基于拉曼光谱的汽油辛烷值测定方法

发布时间：2017-04-21 15:11

  本文关键词：基于拉曼光谱的汽油辛烷值测定方法，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在炼油过程以及石油产品销售中，通常需要对产品的关键品质比如汽油辛烷值等进行分析测定。传统的实验室分析方法不仅测定费用高，测量滞后大，而且操作和维护复杂。拉曼光谱分析技术是一种快速的无损分析技术，可用于对石油产品质量的离线和在线实时分析。为此，本文对拉曼光谱分析技术进行了深入研究，并开发了一种新型汽油辛烷值拉曼测定仪，具体包括以下几个内容： 1．通过阅读大量的中英文文献，对拉曼光谱分析技术的概念、原理及其在石油产品质量分析中的应用做了较为系统完整的阐述。 2．将小波变换应用于汽油拉曼光谱信号的噪声滤除。与常用的噪声滤除方法相比，小波变换能够较好地减弱荧光背景干扰和高频噪声，提高光谱数据的信噪比，显著提高了基于偏最小二乘(Partial Least Squares, PLS)方法所建立的汽油研究法辛烷值、马达法辛烷值预测模型的精度。 3．将最小二乘支持向量机(Least Squares Support Vector Machine, LS-SVM)算法应用于汽油拉曼光谱定量校正，并结合实际应用需要，提出了一种自适应建模方法。通过对一批汽油研究法辛烷值样本数据的仿真研究，结果表明LS-SVM模型比常用的PLS模型具有更好的预测效果与鲁棒性。 4．基于上述研究成果，并结合实际应用情况，开发研制了汽油辛烷值拉曼测定仪。针对某石油产品销售公司提供的一组成品汽油样本，该测定仪已显示出其良好的预测性能和较高的精度。
【关键词】：拉曼光谱 光谱预处理 小波变换 定量校正 最小二乘支持向量机 汽油辛烷值
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：TE622
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-7
• 致谢7-9
• 目录9-11
• 第一章 拉曼光谱分析技术综述11-25
• 1．1 引言11-12
• 1．2 拉曼光谱分析技术概述12-16
• 1．2．1 拉曼光谱分析技术发展历程12-13
• 1．2．2 拉曼光谱分析技术的物理学原理13-15
• 1．2．3 拉曼光谱分析技术的特点15-16
• 1．3 拉曼光谱定量分析16-22
• 1．3．1 训练样品数据采集17-18
• 1．3．2 拉曼光谱预处理18-20
• 1．3．3 多元校正技术20-22
• 1．3．4 模型验证22
• 1．4 拉曼光谱技术在石油化工领域的应用22-24
• 1．5 本文主要内容24-25
• 第二章 汽油拉曼光谱的预处理25-43
• 2．1 引言25-26
• 2．2 汽油拉曼光谱信号的噪声与噪声滤除26-29
• 2．2．1 汽油拉曼光谱信号中的噪声特性26-27
• 2．2．2 汽油拉曼光谱信号噪声滤除的常用方法27-29
• 2．3 小波变换的原理29-31
• 2．4 噪声滤除的小波方法31-33
• 2．5 实验研究33-40
• 2．5．1 实验仪器及数据来源33-34
• 2．5．2 性能评价及其指标34-35
• 2．5．3 几种光谱预处理方法的实现35-39
• 2．5．4 几种光谱预处理方法性能对比39-40
• 2．6 结论40-43
• 第三章 基于 LS-SVM的汽油辛烷值拉曼光谱测量方法43-53
• 3．1 引言43-44
• 3．2 LS-SVM建模原理44-45
• 3．3 自适应定量校正模型45-48
• 3．4 实验研究48-52
• 3．4．1 实验仪器及数据来源48-49
• 3．4．2 LS-SVM模型参数选择49-50
• 3．4．3 与传统校正模型的对比50-52
• 3．5 结论52-53
• 第四章 汽油辛烷值拉曼测定仪的研制53-61
• 4．1 引言53-54
• 4．2 汽油辛烷值拉曼测定仪组成结构54-59
• 4．2．1 汽油辛烷值拉曼测定仪结构及其工作原理54-55
• 4．2．2 硬件结构与设计55-57
• 4．2．3 软件结构57-59
• 4．3 实际运行分析59-60
• 4．4 结论60-61
• 第五章 结论与展望61-63
• 5．1 研究工作总结61
• 5．2 研究工作展望61-63
• 参考文献63-69
• 附录69-70
• 作者简介69
• 攻读硕士学位期间发表及录用的论文69
• 攻读硕士学位期间参与的科研项目69-70

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