamientos de longitud de onda, la corrección de las longitudes de onda desplazadas y la corrección del espectrómetro de infrarrojos registrado en el espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado.
Otro objeto de la presente invención es por tanto un sistema adecuado para llevar a cabo el procedimiento de identificación de un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado según la presente invención, en el que el sistema es una red que comprende el primer espectrómetro de infrarrojos y una unidad de control al menos adaptada
- para determinar una diferencia entre la longitud de onda de cada punto extremo del espectro de muestra de la etapa a) y la longitud de onda de cada punto extremo del espectro de referencia de la etapa b) y/o b'), y para calcular las relaciones de índices de la etapa c3) para cada par de longitudes de onda emparejadas de la etapa a).
En una forma de realización del sistema según la presente invención, la unidad de control está adaptada para calcular los polinomios de la etapa h1) para las longitudes de onda de dos puntos extremos adyacentes en el espectro de la etapa e) y para realizar una interpolación entre todas las longitudes de onda en el espectro de la etapa a) con los polinomios para proporcionar un espectro infrarrojo corregido.
Dicho dispositivo puede ser una red que comprenda el primer y segundo espectrómetro de infrarrojos y un ordenador. Alternativamente, dicho dispositivo puede ser una red que comprenda el primer espectrómetro de infrarrojos no calibrado, una nube en la que se almacena el espectro de referencia registrado en el segundo espectrómetro de infrarrojos calibrado y un ordenador.
Otro objeto más de la presente invención es el uso de una célula de medición de infrarrojos que comprende un aminoácido, una sal de un aminoácido y/o un derivado del mismo en el procedimiento para identificar un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado según la presente invención.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Un procedimiento implementado en ordenador para identificar un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado y para la corrección de un espectro registrado en un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado, que comprende las etapas siguientes
a) registrar un espectro infrarrojo de una muestra con un primer espectrómetro de infrarrojos para proporcionar un espectro infrarrojo de muestra,
b) registrar un espectro infrarrojo de la misma muestra que en la etapa a) con un segundo espectrómetro de infrarrojos para proporcionar un espectro infrarrojo de referencia, en el que dicho segundo espectrómetro es un espectrómetro de infrarrojos correctamente calibrado,
o
b') proporcionar un espectro de referencia de la misma muestra que en la etapa a), en el que dicho espectro de referencia se ha registrado en un segundo espectrómetro de infrarrojos, que es un espectrómetro correctamente calibrado,
c) determinar una diferencia entre la longitud de onda de cada punto extremo en el espectro de muestra de la etapa a) y la longitud de onda del mismo o de los mismos puntos extremos en el espectro de referencia de la etapa b) o b'), que comprende las etapas siguientes
c1) determinar las longitudes de onda de cada punto extremo en el espectro de muestra de la etapa a), y en el espectro de referencia de la etapa b) o b'), comprendiendo además la etapa c1) la etapa que consiste en tomar la primera y/o la segunda derivada del espectro de muestra y del espectro de referencia,
c2) asignar las longitudes de onda determinadas en la etapa c1) en su orden de aparición en el espectro de muestra de la etapa a) a las longitudes de onda determinadas en la etapa c1) en su orden de aparición en el espectro de referencia de la etapa b) o b') para proporcionar pares de longitudes de onda emparejadas, y c3) calcular relaciones de índices para cada par de longitudes de onda emparejadas mediante división de las longitudes de onda de dicho par, indicando una relación diferente de 1 una diferencia entre las longitudes de onda de cada par,
c4) generar matrices de relaciones para cada una de las relaciones de índices de la etapa c3) y las dos longitudes de onda que forman dicha relación, y
c5) almacenar las matrices de relaciones de la etapa c4) en una base de datos, almacenamiento de datos o nube junto con el número de identificación o de serie del espectrómetro de infrarrojos de la etapa a),
d) designar el espectrómetro de infrarrojos de la etapa a) como calibrado incorrectamente o no calibrado cuando se ha determinado al menos una diferencia en la etapa c),
e) registrar un espectro infrarrojo de una muestra en un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado para proporcionar un espectro infrarrojo de dicha muestra, en el que dicha muestra es idéntica o diferente de la muestra de la etapa a),
f) identificar el espectrómetro de infrarrojos de la etapa e) por su número de identificación o de serie,
g) cargar las matrices de relaciones obtenidas para el espectrómetro de infrarrojos de la etapa e) en la etapa c5) desde una base de datos, almacenamiento de datos o nube,
h) multiplicar la relación de índices de cada matriz de relaciones de la etapa g) con la longitud de onda correspondiente de un punto extremo en el espectro de la etapa e) para proporcionar longitudes de onda corregidas de los puntos extremos, y
