專利名稱：一種基于氣味蒸發(fā)特征譜的嗅覺檢測(cè)方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種氣味檢測(cè)技術(shù)，涉及氣味樣品處理和嗅覺技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于氣味蒸發(fā)特征譜的嗅覺檢測(cè)方法及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代生活和工業(yè)的發(fā)展帶來了大量易燃、易爆、有毒、有害氣味的產(chǎn)生，這必然會(huì) 影響人類生活的質(zhì)量。為保障人類的健康，以及生活、生產(chǎn)的安全，人們開始對(duì)各種領(lǐng)域中 的氣味進(jìn)行檢測(cè)，例如環(huán)境保護(hù)、產(chǎn)品檢測(cè)、醫(yī)療衛(wèi)生、安全檢查、航空航天等領(lǐng)域。氣味檢 測(cè)的重要性也與日俱增，這是社會(huì)發(fā)展的客觀需求。由于氣味檢測(cè)的應(yīng)用范圍越來越廣，方便有效的氣味檢測(cè)便隨之成為一種迫切需 求。目前的氣味檢測(cè)方法主要包括三種，即傳統(tǒng)方法、生物嗅覺方法和人工嗅覺方法。傳統(tǒng) 方法，例如色譜方法等，很難將獲取的氣味各成分類別及含量與氣味整體的質(zhì)量建立聯(lián)系； 生物嗅覺方法雖然性能出色，但存在很大的主觀差異，同時(shí)，一些危險(xiǎn)氣味也不適合生物體 去檢測(cè)；人工嗅覺方法是一種生物仿生技術(shù)，它是對(duì)氣味進(jìn)行響應(yīng)獲取氣味指紋，進(jìn)而對(duì)氣 味整體的類別和濃度進(jìn)行檢測(cè)。人工嗅覺方法一方面彌補(bǔ)了傳統(tǒng)方法的不足，在復(fù)雜氣味 的評(píng)判中已得到了廣泛應(yīng)用，如對(duì)糧食、海鮮、白酒、香水的評(píng)定等。另一方面，人工嗅覺方 法能客觀有效地實(shí)現(xiàn)氣味檢測(cè)，且已應(yīng)用于各種危險(xiǎn)場合中，這是生物嗅覺方法所不及的。雖然人工嗅覺方法較傳統(tǒng)方法和生物嗅覺方法有明顯優(yōu)勢(shì)，但仍存在獲取信息量 少、選擇性差的缺點(diǎn)，需要通過進(jìn)一步增加氣敏元件陣列的規(guī)模來彌補(bǔ)，這同時(shí)也增加了數(shù) 據(jù)處理量和硬件成本。若能提高單傳感器對(duì)氣味的信息獲取量，就能大幅度提升系統(tǒng)的嗅 覺檢測(cè)能力。中國專利文獻(xiàn)CN101135689(
公開日為2008.03.05)公開了 “一種電子鼻開發(fā)平 臺(tái)”，該開發(fā)平臺(tái)包括待測(cè)樣本庫，氣體傳感器庫，信號(hào)采集電路，計(jì)算機(jī)以及優(yōu)化氣體傳感 器陣列，提供了氣味蒸發(fā)特征譜的模式識(shí)別方法，并且提供了對(duì)氣味蒸發(fā)特征譜的數(shù)據(jù)處
理方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于氣味蒸發(fā)特征譜的嗅覺檢測(cè)方法，該方法簡單方 便，能較成功的識(shí)別成分相似的氣味，提高嗅覺檢測(cè)技術(shù)能力；本發(fā)明還提供了實(shí)現(xiàn)該方法 的系統(tǒng)。本發(fā)明提供的一種基于氣味蒸發(fā)特征譜的嗅覺檢測(cè)方法，其步驟為第1步根據(jù)待測(cè)液體樣本成分設(shè)定待測(cè)液體樣本加熱溫度，所設(shè)加熱溫度為待測(cè) 樣本主成分沸點(diǎn)溫度的正負(fù)100°C范圍內(nèi)；第2步用載樣容器裝取0. 