基于近红外光谱的梯恩梯凝固点温度检测方法研究

为实时检测梯恩梯(TNT)生产过程中的凝固点温度，结合化学计量学和光谱学，采用偏最小二乘法建立近红外光谱分析技术，实时检测TNT凝固点温度的定量模型。通过比较1阶导数+标准正态变量变换（SNV）、多元散射校正（MSC）、1阶导数、SNV、1阶导数+MSC、2阶导数6种原始光谱数据优化预处理方法，发现选择光谱建模区间为9 403.8~ 4 597.7 cm^-1、1阶导数（17点平滑）+SNV预处理方法建立的模型最佳，模型相关系数R²=0.991，交互验证标准偏差为0.178. 主成分分析及模型验证结果表明：用最优模型预测不同机台的硝化物凝固点温度，近红外光谱分析预测值与人工测定值偏差最大为0.950 4%； 该模型有较好的稳定性、预测性，能够识别不同类型的样本，在短时间内用近红外光谱分析法可测定凝固点温度。     

改性B炸药主要组分的近红外光谱检测方法

采用近红外光谱技术,研究了改性B炸药近红外光谱快速组分检测方法。采用偏最小二乘法(PLS)建立了主要组分梯恩梯(TNT)和黑索今(RDX)的定量模型。所建模型的交互验证决定系数(R~2)分别为0.961、0.9415,内部交互验证的均方根误差(RMSECV)分别为0.478%、0.501%,外部验证的均方根误差(RMSEP)分别为0.555%、0.521%,表明所建定量模型具有较高的准确度和精密度。用近红外法的测定值与标准分析法的参考值进行t检验的计算结果为t_(RDX)=1.03,t_(TNT)=0.72,均小于临界值t_9=2.26(α_9=0.05),这表明,近红外光谱法与标准分析法无显著性差异。     

近红外光谱法快速测定单推-3液体推进剂组分含量的研究

为了改善单推.3推进剂的分析检测手段,研究了近红外光谱法在单推.3液体推进剂成分含量分析中的应用,采用PCA-马氏距离法建立了单推-3定性校正模型,采用偏最小二乘线性回归法分别建立了无水肼、硝酸肼和氨的定量校正模型,其相关系数分别达到了0.9991、0.9906和0.9400.在样品检测时,与传统分析方法一致,用差减法求出水的含量,达到了较高的准确度.以Q/Sd11-92标准方法的测定结果为参考,对模型的准确性和重复性进行了验证,充分说明了近红外光谱法用于单推-3成分含量快速检测的可行性.     

微波消解-火焰原子吸收光谱法测定某推进剂中Pb、Cu和Ca元素含量

采用HNO3消解与微波消解相结合的样品预处理方法,利用火焰原子吸收光谱仪测定某推进剂中金属元素Pb、Cu和Ca的含量。结果表明,各分析元素的回收率为99.38%~100.60%,相对标准偏差(RSD)为1.13%~3.23%(n=5),该方法简便快速、准确可靠。     

EDTA络合滴定法测定推进剂中铝含量

采用乙二胺四乙酸二钠(EDTA)络合-氟盐取代滴定法测定固体推进剂中的铝含量。向铝溶液中加入过量的EDTA溶液,使其与溶液中的铝离子完全络合,以二甲酚橙为指示剂,用铅的标准溶液回滴过量EDTA,加入氟化物并煮沸,释放出与铝等量的EDTA,再用铅的标准溶液滴定,由此计算铝的质量分数。该方法可用于分析火炸药、发射药、固体推进剂等中的铝含量,其相对标准偏差在0.1%~0.2%之间(n=6),准确度达98%以上。     

用流动注射法连续分光光度测定铜合金中的铜、镍、锌

为了快速测定铜合金中的铜,镍和锌.日本千叶大学工程系分析化学实验室研究了分光光度流动注射分析法。其特点是所需试样量少,试剂耗量也极少,分析速度快,每小时可分析铜或镍试样溶液280个,锌试样溶液90个。测定铜或镍的精度范围为0.2～0.7%(铜含量为60～99.9%),测锌为0.5～0.8%(锌含量为30～40%)。该法可满足大多数工业实验室的需要。该方法采用的装置如下图。     

近红外光谱法快速测试改性双基推进剂组分的均匀性

为了建立改性双基推进剂组分混合均匀性快速定量测试的方法,采用近红外光谱仪对系列双基吸收药样品进行了测试,并对各组分的含量及分散均匀性进行了定量分析。首先,在样品测试基础上建立了组分硝化棉(NC)、硝化甘油(NG)、黑索今(RDX)、水的定量校正模型,各组分模型相关系数均大于0.98,内部预测验证的各组分绝对误差平均值小于2%;然后,连续采集混合过程中样品的光谱,用建好的模型对样品组分含量进行预测,预测结果与实际值的绝对误差小于2%。用各组分含量的变异系数(CV)法和样品原始光谱移动窗口标准差(MBSD)法对样品的混合均匀性进行了分析,各组分的CV值均小于1.5%,MBSD值在0.001以下,两种评价指标都在2.5 min以后达到稳定状态,表明样品各组分分布已经均匀。结果表明,用近红外光谱法测试改性双基推进剂的组分均匀性是可行的。     