i) proporcionar un espectro infrarrojo corregido con las longitudes de onda corregidas de los puntos extremos de la etapa h).
2. El procedimiento implementado en ordenador según la reivindicación 1, en el que la muestra de la etapa a), b) o b') o un compuesto contenido en esa muestra da señales de absorción claras y asignables en espectrometría de infrarrojos.
3. El procedimiento implementado en ordenador según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en el que la muestra de las etapas a), b) o b') comprende o consiste en el mismo compuesto o la misma sustancia cuyo espectro infrarrojo también debe registrarse después de completar el procedimiento.
4. El procedimiento implementado en ordenador según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la muestra de las etapas a), b) o b') comprende o consiste en un compuesto con al menos dos grupos funcionales diferentes.
5. El procedimiento implementado en ordenador según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la muestra de las etapas a), b) o b') comprende o consiste en un compuesto que comprende un grupo amino, un grupo hidroxilo y/o un grupo ácido carboxílico.
6. El procedimiento implementado en ordenador según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, en el que el compuesto en la muestra de las etapas a), b) o b') es un aminoácido, una sal de aminoácido y/o un derivado del mismo.
7. El procedimiento implementado en ordenador según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que en la etapa c2) una longitud de onda de un punto extremo en el espectro de muestra o en un derivado del mismo se asigna a una longitud de onda de un punto extremo en el espectro de referencia o en un derivado del mismo cuando el punto extremo en el espectro de la muestra o en un derivado del mismo tiene el mismo orden de aparición que el punto extremo correspondiente en el espectro de referencia o en un derivado del mismo.
8. El procedimiento implementado en ordenador según la reivindicación 1, en el que la etapa h) comprende además las etapas siguientes
h1) calcular polinomios para las longitudes de onda de dos puntos extremos adyacentes en el espectro de la etapa e), en el que dichas longitudes de onda son longitudes de onda corregidas obtenidas en la etapa h) y/o longitudes de onda para las que no se ha determinado ningún desplazamiento de longitud de onda en la etapa c), y h2) realizar una interpolación entre todas las longitudes de onda en el espectro de la etapa e) con los polinomios de la etapa h1) para proporcionar un espectro infrarrojo corregido.
9. El procedimiento implementado en ordenador según la reivindicación 8, que comprende además la etapa siguiente j) leer los máximos de absorción en las longitudes de onda en el espectro infrarrojo corregido de la etapa i).
10. El procedimiento implementado en ordenador según la reivindicación 9, que comprende además la etapa siguiente k) almacenar el espectro infrarrojo corregido de la etapa j) junto con el número de identificación o de serie del espectrómetro de infrarrojos de la etapa e).
11. El procedimiento implementado en ordenador según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende además la etapa siguiente
l) calibrar el espectrómetro de infrarrojos de la etapa e) a las longitudes de onda corregidas obtenidas en la etapa h).
12. Un sistema adecuado para llevar a cabo el procedimiento de identificación de un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado y de corrección de un espectro registrado en un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que el sistema es una red que comprende un primer espectrómetro de infrarrojos y una unidad de control al menos adaptada
- para determinar una diferencia entre la longitud de onda de cada punto extremo del espectro de muestra de la etapa a) y la longitud de onda de cada punto extremo del espectro de referencia de la etapa b) o b'), y calcular las relaciones de índices de la etapa c3) para cada par de longitudes de onda emparejadas de la etapa a).
13. El sistema según la reivindicación 12, en el que la unidad de control está adaptada además para calcular los polinomios de la etapa h1) para las longitudes de onda de dos puntos extremos adyacentes en el espectro de la etapa e) y para realizar una interpolación entre todas las longitudes de onda en el espectro de la etapa e) con los polinomios para proporcionar un espectro infrarrojo corregido.
14. Uso de una célula de medición infrarroja que comprende un aminoácido, una sal de un aminoácido y/o un derivado del mismo en el procedimiento para identificar un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado y para la corrección de un espectro registrado en un espectrómetro de infrarrojos calibrado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.
ES19818077T 2018-12-17 2019-12-13 Procedimiento de identificación de un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado y de corrección de un espectro registrado en un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado Active ES2924382T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18212853 2018-12-17
PCT/EP2019/085010 WO2020126869A1 (en) 2018-12-17 2019-12-13 Method for the identification of an incorrectly calibrated or non-calibrated infrared spectrometer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2924382T3 true ES2924382T3 (es) 2022-10-06

