國產(chǎn)近紅外白砂糖在線分析光譜儀的改進與初步應用研究.pdf

1、近紅外光譜分析技術在制糖生產(chǎn)中的應用研究已經(jīng)很多，而且結果證明是可行的。前期研究中所使用的近紅外光譜儀都是進口設備，還未發(fā)現(xiàn)類似國產(chǎn)儀器設備的應用。但是進口設備昂貴的價格和維護費用嚴重限制近紅外技術在制糖行業(yè)的推廣，所以自主研制適合糖廠使用的國產(chǎn)近紅外光譜儀迫在眉睫。
　　 本課題對國產(chǎn)近紅外白砂糖在線分析光譜儀的改進及其在甘蔗糖廠成品（白砂糖）檢測中的應用進行了初步研究。通過篩選具有代表性的樣品，選取不同預處理方法和數(shù)學方法，

2、建立數(shù)學預測模型，并用于現(xiàn)場白砂糖在線快速分析。主要的研究內容有：
　　 1、提出近紅外在線分析系統(tǒng)設計方案和應用要求，并與國內專業(yè)儀器制造企業(yè)聯(lián)合開發(fā)近紅外系統(tǒng)，并對國產(chǎn)近紅外在線分析系統(tǒng)進行調試和改進，最終達到糖廠實際應用要求。
　　 2、利用國產(chǎn)近紅外光譜儀在線快速分析白砂糖的色值、濁度、水分、灰分和蔗糖分，實驗結果顯示與常規(guī)分析方法的偏差較小，在可接受范圍內。
　　 3、研究了多種近紅外圖譜的預處理方法，

3、發(fā)現(xiàn)“標準化+Savitzky-Golay一階求導十正交信號校正”聯(lián)合應用效果最佳。
　　 4、研究偏最小二乘法（PLS）和人工神經(jīng)網(wǎng)絡（ANN）兩種算法在建模時的表現(xiàn)，結果是在不同的白砂糖指標模型中表現(xiàn)各異，ANN適合色值、濁度、水分、蔗糖分和粒度，而PLS適合灰分和二氧化硫。
　　 實驗結果表明，國產(chǎn)近紅外白砂糖在線分析光譜儀可用于甘蔗糖廠的白砂糖檢測，結果具有很好的相關性，預測均方根誤差小。經(jīng)實際生產(chǎn)實驗證明，國產(chǎn)