[发明专利]一种测量痕量金属离子浓度的方法和装置

权利要求书

1.一种测量痕量金属离子浓度的方法，其特征在于，包括：

S1，根据包含痕量金属离子的溶液在全波段的吸光度，使用预测均方根误差获取所述全波段内的最优波长区间；

其中，所述步骤S1包括：

S11，将所述全波段分为多个子区间，通过PLS建模获取每个所述子区间模型的预测均方根误差；

S12，将所述预测均方根误差从小到大的多个所述子区间合并，获取所述最优波长区间；

S2，通过相关系数法获取所述最优波长区间内测量所述痕量金属离子浓度的有效波长点；

其中，所述步骤S2包括：

S21，根据所述最优波长区间内波长点对应的吸光度，获取吸光度矩阵，并根据所述吸光度矩阵获取相关系数矩阵；

S22，逐行地将所述相关系数矩阵中的元素与多个相关系数阈值分别进行比较，获取所述元素大于所述相关系数阈值个数最多的目标行，每个所述相关系数阈值对应一个所述目标行；

S23，分别获取每个所述目标行中大于对应的所述相关系数阈值的元素所对应的目标波长点，每个所述相关系数阈值对应的多个所述目标波长点构成一个波长子集；

S24，通过PLS建模获取多个所述波长子集的预测均方根误差，具有最小所述预测均方根误差的所述波长子集所包含的目标波长点为所述有效波长点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

S3，对所述有效波长点通过PLS建模，建立浓度与所述溶液的吸光度之间的回归模型，分离计算得到所述痕量金属离子的浓度值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1之前还包括：通过紫外可见分光光度法，获取所述溶液在470-800nm的全波段的吸光度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸光度矩阵A为：

其中，l为波长点数，m为样本数；

所述相关系数矩阵R为：

其中，r_ij为所述吸光度矩阵A第i行和第j行的皮尔逊相关系数；

其中，皮尔逊相关系数r为：

5.根据权利要求要求1所述的方法，其特征在于，所述预测均方根误差为：

其中，RMSEP为所述预测均方根误差，是第i个样本的估计值，y_i是第i个样本的实际测量值，n是校正集样本个数，N是预测集样本个数。

6.一种测量痕量金属离子浓度的装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于根据包含痕量金属离子的溶液在全波段的吸光度，使用预测均方根误差获取所述全波段内的最优波长区间；

其中，所述第一获取模块具体用于：

将所述全波段分为多个子区间，通过PLS建模获取每个所述子区间模型的预测均方根误差；

将所述预测均方根误差从小到大的多个所述子区间合并，获取所述最优波长区间；

第二获取模块，用于通过相关系数法获取所述最优波长区间内测量所述痕量金属离子浓度的有效波长点；

其中，所述第二获取模块具体用于：

根据所述最优波长区间内波长点对应的吸光度，获取吸光度矩阵，并根据所述吸光度矩阵获取相关系数矩阵；

逐行地将所述相关系数矩阵中的元素与多个相关系数阈值分别进行比较，获取所述元素大于所述相关系数阈值个数最多的目标行，每个所述相关系数阈值对应一个所述目标行；

分别获取每个所述目标行中大于对应的所述相关系数阈值的元素所对应的目标波长点，每个所述相关系数阈值对应的多个所述目标波长点构成一个波长子集；

通过PLS建模获取多个所述波长子集的预测均方根误差，具有最小所述预测均方根误差的所述波长子集所包含的目标波长点为所述有效波长点。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

分离计算模块，用于对所述有效波长点通过PLS建模，建立浓度与所述溶液的吸光度之间的回归模型，分离计算得到所述痕量金属离子的浓度值。