本文關(guān)鍵詞：氣相色譜工作站數(shù)據(jù)采集及分析軟件的研究與實現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：氣相色譜工作站數(shù)據(jù)采集及分析軟件是一套基于氣相色譜(GC)分析法的軟件。其硬件結(jié)構(gòu)已趨于穩(wěn)定,但是與其配套的軟件功能及性能依然存在較大的提升和改進空間。對色譜分析支持的好壞,會直接影響一款氣相色譜分析儀器在國內(nèi)外市場的認可度。因此,迫切需要色譜分析軟件更具競爭力,能夠同時在多個方面改善用戶的日常使用體驗、提高分析的響應(yīng)速度和結(jié)果精確度。比如更大程度減少人工干預(yù)的可能性、高復(fù)用及再現(xiàn)的批量任務(wù)處理模式以提高色譜分析效率,優(yōu)化分析流程改善繁瑣的重復(fù)操作,更接近國外領(lǐng)先企業(yè)的產(chǎn)品,最終提升色譜分析結(jié)果準確度和精度等。論文工作主要包括:(1)明確論文的研究意義,深入調(diào)查國內(nèi)外色譜分析軟件領(lǐng)域中存在的問題,并對色譜分析儀器的硬件架構(gòu)及分析原理仔細研究,總結(jié)當前存在的技術(shù)難點及挑戰(zhàn),色譜分析過程中確定自動積分的峰參數(shù)會最終影響定量計算結(jié)果的準確性。(2)利用自主研發(fā)的數(shù)據(jù)采集板和Windows多線程及串口通信技術(shù),自定義通信協(xié)議幀的結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了非阻塞式、實時高效且有容錯能力的數(shù)據(jù)通信機制,可保證氣相色譜實時數(shù)據(jù)的有效采集作業(yè)。并在此基礎(chǔ)上擴展了協(xié)議幀結(jié)構(gòu),實現(xiàn)軟件對儀器溫度升溫或恒溫控制的能力,借此解放應(yīng)用操作人員對儀器溫度條件的人為監(jiān)視及頻繁的溫度調(diào)節(jié)管理操作。(3)通過研究6種經(jīng)典濾波算法的實現(xiàn)及性能指標數(shù)據(jù)的比對,制定最適的色譜濾波策略,在波形不失真的前提下實際提高濾波效果。(4)分析現(xiàn)存的3種常規(guī)識別算法中仍舊存在的問題,同時提出一種基于時域分析加入導(dǎo)數(shù)過濾機制可提高精度的改進型色譜譜峰識別的新算法。該算法避免依賴色譜峰特性尋峰,減少人工干預(yù)的同時,可降低識別的遺漏率和誤判率,提高譜峰識別準確度,具備對各類色譜峰類型識別的普適性。(5)設(shè)計并實現(xiàn)了一套已被國內(nèi)外市場認可的氣相色譜工作站軟件。論文對該軟件進行可用性、性能等方面的測試,并通過實際分析案例來測試了整個色譜分析流程,結(jié)果表明軟件的正確性、可靠性。
【關(guān)鍵詞】：氣相色譜 色譜分析 濾波策略 譜峰識別算法
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH833;TP274.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 1 緒論11-20
• 1.1 研究背景與意義11-12
• 1.2 目前存在的問題12-13
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-17
• 1.4 研究內(nèi)容與取得的成果17-19
• 1.4.1 論文的主要工作17-18
• 1.4.2 論文的關(guān)鍵技術(shù)18
• 1.4.3 論文取得的成果18-19
• 1.4.4 創(chuàng)新點19
• 1.5 論文結(jié)構(gòu)19-20
• 2 氣相色譜技術(shù)的研究分析20-29
• 2.1 氣相色譜基本工作原理20-21
• 2.2 氣相色譜儀硬件架構(gòu)21-23
• 2.2.1 氣路系統(tǒng)21-22
• 2.2.2 進樣系統(tǒng)22
• 2.2.3 分離系統(tǒng)22-23
• 2.2.4 檢測系統(tǒng)23
• 2.2.5 分析系統(tǒng)23
