[發明專利]一種基于近紅外光譜儀的輕量物質質量測定方法

在審

• 申請號: 201911342326.1
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN110879213A
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發明（設計）人: 劉浩;閆曉劍;張國宏;羅弘亮
• 申請（專利權）人: 四川長虹電器股份有限公司
• 主分類號: G01N21/359
• 分類號: G01N21/359
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 郭會

本發明公開了一種基于近紅外光譜儀的輕量物質質量測定方法，包括以下步驟：A.將兩份輕量物質樣品分別定義為對照組和預測組；B.使用稱重裝置測量對照組樣品的質量；C.使用近紅外光譜儀采集對照組及預測組樣品的光譜數據；D.對比獲得的對照組及預測組光譜數據，計算兩者之間的光譜映射關系；E.結合對照組樣品的質量與光譜映射關系，計算預測組樣品質量。本發明的測定方法可以有效解決同一品類不同質量輕量物質均需要千分之天平進行質量稱定的問題，可以極大程度的增加測量效率，節約人力成本。

技術領域

本發明涉及近紅外檢測技術領域，特別涉及一種基于近紅外光譜儀的輕量物質質量測定方法。

背景技術

伴隨著社會的進步，對某些輕量物質的質量測定精度要求越發精確。傳統的稱重儀器也在向著千分之天平，萬分之天平的方向發展。雖然測量精度得到了有效的保證，但是同樣存在測量儀器成本高，操作繁瑣，測量時間長，測量效率低等問題。尤其針對某一種輕量物質，每一次的稱量過程均會耗費大量時間，沒有一種簡便的方式對單一品種輕量物質進行快速稱量，如果能將質量測定技術與近紅外光譜檢測技術結合起來，將某一種輕量物質的質量轉換為近紅外光譜的光強數據，利用光強對應關系快速計算出未知質量樣品的質量，利用近紅外光譜檢測技術方便、快速、高效、準確等優勢解決千分之天平，萬分之天平測量效率低下的問題，可以有效推動質量測定技術的發展與應用場景。

發明內容

本發明的目的是克服上述背景技術中不足，提供一種基于近紅外光譜儀的輕量物質質量測定方法，將同一品類輕量物質的質量轉換為便攜式近紅外光譜儀采集的光強數據，利用光強對應關系可以快速計算出未知樣品的質量。

為了達到上述的技術效果，本發明采取以下技術方案：

一種基于近紅外光譜儀的輕量物質質量測定方法，包括以下步驟：

A.將兩份輕量物質樣品分別定義為對照組和預測組；其中，對照組的主要作用在于提供準確的已知質量及光譜數據，預測組的主要作用在于結合對照組的質量、光譜數據以及自身的光譜數據對預測組自身質量進行測定；

B.使用稱重裝置測量對照組樣品的質量；

C.使用近紅外光譜儀采集對照組及預測組樣品的光譜數據；

D.對比獲得的對照組及預測組光譜數據，計算兩者之間的光譜映射關系；

E.結合對照組樣品的質量與光譜映射關系，計算預測組樣品質量。

進一步地，所述步驟C中采集對照組及預測組樣品的光譜數據的方法如下：

C1.近紅外光譜儀采集待測樣品的光譜數據，得到波長范圍為a～b，分辨率為c，且包含n個光強信息點的近紅外光譜，其中，b＝c*(n-1)+a；

C2.將所得近紅外光譜的n個光強信息點的光強信息分別記為：S_mean1，S_mean2，……S_{mean n}；即當波長為a時，對應的光強信息值為S_{mean 1}，當波長為a+c時，對應的光強信息值為S_{mean 2}，當波長為b時，對應的光強信息值為S_{mean n}；

C3.參照上述方法分別獲取對照組的光譜數據及預測組的光譜數據，且對照組的光譜數據記為S_com1，S_{com 2}，……S_{com n}；預測組的光譜數據記為S_fore1，S_fore2，……S_{fore n}。

進一步地，所述步驟C中采集光譜數據時是在相同的采集環境中進行采集，且每份樣品采集多次光譜數據，并做平均值計算，并將最終計算得到的平均值作為實測光譜數據，有效減小測量誤差，增加數據的準確性。