Family

ID=64665763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES19818077T Active ES2924382T3 (es) 2018-12-17 2019-12-13 Procedimiento de identificación de un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado y de corrección de un espectro registrado en un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado

Country Status (13)

Country Link
US (1) US11913875B2 (es)
EP (1) EP3899462B1 (es)
CN (1) CN113286987A (es)
AR (1) AR117346A1 (es)
BR (1) BR112021011463A2 (es)
DK (1) DK3899462T3 (es)
ES (1) ES2924382T3 (es)
HU (1) HUE059741T2 (es)
MX (1) MX2021007068A (es)
PL (1) PL3899462T3 (es)
PT (1) PT3899462T (es)
RS (1) RS63454B1 (es)
WO (1) WO2020126869A1 (es)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114018861B (zh) * 2021-10-28 2023-07-07 四川启睿克科技有限公司 一种基于特征峰的光谱重构方法
CN114486765B (zh) * 2022-01-27 2022-10-18 安徽新宇环保科技股份有限公司 一种全光谱水质分析仪协同校正方法和系统

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL181965B1 (pl) * 1995-02-09 2001-10-31 Foss Electric As Sposób wzorcowania spektrometru optycznego, sposób generacji widma optycznego z próbki do wzorcowania spektrometru optycznego oraz sposób wzorcowania wielu spektrometrów optycznych PL PL PL PL PL PL PL
CN1105296C (zh) * 1996-08-22 2003-04-09 伊斯曼化学公司 定量监测化学组合物的组份的方法
JP2005345890A (ja) * 2004-06-04 2005-12-15 Sanyo Electric Co Ltd 表面微細構造をもつメタクリル系樹脂成形体およびその製造方法
NZ554781A (en) 2004-12-21 2010-01-29 Foss Analytical As A method for standardising a spectrometer
EP1998155A1 (de) * 2007-05-30 2008-12-03 Roche Diagnostics GmbH Verfahren zur Wellenlängenkalibration eines Spektrometers
US8613214B2 (en) * 2008-01-09 2013-12-24 Orono Spectral Solutions, Inc. Apparatus and method for determining analyte content in a fluid
EP2564923A1 (en) * 2010-04-28 2013-03-06 Hitachi High-Technologies Corporation Adsorbent and method for producing same
US8901513B2 (en) * 2011-03-08 2014-12-02 Horiba Instruments, Incorporated System and method for fluorescence and absorbance analysis
GB2513343A (en) 2013-04-23 2014-10-29 Univ Singapore Methods related to instrument-independent measurements for quantitative analysis of fiber-optic Raman spectroscopy
EP3264989B1 (en) * 2015-03-06 2023-12-20 Micromass UK Limited Spectrometric analysis
KR101781976B1 (ko) * 2015-04-08 2017-10-23 한국과학기술연구원 나노구조 하이브리드 입자 및 그 제조방법, 그리고 상기 입자를 포함하는 장치
US10203246B2 (en) 2015-11-20 2019-02-12 Verifood, Ltd. Systems and methods for calibration of a handheld spectrometer
WO2018031954A1 (en) 2016-08-12 2018-02-15 Biogen Ma Inc. Identifying components of dry powder mixtures using raman spectroscopy
BR102016019770B1 (pt) * 2016-08-26 2021-11-16 Optionline LLC Metodologia de identificação de materiais através de métodos de comparação entre espectro de uma amostra contra biblioteca de referência de espectros de materiais

