【技术实现步骤摘要】
漫反射光谱中抑制温度干扰的方法、光谱分析方法及装置
本专利技术涉及光谱分析
,尤其涉及一种漫反射光谱中抑制温度干扰的方法、光谱分析方法及装置。
技术介绍
光谱分析技术是指利用光谱区包含的物质信息,进行定性和定量分析的一种技术。由于其具有分析速度快、不破坏样品、无污染等特点,近年来在工业、农业、医药、食品等方面得到了广泛的应用。光谱区内的吸收主要产生于分子的振动或转动的状态变化。然而,分子中各基团的振动却容易受到温度等外界条件的影响,这严重影响了光谱技术在测量条件较难控制的场合中加以应用。消除温度对散射介质漫反射光谱干扰的方法可归类为三种:变量选择法,是选择对温度不敏感的波长建立模型;全局模型法,是把温度变化信息包含到建模过程中;光谱校正法,是将预测集样本光谱修正为参考温度下的光谱值后,用校正模型进行浓度预测。然而在实现本公开的过程中,本申请人发现,变量选择法中,需要复杂算法对波长进行筛选;全局模型法中,当预测样品的温度不在意料范围内时,会给预测结果带来较大偏差;光谱校正法中,往往需要各成分纯的光谱信息,且在消除温度干扰的同时会消除部分被测成分的信息。因此现有 ...
【技术保护点】
1.一种漫反射光谱中抑制温度干扰的方法,包括:确定温度干扰因素对光谱测量的干扰模式;所述干扰模式包括:源‑探测器距离的改变;基于所述干扰模式,确定所述源‑探测器距离的特殊值,使漫反射光谱在所述源‑探测器距离的特殊值下抑制了温度干扰因素对光谱测量的干扰。
【技术特征摘要】
1.一种漫反射光谱中抑制温度干扰的方法,包括:确定温度干扰因素对光谱测量的干扰模式;所述干扰模式包括:源-探测器距离的改变;基于所述干扰模式,确定所述源-探测器距离的特殊值,使漫反射光谱在所述源-探测器距离的特殊值下抑制了温度干扰因素对光谱测量的干扰。2.根据权利要求1所述的漫反射光谱中抑制温度干扰的方法,其中,确定所述源-探测器距离的特殊值,包括:确定温度不敏感源-探测器距离,其中所述温度不敏感源-探测器距离是指:在所述温度不敏感源-探测器距离处,漫反射光谱不包含温度变化的信息。3.根据权利要求2所述的漫反射光谱中抑制温度干扰的方法,确定被测对象温度不敏感源-探测器距离的方法包括:理论计算法、蒙特卡罗模拟法以及实验法;和/或适用于漫反射光谱中抑制温度干扰的方法的电磁波的波长介于1000nm至2500nm之间。4.根据权利要求3所述的漫反射光谱中抑制温度干扰的方法,所述理论计算法包括:步骤100:求得漫反射光强的变化量与温度变化量的关系式;步骤200:将稳态漫射方程在无限介质下的解代入上述关系式中;步骤300:假设存在一源-探测器距离使此处的漫反射光强不受温度变化的影响;以及步骤400:求出该源-探测器距离的表达式,并根据实际情况,代入被测对象的实际参数,获取被测对象温度不敏感源-探测器距离。5.根据权利要求4所述的漫反射光谱中抑制温度干扰的方法,其中,源-探测器距离的表达式为:其中,ρTI为温度不敏感源-探测器距离,μa为吸收系数,μ′s为约化散射系数,有效衰减系数漫射系数D=[3(μa+μ′s)]-1,W=μeff-1D-2+3μeff,为吸收系数的温度特性,为约化散射系数的温度特性。6.根据权利要求3所述的漫反射光谱中抑制温度干扰的方法,所述蒙特卡罗模拟法包括:步骤101:根据被测对象的多个参数建立蒙特卡罗模型并进行模拟;以及步骤102:根据步骤101中得到模拟结果,通过直线、不规则折线或拟合曲线将同一温度下的漫反射光强变化量与源-探测器距离相关联。7.根据权利要求6所述的漫反射光谱中抑制温度干扰的方法,所述步骤101中,所述参数包括:吸收系数、约化散射系数、折射率、各向异性因子、吸收系数的温度特性、约化散射系数的温度特性。8.根据权利要求6所述的漫反射光谱中抑制温度干扰的方法,所述步骤102包括:步骤1021:以源-探测器距离为横坐标,以漫反射光强变化量为纵坐标建立坐标系;步骤1022:根据步骤101中得出的结果,得出不同温度下不同源-探测器距离的漫反射光强;步骤1023:在步骤1022的基础上,以基准温度进行差分,并将结果绘制在步骤1021建立的坐标系中;以及步骤1024:根据步骤1023绘制的图像,获...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴明磊,刘蓉,徐可欣,
申请(专利权)人:天津先阳科技发展有限公司,
类型:发明
国别省市:天津,12
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