[发明专利]太赫兹光谱对成品油及混油的成分和混合比例的分析方法

权利要求书

1.一种太赫兹光谱对成品油及混油的成分和混合比例的分析方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）获取太赫兹频率范围，并求解出多次测量的n_si(1THz)随测量时间变化的信号s_n(t)；

（2）根据所述信号s_n(t)确定混油在测量时间中出现的时间段t₁~t₂；分别求取在0~t₁时间内和t₂~t_end时间内管道顺序输送中的成品油种类；

（3）在所述太赫兹频率范围内，对t₁~t₂时间内出现的测量次序对应的吸收系数α_si(w)进行最小二乘拟合，求解对应混油中两种成品油各自体积百分比。

2.根据权利要求1所述的一种太赫兹光谱对成品油及混油的成分和混合比例的分析方法，其特征在于，所述获取太赫兹频率范围，并求解出多次测量的n_si(1THz)随测量时间变化的信号具体为：

1）分别获取通过装满样品比色皿的太赫兹时域波形S(t)和通过相同厚度的空比色皿的参考太赫兹时域波形R(t)，对预处理后的时域信号s′(t)和R′(t)做傅里叶变换后得到样品信号的傅里叶变换和参考信号的傅里叶变换并将两者比值表示为振幅ρ(w)与相位乘积的形式；

2）通过所述振幅ρ(w)与所述相位求解样品的折射率和吸收系数；

3）获取第i次测量时油品的折射率n_si(w)和吸收系数αsi(w)，并提取出第i次测量时油品的折射率在1THz频率处的值n_si(1THz)；

4）求解所述吸收系数α_si(w)的区分度系数A_α，截取出A_α变化值不超过预设值的所述太赫兹频率范围；

5）在所述太赫兹频率范围内，求解出多次测量的n_si(1THz)随测量时间变化的信号s_n(t)。

3.根据权利要求2所述的一种太赫兹光谱对成品油及混油的成分和混合比例的分析方法，其特征在于，所述预处理具体为：

截取出反射峰到达前的时域信号部分，并在截取的所述时域信号部分后边补零，得到预处理后的所述时域信号s′(t)和R'(t)。

4.根据权利要求2所述的一种太赫兹光谱对成品油及混油的成分和混合比例的分析方法，其特征在于，所述在所述太赫兹频率范围内，求解出多次测量的n_si(1THz)随测量时间变化的信号s_n(t)具体为：

利用测量次序和太赫兹时域光谱仪的测量时间间隔求解出测量时间，作为横轴，以折射率幅值为纵轴，建立笛卡尔坐标系；求解出多次测量的n_si(1THz)随测量时间变化的信号s_n(t)。

5.根据权利要求1所述的一种太赫兹光谱对成品油及混油的成分和混合比例的分析方法，其特征在于，所述根据所述信号s_n(t)确定混油在测量时间中出现的时间段t₁~t₂；分别求取在0~t₁时间内和t₂~t_end时间内管道顺序输送中的成品油种类具体为：

1）将所述信号s_n(t)幅值第一次和最后一次出现大于预设值变化的起始时刻分别作为管道顺序输送中混油区到来的起始时刻t₁和混油区结束时刻t₂；

2）将在0~t₁时间内出现的测量次序对应的折射率取平均，得到将在t₂~t_end时间内出现的测量次序对应的折射率取平均，得到

3）在所述太赫兹频率范围内，求解与四种成品油折射率的残差值，最小残差值对应的成品油即为0~t₁时间内管道顺序输送中的成品油种类，同理，确定出在t₂~t_end时间内管道顺序输送中的成品油种类。

6.根据权利要求1所述的一种太赫兹光谱对成品油及混油的成分和混合比例的分析方法，其特征在于，所述对t₁~t₂时间内出现的测量次序对应的吸收系数α_si(w)进行最小二乘拟合，求解对应混油中两种成品油各自体积百分比具体为：

α_si(w)=c_iα₁(w)+d_iα₂(w)，i＝1,2,3，...,n

n为在混油区所完成的所有测量次数，α₁(w)和α₂(w)分别为决策出的两种成品油的吸收系数，c_i和d_i分别为在第i次测量的混油中第一种成品油和第二种成品油的体积百分比。