基于拉曼光谱的油品快速检测技术与实验研究

【摘要】运用光谱技术研究油品的快速检测技术,为油品质量的检验、分级和评价提供检测数据,对于评价油品质量并最大限度且经济合理地使用油品具有重要意义,也将带来了巨大的经济效益,因此油品检测分析技术也一直是相关领域的研究热点。基于色谱的传统分析方法,存在着耗时长、价格贵、操作复杂等缺点,难以实现现场快速检测。本文运用拉曼光谱研究食用油、汽油的快速检测技术,结合支持向量机及最小二乘回归实现油品分类及组分含量的定性定量分析。主要研究内容和成果如下：1.油品检测方法研究和快速分析系统设计。根据食用油、汽油的拉曼光谱与特征,研究了油品的拉曼光谱检测方法；在此基础上,设计研制了基于拉曼光谱的油品快速分析系统。该系统能够实现食用油中三种脂肪酸含量和汽油中多种组分含量的检测。样本检测时间只需1～2分钟,检测准确率90%以上,成功地将理论研究应用于实际生活。2.食用油脂肪酸含量检测。利用食用油的拉曼光谱特征值,建立了多输出最小二乘支持向量回归机(MLS-SVR)和最小二乘回归(PLS)的食用油脂肪酸定量分析模型,实现了食用油中饱和脂肪酸、油酸、亚油酸的含量预测。结果表明,MLS-SVR的预测效果优于PLS,其对测试样本的三种脂肪酸的预测均方根误差为0.4967%,0.8400%,1.0199%,相关系数为0.8133,0.9992,0.9981；对未知样品也具有较好的推广精度,误差为1.9171%,3.1932%,4.8149%,相关系数为0.6133,0.9771,0.9802,预测均方根误差不超过5%。3.汽油组分含量检测实验。运用研制的油品快速分析系统对汽油进行了检测实验。首先分析和研究汽油拉曼光谱特征峰与组分的一一对应关系,提取相关特征峰作为汽油组分预测模型的特征值,通过分别在市售93#、97#汽油中掺杂苯、芳烃、烯烃、甲醇、乙醇,获取大量实验数据,建立了基于MLS-SVR和PLS的汽油主要组分的定量分析模型。结果表明,MLS-SVR的效果较好,其对汽油五种组分含量的预测均方根误差为0.22%,0.27%,0.27%,0.17%,0.14%；相关系数为0.9986,0.9993,0.9985,0.9923,0.9935,对93#、97#两两混合汽油样品也具有较好的推广精度。本研究为油品组分含量的快速检测提供了一种简便、准确、无损的有效方法。
【作者】邓之银；
【导师】王晓萍；
【作者基本信息】浙江大学，光学工程，2014，硕士
【关键词】油品检测；快速分析系统；食用油；汽油；拉曼光谱；支持向量机；最小二乘回归；

【参考文献】
[1]姚源.回归质朴的温情吟咏[D].曲阜师范大学,中国现当代文学,2013,硕士.
[2]唐卫真.色散、非线性效应对高速光通信的影响及解决方案的研究[D].湖南大学,软件工程,2012,硕士.
[3]牟平.威廉·布莱克与三位艺术赞助人[D].华中师范大学,美术学,2014,硕士.
[4]杜敏.中小学网络教育资源生存透析[D].南京师范大学,2003.
[5]吴亮红,王耀南,袁小芳,周少武.自适应二次变异差分进化算法[J].控制与决策,2006,08:898-902.
[6]阮氏秋恒（NGUYENTHITHUHANG）.越南H股份公司经营战略选择研究[D].西南大学,企业管理,2013,硕士.
[7]彭定辉.门禁系统中的人脸检测技术的研究与实现[D].北方工业大学,检测技术与自动化装置,2013,硕士.
[8]张持健.商空间下模糊系统与模糊控制的问题求解[D].安徽大学,2005.
[9]刘晶晶.陀思妥耶夫斯基伦理思想探析[D].湖南师范大学,伦理学,2013,硕士.
[10]韩强,王宗花,张晓琼,丁明玉.石墨烯及其复合材料在样品前处理中的应用[J].化学进展,2014,05:820-833.
[11]杨帆,周秀珍.创建新型培训中心实现全员素质提高[J].铁道通信信号.2002(11)
[12]孙俊.微纳结构聚苯胺及其复合材料的制备和电磁性能研究[D].安徽大学,2012.
[13]王海平,刘生,陈开用,于有冬.28000kN水压试验机[J].一重技术.2001(Z1)
[14]高艺涵.90年代以来中国动画音乐研究[D].河北大学,艺术学,2014,硕士.
[15]吴冬林.嵌入式Linux下CMMB移动电视接收系统的研究与设计[D].浙江工业大学,2012.
