利用多种拟合方式衔接标准曲线的待测物测定方法技术

本发明专利技术公开了一种利用多种拟合方式衔接标准曲线的待测物测定方法，包括以下步骤：S1：选择n个包含待测物的标准样品A1～An；S2：对标准样品A1～An，使用对数拟合方法获取待测物的第一标准工作曲线；S3：对标准样品A1～An，使用多项式拟合方法获取待测物的第二标准工作曲线，该第二标准工作曲线的横坐标和纵坐标分别对应待测物浓度和光谱强度；S4：设定一待测物浓度转换值C；S5：生成待测物的“待测物浓度‑光谱强度”曲线L；S6：对于待测样品，按照步骤S2、步骤S3中对标准样品相同的处理步骤获取其中的待测物对应的光谱强度S；S7：从曲线L中读取光谱强度为S时对应的待测物浓度，并据此计算出待测物于待测样品中的含量。

【技术实现步骤摘要】
利用多种拟合方式衔接标准曲线的待测物测定方法
本专利技术涉及一种物质含量计算方法，具体而言，涉及一种利用多种拟合方式衔接标准曲线的待测物测定方法。
技术介绍
目前，光谱分析仪器是利用光谱分析方法，根据物质的光谱来鉴别物质及确定它的化学组成和相对含量的仪器，根据分析原理，光谱分析可分为发射光谱分析与吸收光谱分析两种，发射光谱分析是根据被测原子或分子在激发状态下发射的特征光谱的强度计算其含量。光谱分析仪器标准工作曲线的计算获取通常是基于最小二乘法原理，拟合方式有多项式(一次、二次或三次)拟合和对数拟合，以采用发射光谱分析的光谱分析仪器为例，其工作原理简单表述采用多项式拟合(以二次方程为例)时，标准工作曲线的计算方式如下：假设已获得n个标准样品测试点数据(Ci，Ii)(i＝1，2，3…n)，Ii为样品中待分析物的浓度，Ci为样品中待分析物的光谱强度，标准工作曲线的制作一般采用多项式(一次、二次或三次)的方式来近似表示，常用二次方程拟合的标准工作曲线可以表示为如下：C＝aI2+bI+d(a、b、d为常数)对于待测物，实际测量的数据点(C，I)和标准工作曲线中对应点的绝对误差为：Ci–C＝Ci–aIi2–bIi–d各个实际测量的数据点绝对误差的平方和为Q：Q＝Σ(Ci–C)2＝Σ(Ci–aIi2–bIi–d)2最小二乘法回归曲线的原理运用在此处，就是计算出使Q的值最小的曲线，也就是光谱分析仪器对于待分析物的标准工作曲线。该方法计算简便，绘图直观，因此在实际工作中得到广泛应用。但是该方法采用的是绝对偏差平方和最小的原则，而各实际测量的数据测试点的相对偏差(Ci–C)/C在工曲线范围内分布不均，从而导致以下问题：在排除样品误差的前提下，低浓度点因为绝对误差较小，相对误差一般比较大，其在Q中所占的比重较小，即权重较低。而同样高浓度点因为绝对误差较大，相对误差一般比较小，其在工作曲线中权重较大。可见，工作曲线采用多项式方式拟合时，有利于减小高浓度点样品的误差，而不利于减小低浓度点样品的误差。因此在实际计算时，高浓度样品采用多项式方式拟合，可使拟合结果更准确。发射光谱分析方法中，还有一种常用的工作曲线拟合方式是采用对数方式拟合来近似表示，标准工作曲线的计算方式如下：这种情况下标准样品工作曲线测试点数据以(lgCi，lgIi)进行拟合，以对数二次方程拟合为例，其工作曲线可以表示如下：lgC＝m(lgI)2+nlgI+lgp(m、n、p为常数)那么对于每个待测物，实际测量的数据点和标准工作曲线对应点的绝对误差为：lgCi–lgC＝lg(Ci/C)定义各个实际测量的数据点绝对误差和为Q’：Q’＝Σ(lgCi–lgC)2＝Σ[lg(Ci/C)]2同样的，采用最小二乘法回归原理的对数曲线就是使这个Q’的值最小的曲线，也就是光谱分析仪器对于待分析物的标准工作曲线。在没有自吸或自吸很小的情况小，m可近似为看作1，显然在这种对数拟合的标准工作曲线中，各点在Q’中所占的权重相近。