拉曼光谱分析六硝基六氮杂异戊兹烷的晶型纯度

为了建立一种简单、高效、重复性好的测定ε?六硝基六氮杂异戊兹烷(CL?20)中γ晶型杂质含量的方法,确定了用拉曼光谱定量表征γ?CL?20/ε?CL?20混合样品的特征参数,然后以两种晶型的特征峰峰面积之比A_(232)/A_(528)对γ?CL?20含量作图,分别得到了2%～9%和10%～90%两组浓度范围内的标准曲线,并与采用峰面积法得到的定量结果作了比较。结果表明,当γ?CL?20的含量为2%～9%时,三组平行实验的A_(232)/A_(528)值的相对误差不大于2.2%,拟合方程为y=0.0062e~(0.2512x),相关系数为0.9806。当γ?CL?20的含量为10%～90%时,A_(232)/A_(528)的相对误差不超过2.9%,拟合方程为y=0.0822e~(0.0596x),相关系数为0.9816。A_(232)/A_(528)的数据再现性和拟合相关性远优于峰面积法。     

纳米TATB中微量残阴离子含量的离子色谱分析

为评估纳米TATB产品质量,采用氧瓶燃烧法处理样品,用离子色谱测定吸收液中氯离子、硫酸根的方法来确定TATB中的微量组分含量。在Metrosep A Supp 7型阴离子分离柱上,以4.7 mmol·L-1Na2CO3溶液作为淋洗液,电导检测器进行检测。在优化的色谱条件下,样品中氯离子、硫酸根的方法检出限分别为0.0025 ug·mL~(-1),0.0032 ug·mL~(-1),线性范围分别为(0.5~3.0)ug·mL~(-1),(0.1~2.5)ug·mL~(-1),线性相关系数均大于0.9990。重复性测试(n=6)相对标准偏差分别为1.65%、2.28%,回收率分别为96.30%~103.73%,97.23%~100.91%。该方法具有操作简单快捷、无污染等优点,能满足纳米TATB中硫、氯的定量分析要求。     

选择性神经网络二次集成在火药近红外分析中的应用研究

针对建立近红外光谱定量分析的神经网络校正模型时,存在变量数过多以及容易出现过拟合等问题,采用小波变换对近红外光谱进行预处理,用以消除噪声,减少变量个数;并在此基础上,提出一种新的神经网络校正模型一基于改进贪心法的选择性神经网络二次集成,来提高神经网络的泛化能力。实验结果表明：在建立火药近红外分析的校正模型中,该模型不仅建立过程简单而且具有较好的泛化能力。     

基于最小二乘法的 GNSS 伪距测量定位

为解决GNSS导航定位精度误差增大的问题,提出一种基于最小二乘法的GNSS伪距测量定位模型.通过最小二乘法对导航解进行迭代校正,采用五卫星的ECI坐标系的目标位置求解来进行仿真验证.仿真结果表明:通过定位模型解算出的定位位置精度误差可达10-1 m,速度精度误差可达10-2 m/s,能够满足定位精度.同时,通过使用该模型可以解决定位误差增大的问题.     

多维变量对机械加工误差影响系统分析

针对加工零件传统单一变量对加工误差统计分析,不能解决多关联变量之间的关系对加工误差的影响问题,提出一种多维随机变量的机械加工误差分析系统。通过分析加工零件的关联尺寸,用Matlab建立加工误差的分布规律图,分析产生有效加工误差的概率;用统计产品和服务解决方案(statistical product and service solution,SPSS)对测量出的关联尺寸组进行Q型聚类分析,分析加工误差易发生段;用3维点图法分析关联尺寸产生的系统误差和随机误差;建立环形轴类零件的加工误差系统分析模型。结果表明,该分析系统能提高机械加工误差分析的精确度。     

新型光学检测靶标静态指向误差修正

为检验新研制的光学检测靶标空间静态指向精度是否满足±5′设计指标要求,分析了引起指向误差的各项误差源,利用齐次坐标变换法建立了检测靶标机构的指向误差模型。通过高精度Leica全站仪标定出检测靶标的方位角误差和俯仰角误差,进一步合成检测靶标指向误差。结果显示：在标定域内最大空间静态指向误差θ_max=275″、均值θ=165.9″,均方根值σ_θ=71.5″,满足设计指标但富余量较小。为进一步提升检测靶标指向精度,利用误差模型及标定出的数据样本,采用最小二乘法曲面拟合出误差模型中的各系数,并作为方位角误差与俯仰角误差修正模型。指向误差经模型修正后,检测靶标机构在标定点和特定轨道处的总指向误差均值分别为21.1″和20.9″、均方根值分别为10.6″和7.2″,表明经误差修正后,可很大程度上减小检测靶标的空间静态指向误差。     