• 2.3 色譜分析原理簡介23-27
• 2.3.1 色譜曲線24-25
• 2.3.2 定性分析25
• 2.3.3 定量分析25-27
• 2.4 色譜工作站存在的問題27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 3 氣相色譜工作站軟件的設(shè)計29-41
• 3.1 氣相色譜工作站軟件需求分析29-31
• 3.2 軟件系統(tǒng)的通信設(shè)計31-39
• 3.2.1 實時數(shù)據(jù)采集31-33
• 3.2.2 數(shù)據(jù)幀定義33-34
• 3.2.3 通信流程控制34-37
• 3.2.4 儀器參數(shù)及升溫控制37-39
• 3.3 實時譜圖動態(tài)渲染顯示39-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 4 濾波算法的設(shè)計與實現(xiàn)41-60
• 4.1 經(jīng)典濾波算法的選型41-48
• 4.1.1 算術(shù)平均法41-42
• 4.1.2 移動平均法42
• 4.1.3 多項式平滑濾波法42-44
• 4.1.4 中值濾波44
• 4.1.5 離散傅里葉變換濾波法44-46
• 4.1.6 小波濾波46-48
• 4.2 各種濾波法在Matlab中的實現(xiàn)48-56
• 4.2.1 移動平均濾波的實現(xiàn)49-51
• 4.2.2 多項式平滑濾濾波的實現(xiàn)51-52
• 4.2.3 中值濾波的實現(xiàn)52-53
• 4.2.4 離散傅里葉變換濾波的實現(xiàn)53-55
• 4.2.5 小波濾波的實現(xiàn)55-56
• 4.3 色譜濾波方法選型56-57
• 4.4 濾波方法在本系統(tǒng)中的實現(xiàn)57-59
• 4.4.1 濾波策略的設(shè)計模式57-58
• 4.4.2 程序?qū)崿F(xiàn)濾波效果58-59
• 4.5 本章小結(jié)59-60
• 5 色譜信號的分析與處理60-75
• 5.1 積分程序61-62
• 5.2 色譜峰識別算法的設(shè)計62-66
• 5.2.1 色譜峰類型62
• 5.2.2 傳統(tǒng)的譜峰識別算法62-63
• 5.2.3 改進的譜峰識別算法63-64
• 5.2.4 輔助數(shù)據(jù)預(yù)處理64-66
• 5.3 色譜峰識別算法的實現(xiàn)66-71
• 5.3.1 門限閥值δ和導(dǎo)數(shù)過濾器的確定67
• 5.3.2 峰起點、前拐點的判定67-69
• 5.3.3 波峰點、后拐點的的判定69
• 5.3.4 峰終點、重疊峰谷點的判定69-71
• 5.4 色譜峰識別算法的程序?qū)崿F(xiàn)流程圖71
• 5.5 重疊峰解析處理71-73
• 5.6 基線校正73
• 5.7 積分結(jié)果對比實驗73-74
• 5.8 本章小結(jié)74-75
• 6 色譜工作站軟件的測試與驗證75-86
• 6.1 系統(tǒng)的部署75-76
• 6.2 軟件的可用性測試76-80
• 6.3 軟件的性能測試80-82
• 6.4 現(xiàn)場實際應(yīng)用82-85
• 6.5 本章小結(jié)85-86
• 7 總結(jié)與展望86-88
• 7.1 工作總結(jié)86-87
• 7.2 進一步工作87-88
• 參考文獻88-90
• 致謝90

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 蔡天凈;唐瀚;;Savitzky-Golay平滑濾波器的最小二乘擬合原理綜述[J];數(shù)字通信;2011年01期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 吳雪雁;基于UML的N2010色譜數(shù)據(jù)處理軟件設(shè)計和實現(xiàn)[D];浙江大學(xué);2003年

  本文關(guān)鍵詞：氣相色譜工作站數(shù)據(jù)采集及分析軟件的研究與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：332768