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专利号: 2021102374273
申请人: 浙江农林大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种检测葡萄糖、果糖、蔗糖混合溶液浓度的方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1:电化学工作站通过第一电化学传感器阵列对待测混合溶液采用设定的扫描速率F进行一次CV测试,检测得到电流变化曲线I1(t),t为时间,将电流变化曲线I1(t)输入计算机,计算机计算出对应特征值y1;

电化学工作站通过第二电化学传感器阵列对待测混合溶液采用设定的扫描速率F进行一次CV测试,检测得到电流变化曲线I2(t),将电流变化曲线I2(t)输入计算机,计算机计算出对应特征值y2;电化学工作站通过第三电化学传感器阵列对待测混合溶液采用设定的扫描速率F进行一次CV测试,检测得到电流变化曲线I3(t),将电流变化曲线I3(t)输入计算机,计算机计算出对应特征值y3;第一电化学传感器阵列采用铜片电极作为工作电极、铂电极作为对电极、Ag/AgCl电极作为参比电极;第二电化学传感器阵列采用泡沫镍电极作为工作电极、铂电极作为对电极、Ag/AgCl电极作为参比电极;第三电化学传感器阵列采用铜膜电极作为工作电极、铂电极作为对电极、Ag/AgCl电极作为参比电极;

S2:将特征值y1、特征值y2、特征值y3代入浓度检测模型:

其中,A1、A2、A3、B1、B2、B3、D1、D2、D3、E1、E2、E3都为已知系数;X1为混合溶液中葡萄糖浓度,X2为混合溶液中果糖浓度,X3为混合溶液中蔗糖浓度;

计算得到混合溶液中的葡萄糖浓度X1、果糖浓度X2、蔗糖浓度X3;所述步骤S1中计算机接收到电流变化曲线Im(t)后计算出对应特征值ym的方法,m=1~3,包括以下步骤:N1:计算得到电流电压比函数 V(t)为CV测试中的电压变化曲线;

N2:将电流电压比函数s(t)输入非线性动力学模型:

其中,x为动态参数,H、Q为调整实参数,η(t)为承载激励信号,P为承载激励信号的强度,in(t)为输入信号,M为s(t)的强度, 为输入信号的频率分量,f为频率,为初始角度,K为频率分量系数,n(t)是内部干扰信号,N为n(t)的强度,ε(x)为承载系统,a、b为实参数;

承载激励信号η(t)的强度P从0开始增加时,动态参数x的动量处于上升状态,但是由于非线性动力学模型阻尼的影响,其运动状态处于受限状态,随着P的增加,当且仅当P=Pr时,动态参数x的运动状态从低能态向高能态跃迁,得到非线性动力学模型输出信号特征值该输出信号特征值CSD即为特征值ym。

2.根据权利要求1所述的一种检测葡萄糖、果糖、蔗糖混合溶液浓度的方法,其特征在于,所述扫描速率F为50mV/s。

3.根据权利要求1或2所述的一种检测葡萄糖、果糖、蔗糖混合溶液浓度的方法,其特征在于,所述CV测试的扫描范围为‑2.5V~+2.5V。

4.根据权利要求3所述的一种检测葡萄糖、果糖、蔗糖混合溶液浓度的方法,其特征在于,所述采用设定的扫描速率F进行一次CV测试包括以下步骤:采用设定的扫描速率F从‑

2.5V开始扫描到+2.5V,再从+2.5V扫描到‑2.5V,完成一次CV测试。

5.根据权利要求1或2所述的一种检测葡萄糖、果糖、蔗糖混合溶液浓度的方法,其特征在于,所述工作电极与待测混合溶液的接触面始终是一个0.5cm*0.5cm的正方形。

6.根据权利要求1所述的一种检测葡萄糖、果糖、蔗糖混合溶液浓度的方法,其特征在于,

所述A1、A2、A3、B1、B2、B3、D1、D2、D3、E1、E2、E3的值通过下述方法计算得到:M1:取四个不同混合浓度的葡萄糖、果糖、蔗糖混合溶液;

M2:电化学工作站通过第一电化学传感器阵列分别对上述四个混合溶液采用设定的扫描速率F进行一次CV测试,得到对应的四个特征值y1,将四个特征值y1及对应混合溶液中的葡萄糖浓度X1、果糖浓度X2、蔗糖浓度X3分别代入公式y1=A1X1+B1X2+D1X3+E1建立方程组,可计算出A1、B1、D1、E1的值;

电化学工作站通过第二电化学传感器阵列分别对上述四个混合溶液采用设定的扫描速率F进行一次CV测试,得到对应的四个特征值y2,将四个特征值y2及对应混合溶液中的葡萄糖浓度X1、果糖浓度X2、蔗糖浓度X3分别代入公式y2=A2X1+B2X2+D2X3+E2建立方程组,可计算出A2、B2、D2、E2的值;

电化学工作站通过第三电化学传感器阵列分别对上述四个混合溶液采用设定的扫描速率F进行一次CV测试,得到对应的四个特征值y3,将四个特征值y3及对应混合溶液中的葡萄糖浓度X1、果糖浓度X2、蔗糖浓度X3分别代入公式y3=A3X1+B3X2+D3X3+E3建立方程组,可计算出A3、B3、D3、E3的值。