[发明专利]一种沥青蜡含量红外光谱校正模型双向传递方法

说明书

本发明为一种沥青蜡含量的光谱校正模型双向传递方法SA‑PDS方法，其目的是提供一种沥青蜡含量的红外光谱模型的传递方法，解决在一台光谱仪器上建立的沥青蜡含量模型，在其它仪器上应用会出现较大的预测偏差、甚至无法使用的问题。主要包括：样品与光谱采集、模型传递、评价、预测四个部分，SA‑PDS方法利用光谱之间的夹角来寻找最优的PDS参数，与传统的模型传递方法相比，本发明的优势：一是降低模型传递过程中性质值对模型传递的影响，二是可以实现模型的双向传递，这对于光谱在线分析具有重要意义。

技术领域

本发明为一种沥青蜡含量的光谱校正模型双向传递方法，具体地说，是一种测定沥青中蜡含量的红外光谱模型的双向传递方法。

背景技术

随着我国高等级公路的发展,市场对道路沥青的需求增加。为进一步提高道路沥青质量,中国石油化工集团公司于1998年底发布了高等级道路石油沥青的试行标准(Q/SHR004-1998),其中沥青蜡含量采用的实验方法为裂解法(SH/T 0425)。但是这种实验方法复杂、耗时、精度差,而且所用溶剂对环境会产生一定的污染。

王艳斌等在《近红外分析方法快速测定沥青蜡含量》(石油学报(石油加工),2001,17(3),68～72)一文中使用光谱分析技术结合化学计量学方法,建立沥青蜡含量校正模型测定方法。但是在实际应用中，在某一台光谱仪器上建立的多元校正模型，在另外一台仪器上使用会产生较大的偏差，甚至无法使用。因此，模型的传递是光谱测定沥青蜡含量大规模应用的技术瓶颈。

导致模型失效主要原因有测量仪器的改变、仪器的老化和待测样品的改变等。光谱多元校正模型在不同仪器之间模型或光谱不能够成功的共享是其大规模应用的技术瓶颈。现有的模型传递方法主要包括斜率/偏差(S/B)(Gryniewicz,C.M.Multivariatecalibration and instrument standardization for the rapid detection ofdiethylene glycol in glycerin by Raman spectroscopy.Appl.Spectrosc.65.3(2011):334-41.)、直接校正算法(DS)(Ge,Yufeng,et al.Comparison of soilreflectance spectra and calibration models obtained using multiplespectrometers.Geoderma 161.3–4(2011):202-211.)、分段直接校正算法(PDS)(Chu,X.L.,H.F.Yuan,W.Z.Lu.Model transfer in multivariate calibration.Spectrosc.Spectr.Anal.21.6(2001):881-5.)和Shenk’s算法(X.Z. Shi,Z.G.Wang,W.Du,et al.On-line Quantitative Monitoring and Control of Tobacco Flavors by NearInfrared Spectroscopy Combined with Advanced Calibration Transfer Method.Chin.J.Anal.Chem.,42(2014):1673-1678.)等。其中，PDS效果最好，其研究报道也最多。

在大多数基于PDS的模型转换方法中，通常修正从仪器的光谱来匹配主仪器光谱。根据修正后从机光谱的均方预测误差(RMSEP)的值来确定PDS的三个参数，因此，为了得到RMSEP的值，需要这些光谱对应样本的属性值(参考值)，但在实践中，由于各种条件的限制，很难得到已知的性质的样本。由RMSEP作为参数的确定准则和模型转移效果评价，错误的性质值也将严重影响PDS效果。但事实上，光谱校正不应该与样品的性质有关。如果光谱是一致的，相应的属性值也是相同的。

发明内容

本发明的目的是提供一种沥青蜡含量的红外光谱模型的传递方法，解决在一台光谱仪器上建立的沥青蜡含量模型，在其他仪器上应用会出现较大的预测偏差、甚至无法使用的问题。