七氟丙烷滅火劑識別檢測方法
【專利摘要】本發明公開了一種七氟丙烷滅火劑識別檢測方法，該方法是采集標準樣品和待測樣品的近紅外光譜，然后通過二者的近紅外光譜波數為4115.3cm-1、4200.2cm-1、4281.2cm-1、4358.3cm-1、5704.4cm-1及5862.5cm-1的吸收峰對比，以此初步判定未知樣品是否為七氟丙烷滅火劑；然后選取特定的波數范圍，建立七氟丙烷滅火劑的檢驗模型，從而利用建立的模型對待測滅火劑樣品進行、準確的識別。本發明通過化學計量學的分析建模，實現了準確識別未知樣品是否為七氟丙烷滅火劑的目的，該方法操作簡便、分析迅速、分析成本低。
【專利說明】七氟丙院滅火劑識別檢測方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及消防領域，尤其涉及一種七氟丙烷滅火劑識別檢測方法。
【背景技術】
[0002] 多種滅火劑由于其對環境的破壞嚴重而被聯合國保護大氣臭氧層的條約限制使 用，開發既環保又高效安全的滅火劑成為世界各國面臨的問題。現有的滅火劑如七氟丙烷、 六氟丙烷在高溫下的分解產物都存在一定的腐蝕性和毒性，因此，開發利用新型的滅火劑 是非常必要的。
[0003] 七氟丙烷是一種新型的高效、安全、環保的滅火介質。其分子中含有溴元素和不飽 和烯烴，在滅火過程中可以切斷燃燒鏈反應；而當其釋放到環境中，所存在的雙鍵在光和大 氣中氫氧自由基的共同作用下，極容易分解，故不會進入臭氧層對其造成破壞，沒有溫室效 應；經毒性和腐蝕性測試結果知，該滅火劑在其滅火濃度范圍內，對人體無毒害，對電器設 備等無腐蝕性，符合環保的要求。但是，我國目前還沒有對七氟丙烷滅火劑快速檢測識別方 法。
【發明內容】
[0004] 本發明的主要目的在于提供一種七氟丙烷滅火劑識別檢測方法，旨在填充國內對 七氟丙烷滅火劑識別檢測方法的空白。
[0005] 為實現上述目的，本發明提供的一種七氟丙烷滅火劑識別檢測方法，包括以下步 驟：
[0006] 步驟一、測定待測樣品對波數范圍為4046cm-1?5998cm-1的近紅外光的吸收光譜、 吸收峰的波數及吸光度；
[0007]步驟二、檢測待測樣品在波數為 4115. 3CHT1 (±5CHT1)、4200. 2CHT1 (±5CHT1)、 4281. 2cm1 (±5cm〇、4358. 3cm1 (±5cm〇、5704. 4cm1 (±5cm〇、5862. 5cm1 (±5cm〇 處是 否均有明顯的吸收峰，如果沒有，則判定待測樣為非七氟丙烷滅火劑；如果有，則進入下一 步繼續檢測；
[0008] 步驟三、對待測樣品的吸收光譜進行二階求導預處理后，得到待測樣品的預處理 光譜，并根據該光譜在波數段為4003. 5CHT1?4512. 6CHT1和5673. 5CHT1?5916. 5CHT1對應 的導數值建立歐氏距離模型、相似系數模型或一致性檢驗模型；
[0009] 步驟四、將所述歐氏距離模型、相似系數模型或一致性檢驗模型的計算值與預設 的檢出限對比，當所述歐氏距離模型及所述相似系數模型計算出的值不小于預設的檢出 限，則判定待測樣品是否為七氟丙烷滅火劑，否則判定待測樣品為非七氟丙烷滅火劑；
[0010] 當所述一致性檢驗模型計算出的值小于預設的檢出限時，則判定待測樣品為七氟 丙烷滅火劑，否則判定待測樣品為非七氟丙烷滅火劑。
[0011] 優選地，所述歐式距離模型為：
【權利要求】
1. 一種七氟丙烷滅火劑識別檢測方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟一、測定待測樣品對波數范圍為4046cm-1?5998cm-1的近紅外光的吸收光譜、吸收 峰的波數及吸光度； 步驟二、檢測待測樣品在波數為 4115.βαιΓΗ?δαιΓ1)、4200.Ζα?ΓΗ?δαιΓ1)、 4281. 2cm1 (±5cm〇、4358· 3cm1 (±5cm〇、5704· 4cm1 (±5cm〇、5862· 5cm1 (±5cm〇 處是 否均有明顯的吸收峰，如果沒有，則判定待測樣為非七氟丙烷滅火劑；如果有，則進入下一 步繼續檢測； 步驟三、對待測樣品的吸收光譜進行二階求導預處理后，得到待測樣品的預處理光譜， 并根據該光譜在波數段為4003. 