应用近红外漫反射光谱法的猕猴桃品质无损检测北大核心CSCD

应用近红外漫反射光谱技术和化学计量学,研究成熟期猕猴桃内部品质与其近红外漫反射光谱之间的关系。在室温(24±2)℃下,采集猕猴桃赤道区域不同测试部位在4 000~10 000 cm^(-1)范围内的光谱数据,用基于平滑处理、归一化及基线校正的组合式处理方法对原始光谱进行预处理;另应用偏最小二乘(PLS)法、主成分回归法和多元线性回归法等方法分别建立猕猴桃硬度、可溶性固形物含量(SSC)的校正模型。结果表明:采用组合预处理方法和PLS法建立的校正模型精度最高;硬度校正集相关系数R_c、均方根误差RMSEC和预测集相关系数R_p、均方根误差RMSEP达到了0.976 5,0.548 3,0.943 2,0.612 7;SSC校正集相关系数R_c、均方根误差RMSEC和预测集相关系数R_p、均方根误差RMSEP达到了0.916 6,0.539 6,0.901 2,0.619 0;试验结果验证了本法的可行性。     

应用近红外漫反射光谱法的猕猴桃品质无损检测

应用近红外漫反射光谱技术和化学计量学,研究成熟期猕猴桃内部品质与其近红外漫反射光谱之间的关系。在室温(24±2)℃下,采集猕猴桃赤道区域不同测试部位在4 000~10 000 cm~(-1)范围内的光谱数据,用基于平滑处理、归一化及基线校正的组合式处理方法对原始光谱进行预处理;另应用偏最小二乘(PLS)法、主成分回归法和多元线性回归法等方法分别建立猕猴桃硬度、可溶性固形物含量(SSC)的校正模型。结果表明:采用组合预处理方法和PLS法建立的校正模型精度最高;硬度校正集相关系数R_c、均方根误差RMSEC和预测集相关系数R_p、均方根误差RMSEP达到了0.976 5,0.548 3,0.943 2,0.612 7;SSC校正集相关系数R_c、均方根误差RMSEC和预测集相关系数R_p、均方根误差RMSEP达到了0.916 6,0.539 6,0.901 2,0.619 0;试验结果验证了本法的可行性。     

基于可见/近红外透射光谱的番茄红素含量无损检测方法研究

针对番茄内外部结构特征,搭建了可见/近红外透射检测系统,利用完整番茄透射光谱信息,对番茄红素含量进行无损伤快速检测研究。采集的原始光谱曲线经去趋势(DT)、标准正态变量变换(SNV)、多元散射校正(MSC)、归一化(NOR)、一阶导数(FD)预处理后分别用偏最小二乘(PLS)进行建模分析。其中SNV预处理后的模型效果最好,校正集和验证集相关系数分别为0.9771和0.9504,校正集和验证集均方根误差为0.9711和1.0496 mg/kg。为进一步提高模型的精度和稳定性,采用无信息变量消除法(UVE)、连续投影算法(SPA)、竞争性自适应重加权算法(CARS)3种方法单独或联合处理(UVE-SPA,UVE-CARS),对全光谱进行变量优选。经UVE-CARS处理后番茄红素预测模型效果最好,其校正集和验证集相关系数分别提高至0.9830和0.9741,均方根误差分别降低至0.6919和0.7680 mg/kg。最后,选用25个番茄样品对所建立模型进行了外部验证,UVE-CARS-PLS模型的预测集相关系数为0.9812,预测集均方根误差为0.7071 mg/kg,平均相对误差为4.3%。而作为比较的PLS模型的预测集相关系数为0.951,均方根误差为1.0610 mg/kg,平均相对误差6.0%,相比于全光谱PLS模型,UVE-CARS可以很大程度地简化模型,提高模型精度,降低检测的误差限。结果表明,基于自行搭建的番茄可见/近红外透射检测系统结合光谱处理方法,可以实现对生鲜番茄中番茄红素含量的快速、无损检测,为番茄红素定量检测提供了新方法。     

