| 基于近红外吸收光谱的西林瓶内氧气残留浓度反演研究 |
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| 引用本文： | 申帅,贺建军,罗旗舞. 基于近红外吸收光谱的西林瓶内氧气残留浓度反演研究[J]. 红外与毫米波学报, 2020, 39(3): 311-317. DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2020.03.008 |
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| 作者姓名： | 申帅 贺建军 罗旗舞 |
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| 作者单位： | 中南大学自动化学院,湖南长沙 410083;中南大学自动化学院,湖南长沙 410083;中南大学自动化学院,湖南长沙 410083 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金 61873282国家自然科学基金（61873282） |
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| 摘 要： | 利用一种基于760.88 nm处近红外吸收光谱的氧气浓度探测方法,可以实现开放环境中西林瓶内氧气残留浓度在灯检机上的原位、非接触测量检测。该方法采用基于TDLAS的波长调制光谱技术(WMS),在开放光路环境下利用主成分提取法(PCA)对WMS的二次谐波进行主特性提取,在抑制噪声的同时可降低数据量,提高了后期数据处理速度,然后利用遗传算法(GA)优化的BP神经网络建立浓度反演模型。实验结果证明:该方法相对利用半峰值面积的最小二乘拟合方法其平均相对误差从8.32%减少到1.12%,决定系数提升了8.86%,相比单独PCA-BP神经模型的平均相对误差从3.80%减少到1.12%,决定系数提升了2.81%,该方法有效地抑制了开放光路环境所致测量仪器的信号随机扰动,提高了西林瓶内氧气残留浓度检测的准确度和稳定性。
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| 关 键 词： | 可调谐二极管激光吸收光谱 波长调制光谱技术 主成分提取 神经网络 遗传算法 |
| 收稿时间： | 2019-11-12 |
| 修稿时间： | 2020-04-22 |
Inversion of oxygen residual concentration in vials based on near-infrared absorption spectroscopy |
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| SHEN Shuai,HE Jian-Jun and LUO Qi-Wu. Inversion of oxygen residual concentration in vials based on near-infrared absorption spectroscopy[J]. Journal of Infrared and Millimeter Waves, 2020, 39(3): 311-317. DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2020.03.008 |
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| Authors: | SHEN Shuai HE Jian-Jun LUO Qi-Wu |
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| Affiliation: | School of automation, central south university ,Changsha 410038, China,School of automation, central south university ,Changsha 410038, China,School of automation, central south university ,Changsha 410038, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | TDLAS WMS PCA BP neural network GA |
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