1 50ml的待測(cè)液體樣本，將裝有待測(cè)液體樣本的載樣 容器加熱至設(shè)定的加熱溫度；第3步將載氣通入載樣容器中，帶出載樣容器中液體樣本所蒸發(fā)的氣味，直至液體樣本蒸發(fā)完全，從載氣通入載樣容器到液體樣本完全蒸發(fā)所耗費(fèi)的時(shí)間為測(cè)試時(shí)間，載 氣流速為使液體樣本在設(shè)定的測(cè)試時(shí)間內(nèi)蒸發(fā)完全的最小速率；從載氣通入載樣容器到液 體樣本完全蒸發(fā)這段過程中，采用氣體傳感器響應(yīng)蒸發(fā)氣味，獲取不同時(shí)刻下氣體傳感器 的信號(hào)；第4步得到液體樣本蒸發(fā)過程中隨時(shí)間變化的氣體傳感器信號(hào)，即氣味蒸發(fā)特征 譜后，存儲(chǔ)以形成不同樣本的氣味蒸發(fā)特征譜庫，測(cè)試并獲取新樣本的氣味蒸發(fā)特征譜后， 通過模式識(shí)別將新樣本的氣味蒸發(fā)特征譜與氣味蒸發(fā)特征譜庫中的氣味蒸發(fā)特征譜進(jìn)行 比較分析，以得到新樣本的類別與濃度信息。本發(fā)明提供的一種基于氣味蒸發(fā)特征譜的嗅覺檢測(cè)系統(tǒng)，包括嗅覺檢測(cè)裝置、信 號(hào)采集電路和 數(shù)據(jù)處理器，其特征在于，該系統(tǒng)還包括恒溫裝置和載樣容器，載樣容器和嗅 覺檢測(cè)裝置放置在恒溫裝置內(nèi)；載樣容器的一端通過管道與氣源連接，另一端通過管道與嗅覺檢測(cè)裝置連接，在 嗅覺檢測(cè)裝置上設(shè)有排氣口，嗅覺檢測(cè)裝置內(nèi)的氣體傳感器通過信號(hào)采集電路與數(shù)據(jù)處理 器連接；載樣容器包括主體、入氣管、出氣管，主體為漏斗狀，入氣管位于主體上部，出氣管 位于主體底部，在裝載液體樣本后，出氣管的出氣口高于待測(cè)液體樣本的液面高度。本發(fā)明依據(jù)氣味各成分具有的不同蒸發(fā)特性，通過氣體傳感器響應(yīng)有限體積液體 樣本蒸發(fā)過程中不同時(shí)刻下蒸發(fā)所形成的氣味，獲取隨時(shí)間變化的傳感器信號(hào)，即氣味蒸 發(fā)特征譜，增加氣體傳感器所獲取氣味的信息，以實(shí)現(xiàn)對(duì)氣味的有效檢測(cè)。同時(shí)，本發(fā)明中 所描述的系統(tǒng)具有對(duì)氣味的識(shí)別功能，特別對(duì)于所含微量成分差異較小的不同氣味的區(qū) 分，有較好的效果，提高了人工嗅覺系統(tǒng)對(duì)相似氣味的嗅覺檢測(cè)能力。


圖1是本發(fā)明中實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明中載樣容器內(nèi)膽示意圖；圖3是本發(fā)明中計(jì)算機(jī)處理過程的方框圖；圖4是實(shí)例中測(cè)試樣本的響應(yīng)信號(hào)圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明一方面保留了人工嗅覺方法較傳統(tǒng)方法和生物嗅覺方法的優(yōu)勢(shì)，另一方面 通過氣體傳感器獲取液態(tài)樣本各成分的蒸發(fā)特性，增加了氣體傳感器對(duì)氣味響應(yīng)的信息， 使嗅覺檢測(cè)能力得到了進(jìn)一步提高。本發(fā)明利用液態(tài)樣本各成分所具有的不同蒸發(fā)特性，在有限體積液態(tài)樣本蒸發(fā)過 程中，不同時(shí)刻蒸發(fā)所形成的氣味具有不同的氣體成分與含量，通過氣體傳感器響應(yīng)不同 時(shí)刻下蒸發(fā)所形成的氣味，獲取隨時(shí)間變化的傳感器信號(hào)，即氣味蒸發(fā)特征譜，來描述液體 樣本蒸發(fā)特性，從而增加氣體傳感器所獲取氣味的信息，提高氣味分析的準(zhǔn)確性，具有客 觀、方便、信息量大的特點(diǎn)，在食品分析、安全檢測(cè)、醫(yī)療衛(wèi)生等方面都有很大的市場應(yīng)用價(jià) 值。本發(fā)明中所描述的方法包括下述步驟
