一种多维滴定分析的信号采集方法技术

本发明专利技术公开了一种多维滴定分析的信号采集方法，该方法通过设置由有效采集期和闲置期组成的信号采集周期、由信号采集周期和间隔期组成的测量周期将不同的测量参数的信号采集周期及测量周期相统一，实现了相同测量基质不同测量参数的同步测定，从而使相同测量基质的多维滴定分析成为可能；通过所述间隔期长度的设定，灵活调整多维滴定分析信号采集频率，实现了滴定信号突变区域的高频率采集和滴定信号平缓区域的低频率监控；通过测量序列与测量参数信号采集点的准确对应，为反应溶液中物质结构的变化与计量的研究提供丰富的信息；并通过不同测量参数对相同测量基质的同步多维滴定分析，减少了实验次数，提高工作效率。

A signal acquisition method for multidimensional titration analysis

【技术实现步骤摘要】
一种多维滴定分析的信号采集方法
本专利技术属于测量
，具体涉及分析化学
，更具体地涉及一种多维滴定分析的信号采集方法。
技术介绍
滴定化学分析中，反应溶液中物质结构的变化与计量是化学分析中极其重要的基础工作。采用不同的测量方法针对相同的测定目标得到不同的测量数据，并通过数据之间的比较，可以为化学反应中物质结构的变化过程提供不同物理量的分析，是化学分析中应用广泛而及其重要的环节。目前，用于化学反应的滴定分析仪器测量技术主要有三种，分别是电位滴定、温度滴定和光谱滴定。作为一种理想的滴定分析处理策略，综合采用三种不同的滴定方式，针对对同一化学反应过程提供不同角度的测量数据，从而实现对同一化学反应过程的温度、光谱及电化学的多维表征，一直是本领域技术人员所希望的。然而，不同滴定模式的测量原理及测量元件不同，采集信号的周期及频率也就不同，因此对于同一测量基质的同步多维滴定，各种滴定模式依旧采用单独滴定时各自的信号采集周期显然是不合适的。并且，现有滴定分析方法多以时间或脉冲信号作为单一的测量序列。在对测量数据进行计算分析时，只能以时间或脉冲信号作为自变量，以滴定参数为因变量，构建目标化学反应中物质结构变化与计量参数的映射关系。这就极大的限制了人们对于化学反应中物质结构变化与计量关系的理解，也影响了人们对化学反应过程机理的研究。为了满足对目标化学反应中物质结构变化与计量的研究需要，现有技术对采集的原始测量数据进行衍生计算，例如以脉冲信号f为自变量计算得到加入试剂体积V的值，再以加入试剂体积V为自变量计算得到反应溶液的物质浓度C的值，进而以反应溶液的物质浓度C的值为自变量计算得到反应体系的pH值，此时测量序列就从仅包含单一的脉冲信号，扩展为包括加入试剂体积V、反应溶液的物质浓度C和反应体系的pH值等多个自变量参数。但是，因多次计算而产生的计算误差是不可避免的。此时，一种有效的解决策略就是直接将可以通过检测得到的加入试剂体积V、反应溶液物质浓度C、反应体系的pH值等参数作为滴定分析的测量序列，将滴定测量的测量值替代计算值以避免计算误差。但是，不同测量参数的测量方法、原理、元件都不同，采集信号的周期、频率也不同，故而，如何实现测量序列与滴定参数针对相同基质的同步检测就成为了研究人员必须要考虑的问题。因此，开发一种基于多种测量序列及滴定参数且可以实现无差别比对分析的多维滴定分析信号采集方法就成为了本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种多维滴定分析信号采集方法，用以获取不同测量序列、多种测量参数针对相同检测基质的同步检测信号。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种多维滴定分析信号采集方法，控制多维滴定分析信号采集系统以获得至少一个以测量序列为基准的测量周期；所述一个测量周期包括一个信号采集周期和一个间隔期，所述一个信号采集周期内针对每个测量参数进行一次信号采集；所述信号采集周期包括至少一个测量参数的有效采集期及其闲置期；所述有效采集期为采集起始点至有效信号采集完成点的测量序列长度，所述闲置期为有效信号采集完成点至采集结束点的测量序列长度；所述间隔期≥0个测量序列长度。值得说明的是，考虑到不同测量参数的测量方法、原理、元件都不同，采集信号的周期、频率也不同，本专利技术通过设置闲置期以统一不同测量参数的信号采集周期，使不同测量参数在同一测量周期内具有相同的信号采集周期，同时也通过闲置期的设置使不同测量元件恢复至初始状态，为下一次信号采集做好准备。并且，考虑到实际使用中多维滴定分析测量元件的复杂性，闲置期还可以为测量元件恢复提供一定的容错时间，以避免因测量仪器状态不同而导致信号采集失效。同时，考虑到滴定分析庞大的数据量和实际滴定测量情况，本专利技术根据用户自定义设定的间隔期长度值赋值多维滴定分析的信号采集频率，在减少滴定数据量的同时还可以提高多维滴定分析的数据处理速度，避免无效信号的采集，降低背景噪声，改善检出限和分析精度。