ELM-AdaBoost 模型在光纤陀螺温度误差补偿中的应用

针对光纤陀螺零偏与温度之间复杂的非线性关系,引入极限学习机(extreme learning machines,ELM)模 型补偿光纤陀螺的零偏温度误差;针对单个ELM 在预测准确性和稳定性不足及其对奇异样本敏感的问题,引入自适 应增强算法(adaptive boosting,AdaBoost)建立ELM-AdaBoost 预测模型改善光纤陀螺性能,分析光纤陀螺的温度误 差机理及模型参数对预测精度的影响,给出ELM 算法隐含层神经元个数及AdaBoost 算法迭代次数的确定方法。仿 真结果表明：基于ELM-AdaBoost 预测模型的补偿效果优于多元线性回归模型和单个ELM 神经网络模型,并具有良 好的泛化性能和温度适用性,补偿后陀螺零偏均方根误差降低93%以上,显著改善了光纤陀螺零偏稳定性能。     

碳平衡法测量汽车油耗的误差影响因素分析

推导碳平衡法测量油耗值和燃油碳氢组分之间的关系及有关参数误差对碳平衡法测量油耗值的影响,并将碳平衡法测量的汽车油耗与试验值进行对比.分析表明:气体分析仪的测量精度、燃油特性、燃油密度、以及温度、气压测量的准确度都影响碳平衡法测量值的准确度;温度测量误差对碳平衡法测量准确度的影响可达4.6%,碳质量比误差对碳平衡法测量准确度的影响为1.3%;CO2、CO、HC的测量误差对碳平衡法测量准确度的影响小于1%.     

基于SEV/SEC-iPLS 的近红外光谱波长优选方法

为实现建模区间的波长优选,将iPLS法与验证标准差/校正标准偏差(standard error of verification/standard error of calibration,SEV/SEC)相结合,以喷气燃料为研究对象,对其初馏点进行定量分析.结果表明:iPLS法结合SEV/SEC的组合评价指标用所选光谱区间建立的校正模型性能得到较大改善,模型的决定系数R2、SEV分别为0.94和1.05,较全谱区模型分别提升55.70％和36.23％,较传统iPLS法分别提升44.44％和17.50％,并通过配对t检验法验证,证明了该波长优选方法的可行性与有效性.     

激光毁伤中的多光谱测温技术研究

为研究激光毁伤中毁伤区域状态的变化,基于激光毁伤时目标区域所具有较为规则的毁伤区域、温度分布,提出一种改进的多光谱测温方法,对毁伤区域的辐射光谱进行反演分析。利用该方法对毁伤区域的辐射光谱进行温度反演,研究比色测温法与多光谱测温法在相同情况下的测温精度、影响因素;通过该方法对1 500 K温度下的目标辐射光谱进行光谱反演。结果表明：该方法最少可以将测温误差缩小24%,在实验中最大可以将误差缩小60%;根据不同温度区域的面积分布,可以反馈并优化目标区域温度分布反演的精度,为目标区域温度分布的测量提供了一种思路。     

气相色谱法测定钝感发射药中聚酯含量

建立了一种气相色谱测定钝感发射药中聚酯含量的分析方法.选用浓度为250 g·L-1的氢氧化钾溶液对聚酯进行降解处理,降解产物经色谱柱分离后,取一聚酯特征峰作为代表进行定量.聚酯含量在3～6 g·L-1时,峰面积与含量呈良好线性,相关系数为0.996,平均回收率为100.2%,相对标准偏差为1.51%.该方法重复性好,回...     

样品选择结合分段直接校正法和偏最小二乘法用于近红外光谱分析模型传递研究

为了实现近红外光谱分析模型在不同仪器间的共享,对分析模型的传递方法进行了研究。以混胺燃料的分析模型为例,采用马氏距离法对转换集样品进行选择,采用分段直接校正（PDS）法结合偏最小二乘（PLS）法,对从仪器光谱进行校正。对转换集样品数、PLS回归的主因子数、PDS的窗口宽度进行选择,当转换集样品数为12、主因子数为1、窗口宽度为39时,转换集样品的光谱校正率达到96.5%. 混胺分析模型传递后,预测集样品的标准偏差远远好于校正前的结果,与主仪器的非常接近。研究结果表明：采用马氏距离法选择转换集样品,并结合PDS-PLS算法计算转换矩阵,可有效扣除不同仪器间的光谱差异,提高混胺分析模型的传递精度,实现三乙胺、二甲苯胺、水分、密度的准确分析。     

基于最小二乘法的硅二极管I-V 特性建模

为研究硅光电器件的性能,对基于最小二乘法的硅二极管伏安(I-V)特性建模进行研究.分析二极管的I-V特性,采用多项式回归分析算法对实验测量的非线性数据集进行拟合,通过最小二乘法推定系数来构造其矩阵,求取反应硅二极管I-V特性的数学模型参数,通过预测值与实际测量值之间的误差分析来验证算法拟合经验公式的准确性.结果表明,该算法和程序可广泛应用于非线性数据集的多项式回归分析中.