(1)根據(jù)待測(cè)液體樣本成分設(shè)定待測(cè)液體樣本加熱溫度，所設(shè)加熱溫度為待測(cè)樣 本主成分沸點(diǎn)溫度的正負(fù)100°c范圍內(nèi)均可，一般加熱溫度為沸點(diǎn)正負(fù)10°C范圍內(nèi)最佳。(2)用載樣容器裝取一定體積的待測(cè)液體樣本，裝取體積可為0. 1 50ml，裝取體 積為0. 2 Iml時(shí)最佳。將裝有待測(cè)液體樣本的載樣容器加熱至設(shè)定的加熱溫度。(3)將載氣通入載樣容器中，帶出載樣容器中液體樣本所蒸發(fā)的氣味，直至液體樣 本蒸發(fā)完全。載氣的類型可以包括空氣、氮?dú)獾韧ㄓ玫妮d氣氣體。從載氣通入載樣容器到 液體樣本完全蒸發(fā)所耗費(fèi)的時(shí)間為測(cè)試時(shí)間，測(cè)試時(shí)間通常設(shè)定為1 30分鐘，測(cè)試時(shí)間 為10分鐘時(shí)最佳。載氣流速為使液體樣本在設(shè)定的測(cè)試時(shí)間內(nèi)蒸發(fā)完全的最小速率。(4)從載氣通入載樣容器到液體樣本完全蒸發(fā)這段過程中，采用氣體傳感器響應(yīng) 蒸發(fā)氣味，獲取不同時(shí)刻下氣體傳感器的信號(hào)。氣體傳感器類型可以為電阻型、石英微天平 型、光譜型等通用氣體傳感器類型。氣體傳感器的數(shù)量可以為一個(gè)或多個(gè)。載樣容器中的 液體樣本在載氣的帶動(dòng)下，頂空氣氛的成分與濃度會(huì)隨時(shí)間而改變，這種變化與液體樣本 的組成以及各成分的物理化學(xué) 性質(zhì)有關(guān)系。氣體傳感器響應(yīng)載氣從頂空氣氛帶出的氣味 后，氣體傳感器信號(hào)會(huì)隨之變化，進(jìn)而得到液體樣本蒸發(fā)過程中隨時(shí)間變化的氣體傳感器 信號(hào)，即氣味蒸發(fā)特征譜，其反映了液體樣本的組成以及各成分的物理化學(xué)性質(zhì)。(5)得到液體樣本蒸發(fā)過程中隨時(shí)間變化的氣體傳感器信號(hào)(即氣味蒸發(fā)特征 譜)后，可存儲(chǔ)以形成不同樣本的氣味蒸發(fā)特征譜庫。測(cè)試并獲取新樣本的氣味蒸發(fā)特征 譜后，可利用通用的模式識(shí)別方法，將新樣本的氣味蒸發(fā)特征譜與氣味蒸發(fā)特征譜庫中的 氣味蒸發(fā)特征譜進(jìn)行比較分析，以得到新樣本的類別與濃度信息。下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。如圖1所示，本發(fā)明中嗅覺檢測(cè)系統(tǒng)包括恒溫裝置2、載樣容器3、嗅覺檢測(cè)裝置4、 信號(hào)采集電路5和數(shù)據(jù)處理器6。載樣容器3、嗅覺檢測(cè)裝置4放置在恒溫裝置2內(nèi)。載樣容器3通過管道與氣源1連接，氣源1為其提供載氣。恒溫裝置2是用來控 制和維持實(shí)驗(yàn)溫度的設(shè)備，如恒溫箱、水浴鍋、恒溫水槽等。當(dāng)載樣容器3裝載待測(cè)液體樣 本時(shí)，氣源1產(chǎn)生的氣體(可為空氣、氮?dú)獾韧ㄓ幂d氣)，使液體樣本的蒸發(fā)氣味在載氣的 帶動(dòng)下，以一定流速在管道中流通，至嗅覺檢測(cè)裝置4。嗅覺檢測(cè)裝置4中的氣體傳感器響 應(yīng)載氣所帶出的氣味，產(chǎn)生響應(yīng)信號(hào)，傳送給信號(hào)采集電路5，最后輸送給數(shù)據(jù)處理器6進(jìn) 行數(shù)據(jù)處理。