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近紅外光譜儀校正和預測的兩種方法

更新時(shí)間:2022-09-20      點(diǎn)擊次數:1006
   近紅外光譜儀應用于包括農牧、食品、化工、石化、制藥、煙草等在內的許多領(lǐng)域,為科研、教學(xué)以及生產(chǎn)過(guò)程控制提供了一個(gè)十分廣闊的使用空間。
  近紅外光譜儀主要是依靠近紅外光譜原理來(lái)進(jìn)來(lái)一系列的測量,而近紅外光譜又是由于分子振動(dòng)的非諧振性使分子振動(dòng)從基態(tài)向高能級躍遷時(shí)產(chǎn)生的,記錄的主要是含氫基團X-H(X=C、N、O)振動(dòng)的倍頻和合頻吸收。
  近紅外光譜儀分析方法包括校正和預測兩個(gè)過(guò)程:
  (1)在校正過(guò)程中,收集一定量有代表性的樣品(一般需要80個(gè)樣品以上),在測量其光譜圖的同時(shí),根據需要使用有關(guān)標準分析方法進(jìn)行測量,得到樣品的各種質(zhì)量參數,稱(chēng)之為參考數據。通過(guò)化學(xué)計量學(xué)對光譜進(jìn)行處理,并將其與參考數據關(guān)聯(lián),這樣在光譜圖和其參考數據之間建立起一一對應映射關(guān)系,通常稱(chēng)之為模型。雖然建立模型所使用的樣本數目很有限,但通過(guò)化學(xué)計量學(xué)處理得到的模型應具有較強的普適性。對于建立模型所使用的校正方法視樣品光譜與待分析的性質(zhì)關(guān)系不同而異,常用的有多元線(xiàn)性回歸,主成分回歸,偏最小二乘,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )和拓撲方法等。顯然,模型所適用的范圍越寬越好,但是模型的范圍大小與建立模型所使用的校正方法有關(guān),與待測的性質(zhì)數據有關(guān),還與測量所要求達到的分析精度范圍有關(guān)。實(shí)際應用中,建立模型都是通過(guò)化學(xué)計量學(xué)軟件實(shí)現的,并且有嚴格的規范(如ASTM6500標準)。
  (2)在預測過(guò)程中,首先使用近紅外光譜儀測定待測樣品的光譜圖,通過(guò)軟件自動(dòng)對模型庫進(jìn)行檢索,選擇正確模型計算待測質(zhì)量參數。
 
 

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