一种检测不同温度乙醇水溶液浓喥的方法

【专利摘要】本发明公开了一种检测不同温度乙醇水溶液浓度的方法包括以下步骤：采用无水乙醇即99.7%的分析纯，与超纯水配置待测溶液即乙醇水溶液；共配制所述乙醇水溶液样本10个乙醇体积浓度范围为10~100%，间隔为10%；样本温度为10~30℃每隔1℃测一次；采集拉曼峰强度與什么有关光谱；基于区间偏最小二乘法即iPLS方法，选取拉曼峰强度与什么有关光谱特征区间；确定拉曼峰强度与什么有关光谱特征峰值；利用多变量的多项式回归计算得到不同温度下的乙醇水溶液浓度值。本发明计算精度高可应用于不同温度乙醇水溶液浓度的检测。

【專利说明】-种检测不同温度乙醇水溶液浓度的方法

[0001] 本发明涉及一种拉曼峰强度与什么有关光谱精确定量检测的方法：特指用拉曼峰强度与什么有关光谱精确定量检测不 同温度乙醇水溶液浓度的方法

[0002] 乙醇-水溶液在很多领域得到了广泛的应用，其浓度的精确预测是一个热门研 究课题拉曼峰强度与什么有关光谱无损定量分析可以快速、高效的提供分析结果，无需对样本进行准备因 此在国内外被广泛应用于化學、物理学和生物学等诸多领域。用拉曼峰强度与什么有关光谱法测量乙醇浓度 的最大特点是水的拉曼峰强度与什么有关散射很微弱是研究水溶液的理想工具。但从拉曼峰强度与什么有关光谱中提取与乙 醇浓度最相关信息的方法往往因人而异最常见的是选取一个特征振動峰和一个对照峰， 然后利用二者比值与浓度间的线性关系测定乙醇浓度这种方法在一定程度上可以提高测 量精度，但此种方法关键在於特征峰和对照峰的选取所得到的结果可靠性和稳定性较差， 而且温度的影响往往被忽略鉴于此，本发明提出一种用拉曼峰强度与什麼有关光谱精确定量检测不同温度 乙醇水溶液浓度的方法

[0003] 本发明的目的在于提供一种检测不同温度乙醇水溶液浓度的方法，以提高检测精 度

[0004] 为了解决以上技术问题，本发明采用的具体技术方案如下：

[0005] -种检测不同温度乙醇水溶液浓度的方法其特征在于包括以下步骤：

[0006] 步驟一，制备实验样本：采用无水乙醇即99. 7%的分析纯与超纯水配置待测溶 液即乙醇水溶液；共配制所述乙醇水溶液样本10个，乙醇体积浓度范圍为10?100%间 隔为10% ;样本温度为10?30°c，每隔1°C测一次；

[0007] 步骤二采集拉曼峰强度与什么有关光谱：将刚配制的温度为10°C的样本置于高于30°C的室温，使 样本自然升温；在升湿的过程中从10°c开始到30°C之间，利用温度计实时跟踪测量温度 每隔1°C，量取2ml乙醇水溶液于3ml进样瓶；采用近红外拉曼峰强度与什么有关分析仪先收集暗电流参考数 据再收集拉曼峰强度与什么有关光谱；

[0008] 步骤三，基于区间偏最小二乘法即iPLS方法选取拉曼峰强度与什么有关光谱特征区间：以各个乙 醇水溶液浓度下的拉曼峰强度与什么有关光谱作为自变量，以乙醇水溶液浓度作为因变量利用iPLS方法确 定拉曼峰强度与什么有关光谱与乙醇水溶液浓度对应关系，选出一个均方根误差最小的子区间所述子区间 即为拉曼峰强度與什么有关光谱特征区间；

[0009] 步骤四，确定拉曼峰强度与什么有关光谱特征峰值：由步骤三得到的拉曼峰强度与什么有关光谱特征区间中包含的η 个拉曼峰强度与什么有关光谱峰即为特征峰值取波峰处相邻3个波数点的光谱强度的平均值作为特征峰值 ξ !，…ξ η ;1 彡 η 彡 7 ;

[0010] 步骤伍，多变量的多项式回归：以温度值τ和特征峰值，…，ξη作为自变量，乙 醇水溶液浓度值V作为因变量采用最小二乘多变量多项式拟合算法，得到多变量多项式 函数

1. 一种检测不同温度乙醇水溶液浓度的方法其特征在于包括以下步骤： 步骤一，制备实验样本：采用无水乙醇即99. 7%的分析纯与超纯水配置待测溶液即 乙醇水溶液；共配制所述乙醇水溶液样本10个，乙醇体积浓度范围为10?100%间隔为 10% ;样本温度为10?30°C，每隔1°C测一次； 步骤二采集拉曼峰强度与什么有关光谱：将刚配制的温度为l〇°C的样本置于高于30°C的室温，使样本 自然升温；在升湿的过程Φ从l〇°C开始到30°C之间，利用温度计实时跟踪测量温度每隔 1°C，量取2ml乙醇水溶液于3ml进样瓶；采用近红外拉曼峰强度与什么有关分析仪先收集暗电流参考数据再 收集拉曼峰强度与什么有关光谱； 步骤三，基于区间偏最小二乘法即iPLS方法选取拉曼峰强度与什么有关光谱特征区间：以各个乙醇水 溶液浓度下的拉曼峰强度与什么有关光谱作为自变量，以乙醇水溶液浓度作为因变量利用iPLS方法确定拉 曼光谱与乙醇水溶液浓度对应关系，选出一个均方根误差最小的子区间所述子区间即为 拉曼峰强度与什么有关光谱特征区间； 步骤四，确定拉曼峰強度与什么有关光谱特征峰值：由步骤三得到的拉曼峰强度与什么有关光谱特征区间中包含的η个 拉曼峰强度与什么有关光谱峰即为特征峰值取波峰处相邻3个波数点的光谱强度的平均值作为特征峰值 ξ !，…ξ η ;1 彡 η 彡 7 ; 步骤五，多变量的多项式回归：以温度值Τ和特征峰值，…，ξη作为自变量，乙醇水 溶液浓度值V作为因变量采用最小二乘多变量多项式拟合算法，得到多变量多项式函数

last (coeffs)为多项式组分数A，abp…，bn分别为每个组分对应的各项系数；从而 计算得到不同温度下的乙醇水溶液浓度值

【发明者】邹小波, 沈乐丞, 石吉勇, 赵杰文, 黄晓玮, 朱瑶迪, 李志华 申请人:江苏大学