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生產(chǎn)過程中近紅外光譜在線儀器建模適用性和準(zhǔn)確性的影響因素?

更新時間:2024-06-25點擊次數(shù):594
答:近紅在線儀器的應(yīng)用很廣泛 ,涉及到的現(xiàn)場環(huán)境也復(fù)雜多樣。總結(jié)說,可以分為固定因素和隨機(jī)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(jī)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(yīng)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(yīng)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(fù)現(xiàn),所以要盡量做到線上標(biāo)記光譜,即今后在什么條件狀態(tài)下應(yīng)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(yīng)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(yīng)用。但模型維護(hù)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(biāo)記光譜時,最難的是對光譜和樣品的對應(yīng)關(guān)系的把握上,不要追求的一一對應(yīng),因為物料一直在流動,即使物料相對靜止,物料的化學(xué)結(jié)構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)偏差很重要,但對于在線來講相關(guān)度更重要,在線近紅外的應(yīng)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(zhǔn)確的檢測結(jié)果設(shè)計合理的工藝調(diào)整方案更加重要。



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