基于介电特性的水中钾盐浓度检测

为了寻求快速检测水中污染物的方法,该文分析了钾盐水溶液中不同离子浓度与其介电特性的关系,研究基于介电特性的水中钾盐浓度快速检测方法。采用新型液体介电特性检测传感器,通过试验测量不同浓度的钾盐水溶液在宽频率范围内的频率响应特性,采用偏最小二乘(partialleastsquare,PLS)回归,建立钾盐水溶液中各种离子浓度的预测模型。通过主成分分析识别钾离子的特征频率,用得到的特征频率建立预测钾离子浓度的新模型。结果表明,每种离子都有其独特的频率响应模式,不同种类的钾盐溶液其频率响应特性在低频区存在明显差异。对低浓度混合溶液,在只使用增益数据时,钾离子浓度偏最小二乘(PLS)回归训练模型的R2高达0.98865,相应的均方根误差为0.37598mg/L;而验证模型的R2达0.98861,相应的均方根误差为0.41031mg/L。主成分分析和特征频率的识别使数据量大幅度减少,同时也有较高的预测精度。