热重红外联用多组分混合气体产物定量分析 被引量：3

1

作者 陈玲红 吴学成 +1 位作者 周昊 岑可法 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1579-1583,共5页

为了定量分析热反应过程中连续或彼此重叠产生的多组分混合气体产物,提出依据气体混合物的红外吸收特征谱带强度时间分布确定热重-红外联用中多组分气体产物逸出体积流量的定量计算方法.以氧气气氛中炭黑固体样品反应生成二氧化碳、一... 为了定量分析热反应过程中连续或彼此重叠产生的多组分混合气体产物,提出依据气体混合物的红外吸收特征谱带强度时间分布确定热重-红外联用中多组分气体产物逸出体积流量的定量计算方法.以氧气气氛中炭黑固体样品反应生成二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等气体的热重-红外联用实验为例,重点讨论载气流速的选择对多组分气体产物定量结果的影响.计算结果表明,在适当的载气流速下,可忽略反应气体的消耗以及微量气体产物的析出对多组分气体产物逸出体积流量定量计算的影响.当热反应过程中逸出的混合气体存在弱吸收红外、甚至不吸收红外的气体时,可采取近似定量方法实现多组分气体产物逸出体积流量快速定量表征. 展开更多

关键词 热重-红外联用 多组分气体产物 逸出体积流量 定量分析

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基于粗糙集核优化的支持向量机在多组分污染气体定量分析中的研究与应用 被引量：6

2

作者 陈媛媛 张记龙 +3 位作者 李晓 田二明 王志斌 刘智超 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期3384-3387,共4页

研究基于粗糙集核优化的支持向量机(RS-SVM)在红外光谱定量中的应用。通过粗糙集分类的方法对多组分污染气体红外光谱对应的特征波长段进行核函数初始数据的优化,再将优化后的核函数带入支持向量机,从而将二维混合光谱信息投影到高维空... 研究基于粗糙集核优化的支持向量机(RS-SVM)在红外光谱定量中的应用。通过粗糙集分类的方法对多组分污染气体红外光谱对应的特征波长段进行核函数初始数据的优化,再将优化后的核函数带入支持向量机,从而将二维混合光谱信息投影到高维空间,再进行单种气体浓度的反演运算。通过采用LS-SVM和PCA-SVM两种典型的光谱数据处理算法作对比,对五种混合气体各组分定量分析进行比较。当光谱可分度高时,三种方法的预测值都接近标准值,平均误差接近于0.13;而当光谱可分度低时,RS-SVM的预测值比前两种更精确,且当待测种类越多时,该方法精度和运算时间的优势越显著。 展开更多

关键词 光谱学 粗糙集 支持向量机 多组分污染气体 定量分析

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改进型PSO-SVM算法对井下多组分气体定量分析的研究 被引量：10

3

作者 段小丽 王明泉 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期2883-2888,共6页

对于多组分混合气体定量分析而言,基于特征光谱的定量分析技术具有不可比拟的优势,而定量检测效率与精度取决于其采用的光谱数据处理算法的优劣。优化光谱分析算法参数与改进光谱数据处理方式是提高定量分析速度与精度的重要手段。针对... 对于多组分混合气体定量分析而言,基于特征光谱的定量分析技术具有不可比拟的优势,而定量检测效率与精度取决于其采用的光谱数据处理算法的优劣。优化光谱分析算法参数与改进光谱数据处理方式是提高定量分析速度与精度的重要手段。针对井下多组分气体定量分析建模过程中支持向量机(SVM)参数难以确定,并且随组分数增多而呈指数增长的光谱数据运算量的问题,提出了一种改进型粒子群优化-支持向量机(PSO-SVM)算法。该算法主要针对多组分气体混合光谱数据量大,光谱特征信息存在交叠的问题进行研究。通过粒子变异约束PSO算法的收敛路径,再通过粒子信息共享提高模型优化效率,最后利用设置动态不敏感区提高模型精度。设计了一种井下多组分气体快速定量检测系统。该系统由CPU控制信号调制模块驱动红外光源,信号光经过滤尘除湿后的气室照射在探测器上。在压力与温度传感器补偿的基础上,由信号处理模块将探测得到的光信号量化传入CPU,最终,结合改进型PSO-SVM算法实现各组分气体浓度的定量分析。在完成井下实际样气采集、预处理的基础上,对浓度范围0~10.0%的CH4和浓度范围0~1.0%的C2H6,C3H8,SO2和CO2共5种组分的混合气体进行了测试,获得了800组红外光谱数据,其中训练集400组,验证集400组。采用SVM建立了多组分气体的定量分析模型,利用改进型PSO对SVM中的参数进行了优化,并将获得的最优参数重建了定量分析模型。对采集的红外光谱数据分别由本算法与传统BP网络算法进行各组分气体浓度反演,实验结果显示,由于变异粒子对其产生的约束,使最优值收敛范围变小,从而提高了收敛速度,该算法建模时间仅为传统方法的1/10;由于通过气体光谱特性给出不敏感区,使特征光谱计算时交叉敏感效率降低,从而提高了模型预测的准确度,平均误差约为传统方法的1/5。由此可见,该算法在全局优化及快速收敛方面得到了显著提升,改进型PSO结合SVM用于井下多组分气体定量分析是可行的。改进型PSO-SVM算法对于多组分气体混合红外光谱数据的分离具有很好的适用性,其有一定的实际应用价值。 展开更多

