針對原油含水率的測量問題,提出一種基于衰減全反射—傅里葉變換紅外（ATR-FTIR）光譜技術(shù)的檢測系統(tǒng)。分別建立以光譜數(shù)據(jù)作為輸入的主成分回歸（PCR）模型和以光譜數(shù)據(jù)與含水率作為輸入的偏最小二乘（PLS）模型,探究最優(yōu)預(yù)處理方案下的模型性能。結(jié)果表明:偏最小二乘結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變換（SNV）、SG卷積平滑（7點）與二階導(dǎo)數(shù)組合預(yù)處理方法的分析模型具有最高的準(zhǔn)確率和預(yù)測精度。該方法的提出為原油組分快速檢測及行業(yè)原油質(zhì)量監(jiān)督提供了良好的理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。 

【文章來源】：傳感器與微系統(tǒng). 2020,39(12)CSCD

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

原油樣品紅外光譜曲線

對比最優(yōu)預(yù)處理前后含水率分析模型的各性能指標(biāo)，預(yù)處理后的決定系數(shù)較預(yù)處理前都更接近1，且RMSEC小于RMSEP模型具有一定的實際意義。圖2所示為含水率PCR定量分析模型結(jié)果，改圖反映計算值與真實值之間的相關(guān)關(guān)系。綜合分析模型結(jié)果，模型具有實用意義，但預(yù)測集回歸性有一定的誤差，其可靠性有待于提升。分析原因:只以光譜信息作為模型輸入，通常對樣品屬性有較高要求，因原油所含組分復(fù)雜，其中含有大量碳?xì)湓貥?gòu)成的官能團(tuán)組分，雖然不同樣本間碳?xì)湓毓倌軋F(tuán)譜區(qū)對應(yīng)吸光度變化幅度小，但不排除該譜區(qū)吸光度降維重組數(shù)據(jù)對模型準(zhǔn)確率的影響，故可認(rèn)為只考慮光譜信息對模型的影響不足以支撐正確判斷原油含水率問題。

經(jīng)最優(yōu)預(yù)處理組合方法處理后，含水率PLS計算模型具有更好的模型特性，各評價指標(biāo)均有改善。圖3所示為含水率PLS建模結(jié)果。對比分析兩模型性能，綜合考慮光譜信息與含水率的PLS模型更適用于原油的含水率分析，該模型具有良好的自預(yù)測性和對未知樣品的預(yù)測能力，未來有望投入實際的生產(chǎn)應(yīng)用中。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[7]基于近紅外與高光譜技術(shù)的小麥種子多指標(biāo)檢測方法[J]. 吳靜珠,劉倩,陳巖,孫麗娟,張澤宇.  傳感器與微系統(tǒng). 2016(07)

碩士論文
[1]高含水油井含水率在線檢測系統(tǒng)的研究[D]. 李曉輝.西安石油大學(xué) 2018



本文編號：3456710