该方法通常用于较宽浓度范围的工作曲线拟合，其高浓度区与低浓度区相对误差趋于一致。与多项式拟合方式相比，对数拟合方式中低浓度点在工作曲线中所占的权重增加，而相对来讲的，高浓度点在工作曲线中所占的权重降低。在实际样品分析过程，如果标准工作曲线中低浓度点在工作曲线中所占的权重大，则低浓度样品可获得较好的准确度和精密度。而高浓度样品由于绝对误差较大，因此对于高浓度样品的相对误差一般会提出更高的要求，采用对数此类工作曲线拟合的方法常常不能满足高浓度区样品测试要求。工作曲线采用多项式方式拟合，有利于减小高浓度点样品的误差，而不利于低浓度点的误差。因此在实际样品测试过程中，高浓度样品采用多项式方式拟合，可使测试结果准确。可见，因此不管采用哪种单一的工作曲线拟合方式，都会有部分样品不能得到最佳拟合测试结果。而实际应用中，未见采用不同拟合方式衔接的方法进行优化测量结果的文献或相关报道。
技术实现思路
本专利技术提供一种利用多种拟合方式衔接标准曲线的待测物测定方法，用以测定一待测物于一待测样品中的含量。为达到上述目的，本专利技术提供了一种利用多种拟合方式衔接标准曲线的待测物测定方法，该方法用于测定一待测物于一待测样品中的含量，其包括以下步骤：S1：选择n个包含待测物的标准样品A1～An，其中，标准样品A1～An中待测物的浓度依次递增；S2：对标准样品A1～An，使用对数拟合方法获取待测物的第一标准工作曲线，该第一标准工作曲线的横坐标和纵坐标分别对应待测物浓度和光谱强度；S3：对标准样品A1～An，使用多项式拟合方法获取待测物的第二标准工作曲线，该第二标准工作曲线的横坐标和纵坐标分别对应待测物浓度和光谱强度；S4：设定一待测物浓度转换值C；S5：生成待测物的“待测物浓度-光谱强度”曲线L，其中，当待测物浓度≤C时，曲线L与所述第一标准工作曲线重合，当待测物浓度＞C时，曲线L与所述第二标准工作曲线重合；S6：对于待测样品，按照步骤S2、步骤S3中对标准样品相同的处理步骤获取其中的待测物对应的光谱强度S；S7：从曲线L中读取光谱强度为S时对应的待测物浓度，并据此计算出待测物于待测样品中的含量。在本专利技术的一实施例中，所述待测物为一种元素或一种化学式确定的物质。在本专利技术的一实施例中，步骤S4的过程如下：S41：根据第二标准工作曲线，分别计算标准样品A1～An的相对偏差U1～Un；S42：根据第一标准工作曲线，分别计算标准样品A1～An的相对偏差V1～Vn；S43：依次计算U1-V1、U2-V2、……、Un-Vn的值，以取得第一个能够使得Um-Vm为正数的m的值；S44：将标准样品Am中待测物的浓度设定为C。在本专利技术的一实施例中，步骤S4的过程如下：S41：根据第二标准工作曲线，分别计算标准样品A1～An的对数误差U1～Un；S42：根据第一标准工作曲线，分别计算标准样品A1～An的对数误差V1～Vn；S43：依次计算U1-V1、U2-V2、……、Un-Vn的值，以取得第一个能够使得Um-Vm为负数的m的值；S44：将标准样品Am中待测物的浓度设定为C。在本专利技术的一实施例中，将m的值替换为大于等于m-u1并且小于等于m+u2之间的整数值，其中，m-u1≥1，m+u2≤n，并且对于标准样品A(m-u1)至标准样品A(m+u2)，均满足第一标准工作曲线、第二标准工作曲线对应的相对偏差或对数误差的绝对值之差小于一预设值。在本专利技术的一实施例中，于步骤S2中，标准样品被激发后发出第一波长的光谱，于步骤S3中，标准样品被激发后发出第二波长的光谱，其中，第一波长的灵敏度高于第二波长的灵敏度。在本专利技术的一实施例中，标准样品A1～An为国标规定的标准物质。在本专利技术的一实施例中，待测样品的基体与标准样品A1～An的基体相同或相似。