[發明專利]一種基于紅外光譜的原油種類識別方法

有效

• 申請號: 201610920271.8
• 申請日: 2016-10-21
• 公開（公告）號: CN107976417B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 褚小立;許育鵬;陳瀑;李敬巖
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: G01N21/3577
• 分類號: G01N21/3577;G01N21/359
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于紅外光譜的原油種類識別方法，包括如下步驟：

(1)測定各種類型原油樣品的中紅外光譜和近紅外光譜，對其進行二階微分處理，取每個原油樣品下述五個特征譜區的吸光度建立原油光譜數據庫，所述的五個特征譜區為：W1＝1650～1800cm^-1，W2＝4000～4500cm^-1，W3＝4500～5000cm^-1，W4＝5000～5500cm^-1，W5＝5500～6000cm^-1，

(2)計算原油光譜數據庫中每個原油樣品的上述五個特征譜區的吸光度在X軸和Y軸的極坐標投影得分，并由極坐標投影得分向量建立原油光譜識別數據庫，

(3)測定待識別原油的中紅外光譜和近紅外光譜，對其進行二階微分處理，計算其上述五個特征譜區的吸光度在X軸和Y軸的極坐標投影得分，構成待識別原油的識別向量，

(4)計算待識別原油的識別向量與原油光譜識別數據庫中各原油樣品得分向量之間的距離，將距離最小值與設定的閾值對比，若距離最小值小于閾值，則距離最小值對應的原油與待識別原油為同一種類原油，若距離最小值不小于設定的閾值，則原油光譜庫中沒有與待識別原油相同的原油。

2.按照權利要求1所述的方法，其特征在于分別按式①、②計算原油樣品特征譜區的吸光度在X軸、Y軸的極坐標投影得分，

式①、②中，PCx^Wp表示原油樣品特征光譜區Wp的吸光度在X軸的極坐標投影得分，PCy^Wp表示原油樣品特征光譜區Wp的吸光度在Y軸的極坐標投影得分，n為原油樣品在特征光譜區Wp采集吸光度的波長點數，I_i+1為原油樣品在特征光譜區Wp第i+1個波長點處的吸光度，i＝0,1,2,…,n-1，p為五個特征譜區的序號，p為1～5。

3.按照權利要求2所述的方法，其特征在于(3)步測定待識別原油樣品的中紅外光譜和近紅外光譜的方法與(2)步方法保持一致，構成識別向量的極坐標投影得分變量排列順序與(2)步建立的原油光譜識別庫樣品的極坐標投影得分向量的變量排列順序相同。

4.按照權利要求2所述的方法，其特征在于在1650～1800cm^-1特征譜區間，n為80～90。

5.按照權利要求2所述的方法，其特征在于在4000～4500cm^-1、4500～5000cm^-1、5000～5500cm^-1和5500～6000cm^-1特征譜區間，n為200～300。

6.按照權利要求1所述的方法，其特征在于(4)步中，采用式③計算待識別原油的識別向量與原油光譜識別庫中各原油樣品向量之間的歐式距離，

式③中，d_j為待識別原油樣品的識別向量與原油光譜識別數據庫中第j個原油樣品得分向量之間的距離；pc_i為待測原油樣品的第i個極坐標投影得分變量，PC_j,i為原油光譜識別數據庫中第j個原油樣品的第i個極坐標投影得分變量。

7.按照權利要求1所述的方法，其特征在于(4)步所述閾值(d_v)的確定方法為：選取一個原油樣品，重復測定三次中紅外光譜和近紅外光譜，對每次測定的光譜均進行二階微分處理，計算其在W1＝1650～1800cm^-1，W2＝4000～4500cm^-1，W3＝4500～5000cm^-1，W4＝5000～5500cm^-1，W5＝5500～6000cm^-1五個特征譜區的吸光度在X軸和Y軸的極坐標投影得分，將10個極坐標投影得分構成得分向量pv，按式④計算任意兩次測定光譜所得的得分向量之間的歐式距離dr，取最大的dr值作為閾值，

式④中，pv_j和pv_j′分別為由兩次重復測定的紅外光譜所得的得分向量的第j個極坐標投影得分。