[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

一種基于紅外光譜的原油種類識別方法，包括如下步驟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在X軸和Y軸的極坐標投影得分，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，并由極坐標投影得分建立原油光譜識別數據庫，再通過測定待識別原油在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，計算待識別原油的識別向量與各原油樣品向量之間的距離，將距離最小值與設定的閾值對比，若小于閾值，則其對應的原油與待識別原油為同一種類原油，若不小于設定的閾值，則原油光譜庫中沒有與待識別原油相同的原油。該法有效提高原油樣品識別速度和識別準確率。

技術領域

本發明為一種原油種類的快速識別方法，具體地說，是一種用紅外光譜快 速識別原油種類的方法。

背景技術

CN101995389A公開了一種由近紅外光譜快速識別原油種類的方法，該法 將移動窗口概念(Moving Window)與傳統的相關系數結合，提出了一種用于 原油近紅外光譜快速識別的方法—移動窗口相關系數法。該法可以準確地對原 油品種進行識別，并能給出不同原油近紅外光譜之間詳細的差異信息，為解析 譜圖提供有力幫助。

該法存在的主要問題是數學計算量大，耗費較長的計算時間，對于一個包 含上千條原油光譜的數據庫，識別一種原油往往需要2～5分鐘，限制了該方法 的應用。另外，該法使用處于近紅外光譜的特征區間的吸光度識別原油種類， 而近紅外光譜主要包含含氫基團的信息，不包含雜原子例如羰基化學鍵的信息， 其識別原油種類的準確性受到限制。

發明內容

本發明目的是提供一種基于紅外光譜的原油種類識別方法，該法可通過測 定原油的紅外光譜，由原油紅外光譜庫識別其種類，有效提高原油樣品識別速 度和識別準確率。

本發明提供的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近紅外光譜和中紅外光譜，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)測定待識別原油的近紅外光譜和中紅外光譜，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。

本發明方法選取原油在中紅外和近紅外譜區的五個特征譜區的吸光度，以 待識別原油樣品在特征譜區的吸光度在X、Y軸的極坐標投影得分為變量，由 已知原油樣品極坐標投影得分向量建立的數據庫，通過庫樣品與待識別原油的 紅外光譜的極坐標投影得分向量之間的距離，對其種類進行識別。由于引入了 中紅外和近紅外譜區的光譜信息，并用極坐標得分建庫和進行光譜識別，可減 少識別過程的計算量，提高識別速度和識別準確度。

附圖說明