基于在線近紅外光譜分析技術(shù)對(duì)七種常規(guī)煙絲化學(xué)成分的實(shí)時(shí)檢測(cè).pdf

1、目前，近紅外(NIR)分析技術(shù)在煙草研究領(lǐng)域已得到了較廣泛的應(yīng)用，但是，這些研究采用的近紅外光譜儀主要是以離線為主。本研究應(yīng)用在線傅立葉變換近紅外光譜儀收集制絲線上的煙絲光譜，采用偏最小二乘法（PLS）建立了在線煙絲含水率、總植物堿、總糖、總氮、還原糖、氯、鉀的預(yù)測(cè)模型。主要的研究?jī)?nèi)容有：
　　1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)光譜儀器的分辨率和掃描次數(shù)兩個(gè)儀器參數(shù)進(jìn)行了選擇和優(yōu)化，最后得到儀器的分辨率參數(shù)為：8cm-1，掃描次數(shù)參數(shù)為：64次。采用

2、主成分-馬氏距離法從115個(gè)樣品中剔除了7個(gè)光譜異常樣品，采用化學(xué)值F檢驗(yàn)法分別剔除了含水率、總植物堿、總糖、總氮、還原糖、氯、鉀化學(xué)值異常樣品數(shù)分別為：2、7、2、2、5、5、4。
　　2.通過(guò)OPUS軟件優(yōu)化，選擇了最佳的譜區(qū)范圍、最佳的光譜預(yù)處理方法以及最佳的主成分維數(shù)，建立了7個(gè)化學(xué)指標(biāo)的數(shù)學(xué)模型，TS、RS、NIC、TN、H2O、CL、K模型的內(nèi)部均方差(RMSECV)分別為：0.5450、0.4520、0.0499、0

3、.0505、0.0841、0.0270、0.0786。采用外部驗(yàn)證法驗(yàn)證模型的可靠性，用建好的模型預(yù)測(cè)8個(gè)樣品，得到近紅外方法與常規(guī)方法的比較結(jié)果。TS、RS、TN、NIC、 K、CL、 H2O含量預(yù)測(cè)的最大絕對(duì)誤差的絕對(duì)值分別為：0.42、0.67、0.08、0.10、0.14、0.07、0.15；標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為：0.2127、0.4276、0.0266、0.0603、0.0924、0.0385、0.1936；平均相對(duì)誤差分別為：0.

4、64％、1.59％、2.49％、1.9％、4.19％、6.58％、0.97％；預(yù)測(cè)均方差（RMSEP）分別為：0.1994、0.4027、0.0595、0.0581、0.0923、0.0395、0.1823。離線近紅外模型已經(jīng)滿足分析檢測(cè)的要求，通過(guò)在線模型和離線模型的比較，在線模型的各個(gè)參數(shù)都達(dá)到了預(yù)測(cè)精度要求，能夠用于生產(chǎn)線的監(jiān)測(cè)。
　　3.用WinCC V6.0控制開發(fā)軟件，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的登陸界面，生產(chǎn)數(shù)據(jù)顯示界面以及煙絲化學(xué)

5、含量變化趨勢(shì)界面，且用WinCC組態(tài)軟件的Web Navigator選件將這些界面面發(fā)布到網(wǎng)上，各個(gè)客戶機(jī)通過(guò)IE瀏覽器就可以接收定量分析數(shù)據(jù)，了解煙絲生產(chǎn)線的生產(chǎn)情況，可以及時(shí)、直觀地了解到當(dāng)前卷煙生產(chǎn)成品煙絲的化學(xué)值變化狀況。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在線近紅外光譜分析法結(jié)果與常規(guī)分析法結(jié)果比較，具有很好的相關(guān)性，預(yù)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)偏差小。經(jīng)實(shí)際生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)，近紅外光譜法能應(yīng)用于煙廠制絲線的生產(chǎn)分析，且經(jīng)濟(jì)效益顯著，在煙絲常規(guī)質(zhì)量指標(biāo)的監(jiān)測(cè)中有著