优选的，所述测量序列包括时间t、脉冲信号f、加入试剂体积V、反应液物质浓度C、反应液pH值、光谱滴定参数S、电位滴定参数E、温度滴定参数T中的一种或多种。值得说明的是，在通常的滴定分析测试中，多以时间t或脉冲信号f为测量序列获得采集信号，以此为基础，滴定数据的处理及分析均是以时间t、脉冲信号f或其计算衍生值为自变量构建映射关系，此时，由于计算误差的累积，加入试剂体积V、反应液物质浓度C和反应液pH值与原始测量序列时间t、脉冲信号f之间不可避免的会出现偏离。本专利技术通过扩展测量序列种类，以时间t、脉冲信号f、加入试剂体积V、反应液物质浓度C、反应液pH值、光谱滴定参数S、电位滴定参数E、温度滴定参数T为测量序列，以加入试剂体积V、反应液物质浓度C、反应液pH值、光谱滴定参数S、电位滴定参数E和温度滴定参数T的测量值替换计算值，避免了因多次计算而产生的计算误差，扩展了滴定数据处理及分析的映射关系种类，从而减少了实验次数，为相同基质的不同测量参数之间的比对分析提供重要参考依据。优选的，所述测量参数包括加入试剂体积V、反应液物质浓度C、反应液pH值、光谱滴定参数S、电位滴定参数E、温度滴定参数T中的一种或多种。值得说明的是，考虑到不同测量参数对于化学反应进程有着不同的测量意义，因此，为了实现对同一测量基质不同角度的多维表征，本专利技术采用多种测量参数，从而可以根据化合物结构的变化选择最佳物理量进行测量分析。更为优选的，所述信号采集周期包括多个测量参数的有效采集期及其闲置期，所述多个测量参数的采集起始点统一于所述信号采集周期起始点，所述多个测量参数的采集结束点统一于所述信号采集周期结束点，且所述多个测量参数的有效信号采集完成点各自独立。考虑到不同测量参数采集信号的周期长度不同，为了实现不同测量参数对相同检测基质的多维同步测定，本专利技术将多个测量参数的采集起始点统一于所述信号采集周期起始点，采集结束点统一于所述信号采集周期结束点，并利用闲置期使多个测量参数的信号采集周期相统一，以保证不同测量参数在同一信号采集周期中以相同的信号采集起始点实现一次信号采集，最大程度的保证了多维滴定分析信号采集的同步性，真正实现相同测量基质不同测量参数的同步测定，为多维滴定数据分析比对打下坚实基础。优选的，所述间隔期为0个测量序列长度，所述信号采集方式为连续采集。优选的，所述间隔期为至少1个测量序列长度，且所述多个测量周期的间隔期相同，所述信号采集方式为间隔采集。优选的，所述间隔期为≥0个测量序列长度，且所述多个测量周期的间隔期的测量序列长度数量依据用户自定义各自独立，所述信号采集方式为自定义采集。值得说明的是，本专利技术根据用户自定义设定的间隔期长度值赋值多维滴定分析的信号采集频率，从而实现了滴定分析信号采集方式的模式选择，避免了无效信号的采集，减少干扰信号数据量，改善了检出限和分析精度，提高了滴定分析信号采集的灵活性和针对性。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多维滴定分析的信号采集方法，其特征在于，控制多维滴定分析信号采集系统以获得至少一个以测量序列为基准的测量周期；/n所述一个测量周期包括一个信号采集周期和一个间隔期，所述一个信号采集周期内针对每个测量参数进行一次信号采集；/n所述信号采集周期包括至少一个测量参数的有效采集期及其闲置期；/n所述有效采集期为采集起始点至有效信号采集完成点的测量序列长度，所述闲置期为有效信号采集完成点至采集结束点的测量序列长度；/n所述间隔期≥0个测量序列长度。/n

【技术特征摘要】
1.一种多维滴定分析的信号采集方法，其特征在于，控制多维滴定分析信号采集系统以获得至少一个以测量序列为基准的测量周期；
所述一个测量周期包括一个信号采集周期和一个间隔期，所述一个信号采集周期内针对每个测量参数进行一次信号采集；
所述信号采集周期包括至少一个测量参数的有效采集期及其闲置期；
所述有效采集期为采集起始点至有效信号采集完成点的测量序列长度，所述闲置期为有效信号采集完成点至采集结束点的测量序列长度；
所述间隔期≥0个测量序列长度。


2.根据权利要求1所述的一种多维滴定分析的信号采集方法，其特征在于，所述测量序列包括时间t、脉冲信号f、加入试剂体积V、反应液物质浓度C、反应液pH值、光谱滴定参数S、电位滴定参数E、温度滴定参数T中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的一种多维滴定分析的信号采集方法，其特征在于，所述测量参数包括加入试剂体积V、反应液物质浓度C、反应液pH值、光谱滴定参数S、电位滴定参数E、温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宇曦，高飞，钟亚莉，王飞，田丰，张昂，李婧奕，郭禹，
申请(专利权)人：王飞，秦皇岛水熊科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13