基于ATR-FTIR光谱技术的原油含水率测量方法

发布时间：2021-10-25 05:07

　　针对原油含水率的测量问题,提出一种基于衰减全反射—傅里叶变换红外（ATR-FTIR）光谱技术的检测系统。分别建立以光谱数据作为输入的主成分回归（PCR）模型和以光谱数据与含水率作为输入的偏最小二乘（PLS）模型,探究最优预处理方案下的模型性能。结果表明:偏最小二乘结合标准正态变换（SNV）、SG卷积平滑（7点）与二阶导数组合预处理方法的分析模型具有最高的准确率和预测精度。该方法的提出为原油组分快速检测及行业原油质量监督提供了良好的理论基础和技术支撑。 

【文章来源】：传感器与微系统. 2020,39(12)CSCD

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

原油样品红外光谱曲线

对比最优预处理前后含水率分析模型的各性能指标，预处理后的决定系数较预处理前都更接近1，且RMSEC小于RMSEP模型具有一定的实际意义。图2所示为含水率PCR定量分析模型结果，改图反映计算值与真实值之间的相关关系。综合分析模型结果，模型具有实用意义，但预测集回归性有一定的误差，其可靠性有待于提升。分析原因:只以光谱信息作为模型输入，通常对样品属性有较高要求，因原油所含组分复杂，其中含有大量碳氢元素构成的官能团组分，虽然不同样本间碳氢元素官能团谱区对应吸光度变化幅度小，但不排除该谱区吸光度降维重组数据对模型准确率的影响，故可认为只考虑光谱信息对模型的影响不足以支撑正确判断原油含水率问题。

经最优预处理组合方法处理后，含水率PLS计算模型具有更好的模型特性，各评价指标均有改善。图3所示为含水率PLS建模结果。对比分析两模型性能，综合考虑光谱信息与含水率的PLS模型更适用于原油的含水率分析，该模型具有良好的自预测性和对未知样品的预测能力，未来有望投入实际的生产应用中。

【参考文献】：
期刊论文
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[7]基于近红外与高光谱技术的小麦种子多指标检测方法[J]. 吴静珠,刘倩,陈岩,孙丽娟,张泽宇.  传感器与微系统. 2016(07)

硕士论文
[1]高含水油井含水率在线检测系统的研究[D]. 李晓辉.西安石油大学 2018



本文编号：3456710