关键词 多组分气体定量分析 粒子群算法 支持向量机 红外光谱

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直接正交信号校正算法在烷烃类多组分气体定量分析中的应用 被引量：1

4

作者 李玉军 汤晓君 刘君华 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期1038-1042,共5页

针对烷烃类多组分混合气体中红外光谱存在的基线漂移问题,提出一种直接正交信号校正算法用于光谱数据预处理。实验中采用傅里叶变换红外光谱仪采集了936组混合气体样本的光谱数据,混合气体主要由不同浓度范围的七种组分气体组成。将直... 针对烷烃类多组分混合气体中红外光谱存在的基线漂移问题,提出一种直接正交信号校正算法用于光谱数据预处理。实验中采用傅里叶变换红外光谱仪采集了936组混合气体样本的光谱数据,混合气体主要由不同浓度范围的七种组分气体组成。将直接正交信号校正算法与导数算法进行了对比分析,采用偏最小二乘回归方法建立了各组分气体定量分析模型,并对模型参数(主元个数、导数步长及正交分量的个数)进行了遍历优化选取最优分析模型。结果表明直接正交信号校正算法对于中红外光谱基线校正效果最好,直接正交信号校正算法用于烷烃类混合气体中红外光谱基线校正可行,效果良好,具有一定的实用和研究价值。 展开更多

关键词 基线漂移 直接正交信号校正 导数算法 偏最小二乘回归 定量分析 混合气体

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运用人工神经网络进行混合气体定量分析的研究 被引量：27

5

作者 曲建岭 王磊 高峰 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期399-402,共4页

优选了分析 CO、H2 和 CH4 混合气体的传感器阵列 ,构造了传感器信号预处理和神经网络训练算法 ,从而建立了用于混合气体定量分析的人工嗅觉系统。实验结果证明 ,系统能够以较高的精度分辨出

关键词 气体传感器阵列 人工神经网络 混合气体 定量分析 人工嗅觉系统 气体检测

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基于粒子群优化的最小二乘支持向量机在混合气体定量分析中的应用 被引量：22

6

作者 李玉军 汤晓君 刘君华 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期774-778,共5页

针对混合气体建模过程中最小二乘支持向量机参数难以确定及红外光谱数据计算量过大的问题,提出一种粒子群优化的最小二乘支持向量机方法,用于建立基于主成分分析特征提取的红外光谱多组分气体定量分析模型。首先对主吸收峰区域的550个... 针对混合气体建模过程中最小二乘支持向量机参数难以确定及红外光谱数据计算量过大的问题,提出一种粒子群优化的最小二乘支持向量机方法,用于建立基于主成分分析特征提取的红外光谱多组分气体定量分析模型。首先对主吸收峰区域的550个红外光谱数据利用主成分分析技术进行了特征提取,将降维得到的7个特征值作为模型的输入变量从而有效地降低了计算量。混合气体主要由浓度范围分别是0.1%~1%的甲烷、乙烷及0.1%~1.5%的丙烷三种组分气体组成。采用最小二乘支持向量机技术分别建立了各组分气体的定量分析模型,利用粒子群优化算法对最小二乘支持向量机算法中的参数进行了优化选取,取代了传统的遍历优化方法,然后利用取得的最优参数重建定量分析模型。实验结果表明,采用此方法离线建模所用时间比采用遍历优化方法节省40倍以上,预测结果误差水平相当,满足实测要求。粒子群优化算法在全局优化及收敛速度方面具有较大优势。粒子群优化算法与最小二乘支持向量机技术相结合用于混合气体定量分析是切实可行的,具有一定的实际意义和应用价值。 展开更多

