生產(chǎn)過程中近紅外光譜在線儀器建模適用性和準確性的影響因素？

更新時間：2024-06-25

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答：近紅在線儀器的應用很廣泛，涉及到的現(xiàn)場環(huán)境也復雜多樣。總結(jié)說，可以分為固定因素和隨機因素，固定因素包括溫濕度、灰塵、防爆要求，腐蝕性，壓力等等，這些因素主要影響儀器后的長期使用的耐用性和安全性，在安裝時必須考慮且滿足要求，是使用近紅外在線儀器前就必須解決的問題。隨機因素主要是指樣品本身形態(tài)變化影響，因為生產(chǎn)線的樣品檢測都是原位未處理樣品直接檢測，所以不確定性因素很多，如樣品的均勻性，代表性，樣品密度，流動速度，氣泡等。首先要考慮樣品光譜的采集質(zhì)量，選擇好檢測位置和探頭模式，安裝位置包括但不限于溜槽，刮板，絞龍，暫存?zhèn)}，管道，反應釜，發(fā)酵罐、傳送帶等，探頭模式如接觸式、非接觸式大光斑，光纖插入式等各有優(yōu)缺點，需根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境，工況要求，物料形態(tài)等選擇合適的安裝方案等。原則是要獲得穩(wěn)定，有代表性，背景干擾少的高質(zhì)量光譜。安轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)在近紅外在線應用中起決定作用。盡量保證樣品和鏡頭間清潔無污染，

另一個決定因素是建模，因為線上物料的流動狀態(tài)，樣品溫度，樣品形態(tài)等許多因素和線下不同，且在線下很難復現(xiàn)，所以要盡量做到線上標記光譜，即今后在什么條件狀態(tài)下應用，就在什么狀態(tài)下采集數(shù)據(jù)，線上采樣不需要和實驗室應用一樣的數(shù)據(jù)量，因為短時間內(nèi)的生產(chǎn)工藝和原料等影響因素相對穩(wěn)定，所以30個左右的樣品建模即可應用。但模型維護要在工藝或原料改變時及時跟上，要做到高頻次低數(shù)據(jù)量，及拉長取樣周期，降低取樣數(shù)量以提高模型的代表性從而增加適用性和穩(wěn)定性。

在線取樣和標記光譜時，最難的是對光譜和樣品的對應關系的把握上，不要追求的一一對應，因為物料一直在流動，即使物料相對靜止，物料的化學結(jié)構也在變化，所以取樣最好是連續(xù)多次，光譜也是采樣段的平均光譜，不要追求“點對點"，而要做到“段對平均"，標準偏差很重要，但對于在線來講相關度更重要，在線近紅外的應用意義是檢測結(jié)果的實時性，工藝調(diào)整的及時和自動化，檢測結(jié)果的趨勢性和如何利用相對準確的檢測結(jié)果設計合理的工藝調(diào)整方案更加重要。

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