在本专利技术的一实施例中，所述待测样品为地质样品或高纯度金属氧化物样品。在本专利技术的一实施例中，于步骤S2、步骤S3中，应用直流电弧发射直读光谱仪或交流电弧发射直读光谱仪激发标准样品A1～An。本专利技术提供的利用多种拟合方式衔接标准曲线的待测物测定方法结合了多项式拟合与对数拟合的优点，能够更准确的测得待测物于待测样品中的含量，提高了测定结果的准确性，并且能够满足待测物浓度范围较宽时的测量需求，能够推本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用多种拟合方式衔接标准曲线的待测物测定方法，该方法用于测定一待测物于一待测样品中的含量，其特征在于，包括以下步骤：S1：选择n个包含待测物的标准样品A1～An，其中，标准样品A1～An中待测物的浓度依次递增；S2：对标准样品A1～An，使用对数拟合方法获取待测物的第一标准工作曲线，该第一标准工作曲线的横坐标和纵坐标分别对应待测物浓度和光谱强度；S3：对标准样品A1～An，使用多项式拟合方法获取待测物的第二标准工作曲线，该第二标准工作曲线的横坐标和纵坐标分别对应待测物浓度和光谱强度；S4：设定一待测物浓度转换值C；S5：生成待测物的“待测物浓度‑光谱强度”曲线L，其中，当待测物浓度≤C时，曲线L与所述第一标准工作曲线重合，当待测物浓度＞C时，曲线L与所述第二标准工作曲线重合；S6：对于待测样品，按照步骤S2、步骤S3中对标准样品相同的处理步骤获取其中的待测物对应的光谱强度S；S7：从曲线L中读取光谱强度为S时对应的待测物浓度，并据此计算出待测物于待测样品中的含量。

【技术特征摘要】
1.一种利用多种拟合方式衔接标准曲线的待测物测定方法，该方法用于测定一待测物于一待测样品中的含量，其特征在于，包括以下步骤：S1：选择n个包含待测物的标准样品A1～An，其中，标准样品A1～An中待测物的浓度依次递增；S2：对标准样品A1～An，使用对数拟合方法获取待测物的第一标准工作曲线，该第一标准工作曲线的横坐标和纵坐标分别对应待测物浓度和光谱强度；S3：对标准样品A1～An，使用多项式拟合方法获取待测物的第二标准工作曲线，该第二标准工作曲线的横坐标和纵坐标分别对应待测物浓度和光谱强度；S4：设定一待测物浓度转换值C；S5：生成待测物的“待测物浓度-光谱强度”曲线L，其中，当待测物浓度≤C时，曲线L与所述第一标准工作曲线重合，当待测物浓度＞C时，曲线L与所述第二标准工作曲线重合；S6：对于待测样品，按照步骤S2、步骤S3中对标准样品相同的处理步骤获取其中的待测物对应的光谱强度S；S7：从曲线L中读取光谱强度为S时对应的待测物浓度，并据此计算出待测物于待测样品中的含量。2.根据权利要求1所述的利用多种拟合方式衔接标准曲线的待测物测定方法，其特征在于，所述待测物为一种元素或一种化学式确定的物质。3.根据权利要求1所述的利用多种拟合方式衔接标准曲线的待测物测定方法，其特征在于，步骤S4的过程如下：S41：根据第二标准工作曲线，分别计算标准样品A1～An的相对偏差U1～Un；S42：根据第一标准工作曲线，分别计算标准样品A1～An的相对偏差V1～Vn；S43：依次计算U1-V1、U2-V2、……、Un-Vn的值，以取得第一个能够使得Um-Vm为正数的m的值；S44：将标准样品Am中待测物的浓度设定为C。4.根据权利要求1所述的利用多种拟合方式衔接标准曲线的待...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴冬梅，赵燕秋，付国余，
申请(专利权)人：北京北分瑞利分析仪器集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11