关键词 红外光谱 粒子群优化算法 最小二乘支持向量机 定量分析 混合气体 主成分分析

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基于自适应变异粒子群算法的混合核ε-SVM在混合气体定量分析中的应用 被引量：6

7

作者 刘文贞 陈红岩 +2 位作者 李孝禄 袁月峰 郭晶晶 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1464-1470,共7页

针对利用不分光红外吸收法(NDIR)的多组分气体传感器对汽车尾气进行同时测量时,红外光谱特征吸收谱线重叠较为严重,所测气体浓度是交叉吸收干扰后的结果,造成测量误差大,分析精度低的问题,提出了一种自适应变异粒子群算法的混合核ε-SV... 针对利用不分光红外吸收法(NDIR)的多组分气体传感器对汽车尾气进行同时测量时,红外光谱特征吸收谱线重叠较为严重,所测气体浓度是交叉吸收干扰后的结果,造成测量误差大,分析精度低的问题,提出了一种自适应变异粒子群算法的混合核ε-SVM方法,建立三组分混合气体定量分析模型,已消除混合气体之间相互干扰产生的误差问题。实验中,采集CO2、CO、C3H8的浓度信号,作为模型输入,通过模型回归分析,得到对应的混合气体组分浓度,通过实验数据对模型性能进行分析,结果表明,该模型的平均误差相比于传统模型明显减低,取得较好的精度。 展开更多

关键词 检测技术与自动化装置 气体定量分析 自适应变异粒子群算法 混合核函数 支持向量机 气体传感器

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基于傅里叶变换红外光谱技术的混合毒性气体定量分析研究 被引量：4

8

作者 赵建华 高明亮 +1 位作者 魏周君 武秀娟 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期131-135,共5页

基于傅里叶变换红外光谱技术,选取低浓度的CO、CO_2、NO、NO_2、SO_2、HCl、HBr、HCN 8种典型有毒有害气体进行定量分析。经过合理选择光谱区间、数据预处理、样本筛选以及确定模型参数后,建立PLS回归模型,并对模型回归曲线进行多项式... 基于傅里叶变换红外光谱技术,选取低浓度的CO、CO_2、NO、NO_2、SO_2、HCl、HBr、HCN 8种典型有毒有害气体进行定量分析。经过合理选择光谱区间、数据预处理、样本筛选以及确定模型参数后,建立PLS回归模型,并对模型回归曲线进行多项式修正。模型中各组分实际浓度与预测浓度的拟合回归系数达到0.99,校正集误差均方根S^(RMSEC)低于15×10^(-6)。利用验证集对模型的预测性能进行检验,样本各组分的预测浓度误差小于满量程的±2%,各组分的预测误差均方根S^(RMSEP)不超过20×10^(-6)。 展开更多

关键词 安全工程 气体定量分析 傅里叶变换红外光谱技术 混合毒性气体 PLS回归模型

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AOTF-NIR光谱仪用于混合气体定量分析的探索 被引量：4

9

作者 郝惠敏 曹建安 +2 位作者 于志强 Ken Jia 刘君华 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期2087-2091,共5页

