[发明专利]一种区分汽油牌号的现场快速检测方法

说明书

本发明涉及一种区分汽油牌号的现场快速检测方法，包括：收集多个汽油样品作为训练集；随机将训练集划分为校正集、预测集；使用便携式拉曼光谱仪测量各汽油样品的拉曼信号，得到它们的拉曼谱图及对应拉曼光谱数据；对所有样品的拉曼光谱图进行基线校正；基于校正后的拉曼光谱数据，利用PLS‑DA算法建立汽油牌号模型并对未参与建模的预测集样品进行预测。与现有技术相比，本发明具有测试时间短，准确度高的优势，同时所用仪器小巧，便于携带，操作简单，能够很好地满足现场快速检测的需求，从而为使用者提供便利。

技术领域

本发明涉及油品检测领域，尤其是涉及一种区分汽油牌号的现场快速检测方法。

背景技术

汽油是我国乃至全球最重要，也是使用最多的引擎燃料，它来源于石油，是通过石油分馏或重质馏分裂化得到的，与人们的日常生活密不可分，它决定了人们出行的便利性。近年来，大量汽车涌入市场，汽油的日消耗量不断提高，加油站的数量也逐渐增加，极大地便利了广大车主。

根据国家相关规定，汽油需按照辛烷值大小划分为不同牌号，目前市售的汽油牌号主要有92#、95#、98#等，其中92#汽油的辛烷值应不低于92，95#汽油的辛烷值应不低于95。辛烷值作为衡量汽油质量的一个重要指标，它决定了汽油的抗爆性能，汽油的辛烷值越大对应的抗爆性就越好。不同辛烷值的汽油适用于不同发动机，通常辛烷值高的汽油，适用于压缩比高的汽车，若使用低于自身车辆标号的汽油，不仅会使汽车的汽缸发生爆震现象，而且会导致耗油量增加，功率下降，甚至会损坏机件，缩短发动机使用寿命；但若使用高标号汽油，汽车在行驶中会产生加速无力的现象，并且高标油的高抗爆性优势无法发挥出来，造成不必要的浪费，甚至还会出现“滞燃”现象，使车辆损耗加剧，因此车主需根据车辆来选择对应牌号的汽油。

据统计，高牌号汽油由于具有良好的抗爆性和较高的辛烷值，售价上略高于低牌号汽油，因此市场上出现了不少以低牌号汽油来冒充高牌号售卖的现象，这在一定程度上损害了消费者的权益，也对汽车本身硬件以及车辆的运行造成了影响。

针对这些情况，相关执法部门也采取了一定的措施，定期到加油站抽样进行检测，以确定该牌号汽油是否达到对应辛烷值。目前常用的检测方法有研究法辛烷值、马达法辛烷值等，它们准确度高，也因此被当作评定商用汽油牌号的标准方法，然而这两种方法均需要在实验室条件下进行，且分析时间长，需要配备专用的辛烷测试仪，因此不能很好地满足现场快速检测的要求。

如上所述，目前市场上汽油牌号主要是通过汽油的辛烷值来判定，辛烷值在数值上等于在规定条件下，与待测汽油抗爆性相同的标准燃料中异辛烷的体积分数，如92#汽油，是指它与92％异辛烷及8％正庚烷混合物的爆震程度相同。由此可以看到，辛烷值的测量并不容易，除了需要配置专用的试验用发动机测量待测汽油的爆震强度，还需要备有各种抗爆性等级的标准混合燃料，此外，所用的仪器体积较大，必须在实验室进行，且每一个待测样分析时间长，是一项费时费力且耗资的方法，尤其是相关执法部门，在汽油运输，以及对加油站售卖汽油进行抽样检测时，不能快速地检测出待测汽油牌号，加大了他们的工作负担。

CN109991206A提供了一种基于偏最小二乘法对醇类汽油总醇含量测定的方法，该方法为利用拉曼光谱仪器对若干个醇类汽油进行光谱数据采集，分为校正集和测试集，对校正集的光谱数据通过十折交叉验证的方法寻优，得到最优潜变量，建立基于全谱和特征峰波段的偏最小二乘法校正模型，预测测试集的醇类汽油中各醇类的含量，得到醇类汽油总醇含量。该技术方案存在的缺陷为：建模使用的各醇含量值易影响模型准确度；其次，汽油样品在采集拉曼光谱时常常会存在荧光背景干扰，不经校正直接使用原始拉曼数据建模准确度较低。