本发明涉及xrf,具体为一种xrf土壤重金属元素分析系统。
背景技术:
1、利用初级x射线光子或其他微观离子激发待测物质中的原子,使之产生荧光(次级x射线)而进行物质成分分析和化学态研究的方法;按激发、色散和探测方法的不同,分为x射线光谱法(波长色散)和x射线能谱法(能量色散);
2、公开号为cn115112699a的申请提供了一种xrf土壤重金属元素定量分析方法,属于x射线荧光光谱分析领域。该方法首先利用小波变换对得到的x荧光光谱样品进行去噪,同时基于非对称加权惩罚最小二乘法(arpls)进行背景扣除;再通过提取出重金属元素的特征峰以及相关基体效应、谱线干扰的元素的特征峰信息,进行康普顿归一化处理得到其组分信息;通过cars算法构建了不同重金属元素的特征组分信息选取模型;最后采用粒子群算法(pso)优化的svr分别建立了基于特征组分的土壤重金属定量反演模型,并将cars算法选出的特征组分作为输入,待分析重金属元素的实际含量作为输出,实现土壤重金属元素的准确定量分析。
3、针对于采用xrf对土壤重金属元素进行分析时,基于对应土壤的反射情况,来识别对应土壤内所包含的相关重金属元素,但某些区域,存在属性相差较大的相关重金属元素时,会导致其对应的次级反射线出现偏差,导致数据的准度出现问题,导致土壤重金属元素的分析效果变差。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本发明提供了一种xrf土壤重金属元素分析系统,解决了存在属性相差较大的相关重金属元素时,会导致其对应的次级反射线出现偏差的问题。
2、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种xrf土壤重金属元素分析系统,包括:
3、数据检验端,基于检测过程中所产生的反射光线数据,确定其发射器的发射角度数据以及接收其所接收到的接收角度数据,来确定对应反射线的所属反射晶体,确定其不同区域的波长范围,包括:
4、设定检验方向以及检验路线,其中检验方向以及检验路线均由操作人员提前拟定,控制发射器对土壤测试品进行依次测试;
5、基于发射器所发射x射线的具体发射方向,确定其与测试品的交叉点,确定其发射x射线与测试品之间的角度值a1,基于角度值a1构建一组与发射x射线镜像的一次反射线,其一次反射线与测试品之间的夹角也为a1,且一次反射线的初始点位交叉点;
6、基于接收器所接收的二次反射线,基于接收角度,锁定二次反射线的来源方向,并以此来源方向对二次反射线进行反向延长,确定一次反射线与反向延长的二次反射线的交点,并确定此交点的所属晶体,确定其对应区域的所属波长范围;
7、样品标定端,在测试品完全检验完毕后,基于不同区域的不同波长范围,对不同区域进行划分并标定,将属于同类波长范围的相关区域标定为同类区,并将标定处理后的样品分区图传输至重合区锁定端内;
8、重合区锁定端,基于标定处理后的样品分区图,确定相同区域是否存在多重标定,并将此相同区域标定为异常区域,若存在,则执行处理中心,对此类异常区域进行再次分析处理,若不存在,则直接将此样品分区图进行展示;
9、处理中心,对所确定的异常区域进行分析处理,优先确定其异常区域所产生的次级x射线是否存在规律波形,再确定其对应次级x射线的波形走向,来确定其对应次级x射线的所属范围,具体执行端包括:
10、规律波分析单元,基于反射光线数据确定对应接收器接收到本异常区域的次级x射线数据,确定其次级x射线的相关波形,对此相关波形进行分析,判定其相关波形内是否存在规律波形,包括:
11、确定相关波形所出现的若干个关联凸点,其关联凸点的前后线段走势相反,且相关波形的初始点为第一组关联凸点;
12、在相关波形内对所确定的若干个关联凸点进行依次标定,按照波形的具体延伸方向,确定第一组关联凸点与第三组关联凸点之间的线段作为基准线段,识别本基准线段后续是否存在重合线段:
13、若存在,则将本基准线段标定为规律波形,并按照此规律波形,生成其完整的规律波形图;
