一种交联密度测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种交联密度测量方法，包括：获取核磁共振双量子序列及多个预设正则化参数，利用核磁共振双量子序列确定待测样本的双量子增长信号和参考衰减信号；对双量子增长信号和参考衰减信号的差异信号进行拟合，确定双量子增长信号的非耦合成分；基于非耦合成分和参考衰减信号对双量子增长信号进行归一化，计算归一化的双量子增长信号；根据各预设正则化参数对归一化的双量子增长信号进行正则化反演，确定待测样本的残余偶极耦合分布结果；利用残余偶极耦合与交联密度之间的对应关系，将残余偶极耦合分布结果转换为交联密度分布结果。本发明专利技术实现了橡胶交联密度分布的完整测量，保证最终结果的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种交联密度测量方法及装置
本专利技术涉及双量子数据处理
，具体涉及一种交联密度测量方法及装置。
技术介绍
高分子弹性材料是国民经济的重要基础产业之一，橡胶是弹性材料中最具有代表性的一类，除此以外还有众多弹性高分子，如聚氨酯弹性体、SBS弹性体等。交联密度就是交联聚合物中交联键的多少，是一个非常重要的评价弹性体性能好坏的物理量。目前常用的测量弹性体交联密度的方法有平衡溶胀法、力学测试法和核磁共振法。平衡溶胀法和力学测试法存在测试周期长、影响因素多、测量结果准确性差以及可能对材料造成损伤的缺点。核磁共振法主要采用基于横向弛豫时间测量的回波法和基于残余偶极耦合测量的双量子(DQ，doublequantum)法，其中回波法只能得到交联密度的平均值，而双量子法可以得到其分布信息。因此，双量子法得到的结果更为充分详实，然而现有的双量子法进行数据分析需要对原始数据进行多个步骤的处理才能得到分布结果，导致现有的双量子法进行数据分析的难度大，且分析结果易受主观因素影响，效率低下。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种交联密度测量方法及装置，解决现有的双量子法进行数据分析的难度大，且分析结果易受主观因素影响，导致效率低下的问题。本专利技术实施例提供了一种交联密度测量方法，包括：获取核磁共振双量子序列及多个预设正则化参数，利用核磁共振双量子序列确定待测样本的双量子增长信号和参考衰减信号；对双量子增长信号和参考衰减信号的差异信号进行拟合，确定双量子增长信号的非耦合成分；基于所述非耦合成分和参考衰减信号对所述双量子增长信号进行归一化，计算归一化的双量子增长信号；根据各预设正则化参数对归一化的双量子增长信号进行正则化反演，确定待测样本的残余偶极耦合分布结果；利用残余偶极耦合与交联密度之间的对应关系，将残余偶极耦合分布结果转换为交联密度分布结果。可选地，所述对双量子增长信号和参考衰减信号的差异信号进行拟合，确定双量子增长信号的非耦合成分，包括：确定双量子增长信号和参考衰减信号对应的差异信号随着演化时间的变化率；将变化率为零时对应的差异信号确定为目标起始数据，并将所述目标起始数据及其之后的差异信号确定为待拟合数据；计算所述待拟合数据的非耦合成分衰减信号；根据所述非耦合成分衰减信号确定双量子增长信号的非耦合成分。可选地，通过以下公式计算非耦合成分衰减信号：其中，SNC(τDQ)表示前演化时间非耦合成分衰减信号的瞬时值，τDQ表示前演化时间，B(T2*)表示非耦合成分衰减信号在前演化时间τDQ等于零时的信号强度，T2*是非耦合成分衰减信号的表观横向弛豫时间。可选地，所述根据所述非耦合成分衰减信号确定双量子增长信号的非耦合成分，包括：计算所述非耦合成分衰减信号与待拟合数据的拟合残差以及所述拟合残差对应的标准偏差；判断所述目标起始数据对应的非耦合成分衰减信号与所述目标起始数据的拟合残差是否满足标准偏差的预设要求；当所述目标起始数据对应的非耦合成分衰减信号与所述目标起始数据的拟合残差满足所述标准偏差的预设要求时，将所述非耦合成分衰减信号确定为双量子增长信号的非耦合成分。本专利技术实施例还提供了一种交联密度测量方法，还包括：当所述目标起始数据对应的非耦合成分衰减信号与所述目标起始数据的拟合残差不满足所述标准偏差的预设要求时，将所述目标起始数据中的下一差异信号确定为目标起始数据。可选地，通过以下公式计算归一化的双量子增长信号：SnDQ＝SDQ/(SDQ+Sref-SNC)其中，SnDQ表示归一化的双量子增长信号，SDQ表示双量子增长信号，Sref表示参考衰减信号，SNC表示非耦合成分衰减信号。可选地，所述根据各预设正则化参数对归一化的双量子增长信号进行正则化反演，确定待测样本的残余偶极耦合分布结果，包括：分别利用各预设正则化参数对归一化的双量子增长信号进行正则化反演；根据各个预设正则化参数对应的反演结果，确定目标正则化参数；将所述目标正则化参数对应的反演结果确定为待测样本的残余偶极耦合分布结果。可选地，所述根据各个预设正则化参数对应的反演结果，确定目标正则化参数，包括：计算各个反演结果的欧式范数的第一对数值；计算反演结果与所述归一化的双量子增长信号的拟合残差的欧式范数的第二对数值；计算第二对数值随着第一对数值变化的曲率；将曲率最大值对应的预设正则化参数确定为目标正则化参数。可选地，通过以下公式计算反演结果：其中，Γ表示二阶导数算符，K表示反演核，s表示由归一化的双量子增长信号SnDQ组成的数据向量，表示整个非负实数域，f表示反演结果的离散分布函数，λ表示预设正则化参数。本专利技术实施例还提供了一种交联密度测量装置，包括：获取模块，用于获取核磁共振双量子序列及多个预设正则化参数，利用核磁共振双量子序列确定待测样本的双量子增长信号和参考衰减信号；第一处理模块，用于对双量子增长信号和参考衰减信号的差异信号进行拟合，确定双量子增长信号的非耦合成分；第二处理模块，用于基于所述非耦合成分和参考衰减信号对所述双量子增长信号进行归一化，计算归一化的双量子增长信号；第三处理模块，用于根据各预设正则化参数对归一化的双量子增长信号进行正则化反演，确定待测样本的残余偶极耦合分布结果；第四处理模块，用于利用残余偶极耦合与交联密度之间的对应关系，将残余偶极耦合分布结果转换为交联密度分布结果。本专利技术实施例还提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行本专利技术实施例提供的交联密度测量方法。本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行本专利技术实施例提供的交联密度测量方法。本专利技术技术方案，具有如下优点：本专利技术实施例提供了一种交联密度测量方法，实现了橡胶交联密度分布的完整测量，解决了归一化的双量子增长信号由于人为因素产生偏差，进而影响最终结果的问题，提高了双量子法的稳健性与可靠性；通过归一化的双量子增长信号反演功能，实现了目标正则化参数与最优残余偶极耦合分布的选取，同时利用利用残余偶极耦合与交联密度之间的对应关系，将残余偶极耦合分布结果转换为交联密度分布结果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中的交联密度测量方法的流程图；图2为本专利技术实施例中的橡胶的双量子增长信号和参考衰减信号的示意图；图3为本专利技术实施例中的归一化的双量子增长信号的示意图；图4为本专利技术实施例中的差异信号随着演化时间变化的示意图；图5为本专利技术实施例中的残余偶极耦合分布结果及交联密度分布结果本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种交联密度测量方法，其特征在于，包括：/n获取核磁共振双量子序列及多个预设正则化参数，利用核磁共振双量子序列确定待测样本的双量子增长信号和参考衰减信号；/n对双量子增长信号和参考衰减信号的差异信号进行拟合，确定双量子增长信号的非耦合成分；/n基于所述非耦合成分和参考衰减信号对所述双量子增长信号进行归一化，计算归一化的双量子增长信号；/n根据各预设正则化参数对归一化的双量子增长信号进行正则化反演，确定待测样本的残余偶极耦合分布结果；/n利用残余偶极耦合与交联密度之间的对应关系，将残余偶极耦合分布结果转换为交联密度分布结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种交联密度测量方法，其特征在于，包括：
获取核磁共振双量子序列及多个预设正则化参数，利用核磁共振双量子序列确定待测样本的双量子增长信号和参考衰减信号；
对双量子增长信号和参考衰减信号的差异信号进行拟合，确定双量子增长信号的非耦合成分；
基于所述非耦合成分和参考衰减信号对所述双量子增长信号进行归一化，计算归一化的双量子增长信号；
根据各预设正则化参数对归一化的双量子增长信号进行正则化反演，确定待测样本的残余偶极耦合分布结果；
利用残余偶极耦合与交联密度之间的对应关系，将残余偶极耦合分布结果转换为交联密度分布结果。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对双量子增长信号和参考衰减信号的差异信号进行拟合，确定双量子增长信号的非耦合成分，包括：
确定双量子增长信号和参考衰减信号对应的差异信号随着演化时间的变化率；
将变化率为零时对应的差异信号确定为目标起始数据，并将所述目标起始数据及其之后的差异信号确定为待拟合数据；
计算所述待拟合数据的非耦合成分衰减信号；
根据所述非耦合成分衰减信号确定双量子增长信号的非耦合成分。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过以下公式计算非耦合成分衰减信号：



