[发明专利]一种应用于气相色谱的谱峰分析方法及装置

说明书

本发明公开了一种应用于气相色谱的谱峰分析方法及装置，包括数据采集单元、基线降噪模块、标定拟合模块和谱峰分析单元，所述数据采集单元与基线降噪模块连接，所述基线降噪模块与标定拟合模块连接，所述标定拟合模块与谱峰分析单元连接，所述数据采集单元包括有A/D转换模块、数据滤波模块和从机通讯模块，所述谱峰分析单元包括有谱峰识别模块、基线校正模块和定量分析模块。本发明尤其适用于抖动较多的色谱曲线的谱峰分析；所测苯系物的检出限、重复性均小于国标规定；对峰高分析有较高的准确度；具有适应性，对于不同物质成分的不同曲线均能准确识别，对于检测空气中物质时出现的不规则色谱曲线也能有效识别。

技术领域

本发明涉及色谱峰分析技术领域，具体为一种应用于气相色谱的谱峰分析方法及装置。

背景技术

针对我国当前环境空气污染严重，各污染行业如石油、化工、电子、医药、工业涂装、包装印刷等污染源VOCs排放亟待监测的迫切需求，气相色谱仪得到广泛应用。气相色谱仪是一种对混合气体中各组分进行分析检测的仪器，色谱谱图中特定位置上的信号峰一般都对应于某一具体物质，峰的大小与此物质的含量相关，因此确定谱峰的位置及大小是谱图分析处理的关键。

通过对色谱分析原理的研究，了解到色谱信号的数据积分、校正、定量计算等分析工作，全部都是建立在正确识别色谱峰的基础之上的。但气相色谱分析仪在硬件采集过程中可能发生的不稳定因素，甚至在经过滤波之后仍不可避免地出现毛细噪声信号，都会对色谱峰的识别造成干扰。另外，在色谱分析过程中会频繁地调用谱峰识别功能。如何实现兼具正确性及可靠性，保证运算性能的谱峰识别算法，就成为一个极为重要的环节，为此提出一种应用于气相色谱的谱峰分析方法及装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于气相色谱的谱峰分析方法及装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种应用于气相色谱的谱峰分析方法，包括以下步骤：

步骤S1：导数法初步寻峰

通过用导数寻峰法findpeaks找到满足限制条件的峰的大致峰位，半高宽左右两个点的x坐标等信息；

步骤S2：爬坡法搜索峰位左右边界点

找到所有的峰谷点和峰值点索引，首先对信号求差分，再求差分的符号，通过差分符号可知由一个数据点到下一个数据点的连线是上升还是下降；再对差分符号求差分，通过二阶差分可知由上一段两点连线变化到下一段两点连线的变化趋势，进而确定波峰波谷点，并存储于波峰数组和波谷数组，且存储于波峰数组和波谷数组；

步骤S3：寻找峰位

找到离峰最近的点在数组中的位置，由于输入的峰是大致的峰位，需要重新确定，找到波峰数组中距离给定峰位最近的点返回即可；

步骤S4：寻找右边峰谷点

找到所有大于输入峰的峰谷点的索引，边界点一定是峰谷点，右边界点一定是大于峰位的峰谷点，存储下大于峰位的峰谷点便于后续搜索右边界点；

步骤S5：寻找左边峰谷点

找到所有小于输入峰的峰谷点的索引，边界点一定是峰谷点，左边界点一定是小于峰位的峰谷点，存储下小于峰位的峰谷点便于后续搜索左边界点；

步骤S6：确定左右索引峰点

第一次找到的是离峰顶很近的左右谷点，后面要逐个小峰刺去判断，小于峰位的峰谷点x坐标最大值即为离峰位最近的左侧谷点的x坐标，大于峰位的峰谷点x坐标最小值即为离峰位最近的右侧谷点的x坐标，后续分别从离峰位最近的左右两个谷点开始向左向右继续逐个小峰刺搜索；

步骤S7：确定左侧峰点