5CHT1?4512. 6CHT1和5673. 5CHT1?5916. 5CHT1對應的導 數值建立歐氏距離模型、相似系數模型或一致性檢驗模型； 步驟四、將所述歐氏距離模型、相似系數模型或一致性檢驗模型的計算值與預設的檢 出限對比，當所述歐氏距離模型及所述相似系數模型計算出的值不小于預設的檢出限，則 判定待測樣品是否為七氟丙烷滅火劑，否則判定待測樣品為非七氟丙烷滅火劑； 當所述一致性檢驗模型計算出的值小于預設的檢出限時，則判定待測樣品為七氟丙烷 滅火劑，否則判定待測樣品為非七氟丙烷滅火劑。
2. 如權利要求1所述的七氟丙烷滅火劑識別檢測方法，其特征在于，所述歐式距離模 型為：
其中，i為[1，+…）內的自然數，Xi為步驟三中的波數段中第i個波數對應的導數值，Si為步驟三中七氟丙烷在所述波數段中第i個波數對應的導數值； 定義Xi= 〇時對應的歐式距離值取最大值D 定義xi=s1時，對應的歐式距離值取 最小值DminJfDmax和Dmin等比線性轉化為0?100之間的匹配值，如果計算出來的匹配值 不小于檢出限95時，則判定待測樣品為七氟丙烷滅火劑，否則判定為非七氟丙烷滅火劑。
3. 如權利要求1所述的七氟丙烷滅火劑識別檢測方法，其特征在于，所述相似系數模 型為：
其中，Re[-i，i]，ie[1，+?）內的自然數，Xi為步驟三中的波數段中第i個波數位 置對應的導數值，Si為七氟丙烷的原始光譜進行二階求導預處理后的光譜在所述波數段中 第i個波數對應的導數值，f為待測樣品在所述波數段中的導數值的平均值；t為七氟丙烷 的原始光譜進行二階求導預處理后的光譜在所述波數段中的導數值的平均值； 當Re[-1，〇]時，表示待測樣品與七氟丙烷的近紅外光譜相似度為〇%，當Re(〇, 1] 時，表示待測樣品與七氟丙烷的近紅外光譜相似度為R〇e(0%?100% ]之間對應的百分 t匕，當Rtl不小于檢出限95%時，則判定待測樣品為七氟丙烷滅火劑，否則判定為非七氟丙烷 滅火劑。
4. 如權利要求1所述的七氟丙烷滅火劑識別檢測方法，其特征在于，所述一致性檢驗 模型為：
其中，ie[1，+…）內的自然數，^為步驟三中的所述波數段中第i個波數位置對應 的導數值，七氟丙烷在所述波數段中的第i個波數位置多次測定的導數值平均值為，標準 偏差為〇 ; 當CIi小于檢出限3時，則判定待測樣品為七氟丙烷滅火劑，否則判定為非七氟丙烷滅 火劑。
5. 如權利要1所述的七氟丙烷滅火劑識別檢測方法，其特征在于，該方法在步驟一之 前還包括步驟四：測定七氟丙烷的標準樣品對波數范圍為4046CHT1?5998CHT1的近紅外光 的吸收光譜和吸收峰的波數。
6. 如權利要求5所述的七氟丙烷滅火劑識別檢測方法，其特征在于，所述七氟丙烷的 標準樣品純度大于99. 6%。
7. 如權利要求1所述的七氟丙烷滅火劑識別檢測方法，其特征在于，在對待測樣品的 吸收光譜進行二階求導預處理包括：對待測樣品的原始光譜進行標準正態變量變換和五點 平滑、五點差分寬度的二階求導。
8. 如權利要求1至7任一項所述的七氟丙烷滅火劑識別檢測方法，其特征在于，對七氟 丙烷的標準樣品或待測樣品的近紅外光譜的采集是在恒溫條件下將待測樣品以液態存儲 于石英玻璃管中，將石英玻璃管放置于近紅外設備的透射附件上進行光譜采集的。
9. 如權利要求1至7任一項所述的七氟丙烷滅火劑識別檢測方法，其特征在于，對同一 個七氟丙烷的標準樣品或同一個待測樣品的近紅外光譜的采集至少重復三次，且每次連續 采集五張光譜，其中，七氟丙烷的標準樣品的所有光譜經過平均化后轉化成一條光譜，該光 譜代表七氟丙烷的標準樣品的光譜；待測樣品的所有光譜經過平均化后轉化成一條光譜， 該光譜代表待測樣本的光譜。
【文檔編號】G01N21/359GK104458649SQ201410815441
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月23日 優先權日:2014年12月23日
【發明者】薛崗, 宋文琦, 賈靜, 陳景坤, 韓楊, 許春元 申請人:深圳因特安全技術有限公司, 公安部天津消防研究所