[发明专利]一种水环境重金属检测系统的温度补偿方法

权利要求书

1.一种水环境重金属检测系统的温度补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)采集重金属浓度为C_j的待测水环境的极化电流I(j)、极化电位E(j)和环境温度U_Tj；j为自然数；C_j为采集的第j个重金属浓度，I(j)为采集的第j个极化电流，E(j)为采集的第j个极化电位；

2)对极化电流I(j)和极化电位E(j)进行差分法滤波，获取平滑的E/I曲线，进而获得电化学传感器输出峰值电流I_Cj：

3)建立温度补偿模型：

31)采集n个浓度标定点和m个温度标定点的极化电流和极化电位值，第j个标定点浓度计算值为C(I_Cj，U_Tj)，j、m、n为正整数，拟合回归方程逆模型为：

C(ICj,UTj)=(d0+d1ICj+d2UTj)+(d3ICj2+d4ICjUTj+d5UTj2)+...+ξ,]]>

式中，各阶表达式的系数d_k为温度补偿常系数，其中k为正整数，且0≤k≤t-1，方程的拟合项数t为正整数，且t≥3；ξ为高阶无穷小量；拟合项数t与拟合次数r的关系为：

t=(r+3-1)!r!(3-1)!=(r+2)(r+1)2;]]>

32)重金属浓度标定值C_j相对C(I_Cj，U_Tj)的偏差为δ_j：

δj2=[Σk=0tdkpjk-Cj]2]]>

式中，p_jk是回归方程逆模型中温度补偿常系数d_k的各项系数，标定点偏差平方和L_S为：

LS=Σj=1S=m×n[Σk=0tdkpjk-Cj]2=L(d0,...,dj-k,...,dt),]]>

式中，S为标定点的总个数，L_S是温度补偿常系数d_k系数的t元函数；

33)分别对L_S求关于d_k的偏导，令k＝0,1,...,t，则温度补偿模型为：

Σj=1S[Σk=0tdkpjk]×pjk=Σj=1tCj×pjk]]>

式中，j＝0,1，…，S，S＝m*n；

34)用于衡量性能的相对误差度量因子REF为：

REF=100×[Σj=1n(Cj-CjSCjS)]12s]]>

式中，C_j为第j次检测到的重金属离子浓度值，C_j^S为第j次检测时的标准溶液中重金属离子浓度的实际值，s为检测次数；当REF大于预设的最大允许误差时，拟合次数r自动增加1，执行步骤31)；否则，本次建立温度补偿模型结束。

2.根据权利要求1所述的一种水环境重金属检测系统的温度补偿方法，其特征在于：

进行水环境重金属浓度检测时，由各监测终端的电化学传感器获取极化电流I_i和极化电位E_i，由各监测终端的温度传感器获取环境温度U_T，极化电流I_i和极化电位E_i经差分滤波后获取峰值电流I_C，将峰值电流I_C和环境温度U_T代入已建立好的温度补偿模型，获取待测水环境的检测浓度值。