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专利号: 202110977213X
申请人: 江南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2023-10-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高纯度2,6‑二甲酚近红外光谱在线检测方法,其特征在于:包括以下步骤:S1、在线收集脱苯酚塔底部、邻苯酚粗品塔和2,6‑二甲酚产品塔的近红外光谱数据,通过气相色谱法获得近红外光谱数据对应的物性浓度值,即2,6‑二甲酚纯度;

S2、剔除近红外光谱首尾噪声较大且无关的波段,消除仪器背景和漂移对测量光谱的影响,对数据进行清洗;

S3、设置脱苯酚塔和邻甲酚粗品塔样本集Ta的初始权重、设置2,6‑二甲酚产品塔样本集Tb的初始权重、设置样品集Ta的权重更新系数,对初始权重进行迭代,通过归一化计算得到第t次迭代的样本集Ta和样品集Tb的权重分布;

S4、根据样本集Ta、样本集Tb和第t次迭代的样本集Ta和样品集Tb的权重分布,建立第t次迭代的2,6‑二甲酚纯度回归模型ft(x);

S5、计算回归模型fi(x)在样本集Ta和Tb上的误差,计算样本集Tb上的平均建模误差;

S6、设置样品集Tb的权重更新系数,对样本集Ta和样本集Tb的初始权重进行更新,输出最终的2,6‑二甲酚产品塔的2,6‑二甲酚纯度回归模型fN(x)。

2.根据权利要求1所述的高纯度2,6‑二甲酚近红外光谱在线检测方法,其特征在于:步骤S1中,在线收集近红外光谱样品时,以空气作为背景扫描光谱,选用透射式探头,光程为‑1

1mm,扫描次数为16次,扫描光谱范围为12500~4000cm 。

3.根据权利要求1所述的高纯度2,6‑二甲酚近红外光谱在线检测方法,其特征在于:步骤S1中,将脱苯酚塔和邻甲酚粗品塔的样本集设为Ta=(xi,yi),i=1,2,…,n其中:xi为脱苯酚塔和邻甲酚粗品塔的光谱,yi为脱苯酚塔和邻甲酚粗品塔的2,6‑二甲酚纯度,n为脱苯酚塔和邻甲酚粗品塔所采集样本的个数;

将2,6‑二甲酚产品塔的样本集设为Tb=(xj,yj),j=n+1,…,n+m其中xj为2,6‑二甲酚产品塔的光谱,yj为2,6‑二甲酚产品塔的纯度,m为2,6‑二甲酚产品塔所采集样本的个数;

x=xi∪xj为所有光谱的集合,y=yi∪yj为所有2,6‑二甲酚纯度的集合,合并的总样本集T=Ta∪Tb。

4.根据权利要求1所述的高纯度2,6‑二甲酚近红外光谱在线检测方法,其特征在于:步骤S2中,所述数据清洗工作包括异常或损坏数据的剔除、数据缺失值处理、数据标准化、数据特征选择、数据特征组合。

5.根据权利要求1所述的高纯度2,6‑二甲酚近红外光谱在线检测方法,其特征在于:步骤S3中,

脱苯酚塔和邻甲酚粗品塔样本集Ta的初始权重为:

2,6‑二甲酚产品塔样本集Tb的初始权重为:其中λ1和λ2是比例系数;

样本集Ta的权重更新系数为:

其中N为迭代次数;

迭代后的权重分布为

其中wit是样本集Ta第t次迭代的权重,t=1,2,…,N。

6.根据权利要求5所述的高纯度2,6‑二甲酚近红外光谱在线检测方法,其特征在于:所述步骤S3中迭代次数N、比例系数λ1和λ2等参数的选取,能够通过优化算法进行求解,包括罚函数类的内点法、罚函数类的外点法、拉格朗日乘子法、二次规划法、可行方向法、广义简约梯度法或遗传算法等智能寻优算法。

7.根据权利要求1所述的高纯度2,6‑二甲酚近红外光谱在线检测方法,其特征在于:步骤S4中,所述2,6‑二甲酚纯度回归模型fi(x)包括线性回归模型、逻辑回归模型、多项式回归模型、逐步回归模型、岭回归模型、贝叶斯回归模型、支持向量机模型、神经网络模型。

8.根据权利要求1所述的高纯度2,6‑二甲酚近红外光谱在线检测方法,其特征在于:步骤S5中,

纯度回归模型ft(x)在样本集Ta和样本集Tb上的误差分别为:其中ft(xi)是利用样本集Ta建立的第t次迭代的2,6‑二甲酚纯度回归模型,ft(xj)是利用样本集Tb建立的第t次迭代的2,6二甲酚纯度回归模型,样本集Tb上的平均建模误差为:其中 是样本集Tb第t次迭代的权重。

9.根据权利要求8所述的高纯度2,6‑二甲酚近红外光谱在线检测方法,其特征在于:步骤S5中,回归模型的平均建模误差与所采集样本的个数有关,参数m和n的选取可通过优化算法进行求解,包括罚函数类的内点法、罚函数类的外点法、拉格朗日乘子法、二次规划法、可行方向法、广义简约梯度法或遗传算法等智能寻优算法。

10.根据权利要求1所述的高纯度2,6‑二甲酚近红外光谱在线检测方法,其特征在于:步骤S6中,

样本集Tb的权重更新系数:

样本集Ta和样本集Tb的初始权重进行更新为: