基于可见-近红外光谱技术的润滑油含水量无损检测方法研究.pdf

第!"卷!第#期! !!!!!!!!!!!光谱学与光谱分析$%&'!"!(%'#!))*+++-*++E
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基于可见C近红外光谱技术的润滑油含水量无损检测方法研究
张!瑜+!*!蒋璐璐*!吴!迪+!谈黎虹*!何!勇+%
+?浙江大学生物系统工程与食品科学学院!浙江杭州!!+""*J
*?浙江经济职业技术学院!浙江杭州!!+""+#
摘!要!研究了基于可见-近红外光谱技术的发动机润滑油含水量快速检测方法"在获取光谱信息的基础
上!提出了采用不同的光谱建模方法以提高检测精度和简化分析计算"分别采用主成分分析'ba8(和连续
投影算法'.b8(方法进行模型输入变量的提取".b8 最终选择了E,K!E#!!***@EE!J*@!J!!!J!#!J@*!J,"
和J,E6A共J个波长为最优变量"!分别应用偏最小二乘回归'(和多元线性回
归'YWc(建模"-"
要的全波段光谱信息!同时可以去除无用的信息变量"为了进一步提高检测效果!采用 W.-.$Y 分别基于
*
.b8选择后的有效变量和全波段光谱进行建模"两个模型的预测确定系数'=)(均在"'J以上".b8-W.-
*
.$Y 的效果要优于全波段 W.-.$Y 模型的效果".b8-W.-.$Y 模型的=) 达到了"'J#!!剩余预测偏差
'cb`(值为K'JK!"表明可见-近红外光谱可以用于发动机润滑油含水量的检测"
关键词!可见-近红外光谱&润滑油&掺水量&偏最小二乘回归&最小二乘支持向量机&连续投影算法
中图分类号!\b!J+)\ZE+#!!文献标识码!8!!!!"#!+"'!JKE"L'9336'+"""-"***@J!#*"+"$"#-*+++-"E
法!被广泛应用于食品*医药*石油化工等行业++,!如用于
引!言苹果+*,*果汁+!,*酸奶+E,和药品+@,等"在石油化工领域!近
红外光谱技术已应用于汽油*柴油的测试及其成分的定量分
!!发动机润滑油中的水分含量对于发动机润滑油的性能有析与研究+K,"对润滑油的研究基本集中在品牌鉴别*粘度检
很大的影响"发动机润滑油系统中!水分是最大的污染物" 测等方面!对润滑油水分的检测还没有相关报道"
因为水可以使润滑油乳化*使添加剂分解*促进油品的氧化近红外光谱主要是倍频和合频的吸收!光谱信息重叠严
及增强低分子有机酸对机械的腐蚀!影响油品低温流动性" 重!因此可见-近红外光谱技术必须从纷繁复杂的光谱信息
随着汽车发动机使用时间延长!润滑油中的水分会逐渐增中提取出有用信息!剔除冗余信息!建立化学计量学模型"
加"由于曲轴箱密封不严进入的明水或由于曲轴箱呼吸进入在进行建模分析时!由于全波段光谱包含数百个光谱变量!
的凝析水!也有可能是维修过程或曲轴箱本身不洁所造成" 会影响模型的建立!因此需要减少模型的输入变量个数!提
特别是发动机的工作温度往往高达+""o左右!水分受热蒸高模型校正的速度和建模效率"
发!易产生气阻