探索了以声光可调滤波器(acousto-optic tunable filter,AOTF)为分光器件的新一代近红外(NIR)光谱仪用于气体检测的可行性,并提出一种多组分混合气体近红外光谱分析的新方法。将一个自制的气室与AOTF-NIR光谱仪配接,从而实现了当前仅限... 探索了以声光可调滤波器(acousto-optic tunable filter,AOTF)为分光器件的新一代近红外(NIR)光谱仪用于气体检测的可行性,并提出一种多组分混合气体近红外光谱分析的新方法。将一个自制的气室与AOTF-NIR光谱仪配接,从而实现了当前仅限于固体和液体检测的AOTF-NIR光谱仪对气体的检测。实验首先获取并比较了甲烷在不同浓度下的近红外光谱。结果显示,当浓度大于0.1%时,甲烷的吸光度明显地随其浓度的增加而增加。随后参照仪器对甲烷的检测低限设计了甲烷、乙烷和丙烷三组分混合气体样本,并采集了它们的近红外光谱。三种组分气体的定量分析模型由核偏最小二乘(kernel partial least squares,KPLS)回归法建立,模型的预测能力采用检验集的预测均方根误差(root mean square error of prediction,RMSEP)评定。与偏最小二乘(PLS)回归分析效果的对比研究表明,KPLS回归较PLS回归在NIR光谱数据的分析上更具优越性。 展开更多

关键词 声光可调滤波器 近红外光谱 核偏最小二乘回归 气体混合物 定量分析

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改进人工蜂群算法优化的LSSVM在混合气体定量分析中的应用 被引量：3

10

作者 李成兵 叶超 毛熙皓 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2020年第1期94-102,共9页

针对在易燃易爆混合气体定量分析中因交叉敏感易产生测量误差以及最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LSSVM)参数难以确定的问题,提出一种改进人工蜂群(improved artificial bee colony,IABC)算法优化的最小二乘... 针对在易燃易爆混合气体定量分析中因交叉敏感易产生测量误差以及最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LSSVM)参数难以确定的问题,提出一种改进人工蜂群(improved artificial bee colony,IABC)算法优化的最小二乘支持向量机。首先,在标准人工蜂群(artificial bee colony,ABC)算法中引入自适应递减因子以更新步长,并结合轮盘赌和反向轮盘赌改进待工蜂跟随概率公式,从而提高收敛精度;然后,利用改进后的人工蜂群算法对最小二乘支持向量机的惩罚参数C和核参数σ~2进行优化;最后,利用优化后的参数重建最小二乘支持向量机定量分析模型,并与利用常用的混合气体定量分析方法--粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法优化的最小二乘支持向量机定量分析模型进行对比。实验结果表明,在交叉敏感状态下,采用改进人工蜂群算法优化的最小二乘支持向量机时的建模总时间和各组分气体浓度测量的平均相对误差均低于采用粒子群算法优化的,有效提高了混合气体的浓度测量精度。研究表明,改进人工蜂群算法优化的最小二乘支持向量机可为混合气体定量分析提供理论支撑,具有一定的工程应用价值。 展开更多

关键词 混合气体 定量分析 交叉敏感 改进人工蜂群算法 最小二乘支持向量机

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利用2DCOS进行多组分混合气体傅里叶变换红外光谱分析中同分异构体谱峰的辨别 被引量：3

11

作者 赵安新 汤晓君 +1 位作者 张钟华 刘君华 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2623-2626,共4页

在利用傅里叶变换红外光谱进行混合气体定量分析中,针对烃类尤其是同分异构体等构成的混合气体其谱图特征相似、吸收峰严重交叠,不易进行特征吸收成分的判别和特征变量选择的问题,为增强谱峰分辨力,采用广义二维相关光谱和傅里叶变化红... 在利用傅里叶变换红外光谱进行混合气体定量分析中,针对烃类尤其是同分异构体等构成的混合气体其谱图特征相似、吸收峰严重交叠,不易进行特征吸收成分的判别和特征变量选择的问题,为增强谱峰分辨力,采用广义二维相关光谱和傅里叶变化红外光谱对烃类混合气体分析中同分异构体进行辨别,以异丁烷和正丁烷的红外光谱及受浓度扰动组成的光谱组为例进行二维相关红外光谱分析。通过观察全波段和主吸收峰波段单组分气体的傅里叶变换红外光谱,可知其谱图相似,吸收峰严重交叠,如果混合在一起,将基本无法辨别何种分子结构及成分。通过广义二维相关光谱的变换,其二维相关光谱的同步谱和异步谱可以清晰地辨别出异丁烷和正丁烷的特征吸收峰及其各自强度,实验结果可知,异丁烷在2 893,2 954和2977cm-1,正丁烷在2 895和2 965cm-1具有强的吸收特征谱线。分析结果初步验证了二维红外相关光谱在多组分混合气体傅里叶变换红外光谱定量分析中谱分辨率增强方面的应用。 展开更多

