用多目标贝叶斯优化算法制造比色传感单元及阵列的方法技术

本发明专利技术公开了一种用多目标贝叶斯优化算法制造比色传感单元及阵列的方法。在孔板上初始制备不同配方的比色传感单元；将孔板烘干，将烘干的孔板通入气体测试获得每个配方的响应时间、可逆性、响应度和灵敏度的值；将各个配方及的响应时间、可逆性、响应度和灵敏度的值经Sigmoid函数处理后获得评分值代入多目标贝叶斯优化算法中生成下一轮配方；根据配方在孔板上制备比色传感单元；不断重复步骤循环，循环数轮达到停止条件得到全局最优配方，按照全局最优配方制备比色传感单元。本发明专利技术方法解决了同时优化传感器的多项指标时容易顾此失彼的问题，能够快速优化直到一个同时具备宽量程、高灵敏度，快响应和高可逆性的CO2比色传感阵列。阵列。阵列。

【技术实现步骤摘要】
用多目标贝叶斯优化算法制造比色传感单元及阵列的方法


[0001]本专利技术属于生物化学合成领域的一种比色传感的优化制造方法，具体涉及一种用于传感器性能优化过程中的用多目标贝叶斯优化算法制造比色传感单元及阵列的方法。

技术介绍

[0002]许多领域都需要二氧化碳传感，包括建筑通风、排气处理、碳捕获利用和储存、深潜和航天。在实际应用中，CO2的检测浓度范围可从空气浓度的400ppm到大于30％。人们做了各种努力，基于不同的机理来构建CO2传感器，例如基于气相色谱法、电极、电化学、化学电阻、光学和声学的机理。
[0003]其中，比色法因其价格低廉、易于使用而受到更多关注，是一种制备便携式和一次性CO2传感器的理想选择。目前比色CO2传感器的研究集中在检测下限、液相检测或高选择性检测。很少有以系统方法开发的比色传感器能够同时实现高灵敏度、宽范围、响应时间短和可逆性好的检测。
[0004]理论上，可以通过调节原料种类和比例来制备一种同时具备上述所有优点的CO2比色传感阵列。然而原料的种类和比例的调整过程中可涉及到近10个变量，人工手动处理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用多目标贝叶斯优化算法快速制造比色传感单元的方法，其特征在于：1)在N孔板上初始制备N个不同配方的比色传感单元；2)将N孔板烘干，将烘干的N孔板通入气体测试获得每个配方对应比色传感单元的响应时间、可逆性、响应度和灵敏度的值；3)将各个配方及其对应比色传感单元的响应时间、可逆性、响应度和灵敏度的值经Sigmoid函数处理后获得评分值代入多目标贝叶斯优化算法中生成下一轮N个配方；4)根据N个配方在N孔板上制备N个比色传感单元；5)不断重复步骤2)到4)循环，循环数轮达到停止条件得到全局最优配方，按照全局最优配方制备比色传感单元。2.根据权利要求1所述的一种用多目标贝叶斯优化算法制造比色传感单元的方法，其特征在于：每个比色传感单元均主要由聚四氟乙烯薄膜(PTFE)先加入孔板的孔位底部、源溶液再加入孔板的孔位后混匀获得；所述的源溶液包括四丁基氢氧化铵、乙基纤维素、聚乙二醇、pH指示剂和溶剂，所述的溶剂包括异丙醇(IPA)和去离子水，所述的pH指示剂选自百里酚蓝、间甲酚紫、酚红、甲酚红其中之一。3.根据权利要求1所述的一种用多目标贝叶斯优化算法制造比色传感单元的方法，其特征在于：所述的配方为四丁基氢氧化铵、乙基纤维素、聚乙二醇、pH指示剂、溶剂的浓度，其中溶剂的浓度包括异丙醇和去离子水的浓度。4.根据权利要求1所述的一种用多目标贝叶斯优化算法制造比色传感单元的方法，其特征在于：所述的比色传感单元中，使用多孔的聚四氟乙烯薄膜作为基体，以四丁基氢氧化铵、甲酚红、聚乙二醇和乙基纤维素作为构筑比色传感单元。5.根据权利要求1所述的一种用多目标贝叶斯优化算法制造比色传感单元的方法，其特征在于：所述步骤2)中，具体为：将N孔板用烘箱在50℃下烘干1小时，再将烘干的N孔板固定到气室中通入待测气体一段时间再测量，并通过相机拍摄N孔板的图像获得各个孔位的RGB值，进而根据RGB值分析处理获得通气曲线，从通气曲线中提取获得响应时间、可逆性、响应度和灵敏度的值。6.根据权利要求1所述的一种用多目标贝叶斯优化算法制造比色传感单元的方法，其特征在于：所述步骤3)中，比色传感单元的响应时间、可逆性、响应度和灵敏度的值经Sigmoid函数处理后获得评分值，具体是仅针对其中的响应时间、可逆性、响应度三者各自采用Sigmoid函数转换计算处理，再和灵敏度的值加权相乘获得评分值，具体表示为：Obj＝Obj
ΔE
×
Obj
Δt
×
Obj
reversability
×
Obj...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜璟，张珑瀚，陈阳关，龙一凡，艾哲鸿，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：