[發明專利]一種基于拉曼光譜的可燃液體的快速測量方法

在審

• 申請號: 202010670357.6
• 申請日: 2020-07-13
• 公開（公告）號: CN111650184A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 馮巍巍;劉倩瑩;韓華偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院煙臺海岸帶研究所;煙臺中集萊福士海洋工程有限公司
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65;G16C20/20;G16C20/70;G16C20/40
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 李曉光

1.一種基于拉曼光譜的可燃液體的快速測量方法，其特征在于包括以下步驟：

1)計算機接收光譜信號生成原始拉曼光譜圖；

2)對拉曼光譜進行預處理，得到可燃液體樣品的光譜圖；

3)預處理后的光譜圖通過光譜識別模塊，運用尋峰算法識別拉曼特征峰，進而建立閾值，在閾值上方的數據尋找極大值點；

4)再通過識別比對算法將拉曼特征峰的極大值點與標準拉曼光譜圖庫的數據進行鑒別對照，確定可燃液體種類，實現對可燃液體的快速測量。

2.根據權利要求1所述的基于拉曼光譜的可燃液體的快速測量方法，其特征在于步驟2)中對拉曼光譜進行預處理，得到可燃液體樣品的光譜圖，具體為：

201)首先對原始拉曼光譜圖進行預處理，進行波長和拉曼位移之間的轉換，通過公式：

其中，λ₀為激發波長，λ為拉曼實驗測定波長數據，λ₀＜λ，求得拉曼光譜圖的橫坐標；

202)對拉曼光譜圖的譜線進行基線校正，采用Savitzky-Golay卷積平滑算法進行平滑濾波；

203)提高光譜的平滑性并降低噪聲干擾，對拉曼位移在0～3500cm^-1內的光譜面積進行歸一化處理，得到預處理后的拉曼光譜圖。

3.根據權利要求1所述的基于拉曼光譜的可燃液體的快速測量方法，其特征在于步驟3)中對預處理后的光譜圖通過光譜識別模塊，運用尋峰算法識別拉曼特征峰是通過自動尋峰算法獲得拉曼特征峰，具體為：

301)將預處理后所得到拉曼光譜圖中的拉曼光譜線近似成一條連續的曲線；

302)根據導數分析方法進行自動尋峰閾值的取值設定，包括一階導數法、二階導數法以及三階導數法；

303)建立閾值，在閾值上方的數據尋找極大值點。

4.根據權利要求3所述的基于拉曼光譜的可燃液體的快速測量裝置的測量，其特征在于步驟302)中自動尋峰閾值的取值設定，在尋峰過程中閾值以下的數據被自動忽略，使得系統運行過程中的數據量減少，增快反應時間，具體為：將預處理后的數據進行臨界值選取，對譜線求標準偏差S,再與固定比例常數求積而得，設數據變量為x，標準偏差S計算式為：

式中，為數據均值，n為數據量大小，i為實驗測得從第一個到第n個數據的序號；

205)臨界值的自動取值在求得光譜預處理后的標準偏差S后，設定一個臨界值系數K，定義臨界值M＝k·s,臨界值以下的數據在尋峰過程中被自動忽略。

5.根據權利要求1所述的基于拉曼光譜的可燃液體的快速測量裝置的測量，其特征在于步驟1)中光譜信號采用波長為785nm激光作為激光光源對樣品進行拉曼光譜測量。