关键词 二维相关光谱 傅里叶变换红外光谱 谱分辨率增强 同分子异构体 多组分混合气体定量分析

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Zernike矩在橡胶添加剂太赫兹光谱定量分析中的应用研究 被引量：2

12

作者 殷贤华 郭超 +1 位作者 李安 莫玮 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期2725-2731,共7页

近年来,“绿色轮胎”发展备受关注。在绿色轮胎制造过程中需要多种橡胶添加剂,而橡胶添加剂的含量与绿色轮胎能否达标密切相关,因此,对轮胎橡胶中相关橡胶添加剂的定量检测具有重要意义。太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术已经成功应用于物... 近年来,“绿色轮胎”发展备受关注。在绿色轮胎制造过程中需要多种橡胶添加剂,而橡胶添加剂的含量与绿色轮胎能否达标密切相关,因此,对轮胎橡胶中相关橡胶添加剂的定量检测具有重要意义。太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术已经成功应用于物质定量分析领域,但当定量分析对象为多组分混合物时,由于混合物光谱出现重叠和失真等原因,会导致定量分析结果不理想。针对此问题,将Zernike矩作为一种光谱预处理技术引入到橡胶添加剂多组分混合物的太赫兹光谱定量分析中,提出了基于Zernike矩结合支持向量回归(Zernike moment-support vector regression, ZM-SVR)的太赫兹光谱定量分析方法。首先,以影响绿色轮胎质量能否达标的三种橡胶添加剂氧化锌、白炭黑和2-巯基苯并噻唑(MBT)为定量检测对象,将3种橡胶添加剂与丁腈橡胶构成多组分混合物实验样本,并通过太赫兹时域光谱系统测得样本的太赫兹光谱;然后,对太赫兹光谱进行分析与处理,得到其吸收系数、消光系数和折射率3种光学参数后,将3种光学参数构建为样本的太赫兹三维光谱,并利用Zernike矩提取太赫兹三维光谱灰度图的特征信息;最后,利用支持向量回归建立样本太赫兹三维光谱灰度图特征信息和目标成分含量之间的定量模型,从而对混合物样本中目标成分含量进行分析。利用该方法得到的定量模型预测集相关系数均大于等于0.952 2,均方根误差均小于等于2.267 2%。为进一步验证该方法的有效性,将定量分析结果与常规方法PLS和SVR的结果进行了对比。对比发现,相比常规方法得到的定量分析结果, Zernike矩结合支持向量回归方法所得结果的准确性和稳定性均得到了明显提升。因此, Zernike矩结合支持向量回归方法为橡胶添加剂多组分混合物的太赫兹光谱定量检测提供了新思路,在绿色轮胎及橡胶的质量检测领域具有广阔应用前景。 展开更多

关键词 太赫兹时域光谱 定量分析 ZERNIKE矩 橡胶添加剂 多组分混合物

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基于IERT的非线性全光谱复杂水体定量分析算法研究 被引量：2

13

作者 刘嘉诚 胡炳樑 +5 位作者 于涛 王雪霁 杜剑 刘宏 刘骁 黄琦星 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期3922-3930,共9页

