文档介绍：分类号______________________________ 密级______________________________
UDC______________________________ 编号______________________________
硕士学位论文
润滑油品质近红外及拉曼光谱检测方法
学位申请人: 赵战友
学科专业: 载运工具运用工程
指导教师: 欧阳爱国教授
答辩日期:2012-12-22
华东交通大学
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届硕士学位论文3
润滑油品质近红外及拉曼光谱检测方法
机电
工程学院
赵战友
独创性声明
本人郑重声明:所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究
工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方
外,论文中不包含其他人已经发表和撰写的研究成果,也不包含为获得华
东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作
的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢
意。
本人签名_______________日期____________
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保密的论文在解密后遵守此规定,本论文无保密内容。
本人签名____________导师签名__________日期___________
摘要
润滑油品质近红外及拉曼光谱检测方法
摘要
润滑油的品质好坏关系到发动机能否正常运行,选择品质较好的润滑油不仅能够保
证发动机的正常工作,同时也可以延长其工作寿命,提高使用性能。目前市场上润滑油
品牌众多,品质优劣不齐,单从外观上难以分辨其真假,通常对润滑油品牌识别和品质
检测主要依靠经验或化学仪器进行,这个过程不仅费时费力还可能造成一定环境污染。
因此,研究一种能够快速、无损、经济的润滑油品质检测方法具有重要的现实指导意义。
论文主要应用近红外光谱技术和拉曼光谱技术开展了润滑油主要品质指标(粘度、
含水量)和掺假、品牌无损检测方法研究,建立了润滑油品质定量和定性分析模型。论
文研究主要内容与成果如下:
(1)研究了近红外光谱的润滑油含水量和粘度定量检测方法。结合间隔偏最小二
乘(iPLS)算法对输入变量进行筛选。研究结果为,对润滑油含水量检测,选出 7 432-6
321cm-1 和 5 583-4 846cm-1 两个波段用于润滑油含水量定量分析,相关系数为 和交
互验证均方根误差为 ×10-4 ;对于润滑油粘度检测,选出 8528cm-1-8094cm-1 、
7371cm-1-6937cm-1、6069cm-1-5346cm-1 和 5201cm-1-4478cm-1 四个波段用于润滑油粘度定量分析,相
关系数为 和交互验证均方根误差为 ,均取得较好的预测结果。
(2)研究了基于近红外光谱的润滑油品牌定性识别方法。结合偏最小二乘判别分
析方法(PLS-DA)对七种润滑油(ACDelco、HELIX、大众、金宝力、昆仑天歌、美孚和上海
通用)进行定性识别。研究结果为,采用近红外光谱技术结合 PLS-DA 判别分析方法对
校正样本建立判别模型,七种润滑油识别率均为 100%。结合遗传算法(ic Algorithm,
GA)对模型输入变量进行筛选,模型对未知样本的识别率均为 100%,大大缩减建模的
计算量。
(3)研究了润滑油掺假量近红外光谱定量检测方法。选用 iPLS 和 GA 两种方法对
润滑油原始光谱进行特征变量筛选。研究结果为,采用 iPLS 选出了 8466cm-1-8285cm-1、
7378cm-1-6653cm-1、6110cm-1-5747cm-1、5566cm-1-4478cm-1 四个波段,利用 GA 选出 69
个波数点。结合 PLS 法对比分析了润滑油掺假量建模效果,得出 iPLS 筛选出的特征波
段建模效果可以取代全波段并优于 GA。
(4)研究了润滑油品牌的拉曼光谱定性识别方法。采用 iPLS 波段筛选方法对原始
光谱进行特征变量筛选,选择了 1344cm-1--1 和 1571cm-1--1 两个特征波
段作为 PLS-DA 判别方法的输入变量,进行了润滑油品牌拉曼光谱定性