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龙图腾网获悉厦门加华电力科技有限公司申请的专利一种色谱柱箱单元及优化方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121410171B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202512027772.5，技术领域涉及：G01N30/60；该发明授权一种色谱柱箱单元及优化方法是由游骏标;苏孝利;刘运柯;林芬设计研发完成，并于2025-12-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种色谱柱箱单元及优化方法在说明书摘要公布了：本申请公开了一种色谱柱箱单元及优化方法，属于色谱检测技术领域。本申请提供一种色谱柱箱单元，其包括数据采集板，该数据采集板上集成有：用于阻断数字电路干扰的信号隔离单元；用于提供独立纯净供电的电源隔离单元；由仪表放大器和高稳定基准电压源组成的精密放大电路；以及采用Σ‑Δ技术的高精度ADC采集模块。其还包括：由数据采集板内的微处理器执行经优化的卡尔曼滤波算法，对ADC采集模块输出的数据进行实时低延迟去噪处理。本申请通过硬件物理隔离与软件算法优化的协同设计，系统性地抑制了数字、电源及随机噪声，显著降低了基线噪声，从而能实现对低浓度≤1μLL气体的高灵敏度、高精度检测，提升了系统的抗干扰能力和稳定性。

本发明授权一种色谱柱箱单元及优化方法在权利要求书中公布了：1.一种色谱柱箱单元，包括柱箱主体100、设置于所述柱箱主体100内的双通道色谱柱110、加热单元120、温度检测单元130以及气体传感器，其特征在于，还包括数据采集板140，所述数据采集板140上集成有： 信号隔离单元，连接在数字控制电路与模拟信号采集电路之间，用于阻断数字控制电路的高速开关脉冲对模拟信号的耦合干扰； 电源隔离单元，用于为模拟信号采集电路提供独立的供电电源，实现主板电源与模拟电源的隔离； 精密放大电路200，其输入端连接所述气体传感器的输出，所述精密放大电路200包括仪表放大器220和基准电压源；所述仪表放大器220的增益电阻配置为实现预定倍数的增益，所述基准电压源的输出端并联有高低频复合滤波电容组合，所述基准电压源与所述仪表放大器220连接； ADC采集模块240，连接所述仪表放大器220的输出端，用于将模拟信号转换为数字信号，所述ADC采集模块240采用Σ-Δ调制技术，支持多级滤波模式； 其中，所述数据采集板140内的微处理器被配置为执行经优化的卡尔曼滤波算法，包括以下步骤： 将所述ADC采集模块240输出的数据作为观测值，构建一维状态空间模型； 基于所述一维状态空间模型，通过引入遗忘因子更新状态协方差矩阵P，通过预测残差动态调整过程噪声协方差矩阵Q，通过残差滑动窗口方差动态调整观测噪声协方差矩阵R； 基于调整后的所述状态协方差矩阵P、所述过程噪声协方差矩阵Q以及所述观测噪声协方差矩阵R，计算卡尔曼增益K； 对所述卡尔曼增益K进行限幅处理，利用优化后的卡尔曼滤波算法对所述ADC采集模块240输出的数据进行实时滤波； 所述构建一维状态空间模型步骤包括：构建一维状态方程xk=xk-1+wk和观测方程zk=xk+vk，其中xk为当前时刻真实信号状态值，xk-1为上一时刻真实信号状态值，wk为过程噪声值，zk为ADC采集值，vk为测量噪声值； 所述通过引入遗忘因子更新状态协方差矩阵P步骤包括：引入自适应遗忘因子λ，其中，0.95≤λ≤1；构建状态协方差矩阵P的更新公式：Pk-=λPk-1+Q；利用Pk-=λPk-1+Q更新状态协方差矩阵Pk-，Pk-1为上一时刻状态协方差矩阵； 所述通过预测残差动态调整过程噪声协方差矩阵Q步骤包括：实时计算观测值与预测值的残差εk，εk=zk-xk-，当时，按指数函数增大Q值，其中，观测值为ADC采集值zk，预测值为当前时刻先验估计值xk-； 所述通过残差滑动窗口方差动态调整观测噪声协方差矩阵R步骤包括：计算残差εk的滑动窗口方差；根据所述滑动窗口方差与基准噪声标准差的比值，动态调整观测噪声协方差矩阵Rk； 所述基于调整后的所述状态协方差矩阵P、所述过程噪声协方差矩阵Q以及所述观测噪声协方差矩阵R，计算卡尔曼增益K步骤包括：卡尔曼增益K计算公式为：K=Pk-Pk-+Rk。

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