水是一种有限的资源,对农业、工业乃至人类的生存都是必不可少的,良好的水环境是可持续发展的重要保障。对水质信息的科学监测,是实现水资源优化配置与高效利用的基础。联合国环境署(UNEP)与世界卫生组织(WHO)指出,应当加强发展中国家... 水是一种有限的资源,对农业、工业乃至人类的生存都是必不可少的,良好的水环境是可持续发展的重要保障。对水质信息的科学监测,是实现水资源优化配置与高效利用的基础。联合国环境署(UNEP)与世界卫生组织(WHO)指出,应当加强发展中国家的水质监测网络,包括数据质量的保证和分析能力的提高。光谱法作为一种新兴的水质分析方法,相比传统的化学水质监测方法,具有“响应速度快、多参数同步、绿色无污染”的特点。传统单波长、多波长的线性模型依赖于水体对特定波长的吸收特征,不适用于多组分混合溶液且普适性较差。因此,提出了一种基于IERT的非线性全光谱定量分析算法,建立适用于多组分混合溶液浓度预测模型,达到利用全光谱信息来预测浓度信息的目的。利用实验室配置的COD,BOD 5和TOC多组分混合溶液与NO_(3)-N、浊度、色度多组分混合溶液作为实验样本,使用光谱仪采集样本的光谱曲线,通过全光谱数据进行浓度预测实验,结果显示,对于COD,BOD 5和TOC多组分混合溶液,本算法对于三种组分的决定系数(R^(2))分别为0.9993,0.9914和0.9993,均方根误差(RMSE)分别为0.0244,0.0577和0.0004;对于NO_(3)-N、浊度、色度多组分混合溶液,决定系数(R^(2))分别为0.9834,0.8684和0.9810,均方根误差(RMSE)分别为0.1005,0.3264和0.1202。通过对比本算法与偏最小二乘(PLS)、支持向量机回归(SVR)、决策树(DT)、极端随机树(ERT)对于同一组数据的实验结果,表明:在两组多组分混合溶液的实验中,本算法对于其中各组分的决定系数(R^(2))均为最优,相比于其他对比算法均方根误差(RMSE)均有大幅减少。本算法可利用光谱信息对多组分混合溶液进行定量分析,在计算时间相当的情况下,可有效的提高浓度预测精度,减少定量分析的均方根误差,可为光谱法水质监测提供一种新的有效途径。 展开更多

关键词 光谱法水质监测 紫外可见光谱技术 光谱定量分析 多组分混合溶液 极端随机树

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煤中多组分混合气体竞争吸附研究现状及工程应用 被引量：13

14

作者 聂尧 赵越超 《矿业科学学报》 2020年第1期45-57,共13页

煤对气体的吸附特性是煤岩瓦斯动力灾害防治、提高煤层气采收率(ECBM)等研究的基础。煤层气中不仅含有CH 4,同时含有CO、CO 2、H 2S以及其他烷烃类气体。在注气开采煤层气和煤层主动式瓦斯压力测定等工程中,不同气体由于吸附能力的差异... 煤对气体的吸附特性是煤岩瓦斯动力灾害防治、提高煤层气采收率(ECBM)等研究的基础。煤层气中不仅含有CH 4,同时含有CO、CO 2、H 2S以及其他烷烃类气体。在注气开采煤层气和煤层主动式瓦斯压力测定等工程中,不同气体由于吸附能力的差异会发生竞争吸附行为。首先,分析了煤中气体竞争吸附的机理,对比分析煤基质中多组分气体吸附平衡预测模型,并探讨了竞争吸附的影响因素、吸附膨胀特性以及吸附动力学行为。其次,结合现有研究阐述了CO 2-ECBM过程中的煤层渗透率降低、衍生的突出灾害风险以及超临界CO 2吸附等问题。最后,对煤中多组分气体吸附平衡预测模型、煤岩动力灾害防治、ECBM及PSA变压分离技术等工程应用进行了探讨。 展开更多

关键词 煤 多组分混合气体 竞争吸附 研究现状 工程应用

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基于红外光谱技术的C_(4)F_(7)N及其分解产物定量分析方法 被引量：7

15

作者 张引 张晓星 +3 位作者 傅明利 王邸博 王婷婷 田双双 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1836-1845,共10页