其中，SNC(τDQ)表示当前演化时间非耦合成分衰减信号的瞬时值，τDQ表示当前演化时间，B(T2*)表示非耦合成分衰减信号在当前演化时间τDQ等于零时的信号强度，T2*是非耦合成分衰减信号的表观横向弛豫时间。


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述非耦合成分衰减信号确定双量子增长信号的非耦合成分，包括：
计算所述非耦合成分衰减信号与待拟合数据的拟合残差以及所述拟合残差对应的标准偏差；
判断所述目标起始数据对应的非耦合成分衰减信号与所述目标起始数据的拟合残差是否满足标准偏差的预设要求；
当所述目标起始数据对应的非耦合成分衰减信号与所述目标起始数据的拟合残差满足所述标准偏差的预设要求时，将所述非耦合成分衰减信号确定为双量子增长信号的非耦合成分。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
当所述目标起始数据对应的非耦合成分衰减信号与所述目标起始数据的拟合残差不满足所述标准偏差的预设要求时，将所述目标起始数据中的下一差异信号确定为目标起始数据。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过以下公式计算归一化的双量子增长信号：
SnDQ＝SDQ/(SDQ+Sref-SNC)

【专利技术属性】
技术研发人员：徐恺频，杨培强，
申请(专利权)人：上海纽迈电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31