葡萄籽多酚大孔树脂纯化过程的近红外光谱快速检测

采用近红外光谱透射法,对葡萄籽提取液大孔树脂层析过程多酚含量进行快速无损测定.以FolinCiocalteus比色法为对照方法,运用偏最小二乘法(PLS)建立定量校正模型,测定大孔树脂洗脱过程葡萄籽多酚浓度变化.该模型相关系数R2达到0.9995,校正集误差均方根(RMSEC)和预测集误差均方根(RMSEP)分别为0.713和2.67,校正集相对偏差(RSEC)和预测集相对偏差(RSEP)分别为2.39％和8.48％.本方法快速、有效、无损,可用于葡萄籽多酚柱层析纯化过程检测和质量控制.     

分段直接校正模型转移结合近红外光谱技术的甲醇汽油中甲醇定量分析方法研究

发展了一种基于分段直接校正(PDS)算法结合偏最小二乘法(PLS)的近红外光谱(NIR)定量分析模型转移方法,用于甲醇汽油中甲醇的准确定量分析。首先,制备了20个不同甲醇含量的甲醇汽油样品,并采集其NIR光谱;其次,考察了不同输入变量(800～2000 nm、1100～1900 nm、1100～1700 nm、1390～1700 nm)和光谱预处理方法对PLS校正模型预测性能的影响。在最优化的输入变量(1390～1700 nm)和光谱预处理方法(归一化(Nor)结合多元散射校正(MSC))条件下,分别构建了PLS校正模型和PDS-PLS转移模型。为了进一步验证PDS-PLS模型的预测性能,采用优化后的光谱分别构建了基于域自适应(DA)结合PLS的DA-PLS模型以及核域自适应(KDA)结合PLS的KDA-PLS模型。结果表明,相比其它PLS模型,采用PDS-PLS算法校正转移后构建的模型显著提升了子机预测集的预测性能,决定系数(R_P²)为0.9984,均方根误差(RMSE_P)为0.0056,平均相对误差(MRE_...     

激光诱导击穿光谱结合PLS算法检测脐橙皮中Pb元素

采用LIBS技术与火焰原子吸收法(AAS),获取23个浓度梯度的含Pb元素脐橙样品的LIBS光谱及Pb元素真实浓度信息,再对LIBS谱线信息进行数据预处理,建立PLS定量分析模型。当采用9点平滑结合SNV作为预处理方法时,PLS模型最佳,其校正集相关系数(R_t)、交叉验证均方根误(RMSECV)、预测集相关系数(R_p)、预测均方根误差(RMSEP)分别为0.9633,1.56,0.9542和2.58,脐橙中Pb元素预测结果的平均相对误差为6.9%。与小组前期对脐橙中Pb元素单变量和多元定标法相比,LIBS结合PLS建模时提高对脐橙微量重金属检测的准确性。     

基于小波变换-遗传算法-偏最小二乘的草莓糖度检测研究

采用近红外漫反射光谱分析技术,对草莓糖度进行了无损检测研究。利用便携式近红外光谱仪采集草莓样品在600～1 100 nm波段内的漫反射光谱数据。首先利用小波变换(WT)多分辨率方法对光谱数据进行去噪预处理,然后利用遗传算法(GA)优选特征波长,最后运用偏最小二乘法(PLS)建立草莓糖度的WT-GA-PLS校正模型。该模型校正集的相关系数R_C为0.9395,校正集的均方根误差RMSEC为0.1615,预测集的相关系数R_P为0.9652,预测集的均方根误差EMSEP为0.5042。与全光谱模型(FS-PLS)和小波变换模型(WT-PLS)相比,该模型预测能力更强,稳健性更优。     

近红外光谱-径向基神经网络在异烟肼片无损定量分析中的应用

应用异烟肼片粉末的近红外漫反射光谱数据分别结合偏最小二乘法(PLS)和径向基神经网络(RBFNN)建立定量分析模型,并用所建模型对预测集样品进行了预测,结果表明:应用RBFNN所建立的定量分析模型优于PLS模型,相关系数(r)值由0.99593提高到0.99734,交互验证均方根误差(RMSECV)值由0.00523下降到0.00423,预测均方根误差(RMSEP)值由0.00614下降到0.00501。     

