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七氟丙烷灭火剂识别检测方法
【专利摘要】本发明公开了一种七氟丙烷灭火剂识别检测方法，该方法是采集标准样品和待测样品的近红外光谱，然后通过二者的近红外光谱波数为4115.3cm-1、4200.2cm-1、4281.2cm-1、4358.3cm-1、5704.4cm-1及5862.5cm-1的吸收峰对比，以此初步判定未知样品是否为七氟丙烷灭火剂；然后选取特定的波数范围，建立七氟丙烷灭火剂的检验模型，从而利用建立的模型对待测灭火剂样品进行、准确的识别。本发明通过化学计量学的分析建模，实现了准确识别未知样品是否为七氟丙烷灭火剂的目的，该方法操作简便、分析迅速、分析成本低。
【专利说明】七氟丙院灭火剂识别检测方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及消防领域，尤其涉及一种七氟丙烷灭火剂识别检测方法。

【背景技术】
[0002] 多种灭火剂由于其对环境的破坏严重而被联合国保护大气臭氧层的条约限制使 用，开发既环保又高效安全的灭火剂成为世界各国面临的问题。现有的灭火剂如七氟丙烷、 六氟丙烷在高温下的分解产物都存在一定的腐蚀性和毒性，因此，开发利用新型的灭火剂 是非常必要的。
[0003] 七氟丙烷是一种新型的高效、安全、环保的灭火介质。其分子中含有溴元素和不饱 和烯烃，在灭火过程中可以切断燃烧链反应；而当其释放到环境中，所存在的双键在光和大 气中氢氧自由基的共同作用下，极容易分解，故不会进入臭氧层对其造成破坏，没有温室效 应；经毒性和腐蚀性测试结果知，该灭火剂在其灭火浓度范围内，对人体无毒害，对电器设 备等无腐蚀性，符合环保的要求。但是，我国目前还没有对七氟丙烷灭火剂快速检测识别方 法。


【发明内容】

[0004] 本发明的主要目的在于提供一种七氟丙烷灭火剂识别检测方法，旨在填充国内对 七氟丙烷灭火剂识别检测方法的空白。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供的一种七氟丙烷灭火剂识别检测方法，包括以下步 骤：
[0006] 步骤一、测定待测样品对波数范围为4046cm-1?5998cm-1的近红外光的吸收光谱、 吸收峰的波数及吸光度；
[0007]步骤二、检测待测样品在波数为 4115. 3CHT1 (±5CHT1)、4200. 2CHT1 (±5CHT1)、 4281. 2cm1 (±5cm〇、4358. 3cm1 (±5cm〇、5704. 4cm1 (±5cm〇、5862. 5cm1 (±5cm〇 处是 否均有明显的吸收峰，如果没有，则判定待测样为非七氟丙烷灭火剂；如果有，则进入下一 步继续检测；
[0008] 步骤三、对待测样品的吸收光谱进行二阶求导预处理后，得到待测样品的预处理 光谱，并根据该光谱在波数段为4003. 5CHT1?4512. 6CHT1和5673. 5CHT1?5916. 5CHT1对应 的导数值建立欧氏距离模型、相似系数模型或一致性检验模型；
[0009] 步骤四、将所述欧氏距离模型、相似系数模型或一致性检验模型的计算值与预设 的检出限对比，当所述欧氏距离模型及所述相似系数模型计算出的值不小于预设的检出 限，则判定待测样品是否为七氟丙烷灭火剂，否则判定待测样品为非七氟丙烷灭火剂；
[0010] 当所述一致性检验模型计算出的值小于预设的检出限时，则判定待测样品为七氟 丙烷灭火剂，否则判定待测样品为非七氟丙烷灭火剂。
[0011] 优选地，所述欧式距离模型为：

