喇曼光譜儀測定芳烴裝置中各組分含量的研究

朱增偉，程明霄，張 亮，孔德鴻

（南京工業大學自動化與電氣工程學院，南京210009）

喇曼光譜儀測定芳烴裝置中各組分含量的研究

朱增偉，程明霄*，張 亮，孔德鴻

（南京工業大學自動化與電氣工程學院，南京210009）

為了提高在線喇曼光譜儀在芳烴裝置的組分檢測中的實時性和精度，采用偏最小二乘法（PLS）結合粒子群算法（PSO）建立了預測模型。對一定的芳烴樣品進行試驗。先通過光譜儀獲得芳烴成分的喇曼光譜，再運用PLS算法對喇曼數據進行主因子提取，從而降低數據間的冗余性，然后應用PSO算法對芳烴組分含量進行快速搜索，找到最優解，最后將樣品的真實值與預測值進行相關性分析。結果表明，與傳統方法相比，喇曼光譜結合PSO算法和PLS算法的模型具有精確度高、分析速度快的特點。該研究為芳烴裝置中組分的檢測提供了新方法。

光譜學；偏最小二乘；粒子群優化；芳烴

引 言

在大型芳烴（aromatic hydrocarbon，AH）裝置生產過程中，實時地了解其組成成分非常重要。目前，國內芳烴裝置在線分析環節大都利用工業色譜儀、氣相色譜儀等分析芳烴成分，但在實際生產中，由于測定時間延遲的存在，對物料的分析不具有實時性，并且精度和穩定性無法滿足要求［1］。因此，急需一種檢測精度高、響應速度快的在線分析儀器來檢測芳烴裝置中芳烴各組分的含量。

喇曼光譜技術是一種新型的檢測方法，能直接聯系分子結構的振動譜相，光譜能夠非常敏感地反映物質結構的任何微小變化，因此能夠研究物質的物理化學等方面的性質。……