當(dāng)載樣容器3未裝載樣本時(shí)，氣源1產(chǎn)生的載氣則用來清洗管道。恒溫裝置 2上設(shè)置有排氣口 7，用于排出測(cè)試完畢后的殘余氣體。 當(dāng)樣本測(cè)試結(jié)束時(shí)，取下樣本，載樣容器3未裝載樣本，清洗功能開始進(jìn)行，氣源1 產(chǎn)生的載氣便驅(qū)走管道內(nèi)殘余的樣本氣體，提供清洗功能。恒溫裝置2具有控制和維持測(cè)試中液體樣本測(cè)試溫度的功能。如圖2所示，載樣容器3包括主體31、入氣管32、出氣管33。主體31為漏斗狀，主 體31上部設(shè)有入氣管32，主體31底部設(shè)置出氣管33。裝載液體樣本后，出氣管33的出氣 口高于待測(cè)液體樣本的液面高度。當(dāng)裝載液體樣本時(shí)，可進(jìn)行樣本測(cè)試，未裝載樣本時(shí)，可 進(jìn)行管道清洗。嗅覺檢測(cè)裝置4用來檢測(cè)液體樣本的蒸發(fā)氣味，由傳感器腔和位于傳感器腔體內(nèi) 的氣體傳感器或氣體傳感器陣列組成。嗅覺檢測(cè)裝置4通過對(duì)待測(cè)樣本的進(jìn)行檢測(cè)，產(chǎn)生 響應(yīng)信號(hào)，傳送給信號(hào)采集電路5，最后輸送給數(shù)據(jù)處理器6。
信號(hào)采集電路5與嗅覺檢測(cè)裝置4相連，將傳送來的響應(yīng)信號(hào)調(diào)理成模擬信號(hào)，再 轉(zhuǎn)化成數(shù)值信號(hào)傳送給數(shù)據(jù)處理器6進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)處理器6可以為PC機(jī)、單片機(jī)等。如圖3所示，數(shù)據(jù)處理器6包括數(shù)據(jù)預(yù)處 理模塊61、蒸發(fā)特征譜庫62、數(shù)據(jù)處理與識(shí)別模塊63。數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊61對(duì)信號(hào)采集電路5傳送來的信號(hào)進(jìn)行降噪，并轉(zhuǎn)化為傳感器的 物理屬性信號(hào)Pt，之后將各傳感器的響應(yīng)信號(hào)St_t (蒸發(fā)特征譜)，傳輸給數(shù)據(jù)處理與識(shí)別 模塊63進(jìn)行分析與識(shí)別。 電阻變化型氣體傳感器的物理屬性信號(hào)Pt為電阻；頻率變化型氣體傳感器的 物理 屬性信號(hào)Pt為頻率；氣體傳感器的蒸發(fā)特征譜st-t定義為St = P0/Pt, P0為未與待測(cè)樣本反應(yīng)時(shí)氣體傳感器的物理屬性信號(hào)，Pt為時(shí)間t時(shí) 氣體傳感器的物理屬性信號(hào)，t為測(cè)試過程的時(shí)間。蒸發(fā)特征譜庫62存儲(chǔ)了標(biāo)準(zhǔn)樣本的蒸發(fā)特征譜St_t。在本發(fā)明中，蒸發(fā)特征譜庫 62中含有m種(m彡1)標(biāo)準(zhǔn)樣本，各種樣本均與嗅覺檢測(cè)裝置4重復(fù)反應(yīng)η次(η彡3)，即 共采集mXn個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣本信息。蒸發(fā)特征譜庫62中共含有m種標(biāo)準(zhǔn)樣本的蒸發(fā)特征譜，各 種標(biāo)準(zhǔn)樣本的蒸發(fā)特征譜均重復(fù)η次獲取，以減小測(cè)試誤差。 