14、若未存在,则以第三组关联凸点至第五组关联凸点之间的线段作为基准线段;
15、并按照同样的方式,识别后续是否存在与基准线段完全重合的重合线段,若存在则确定其对应的规律波形图,若未存在,则以第五组关联凸点往后依次延伸处理,直至确定对应的规律波形图时停止,并将所确定的规律波形图传输至波长确定单元内,若一直未存在规律波形,则将此相关波形直接传输至波长赋值分析单元内;
16、所述波长确定单元,基于所确定的规律波形图,识别其规律波形图的波长,随机确定其对应规律波形图的一组点位,确定其后续与本点位完全重合的第一组点位,记录二者点位之间的长度值,将此长度值标定为本规律波形图的波长,按照原始判定过程中所确定的波长范围,确定本异常区域的所属分区,并进行重新标定。
17、波长赋值分析单元,基于相关波形的内部波形走向,来确定其相关波形段之间所产生的波点间距,基于若干个波点间距的数值变化,进行赋值,再基于本相关波形所产生的赋值序列,来确定本相关波形的波长,并重新确定所属分区;包括:
18、对相关波形内所确定的关联凸点进行再度确认,将位置排序属于偶数的关联凸点标定为待处理凸点,从前至后依次确定相邻待处理凸点之间的波点水平间距ji,其中i代表不同的待处理凸点之间的线段,依据水平间距ji的先后关系对若干组ji进行排序,生成间距排序序列;
19、依据间距排序序列内不同位置处的ji数值进行赋值,当连续出现的后一位ji大于前一位ji时,则赋值1,当连续出现的后一位ji小于前一位ji时,则赋值0,若二者不同位置所对应的ji相等,则赋值2,依据赋值规则,确定本间距排序序列的赋值序列;
20、基于所确定的赋值序列,识别数值0和数值1的占比,若数值0占比最大,从相关波形内确定水平间距ji最大的一组数值,作为本相关波形的波长,按照原始判定过程中所确定的波长范围,确定本异常区域的所属分区,并进行重新标定;
21、若数值1占比最大,则与数值0的确定方式相反,从相关波形内确定水平间距ji最小的一组数值,作为本相关波形的波长,按照原始判定过程中所确定的波长范围,确定本异常区域的所属分区,并进行重新标定;
22、若数值0与数值1占比相同,则直接生成错误信号,展示于外部显示端内,由操作人员介入,处理并识别本相关波形的波长。
23、本发明提供了一种xrf土壤重金属元素分析系统。与现有技术相比具备以下有益效果:
24、本发明通过设置不同的晶体层,对不同波长的反射x射线进行分类,对土壤内不同的重金属区域进行划分并且标定,此类分类处理方式,更为便捷且处理效率较高,能达到更好的土壤重金属分类效果;
25、后续,针对于存在重复标定的异常区域,优先对此类异常区域所产生的次级x射线进行分析,确定其对应射线波形内是否存在规律波形,基于规律波形的相关变化,来确定对应的波长,确定其所属分区,若未出现规律波形,则对此波形的变化情况进行分析,确定本异常区域最大占比的相关重金属所产生的对应波形,从而确定对应的波长,来确定最终的所属分区,保障其重金属的整体元素分析效果,确保精准度,以此达到更好的处理效果。
1.一种xrf土壤重金属元素分析系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种xrf土壤重金属元素分析系统,其特征在于,所述数据检验端,确定其不同区域的波长范围的具体方式包括:
3.根据权利要求1所述的一种xrf土壤重金属元素分析系统,其特征在于,所述规律波分析单元,判定其相关波形是否存在规律波形的具体方式包括:
4.根据权利要求3所述的一种xrf土壤重金属元素分析系统,其特征在于,所述波长确定单元,基于所确定的规律波形图,识别其规律波形图的波长,随机确定其对应规律波形图的一组点位,确定其后续与本点位完全重合的第一组点位,记录二者点位之间的长度值,将此长度值标定为本规律波形图的波长,按照原始判定过程中所确定的波长范围,确定本异常区域的所属分区,并进行重新标定。
5.根据权利要求3所述的一种xrf土壤重金属元素分析系统,其特征在于,所述波长赋值分析单元,确定本相关波形的波长的具体方式包括:
