[发明专利]基于近红外光谱的油砂中钙元素含量的快速检测方法

摘要

本发明是关于一种基于近红外光谱的油砂中钙元素含量的快速检测方法，该方法包括：(1)采集油砂样品并分成校正集和验证集；(2)按照标准方法测定所有样品的钙含量；(3)用反射式近红外分析仪探头采集校正集样品光谱；(4)将光谱预处理，采用主元分析(PCA)降维，选取建模波段；(5)采用偏最小二乘法(PLS)建立钙含量的定量校正模型；(6)用验证集验证模型；(7)测定待测样品光谱，并用所建立的模型验证其钙元素的含量。该方法与传统测量方法相比无需复杂的样品预处理，具有操作简单、快速无损、对样品及环境无污染等特点，为金属含量分析提供了新方法。同时可用于实时在线定量分析，对油砂加工过程的实时控制及优化、提高回收率等都具有直接的现实意义。

主权项

一种基于近红外光谱的油砂中钙元素含量的快速检测方法,其特征在于包括如下步骤:(1)采集油砂样品：采集不同地质条件下的油砂样品，并将其分为校正集和验证集；(2)测定样品中钙元素含量：按照传统标准方法测定所有油砂样品中钙元素的含量，记录数据；(3)光谱的采集：将校正集样品放置于特定温度下，等待样品温度达到稳定状态；用反射式近红外探头与样品表面接触，采集样品的近红外光谱数据；将样品放置于不同温度下，待样品温度稳定后，采集不同温度下的光谱；(4)光谱的预处理和奇异点剔除：对上述(3)中采集的近红外光谱，进行基线校正及一阶微分处理，对处理后的光谱进行主元分析(PCA)，剔除奇异样品点，最后形成建模光谱数据集；(5)定量校正模型建立:对预处理后的建模光谱数据集和(2)中校正集的油砂钙元素含量测定值，选取特定的光谱频段，通过偏最小二乘法(PLS)建立钙元素含量与近红外光谱之间相关联的校正模型；(6)校正模型的验证:用相同反射式近红外探头，收集验证集样本的近红外光谱，根据步骤(5)中建立的定量校正模型预测其钙元素含量，比较该样品钙元素含量的实测值和预测值,并根据实际误差要求,对校正模型进行优化；(7)待测样品分析:采集待测油砂的光谱,利用步骤(5)和步骤(6)建立的校正模型，预测出待测油砂中钙元素的含量。