國產(chǎn)近紅外白砂糖在線分析光譜儀的改進(jìn)與初步應(yīng)用研究.pdf

1、近紅外光譜分析技術(shù)在制糖生產(chǎn)中的應(yīng)用研究已經(jīng)很多，而且結(jié)果證明是可行的。前期研究中所使用的近紅外光譜儀都是進(jìn)口設(shè)備，還未發(fā)現(xiàn)類似國產(chǎn)儀器設(shè)備的應(yīng)用。但是進(jìn)口設(shè)備昂貴的價格和維護(hù)費(fèi)用嚴(yán)重限制近紅外技術(shù)在制糖行業(yè)的推廣，所以自主研制適合糖廠使用的國產(chǎn)近紅外光譜儀迫在眉睫。
　　 本課題對國產(chǎn)近紅外白砂糖在線分析光譜儀的改進(jìn)及其在甘蔗糖廠成品（白砂糖）檢測中的應(yīng)用進(jìn)行了初步研究。通過篩選具有代表性的樣品，選取不同預(yù)處理方法和數(shù)學(xué)方法，

2、建立數(shù)學(xué)預(yù)測模型，并用于現(xiàn)場白砂糖在線快速分析。主要的研究內(nèi)容有：
　　 1、提出近紅外在線分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案和應(yīng)用要求，并與國內(nèi)專業(yè)儀器制造企業(yè)聯(lián)合開發(fā)近紅外系統(tǒng)，并對國產(chǎn)近紅外在線分析系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試和改進(jìn)，最終達(dá)到糖廠實(shí)際應(yīng)用要求。
　　 2、利用國產(chǎn)近紅外光譜儀在線快速分析白砂糖的色值、濁度、水分、灰分和蔗糖分，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示與常規(guī)分析方法的偏差較小，在可接受范圍內(nèi)。
　　 3、研究了多種近紅外圖譜的預(yù)處理方法，

3、發(fā)現(xiàn)“標(biāo)準(zhǔn)化+Savitzky-Golay一階求導(dǎo)十正交信號校正”聯(lián)合應(yīng)用效果最佳。
　　 4、研究偏最小二乘法（PLS）和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）兩種算法在建模時的表現(xiàn)，結(jié)果是在不同的白砂糖指標(biāo)模型中表現(xiàn)各異，ANN適合色值、濁度、水分、蔗糖分和粒度，而PLS適合灰分和二氧化硫。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，國產(chǎn)近紅外白砂糖在線分析光譜儀可用于甘蔗糖廠的白砂糖檢測，結(jié)果具有很好的相關(guān)性，預(yù)測均方根誤差小。經(jīng)實(shí)際生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)證明，國產(chǎn)