生产过程中近红外光谱在线仪器建模适用性和准确性的影响因素？

更新时间：2024-06-25

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答：近红在线仪器的应用很广泛，涉及到的现场环境也复杂多样。总结说，可以分为固定因素和随机因素，固定因素包括温湿度、灰尘、防爆要求，腐蚀性，压力等等，这些因素主要影响仪器后的长期使用的耐用性和安全性，在安装时必须考虑且满足要求，是使用近红外在线仪器前就必须解决的问题。随机因素主要是指样品本身形态变化影响，因为生产线的样品检测都是原位未处理样品直接检测，所以不确定性因素很多，如样品的均匀性，代表性，样品密度，流动速度，气泡等。首先要考虑样品光谱的采集质量，选择好检测位置和探头模式，安装位置包括但不限于溜槽，刮板，绞龙，暂存仓，管道，反应釜，发酵罐、传送带等，探头模式如接触式、非接触式大光斑，光纤插入式等各有优缺点，需根据现场环境，工况要求，物料形态等选择合适的安装方案等。原则是要获得稳定，有代表性，背景干扰少的高质量光谱。安转环节在近红外在线应用中起决定作用。尽量保证样品和镜头间清洁无污染，

另一个决定因素是建模，因为线上物料的流动状态，样品温度，样品形态等许多因素和线下不同，且在线下很难复现，所以要尽量做到线上标记光谱，即今后在什么条件状态下应用，就在什么状态下采集数据，线上采样不需要和实验室应用一样的数据量，因为短时间内的生产工艺和原料等影响因素相对稳定，所以30个左右的样品建模即可应用。但模型维护要在工艺或原料改变时及时跟上，要做到高频次低数据量，及拉长取样周期，降低取样数量以提高模型的代表性从而增加适用性和稳定性。

在线取样和标记光谱时，最难的是对光谱和样品的对应关系的把握上，不要追求的一一对应，因为物料一直在流动，即使物料相对静止，物料的化学结构也在变化，所以取样最好是连续多次，光谱也是采样段的平均光谱，不要追求“点对点"，而要做到“段对平均"，标准偏差很重要，但对于在线来讲相关度更重要，在线近红外的应用意义是检测结果的实时性，工艺调整的及时和自动化，检测结果的趋势性和如何利用相对准确的检测结果设计合理的工艺调整方案更加重要。