[發明專利]應用近紅外光譜技術無損鑒別鋼結構防火涂料品牌的方法

有效

• 申請號: 201410474248.1
• 申請日: 2014-09-17
• 公開（公告）號: CN104198432A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 薛崗;宋文琦
• 申請（專利權）人: 公安部天津消防研究所
• 主分類號: G01N21/359
• 分類號: G01N21/359
• 代理公司: 天津中環專利商標代理有限公司 12105
• 代理人: 胡京生

1.一種應用近紅外光譜技術無損鑒別鋼結構防火涂料品牌的方法，采用光纖漫反射近紅外光譜設備及光纖漫反射探頭固定支架，光纖漫反射探頭固定支架包括固定支架（2）和卡箍（3），采集前在光纖漫反射近紅外光譜設備的光纖漫反射探頭（1）上安裝由固定支架（2），使光纖漫反射探頭（1）頂在固定支架（2）內底端面，通過卡箍（3）將光纖漫反射探頭（1）鎖緊在固定支架（2）上，采集光譜的過程中固定支架（2）的底部與防火涂料表面嚴密接觸，保證每次采集過程中光程的一致性，鑒別步驟如下：

1)?鋼結構防火涂料樣品的準備：選取經生產后檢驗合格的不同廠家不同批次的鋼結構防火涂料樣品，按涂料產品規定的施工工藝進行涂覆，待涂覆厚度達到產品規定要求時，停止涂覆，水平放置養護15天以上，待達到養護期后方可進行光譜采集；

2)?近紅外光譜的采集：在保證樣品表面平整、無污染的前提下，利用同一臺光纖漫反射近紅外光譜設備在鋼結構防火涂料表面進行光譜采集，并將采集到的光譜數據存入計算機；采集光譜波長范圍為1000~2500nm，每次光譜采集連續測量5次，取5張光譜的平均光譜作為一個樣品光譜；

3)?光譜預處理：為了消除鋼結構防火涂料涂刷不平整、表面散射、基線漂移和噪聲干擾的影響，提高光譜分辨率和靈敏度，識別重疊峰，應用TQ?analyst?8.0軟件對原始光譜進行導數平滑濾波、多元散射校正、標準正態變量變換或數據降維預處理；

4)?建立判別模型：選取波長范圍在1000~2500nm之間的某一段或幾段光譜，建模與實際判別時的光譜預處理方法和光譜范圍選擇必須一致，應用TQ?analyst?8.0軟件中的判別分析法建立不同鋼結構防火涂料品牌的馬氏距離主成分判別分析模型；

5)?計算品牌的馬氏距離臨界值MD_Limit：通過選取不同批次、不同品牌的樣品，重復步驟2），采集其近紅外光譜后，建立每個品牌獨立驗證樣品集對判別模型進行驗證，計算出每個樣品的馬氏距離值MD，將每個品牌計算得到的MD₁、MD₂、MD₃…MD_N求平均值，得到該品牌馬氏距離平均值MD_Ave，然后計算得到該品牌鋼結構防火涂料的馬氏距離臨界值MD_Limit；

MD_Ave=(MD₁+MD₂+MD₃+…MD_N)/N；

MD_Limit=1.8×MD_Ave；

6)?鑒別未知品牌鋼結構防火涂料：重復步驟2），采集待鑒別的未知品牌鋼結構防火涂料的光譜圖，以不同品牌的馬氏距離主成分判別分析模型為基礎，通過化學計量學軟件計算出待鑒別未知品牌鋼結構防火涂料與模型中各個品牌鋼結構防火涂料的馬氏距離值MD_Test1、MD_Test2、MD_Test3、…?MD_TestM，找出其中馬氏距離值MD_Test最小的一個，如果其MD_Test＜MD_Limit，則鑒定未知樣品與模型中樣品為同一品牌，否則判定為非同一品牌。