電感耦合等離子質(zhì)譜上位機軟件開發(fā)與設(shè)計.pdf

1、隨著近代工業(yè)的發(fā)展，環(huán)境問題、食品安全問題和醫(yī)藥衛(wèi)生等問題得到了人們的廣泛關(guān)注，人們開始在意自己所處的環(huán)境和日常食品是否會給身體帶來危害，因此需要清楚地知道自己所處的環(huán)境，食用的食品以及水質(zhì)中都含有什么物質(zhì)以及這些物質(zhì)的含量是否超標。由于這些問題亟待解決，最近十幾年來元素分析技術(shù)得到了快速的發(fā)展。如今大多數(shù)公司使用的元素分析技術(shù)是光譜和色譜技術(shù)，這些技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟并得到了很多分析儀器公司的廣泛使用，由于光譜色譜檢測待測元素和測量待測元

2、素含量時閥值太高，最多只能檢測到微克級別，而且需要的樣品量比較大，對于核工業(yè)、水質(zhì)重金屬和地質(zhì)中某些極為稀有元素的含量的檢測顯然已經(jīng)不能滿足要求。ICP-MS（電感耦合等離子質(zhì)譜）測量元素含量時檢測的閥值很低，能夠達到納克級別，而且靈敏度極好。然而現(xiàn)在的市場上所用的ICP-MS技術(shù)在測量元素含量時對信號進行去噪處理采用的算法一般分為多點滑動平均法和差分法。多點滑動平均法對于周期性信號有效性較高，但是待處理數(shù)據(jù)中存在較大誤差大的點或者錯誤

3、的點，多點滑動平均法會將錯誤的值計算到平均值中，影響測量結(jié)果；差分法采用的閾值具有不穩(wěn)健性，剔除粗大誤差點的效果不可靠。為了解決上述問題，本文做了如下工作：第一，使用自適應去噪處理算法，有效的去除了信號中的粗大誤差點；第二，使用形態(tài)學濾波算法和凸包算法對圖譜進行平滑濾波和基線校正，有效的提取有用的信號；第三，使用最小二乘法進行譜圖擬合，這樣可以精確的測得元素的含量。元素精準度的提高在核工業(yè)、地質(zhì)稀有元素的檢測等領(lǐng)域具有重大的意義。

4、>　　本文主要完成了ICP-MS上位機軟件的開發(fā)。首先介紹了上位機系統(tǒng)設(shè)計方案。接著詳細介紹了該上位機系統(tǒng)的設(shè)計過程和具體細節(jié)，包括如下幾個模塊：參數(shù)設(shè)置模塊，完成上位機和下位機之間進行通信的必要的參數(shù)設(shè)置；通信模塊，采用RS232通信，實現(xiàn)了上位機和下位機之間的通信；數(shù)據(jù)采集模塊對下位機的數(shù)據(jù)進行采集并對采集的數(shù)據(jù)進行CRC校驗；數(shù)據(jù)分析和處理模塊，實現(xiàn)了從下位機采集的數(shù)據(jù)進行分析和去噪處理，進一步提高了元素含量測定的精準度；繪圖模塊