线性扫描极谱波的模型构建方法及装置制造方法
【专利摘要】一种线性扫描极谱波模型的高效计算方法，本发明应用积分中值定理和牛顿-莱布尼茨公式将线性扫描极谱波模型即Sevcik电流公式的积分部分转化为一种不含积分项的等价模型，通过分析等价模型的特点，在整个变化区间内将该模型分为三个区间进行等效变换，并通过分析三个区间等效模型的特点将其合并，实现线性扫描极谱波区间等效模型在整个变化区间的统一，同时考虑等效变换过程产生的误差，通过在合并的模型中加入误差补偿模型，最终得到由两个子模型的线性叠加组成的线性扫描极谱波等效模型。经过测试，可以精确计算线性扫描极谱波模型，同时参数辨识时间减少90%以上。
【专利说明】线性扫描极谱波的模型构建方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及离子浓度分析检测模型构建领域，特别涉及一种线性扫描极谱波的模型构建方法及装置。
【背景技术】
[0002]线性扫描极谱法是离子浓度分析检测的重要方法，具有精确简易的特点，现已获得了广泛的应用，特别适合金属离子的在线分析检测。但使用该方法在线测定金属离子浓度时，通常无法同时满足精度和实时性的要求。为了获得高精度的分析结果，通常采用实验室离线分析的方式，但滞后时间长，无法为在线分析提供实时信息。
[0003]实时分析是将分析方法植入基于微处理器的自动在线分析仪中对离子浓度进行分析，而表征线性扫描极谱电流变化规律的极谱波模型，含有双曲模型与分数次幂模型相乘作为被积函数的积分项，基于该模型在线分析时需要对结构复杂的被积函数求取积分，计算量大，因而分析时间主要消耗在对线性扫描极谱波模型参数的辨识上，因此该模型难以应用于在线分析，需要对该模型进行等效描述，得到一种线性扫描极谱波模型的高效计算方法。
[0004]高效计算方法的研究和应用普遍存在于结构复杂的模型等效变换中，但目前尚无针对线性扫描极谱波模型的高效计算方法，这一难题已成为制约线性扫描极谱法在离子浓度在线分析领域应用的主要障碍之一。
【发明内容】
[0005](一)要解决的技术问题
[0006]本发明的目的在于解决采用传统线性扫描极谱法测量离子浓度分析检测时，由于模型结构复杂导致计算复杂程度高的问题。
[0007](二)技术方案
[0008]本发明采用如下技术方案:
[0009]一种线性扫描极谱波的模型构建方法，包括以下步骤:
[0010]I)建立线性扫描极谱波模型的等价模型；
[0011]2)根据已建立的等价模型，将该模型分为两部分，为第一子模型和第二子模型；
[0012]3)分析所述第一和第二子模型对扫描电压的灵敏程度，根据其灵敏程度将电压分成多个等效区间；
[0013]4)合并多个等效区间，得到在变化区间的统一模型；
[0014]5)在得到的统一模型中加入误差补偿模型，得到线性扫描极谱波的等效模型。
[0015]优选的，所述步骤I)建立的等价模型的方法为，应用积分中值定理和牛顿-莱布尼茨公式将Sevcik电流公式的积分部分转化为一种不含积分项的模型。
[0016]优选的，所述步骤2)中第一子模型和第二子模型的建立方法为，使用已经建立的等价模型，即
【权利要求】
1.一种线性扫描极谱波的模型构建方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: 1)建立线性扫描极谱波模型的等价模型； 2)根据已建立的等价模型，将该模型分为两部分，为第一子模型和第二子模型； 3)分析所述第一和第二子模型对扫描电压的灵敏程度，根据其灵敏程度将电压分成多个等效区间； 4)合并多个等效区间，得到在变化区间的统一模型； 5)在得到的统一模型中加入误差补偿模型，得到线性扫描极谱波的等效模型。
2.根据权利要求1所述的一种线性扫描极谱波的模型构建方法，其特征在于，所述步骤I)建立的等价模型的方法为，应用积分中值定理和牛顿-莱布尼茨公式将Sevcik电流公式的积分部分转化为一种不含积分项的模型。
3.根据权利要求1所述的一种线性扫描极谱波的模型构建方法，其特征在于，所述步骤2)中第一子模型和第二子模型的建立方法为，使用已经建立的等价模型，即
4.根据权利要求3所述的一种线性扫描极谱波的模型构建方法，其特征在于，所述步骤3)中所述的多个等效区间个数为三个。
5.根据权利要求4所述的一种线性扫描极谱波的模型构建方法，其特征在于，所述步骤3)中等效区间的设定方法为，以计算结果作为所述三个区间的中间区间的边界进
b行分段。
6.根据权利要求5所述的一种线性扫描极谱波的模型构建方法，其特征在于，所述步骤4)将已分区间进行合并的方法为，使用公式
7.根据权利要求5所述的一种线性扫描极谱波的模型构建方法，其特征在于，所述步骤5)中加入的误差补偿模型为
I2=k6E2+k7E+k8
8.—种线性扫描极谱波的模型构建装置，其特征在于，该装置包括以下模块: O等价模型建立模块，用于建立线性扫描极谱波模型的等价模型； 2)等价模型分块模块，用于根据已建立的等价模型，将该模型分为两部分，为第一子模型和第二子模型； 3)等效区间划分模块，用于根据分析所述第一和第二子模型对扫描电压的灵敏程度，将电压分成多个等效区间； 4)等效区间合并模块，用于合并多个等效区间，得到在变化区间的统一模型； 5)误差补偿模块，用于在得到的统一模型中加入误差补偿模型，得到线性扫描极谱波的等效模型。
【文档编号】G06F19/00GK103473475SQ201310450164
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】阳春华, 王国伟, 彭雄威, 王宏善, 尹睿, 朱红求, 李勇刚, 桂卫华 申请人:中南大学