Also Published As

Publication number Publication date
PL3899462T3 (pl) 2022-09-12
EP3899462A1 (en) 2021-10-27
AR117346A1 (es) 2021-07-28
HUE059741T2 (hu) 2022-12-28
US11913875B2 (en) 2024-02-27
US20220026350A1 (en) 2022-01-27
CN113286987A (zh) 2021-08-20
RS63454B1 (sr) 2022-08-31
PT3899462T (pt) 2022-08-05
BR112021011463A2 (pt) 2021-08-31
WO2020126869A1 (en) 2020-06-25
DK3899462T3 (da) 2022-09-12
MX2021007068A (es) 2021-12-10
EP3899462B1 (en) 2022-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2924382T3 (es) Procedimiento de identificación de un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado y de corrección de un espectro registrado en un espectrómetro de infrarrojos calibrado incorrectamente o no calibrado
US7881892B2 (en) Standardization methods for correcting spectral differences across multiple spectroscopic instruments
ES2953913T3 (es) Corrección de color
Goicoechea et al. Application of the correlation constrained multivariate curve resolution alternating least-squares method for analyte quantitation in the presence of unexpected interferences using first-order instrumental data
US6700661B1 (en) Method of optimizing wavelength calibration
US9080916B2 (en) Correction factor for color response calibration
BR102016019770A2 (pt) Metodologia de identificação de materiais através de métodos de comparação entre espectro de uma amostra contra biblioteca de referência de espectros de materiais
Alonso et al. Sensitivity analysis of the Fraunhofer line discrimination method for the measurement of chlorophyll fluorescence using a field spectroradiometer
US20130325400A1 (en) System and method for determining the presence of spectral components in the spectra of mixture
US20150112630A1 (en) Method for calibrating clinical chemistry instruments
Horneman et al. Transferring calibration from CO2 laser lines to far infrared water lines with the aid of the ν2 band of OCS and the ν2, ν1− ν2, and ν1+ ν2 bands of 13CS2: Molecular constants of 13CS2
Steiner-Browne et al. Using polarized Total Synchronous Fluorescence Spectroscopy (pTSFS) with PARAFAC analysis for characterizing intrinsic protein emission
Gurung et al. Model selection challenges with application to multivariate calibration updating methods
ES2972584T3 (es) Ensayos
Wehlburg et al. New hybrid algorithm for maintaining multivariate quantitative calibrations of a near-infrared spectrometer
Seichter et al. Response-surface fits and calibration transfer for the correction of the oxygen effect in the quantification of carbon dioxide via FTIR spectroscopy
KR101683465B1 (ko) 다중 선방출원을 이용한 실시간 분광기 보정방법
US11754539B2 (en) System and computer-implemented method for extrapolating calibration spectra
JP5577193B2 (ja) 微量セルの温度校正方法
WO2020179629A1 (ja) 較正システム、較正装置及びプログラム
US20230112044A1 (en) Methods and apparatuses for calibrating a sensor
Vasil’chenko et al. Emission spectrum of neon as a frequency reference for spectrophotometers
CA2386184C (en) Method of optimizing wavelength calibration
Bouveresse et al. Assessing the validity of near-infrared monochromator calibrations over time
Bergman et al. CALiPER exploratory study: Accounting for uncertainty in lumen measurements