數(shù)據(jù)處理與識(shí)別模塊63將數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊61傳輸來的測(cè)試樣本蒸發(fā)特征譜與蒸 發(fā)特征譜庫62中標(biāo)準(zhǔn)樣本的蒸發(fā)特征譜對(duì)比，進(jìn)行樣本的識(shí)別，最后輸出識(shí)別結(jié)果。本發(fā)明中對(duì)復(fù)雜氣味嗅覺檢測(cè)的一般測(cè)試步驟為(1)根據(jù)待測(cè)液體樣本成分設(shè)定恒溫裝置2的溫度。所設(shè)加熱溫度為待測(cè)樣本主 成分沸點(diǎn)溫度的正負(fù)100°c范圍內(nèi)均可，一般加熱溫度為沸點(diǎn)正負(fù)10°C范圍內(nèi)最佳。(2)用載樣容器3裝取一定體積的待測(cè)液體樣本，裝取體積可為0. 1 50ml，裝取 體積為0. 2 Iml時(shí)最佳。將裝有待測(cè)液體樣本的載樣容器3放入恒溫裝置2中加熱至設(shè) 定的溫度。(3)設(shè)定氣源1的流速，將特定的載氣通入載樣容器中，帶出載樣容器中液體樣本 所蒸發(fā)的氣味，直至液體樣本蒸發(fā)完全。載氣的類型可以包括空氣、氮?dú)獾韧ㄓ玫妮d氣氣 體。從載氣通入載樣容器到液體樣本完全蒸發(fā)所耗費(fèi)的時(shí)間為測(cè)試時(shí)間，測(cè)試時(shí)間通常設(shè) 定為1 30分鐘，測(cè)試時(shí)間為10分鐘時(shí)最佳。載氣流速為使液體樣本在設(shè)定的測(cè)試時(shí)間 內(nèi)蒸發(fā)完全的最小速率。(4)從載氣通入載樣容器3到液體樣本完全蒸發(fā)這段過程中，采用嗅覺檢測(cè)裝置4 響應(yīng)蒸發(fā)氣味，通過信號(hào)采集電路5獲取不同時(shí)刻下氣體傳感器的信號(hào)。氣體傳感器類型 可以為電阻型、石英微天平型、光譜型等通用氣體傳感器類型。氣體傳感器的數(shù)量可以為一 個(gè)或多個(gè)。載樣容器3中的液體樣本在載氣的帶動(dòng)下，頂空氣氛的成分與濃度會(huì)隨時(shí)間而 改變，這種變化與液體樣本的組成以及各成分的物理化學(xué)性質(zhì)有關(guān)系。氣體傳感器響應(yīng)載 氣從頂空氣氛帶出的氣味后，氣體傳感器信號(hào)會(huì)隨之變化，進(jìn)而得到液體樣本蒸發(fā)過程中 隨時(shí)間變化的氣體傳感器信號(hào)，即氣味蒸發(fā)特征譜，其反映了液體樣本的組成以及各成分 的物理化學(xué)性質(zhì)。(5)數(shù)據(jù)處理器6得到液體樣本蒸發(fā)過程中隨時(shí)間變化的氣體傳感器信號(hào)(即 氣味蒸發(fā)特征譜)后，可存儲(chǔ)以形成不同樣本的氣味蒸發(fā)特征譜庫。測(cè)試并獲取新樣本 的氣味蒸發(fā)特征譜后，可利用通用的模式識(shí)別方法，將新樣本的氣味蒸發(fā)特征譜與氣味蒸發(fā)特征譜庫中的氣味蒸發(fā)特征譜進(jìn)行比較分析，以得到新樣本的類別與濃度信息。模 式識(shí)別具體過程可參見專利“一種電子鼻開發(fā)平臺(tái)(公開號(hào)為CN101135689，
公開日為 2008. 03. 05) ”。(7)取下樣本，載樣容器3空置管道內(nèi)，開始清洗工作，對(duì)管道氣路進(jìn)行清洗。清洗 完畢后，即可測(cè)試下一樣本。實(shí)例應(yīng)用實(shí)例是對(duì)四特酒、白云邊、紅星二鍋頭、毛鋪純谷酒四種不同白酒進(jìn)行測(cè)量 識(shí)別，目的是四特酒、白云邊、紅星二鍋頭、毛鋪純谷酒的不同類別。實(shí)驗(yàn)所用傳感器為通 過模板法制備的WO3傳感器，具體制備過程可參見文獻(xiàn)[Aihua Yan, et al, Synthesis, formation mechanism and illuminatedsensing properties of 3D W03nanowal1,Journal of Alloys and Compounds 495(2010)88-92]。