应用多模型共识偏最小二乘法和FTIR/ATR光谱技术建立苯丙酮尿症的筛查模型

利用多模型共识偏最小二乘法(cPLS)建立新生儿苯丙酮尿症(PKU)的红外光谱筛查模型,比较PLS和cPLS模型的性能。对原始光谱进行一阶微分预处理,分别用PLS和cPLS建立干血片中苯丙氨酸浓度的定量校正模型,各运行40次,以预测均方根误差(RMSEP)、平均相对误差(MRE)和预测准确率(Acc)为指标,考察两种模型对独立测试集的预测效果。PLS模型的RMSEP、MRE、Acc的平均值和标准差分别为103.3、0.32、97.1和30.0、0.07、4.4;而cPLS模型的RMSEP、MRE、Acc的平均值和标准差分别为88.4、0.26、99.3和19.8、0.04、2.4。cPLS较PLS模型预测更准确,稳定性更好,更适于建立PKU的红外光谱筛查模型。     

多变量回归对大米中Cd元素LIBS分析精度比较

为了验证多变量回归分析提高激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对大米中重金属元素Cd分析精度的可行性,在实验室条件下,对市售大米进行40个不同浓度梯度的氯化镉(Cd Cl2·52H2O)溶液浸泡,并对Cd污染大米进行干燥粉碎压片处理。采用优化后的LIBS系统参数采集压片大米中Cd元素的光谱信息,再利用阳极溶出伏安法(ASV)获取大米中Cd元素的真实含量。选取变量在211.03~299.96nm波长范围,运用偏最小二乘(PLS)与最小二乘支持向量机(LSSVM)对LIBS光谱信息与Cd真实浓度进行回归分析。PLS与LSSVM两种模型的定标集相关系数分别为0.9936,0.9992,验证集相关系数分别为0.9866,0.9946,交叉验证均方根误差RM SCEV分别为10.53,11.59,预测均方根误差RM SEP分别为10.52,10.80;定标集平均相对误差分别为17.2%,4.2%,验证集平均相对误差分别为12.1%,8.6%。试验结果表明,PLS与LSSVM两种方法均能对大米中Cd元素进行精确预测,且LSSVM的分析稳定性更好。本工作为大米中重金属Cd的LIBS快速、精确检测提供了理论参考。     

络合滴定终点误差理论

本文推导了有指示剂存在时的终点误差公式,通过与Ringbom公式相比较,说明后者不能在有指示剂的情况下无条件地推广,否则会导致经常性的错误。本文还揭示了现行络合滴定终点误差理论的缺陷,提出新的终点误差理论,指示剂理论和校正终点的误差理论模型,推导了相应的表达式,设计了实验方法,用以提高有指示剂存在时络合滴定的准确度和精密度。     

精确计算酸碱滴定终点误差的通用公式*

终点误差计算是分析化学课程的重要内容。但在通行的分析化学教材中,所列出的终点误差计算公式形式繁多,不便于学生掌握。为了解决这个问题,推导了一个新的终点误差体积比定义式,并依据质子平衡原理,进一步构建了计算酸碱滴定终点误差的通用公式。运用该公式可实现对各种类型酸碱滴定终点误差的精确计算。     

滴定分析终点误差计算公式之探讨

滴定分析终点误差的计算是分析教学中的一个非常重要的内容,通过终点误差的计算可以对滴定方法的准确度、指示剂的选择等做出评价。目前,国内几乎所有的分析化学教科书在介绍终点误差的计算时都直接采用了Ringbom公式。与此同时,国内的许多科学工作者对Ringbom公式进行相应的改进,并试图将其拓展到四大滴定分析中。然而,与此形成鲜明对照的是,国外的分析化学教材中却基本不提及Ringbom公式。本文对终点误差的计算公式进行了探讨。我们指出,(1)Ringbom公式在建立过程中采用了不恰当的基准,同时采用了近似处理,这使得它仅仅是一个近似公式,因而不应当对其有过度的倚重;(2)Ringbom公式向四大滴定的拓展值得商榷。我们建议,应该从终点误差的定义出发,以滴定终点体积比和化学计量点的体积比为基础,建立合理、准确和简洁的终点误差计算公式。     