【权利要求】
1. 一种七氟丙烷灭火剂识别检测方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一、测定待测样品对波数范围为4046cm-1?5998cm-1的近红外光的吸收光谱、吸收 峰的波数及吸光度； 步骤二、检测待测样品在波数为 4115.βαιΓΗ?δαιΓ1)、4200.Ζα?ΓΗ?δαιΓ1)、 4281. 2cm1 (±5cm〇、4358· 3cm1 (±5cm〇、5704· 4cm1 (±5cm〇、5862· 5cm1 (±5cm〇 处是 否均有明显的吸收峰，如果没有，则判定待测样为非七氟丙烷灭火剂；如果有，则进入下一 步继续检测； 步骤三、对待测样品的吸收光谱进行二阶求导预处理后，得到待测样品的预处理光谱， 并根据该光谱在波数段为4003. 5CHT1?4512. 6CHT1和5673. 5CHT1?5916. 5CHT1对应的导 数值建立欧氏距离模型、相似系数模型或一致性检验模型； 步骤四、将所述欧氏距离模型、相似系数模型或一致性检验模型的计算值与预设的检 出限对比，当所述欧氏距离模型及所述相似系数模型计算出的值不小于预设的检出限，则 判定待测样品是否为七氟丙烷灭火剂，否则判定待测样品为非七氟丙烷灭火剂； 当所述一致性检验模型计算出的值小于预设的检出限时，则判定待测样品为七氟丙烷 灭火剂，否则判定待测样品为非七氟丙烷灭火剂。
2. 如权利要求1所述的七氟丙烷灭火剂识别检测方法，其特征在于，所述欧式距离模 型为：
其中，i为[1，+…）内的自然数，Xi为步骤三中的波数段中第i个波数对应的导数值，Si为步骤三中七氟丙烷在所述波数段中第i个波数对应的导数值； 定义Xi= 〇时对应的欧式距离值取最大值D 定义xi=s1时，对应的欧式距离值取 最小值DminJfDmax和Dmin等比线性转化为0?100之间的匹配值，如果计算出来的匹配值 不小于检出限95时，则判定待测样品为七氟丙烷灭火剂，否则判定为非七氟丙烷灭火剂。
3. 如权利要求1所述的七氟丙烷灭火剂识别检测方法，其特征在于，所述相似系数模 型为：
其中，Re[-i，i]，ie[1，+?）内的自然数，Xi为步骤三中的波数段中第i个波数位 置对应的导数值，Si为七氟丙烷的原始光谱进行二阶求导预处理后的光谱在所述波数段中 第i个波数对应的导数值，f为待测样品在所述波数段中的导数值的平均值；t为七氟丙烷 的原始光谱进行二阶求导预处理后的光谱在所述波数段中的导数值的平均值； 当Re[-1，〇]时，表示待测样品与七氟丙烷的近红外光谱相似度为〇%，当Re(〇, 1] 时，表示待测样品与七氟丙烷的近红外光谱相似度为R〇e(0%?100% ]之间对应的百分 t匕，当Rtl不小于检出限95%时，则判定待测样品为七氟丙烷灭火剂，否则判定为非七氟丙烷 灭火剂。
4. 如权利要求1所述的七氟丙烷灭火剂识别检测方法，其特征在于，所述一致性检验 模型为：
其中，ie[1，+…）内的自然数，^为步骤三中的所述波数段中第i个波数位置对应 的导数值，七氟丙烷在所述波数段中的第i个波数位置多次测定的导数值平均值为，标准 偏差为〇 ; 当CIi小于检出限3时，则判定待测样品为七氟丙烷灭火剂，否则判定为非七氟丙烷灭 火剂。
5. 如权利要1所述的七氟丙烷灭火剂识别检测方法，其特征在于，该方法在步骤一之 前还包括步骤四：测定七氟丙烷的标准样品对波数范围为4046CHT1?5998CHT1的近红外光 的吸收光谱和吸收峰的波数。
6. 如权利要求5所述的七氟丙烷灭火剂识别检测方法，其特征在于，所述七氟丙烷的 标准样品纯度大于99. 6%。
7. 如权利要求1所述的七氟丙烷灭火剂识别检测方法，其特征在于，在对待测样品的 吸收光谱进行二阶求导预处理包括：对待测样品的原始光谱进行标准正态变量变换和五点 平滑、五点差分宽度的二阶求导。
8. 如权利要求1至7任一项所述的七氟丙烷灭火剂识别检测方法，其特征在于，对七氟 丙烷的标准样品或待测样品的近红外光谱的采集是在恒温条件下将待测样品以液态存储 于石英玻璃管中，将石英玻璃管放置于近红外设备的透射附件上进行光谱采集的。
9. 如权利要求1至7任一项所述的七氟丙烷灭火剂识别检测方法，其特征在于，对同一 个七氟丙烷的标准样品或同一个待测样品的近红外光谱的采集至少重复三次，且每次连续 采集五张光谱，其中，七氟丙烷的标准样品的所有光谱经过平均化后转化成一条光谱，该光 谱代表七氟丙烷的标准样品的光谱；待测样品的所有光谱经过平均化后转化成一条光谱， 该光谱代表待测样本的光谱。
【文档编号】G01N21/359GK104458649SQ201410815441
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月23日 优先权日:2014年12月23日
【发明者】薛岗, 宋文琦, 贾静, 陈景坤, 韩杨, 许春元 申请人:深圳因特安全技术有限公司, 公安部天津消防研究所