結(jié)合附圖2說明該應(yīng)用實(shí)例的一般測(cè)試步驟(1)根據(jù)白酒樣本成分設(shè)定恒溫裝置2溫度為95°C。(2)用載樣容器3裝取0. 4ml待測(cè)白酒液體樣本，將裝有待測(cè)液體樣本的載樣容器 3放入恒溫裝置2中加熱至設(shè)定的95°C。(3)設(shè)定氣源1 (本實(shí)驗(yàn)選用空氣為載氣)的流速為150ml/min，將空氣通入載樣 容器中，帶出載樣容器中液體樣本所蒸發(fā)的氣味，直至液體樣本蒸發(fā)完全。測(cè)試時(shí)間通常設(shè) 定為10分鐘。(4)從空氣通入載樣容器3到液體樣本完全蒸發(fā)這段過程中，采用嗅覺檢測(cè)裝置4 響應(yīng)蒸發(fā)氣味，通過信號(hào)采集電路5獲取不同時(shí)刻下氣體傳感器的信號(hào)。氣體傳感器為一 個(gè)通過模板法制備的WO3傳感器。載樣容器3中的白酒樣本在空氣的帶動(dòng)下，頂空氣氛的 成分與濃度會(huì)隨時(shí)間而改變，這種變化與白酒樣本的組成以及各成分的物理化學(xué)性質(zhì)有關(guān) 系。氣體傳感器響應(yīng)空氣從頂空氣氛帶出的氣味后，氣體傳感器信號(hào)會(huì)隨之變化，進(jìn)而得到 白酒樣本蒸發(fā)過程中隨時(shí)間變化的氣體傳感器信號(hào)，即氣味蒸發(fā)特征譜，其反映了白酒樣 本的組成以及各成分的物理化學(xué)性質(zhì)。(5)數(shù)據(jù)處理器6得到白酒樣本蒸發(fā)過程中隨時(shí)間變化的氣體傳感器信號(hào)(即 氣味蒸發(fā)特征譜)后，可存儲(chǔ)以形成不同樣本的氣味蒸發(fā)特征譜庫。測(cè)試并獲取新樣本 的氣味蒸發(fā)特征譜后，可利用通用的模式識(shí)別方法，將新樣本的氣味蒸發(fā)特征譜與氣味 蒸發(fā)特征譜庫中的氣味蒸發(fā)特征譜進(jìn)行比較分析，以得到新樣本的類別與濃度信息。模 式識(shí)別具體過程可參見專利“一種電子鼻開發(fā)平臺(tái)(公開號(hào)為CN101135689，
公開日為 2008. 03. 05) ”。(6)取下樣本，載樣容器3空置管道內(nèi)，開始清洗工作，對(duì)管道氣路進(jìn)行清洗。清洗 完畢后，測(cè)試下一樣本。實(shí)例測(cè)試了四種樣本四特酒、白云邊、紅星二鍋頭、毛鋪純谷酒，每種重復(fù)測(cè)試6 次，共采集24個(gè)樣本，將每種樣本的4次測(cè)試數(shù)據(jù)(共16個(gè)樣本)作為標(biāo)準(zhǔn)樣本，數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)在蒸發(fā)特征庫中，將每種樣本的剩下2次(共8個(gè)樣本)作為的識(shí)別樣本。本發(fā)明中實(shí) 例的響應(yīng)曲線如圖4所示。通過數(shù)據(jù)處理模塊6對(duì)測(cè)試樣本的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，數(shù)據(jù)處理與 識(shí)別模塊63將各樣本的2次識(shí)別樣本與蒸發(fā)特征譜庫62中的數(shù)據(jù)信息對(duì)比，輸出識(shí)別結(jié) 果，有效地識(shí)別了各個(gè)樣本。本實(shí)例的識(shí)別結(jié)果為準(zhǔn)確有效的識(shí)別了四特酒、白云邊、紅星二鍋頭、毛鋪純谷酒4種白酒.