Thermally Induced Measurement Error by a Water-Cooled Enthalpy Probe

Errors in stagnation-pressure measurement, due to a large temperature gradient at the face of a water-cooled enthalpy probe, were experimentally measured and numerically simulated. Two probes were used to measure the stagnation-pressure in a dc plasma jet; a standard water-cooled enthalpy probe and an uncooled ceramic (Thoria) probe. There was a maximum difference of 10% between the two measurements, with the water-cooled probe measuring lower pressures. Numerical simulations of plasma flow around the probe showed that the magnitude of the error depends on the thickness of the thermal boundary layer. The measurement error causes a maximum of 3% error in velocity measurements, using the Bernoulli equation. This error is no worse than other measurement errors associated with water-cooled enthalpy probe meaurements.     

电子天平示值误差测量结果的不确定度评定

依据JJG 1036–2008《电子天平检定规程》,分析了电子天平示值误差测量结果不确定度的来源,以最大称量点200 g为例,对不确定度分量进行了评定与计算。当最大称量为200 g时,扩展不确定度为0.18 mg(k=2)。     

Influence of X-ray Powder Diffraction Instrument Error on Crystalline Structure Analysis

1 INTRODUCTION The structure of material has a close and com- plicated relationship with its physical property. Knowledge on the structure of material is fundamen- tal to the process of material research, where the ma- terial structure analysis plays an important role. In the past, structures of many materials were known by synthesizing their single crystals and using the single crystal diffraction instrument to collect crys- talline structure data. But now, it is difficult to obtain the…     

配位滴定终点误差的通用计算方法*

依据终点误差的体积比定义式,滴定分析中所加入滴定剂的体积与待测体系的初始体积之比是计算终点误差的关键。建立了配位滴定中关于体积比的一般方程,提出了求解该方程的迭代策略,并给出了终点误差的计算实例。结果表明,该方法具有适应范围广、计算精度高的特点。     

渗透压摩尔浓度测定仪示值误差测量结果的不确定度评定

利用国家标准物质对渗透压摩尔浓度仪器的示值误差进行了重复检测,通过建立数学模型,对示值误差测量结果不确定度进行了评定,主要包括测量重复性、标准物质、仪器分辨力引入的不确定度。当测量点为200,400,500,600,700 mOsmol/kg时,相对扩展不确定度分别为0.95%,1.0%,0.7%,0.6%,0.5%(k=2)。     

数字全息重构图像边缘误差抑制方法研究

数字全息技术由于其高灵敏度、高准确度、分辨能力强,且再现、存储及传输方便灵活等特点,在微纳结构与生物细胞的测量领域中得到越来越广泛的应用。然而,记录数字全息图受孔径有限等因素的影响,其重构图像会产生一些类似于波纹的边缘误差,导致成像质量降低和CCD视场不能充分利用。本文首先基于数字全息理论对误差产生原因进行了理论分析,并对边缘误差产生影响的数值参数进行了详细讨论,在此基础上,提出了一种周期延拓迭代方法对全息图进行预处理,并使用图像均方差值对迭代结果进行评价。通过计算机仿真与实验,结果表明,该方法能够显著降低边缘误差,提高再现图像质量。     

胶体粒子Boltzmann分布对测试结果产生的误差分析

胶体粒子是自然科学中一类非常重要的研究对象。由于重力势场的作用,胶体粒子并不是均匀分布的(假设为Boltzmann分布)。为了考察Boltzmann分布对测试结果产生的影响,通过理论计算讨论了3种粒径(20 nm、50 nm、100 nm)的二氧化硅在重力势场作用下的Boltzmann分布,即浓度随高度的变化,并与平均浓度相比较。结果表明,粒子越大,重力势场对粒子分布的影响越大,对测试结果产生的误差也越大。最后,通过理论计算指出合理选择粒子种类和粒子大小,可以降低Boltzmann分布对测试结果产生的影响。