[发明专利]沼液理化指标近红外光谱同步快速检测方法有效
| 申请号： | 201811323250.3 | 申请日： | 2018-10-29 |
| 公开（公告）号： | CN109507143B | 公开（公告）日： | 2019-12-31 |
| 发明（设计）人： | 刘金明;王娜;程秋爽;孙勇 | 申请（专利权）人： | 黑龙江八一农垦大学 |
| 主分类号： | G01N21/3577 | 分类号： | G01N21/3577;G01N21/359 |
| 代理公司： | 23202 大庆市远东专利商标事务所 | 代理人： | 周英华 |
| 地址： | 163319 黑*** | 国省代码： | 黑龙;23 |
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| 摘要： | 沼液理化指标近红外光谱同步快速检测方法属于厌氧发酵液检测技术；本方法通过样品采集、理化指标测定、近红外光谱采集、光谱预处理及样品集划分、基于双重遗传模拟退火算法的特征波长优选后，将校正集光谱数据分别按双重遗传模拟退火算法优选的沼液化学需氧量、挥发性脂肪酸和氨氮理化指标的特征波长建立相应的偏最小二乘回归模型，并使用验证集对回归模型的精度进行评测，建立快速检测模型，对需检测理化指标的沼液样本离心后取上清液进行近红外光谱扫描，再按优选的相应理化指标特征波长输入检测模型，完成沼液理化指标同步快速检测；本方法检测速度快，精度高，检测项目全。 | ||
| 搜索关键词： | 理化指标 沼液 快速检测 特征波长 优选 遗传模拟退火算法 近红外光谱 检测 近红外光谱采集 近红外光谱扫描 偏最小二乘回归 挥发性脂肪酸 光谱预处理 化学需氧量 校正集光谱 厌氧发酵液 回归模型 检测技术 取上清液 输入检测 样品采集 评测 验证集 氨氮 样本 | ||
【主权项】：
1.一种沼液理化指标近红外光谱同步快速检测方法，所述方法包括步骤是：/n①、样品采集：/n以正常产气的半连续厌氧发酵罐中沼液为样品，每4小时采样一次，采样量40ml，采样30天，共采样180个；样品在6000r/min下冷冻离心10min后，取样品上清液待测；/n②、理化指标测定：/n取样品上清液采用传统的化学方法进行化学需氧量、挥发性脂肪酸和氨氮含量的测定；所述化学需氧量采用密封催化消解法结合T6新世纪紫外可见分光光度计测定，挥发性脂肪酸中的乙酸、丙酸和总酸含量采用Agilent GC-6890气相色谱仪测定，氨氮采用FOSSFIAstar 5000流动注射分析仪测定；/n③、近红外光谱采集：/n另取样品上清液采用Antaris II FT-NIR光谱仪进行沼液近红外光谱采集，采用透射分析模块，样品池采用1mm光程矩形比色皿，光谱范围为4000-10000cm-1，扫描次数为32次，分辨率为8.0cm-1；/n④、对③中采集的沼液近红外光谱进行预处理及样品集划分：/n对光谱数据采用一阶导数平滑处理后，再进行标准正态变量变换处理，并基于蒙特卡洛交叉验证去除异常样本；运用KS法将去除异常样本后的样品集按3∶1的比例划分校正集和验证集；/n其特征在于：/n⑤、基于双重遗传模拟退火算法的特征波长优选：/n第一步：对标准遗传算法进行改进，引入模拟退火算法的温度参数和降温操作，构建遗传模拟退火算法；遗传模拟退火算法以偏最小二乘回归模型的交叉验证均方根误差为目标函数，结合温度参数设计适应度函数，所述适应度函数计算公式如下：/n
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