權(quán)利要求
一種基于氣味蒸發(fā)特征譜的嗅覺檢測(cè)方法，其步驟為第1步根據(jù)待測(cè)液體樣本成分設(shè)定待測(cè)液體樣本加熱溫度，所設(shè)加熱溫度為待測(cè)樣本主成分沸點(diǎn)溫度的正負(fù)100℃范圍內(nèi)；第2步用載樣容器裝取0.1～50ml的待測(cè)液體樣本，將裝有待測(cè)液體樣本的載樣容器加熱至設(shè)定的加熱溫度；第3步將載氣通入載樣容器中，帶出載樣容器中液體樣本所蒸發(fā)的氣味，直至液體樣本蒸發(fā)完全，從載氣通入載樣容器到液體樣本完全蒸發(fā)所耗費(fèi)的時(shí)間為測(cè)試時(shí)間，載氣流速為使液體樣本在設(shè)定的測(cè)試時(shí)間內(nèi)蒸發(fā)完全的最小速率；從載氣通入載樣容器到液體樣本完全蒸發(fā)這段過程中，采用氣體傳感器響應(yīng)蒸發(fā)氣味，獲取不同時(shí)刻下氣體傳感器的信號(hào)；第4步得到液體樣本蒸發(fā)過程中隨時(shí)間變化的氣體傳感器信號(hào)，即氣味蒸發(fā)特征譜后，存儲(chǔ)以形成不同樣本的氣味蒸發(fā)特征譜庫，測(cè)試并獲取新樣本的氣味蒸發(fā)特征譜后，通過模式識(shí)別將新樣本的氣味蒸發(fā)特征譜與氣味蒸發(fā)特征譜庫中的氣味蒸發(fā)特征譜進(jìn)行比較分析，以得到新樣本的類別與濃度信息。
2.一種基于氣味蒸發(fā)特征譜的嗅覺檢測(cè)系統(tǒng)，包括嗅覺檢測(cè)裝置(4)、信號(hào)采集電路 (5)和數(shù)據(jù)處理器(6)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括恒溫裝置(2)和載樣容器(3)，載樣容器 (3)和嗅覺檢測(cè)裝置(4)放置在恒溫裝置(2)內(nèi)；載樣容器(3)的一端通過管道與氣源(1)連接，另一端通過管道與嗅覺檢測(cè)裝置(4) 連接，在嗅覺檢測(cè)裝置(4)上設(shè)有排氣口(7)，嗅覺檢測(cè)裝置(4)內(nèi)的氣體傳感器通過信號(hào) 采集電路(5)與數(shù)據(jù)處理器(6)連接；載樣容器(3)包括主體(31)、入氣管(32)、出氣管(33)，主體(31)為漏斗狀，入氣管 (32)位于主體(31)上部，出氣管(33)位于主體(31)底部，在裝載液體樣本后，出氣管(33) 的出氣口高于待測(cè)液體樣本的液面高度。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種氣味檢測(cè)技術(shù)，涉及氣味樣品處理和嗅覺技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種基于氣味蒸發(fā)特征譜的嗅覺檢測(cè)方法及其系統(tǒng)。人工嗅覺技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各種氣味檢測(cè)領(lǐng)域。通過提高單傳感器對(duì)氣味的信息獲取量，就能大幅度提升嗅覺檢測(cè)能力。本發(fā)明利用液態(tài)樣本各成分所具有的不同蒸發(fā)特性，在有限體積液態(tài)樣本蒸發(fā)過程中，不同時(shí)刻蒸發(fā)所形成的氣味具有不同的氣體成分與含量，通過特定類型的氣體傳感器響應(yīng)不同時(shí)刻下蒸發(fā)所形成的氣味，獲取隨時(shí)間變化的傳感器信號(hào)，即氣味蒸發(fā)特征譜，來描述液體樣本蒸發(fā)特性，從而增加氣體傳感器所獲取氣味的信息，提高氣味分析的準(zhǔn)確性，在食品分析、安全檢測(cè)、醫(yī)療衛(wèi)生等方面都有很大的市場應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)G01N25/08GK101871898SQ20101023227
公開日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月23日
發(fā)明者周瓊, 張順平, 曾大文, 李華曜, 謝長生 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)