针对C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体电气设备运维检修技术的研究目前还鲜有相关报道,光谱检测技术因其独有的优势已在电力行业中拥有了诸多应用,具有良好的应用前景。通过理论和实验研究了红外光谱技术检测C_(4)F_(7)N分解产物的可行性,发... 针对C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体电气设备运维检修技术的研究目前还鲜有相关报道,光谱检测技术因其独有的优势已在电力行业中拥有了诸多应用,具有良好的应用前景。通过理论和实验研究了红外光谱技术检测C_(4)F_(7)N分解产物的可行性,发现利用红外长光程气体池可以有效检测C_(3)F_(6)、CO和COF_(2)3种分解产物。利用化学计量学开展了C_(4)F_(7)N、C_(3)F_(6)和CO_(3)种气体的定量分析方法研究,通过对比多种定量模型发现最佳的定量方法为偏最小二乘法,其中C_(3)F_(6)及C_(4)F_(7)N的最佳光谱预处理方式为无处理,CO的最佳预处理方式为Savitzky-Golay平滑滤波,C_(3)F_(6)、C_(4)F_(7)N和CO的校正模型相关系数分别达到了0.9974、0.9663和0.9985。不同过热条件下C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体定量分析结果表明:CO生成量随过热温度的升高逐渐增加,C_(3)F_(6)在450℃以下时随着温度升高浓度逐渐增加,但当温度达到500℃时浓度急剧下降,然后随温度缓慢上升;在相同温度下,随着压力的增加,C_(3)F_(6)和CO两种分解产物的生成量逐渐减少。研究成果为今后C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体电气设备运维检修提供了一种有效的思路和方法。 展开更多

关键词 C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体 电气设备 运维检修 分解产物 红外光谱技术 定量分析

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一种改进型多组分气体的Tikhonov正则化特征光谱提取方法 被引量：5

16

作者 汤晓君 张蕾 +3 位作者 王尔珍 李者不 孟永鹏 刘君华 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期2730-2734,共5页

针对FTIR光谱分析数据计算量大,具有相同基团的多组分混合气体交叉灵敏度过高,以及在线分析过程中基线漂移等问题,提出了一种改进的TR2-1(Tikhonov 2norm-1norm)正则化特征变量提取法。该方法借鉴TR1和TR2模型的基本思想,引入谱线距离... 针对FTIR光谱分析数据计算量大,具有相同基团的多组分混合气体交叉灵敏度过高,以及在线分析过程中基线漂移等问题,提出了一种改进的TR2-1(Tikhonov 2norm-1norm)正则化特征变量提取法。该方法借鉴TR1和TR2模型的基本思想,引入谱线距离和谱线系数绝对值最小化两个约束项来保证所提取特征量的准确度,消除基线漂移所带来的影响,并结合上述两种模型建立了不适定问题的最优化求解通式。该通式有效地克服了经验法和实验法确定正则矩阵和参数所带来的误差。实验以浓度为0.01%～20%的甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷和异戊烷气体为例进行了特征光谱选取。结果表明,对于浓度为0.2%的甲烷气体,其预测误差平方和仅为2.6×10-4,可决系数达到0.959 2,分析准确度高,有效增强了TR正则法的实用性。 展开更多

关键词 多组分气体定量分析 特征变量提取 TIKHONOV正则化 L曲线

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储层孔隙介质多组分气体吸附理论模型研究 被引量：7

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作者 欧成华 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期82-84,共3页

由于气藏储层孔隙介质中贮存的天然气几乎都是多组分的 ,因此 ,气藏储层孔隙介质中的气体吸附问题只能用多组分模型才能最终得到解决。文章在对化工领域中应用得最为广泛的 10个多孔介质多组分气体吸附理论模型进行再研究的基础上 ,利... 由于气藏储层孔隙介质中贮存的天然气几乎都是多组分的 ,因此 ,气藏储层孔隙介质中的气体吸附问题只能用多组分模型才能最终得到解决。文章在对化工领域中应用得最为广泛的 10个多孔介质多组分气体吸附理论模型进行再研究的基础上 ,利用拟合得到的单组分模型参数值 ,以及相应的储层孔隙介质多组分气体等温吸附实验数据对这些模型进行了储层孔隙介质气体吸附适用性研究。结果表明 :①当气体组分数目较少 ,可以利用WilsonVSM模型对储层孔隙介质混合气吸附进行关联 ,若考虑到计算的简便 ,则DSL模型是最佳选择 ;②当气体组分数目较多 ,用FHVSM模型计算所得的吸附数据和储层孔隙介质中的偏差最小 ;③由于气藏气体组分的数目都大于 3个 。 展开更多

关键词 储层孔隙介质 多组分混合物 气体吸附 理论模型 储集层 岩心 气藏

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烷烃混合气体的太赫兹光谱分析 被引量：1

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作者 冷文秀 詹洪磊 戈立娜 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期2010-2013,共4页

