详情

原文传递一种可先天识别和后天训练的电子鼻技术及其应用

专利名称：	一种可先天识别和后天训练的电子鼻技术及其应用
摘要：	本发明属于气味分析检测领域，并具体公开了一种可先天识别和后天训练的电子鼻技术及其应用。该技术包括：根据待测气体中标识性气体的动力学分子尺寸，确定气体传感阵列中气体过滤模块的孔径，然后将待测气体通入该气体传感阵列；进入无导师模式，分别对每个气体传感阵列采集到的信号进行无导师模式识别，判断不同分子尺寸对应的标识性气体的浓度；进入有导师模式，将后天训练建立的信号与样本特征的模式识别映射关系作为数据库，输入气体传感阵列采集到的全部信号，即可获得待测气体的特征。本发明基于分子筛效应梯度分离不同尺寸的气体分子，以在分子尺寸上对气体响应信号进行谱学展开，实现复杂气氛的多组分气体检测，提升电子鼻技术的选择性。
专利类型：	发明专利
申请人：	华中科技大学
发明人：	张顺平;李翊玮;来振利
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T21:00:00+0805
申请号：	CN201911357258.6
公开号：	CN111044683A
代理机构：	华中科技大学专利中心
代理人：	李智;孔娜
分类号：	G01N33/00;G;G01;G01N;G01N33;G01N33/00
申请人地址：	430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号
主权项：	1.一种可先天识别和后天训练的电子鼻技术，其特征在于，该电子鼻技术包括如下步骤： S1根据待测气体中标识性气体的动力学分子尺寸，确定气体传感阵列中气体过滤模块的孔径，然后将所述待测气体通入该气体传感阵列，以此将所述待测气体根据分子尺寸进行分离和识别； S2首先进入无导师模式，分别对每个所述气体传感阵列采集到的信号进行无导师模式识别，判断不同分子尺寸对应的标识性气体的浓度，以此通过先天识别的方式获得所述待测气体的识别结果； S3最后进入有导师模式，将后天训练建立的信号与样本特征的模式识别映射关系作为数据库，输入所述气体传感阵列采集到的全部信号，即可获得所述待测气体的特征，以此通过后天训练的方式获得所述待测气体的识别结果。 2.如权利要求1所述的可先天识别和后天训练的电子鼻技术，其特征在于，所述步骤S1中，若所述标识性气体的动力学分子尺寸Di(i＝1,2,…,n,n≥1)的关系为D1＜D2＜…Dn，则所述气体过滤模块的孔径Ki(i＝1,2,…,n+1，n≥1)的关系为K1＜D1＜K2＜D2＜…＜Dn＜Kn+1，其中Di为第i个分子尺寸，Ki为第i个气体过滤模块的孔径。 3.如权利要求1所述的可先天识别和后天训练的电子鼻技术，其特征在于，所述步骤S1中，所述气体传感阵列的种类为一种或多种。 4.如权利要求1～3任一项所述的可先天识别和后天训练的电子鼻技术，其特征在于，所述步骤S2中，所述无导师模式识别优选采用聚类分析方法进行识别。 5.一种如权利要求1～4任一项所述的可先天识别和后天训练的电子鼻技术在烟草检测中的应用，其特征在于，具体包括如下步骤： S1将烟草霉变产生的挥发性气体或烟虫生理代谢产生的挥发性气体作为标识性气体，并根据所述标识性气体的动力学分子尺寸确定所述气体过滤模块的孔径，以此获得相应的气体传感阵列，然后将待测烟草产生的挥发性气体通入所述气体传感阵列； S2首先进入无导师模式，分别对每个所述气体传感阵列采集到的信号进行无导师模式识别，判断不同分子尺寸对应的标识性气体的浓度，以此确定所述待测烟草的霉变程度或烟虫危害程度； S3最后进入有导师模式，将后天训练建立的信号与烟草特征的模式识别映射关系作为数据库，输入所述气体传感阵列采集到的全部信号，即可获得所述待测烟草的特征，以此通过后天训练的方式对所述待测烟草进行鉴定。 6.如权利要求5所述的可先天识别和后天训练的电子鼻技术在烟草检测中的应用，其特征在于，所述步骤S1中，烟草霉变产生的挥发性气体包括1-辛烯-3-醇、2-戊酮和2-甲基-1-丁醇。 7.如权利要求5所述的可先天识别和后天训练的电子鼻技术在烟草检测中的应用，其特征在于，所述步骤S3中，所述烟草特征包括烟草醇化程度、烟草产地、烟草等级或烟草真伪。 8.如权利要求5～7任一项所述的可先天识别和后天训练的电子鼻技术在烟草检测中的应用，其特征在于，所述步骤S3中，建立所述数据库包括如下子步骤： S31将不同特征的烟草作为标准样品，并将所述标准样品产生的挥发性气体通入所述气体传感阵列； S32根据所述传感阵列采集到的信号与其特征建立模式识别映射关系，以此获得所述数据库。
所属类别：	发明专利