[16]王春香,刘常敬,郑林雪,李军.厌氧氨氧化耦合脱氮系统中反硝化细菌研究[J].中国环境科学,2014,07:1878-1883.
[17]张玉.河北省区域可持续发展综合评价研究[D].河北师范大学,自然地理学,2012,硕士.
[18]陈正树,邵景楚.飞跃之后如何稳健发展——改革开放后我国浮法玻璃工业发展历程评述[J].吉林建材.2002(05)
[19]陈军能,曾龙佳,汪露馨,汪诚,陈彧.基于三苯胺和芴的D-A型高分子信息存储材料的合成及性能[J].功能高分子学报,2012,04:327-334.
[20]魏阳頔.“折叠”在中小型展览建筑设计中的应用初探[D].华中科技大学,建筑学,2013,硕士.
[21]安鲁.HL公司投资活动、现金约束和财务绩效关系[D].山东大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[22]王丹.框架理论视域中的糖尿病新闻报道研究[D].渤海大学,新闻学,2014,硕士.
[23]沈庆云.煤矸石烧结空心砌块热工与力学性能研究[D].安徽建筑大学,结构工程,2013,硕士.
[24]康晖.矮大黄化学成分研究及大黄属植物HPLC指纹图谱建立[D].山西医科大学,天然药物化学,2002,硕士.
[25]徐志英.传统的继承和超越[D].上海师范大学,比较文学与世界文学,2004,硕士.
[26]王宏雨.基于自适应观测器的永磁直线同步电机滑模变结构控制研究[D].兰州理工大学,电力电子与电力传动,2014,硕士.
[27]杨昌兴.传统视角下的村民自治困境[D].郑州大学,公共管理（专业学位）,2013,硕士.
[28]陈栩茜.句子背景下缺失音素词理解的音、义激活进程[D].华南师范大学,基础心理学,2004,硕士.
[29]周岩.以形容动词为中心考察中日同形同义词[D].吉林大学,日语语言文学,2013,硕士.
[30]谢玉芳.农业高新技术企业风险投资现状及决策研究[D].吉林农业大学,技术经济与管理,2012,硕士.
[31]裘玮.安美特化学有限公司销售人员绩效管理研究[D].苏州大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[32]靖红军.碳纳米管气/湿敏传感器的制备及特性研究[D].电子科技大学,2012.
[33]徐晓丽.指数分布在非平衡状态RSS下的无偏估计[D].华中师范大学,概率论与数理统计,2013,硕士.
[34]卢静,胡运权.会计信息与管理者报酬激励契约研究综述[J].会计研究,2007,01:74-81+93.
[35]张建胜.A股“成长型公司”成长要素研究及投资应用[D].上海交通大学,工商管理,2013,硕士.
[36]冯晓润.高校建筑屋顶空间合理化利用研究[D].北方工业大学,建筑设计及其理论,2013,硕士.
[37]王平.论我国农村合作金融的制度变迁与方向[D].苏州大学,农业经济管理,2003,硕士.
[38]谭勇.一个基于SPRINT的分类算法的实现[J].湖北民族学院学报(自然科学版),2004,02:72-75.
[39]李杰萌.基于时间分布特征的主题公园旅游者感知差异研究[D].华侨大学,人文地理学,2014,硕士.
[40]郑泉,王建东.基于FP-树挖掘大数据库的方法及算法PCM[J].计算机工程与应用,2004,07:182-184+197.
[41]顾艳艳.汉语背景下横纵轴上的心理时间线[D].河北师范大学,基础心理学,2012,硕士.
[42]梁存柱,朱宗元,王炜,裴浩,张韬,王永利.贺兰山植物群落类型多样性及其空间分异[J].植物生态学报,2004,03:361-368.
[43]黄鹤.T-ScanⅢ系统对不同义齿修复KennedyⅡ类牙列缺损的咬合力分析[D].辽宁医学院,口腔临床医学,2012,硕士.
[44]陈武将.《金匮要略》论治“历节病”方证研究[D].广州中医药大学,中医临床基础,2013,硕士.
[45]周佃丽.边缘身份的贵族[D].曲阜师范大学,美术学,2013,硕士.
[46]王宝刚.AS系镁合金变质处理及作用[D].辽宁石油化工大学,化工过程机械,2014,硕士.
[47]廖丹.绿茶多酚对高脂饮食大鼠HMGCS2表达的影响[D].华中科技大学,营养与食品卫生学,2013,硕士.
[48]陈敏.我国教师教育课程现状及发展之研究[D].杭州师范大学,课程与教学论,2006,硕士.
[49]黄朝晖.临床医学专业高级专业技术职务干部业绩评价的方法研究[D].第四军医大学,社会医学与卫生事业管理,2004,硕士.
[50]危广宁.野油菜黄单胞菌野油菜致病变种一个脂多糖合成相关基因的功能鉴定[D].广西大学,微生物学,2004,硕士.