太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)是近十多年发展起来的一种新的远红外光谱技术,在气体研究方面有了一定进展,尤其是对极性气体,而对非极性气体研究较少。本文以干馏气、天然气以及各种沼气的主要成分CH_4,C_2H_6和C_3H_8气体(非极性气体)... 太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)是近十多年发展起来的一种新的远红外光谱技术,在气体研究方面有了一定进展,尤其是对极性气体,而对非极性气体研究较少。本文以干馏气、天然气以及各种沼气的主要成分CH_4,C_2H_6和C_3H_8气体(非极性气体)为研究对象,首先对CH_4,C_2H_6和C_3H_8三种纯气进行测量,利用THz-TDS技术得到其太赫兹频域谱和相位谱,然后将其以不同比例、不同种类混合成二元气体,进一步研究混合气体的频域谱和相位谱。实验结果表明CH_4,C_2H_6对太赫兹波的吸收很小而C_3H_8对太赫兹波有一定的吸收,这与C_3H_8极性增强的物理特性相符合。为了实现对烷烃混合气体的压强和各成分浓度的定量分析,本文利用BP人工神经网络法对上述二元混合体系的太赫兹频域谱进行分析,对训练集和预测集分别计算了混合气体的压强和各成分浓度的预测值与实际值的相关系数,训练集和预测集的相关系数取值分别为0.994~0.999和0.981~0.993。研究表明,利用太赫兹时域光谱技术结合BP人工神经网络数学方法可以实现对烷烃混合气体的压强和各成分浓度的定量分析,使THz-TDS技术在气体领域研究范围更加广阔。 展开更多

关键词 太赫兹时域光谱技术 混合气体 定量分析 BP人工神经网络

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基于Tikhonov正则化特征光谱选择与最优网络参数选择的轻烷烃气体分析 被引量：4

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作者 汤晓君 郝惠敏 +1 位作者 李玉军 刘君华 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1673-1677,共5页

特征变量选取与模型的建立是光谱定量分析的两个主要研究内容。首先讨论了Tikhonov正则化特征光谱选取算法在多组分烷烃气体分析应用中的参数确定方法,然后针对甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷和正戊烷七种烃烷的小浓度分析,... 特征变量选取与模型的建立是光谱定量分析的两个主要研究内容。首先讨论了Tikhonov正则化特征光谱选取算法在多组分烷烃气体分析应用中的参数确定方法,然后针对甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷和正戊烷七种烃烷的小浓度分析,从中红外吸收光谱中提取了七组特征光谱,并用这些特征光谱作为输出,用神经网络建立了七种烃烷气体的分析模型。为克服神经网络的过训练问题,提出根据误差处理的方式从多个训练好的网络中选择最优网络的网络最优参数选择法。最后给出了分析模型的标气检验结果表明,在各种烃烷气体1%范围内,提出的分析方法有效消除了各种烷烃之间的交叉敏感,交叉干扰小于0.5%;分辨率高,达20×10-6。 展开更多

关键词 多组分气体定量分析 特征光谱选择 TIKHONOV正则化 交叉敏感 神经网络

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TVD格式在多组分爆炸波计算中的应用

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作者 曹从咏 李军 李志刚 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 2000年第6期515-518,共4页

该文将原始的高精度TVD格式推广到含多组分的爆炸波的数值计算 ,建立了多组分混合气体的状态方程 ,并推出了特征值和特征向量矩阵。对一维球对称爆炸场 (爆裂球问题 )的数值计算结果表明 :采用文中推广的多组分TVD格式获得的数值结果比... 该文将原始的高精度TVD格式推广到含多组分的爆炸波的数值计算 ,建立了多组分混合气体的状态方程 ,并推出了特征值和特征向量矩阵。对一维球对称爆炸场 (爆裂球问题 )的数值计算结果表明 :采用文中推广的多组分TVD格式获得的数值结果比在Lagrangian坐标系下用vonNuemann -Richtmyer格式得到的结果更为合理 ,克服了由人工粘性格式计算引起的爆炸波远场超压偏低的不足 ,同时较好地解决了在Euler坐标系下多组分的变比热比γ的问题。 展开更多

关键词 爆炸波 混合气体 数值计算 TVD格式 爆裂球 多组分

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