使用近红外光谱技术对毛线中含油率的定量分析实验报告
实验报告
实验时间：2015年05月21日---2015年05月26日
实验地点：济南海能仪器股份有限公司应用实验室
实验仪器：海能Unity近红外光谱仪SpectraStar2500XL
实验样品：毛线(分为全毛、毛涤等)
检测指标：含油率
实验目的：使用海能Unity近红外光谱仪SpectraStar2500XL对毛线中含油率的定量分析。
检测方法：样品由XX集团提供。采用顶窗旋转杯漫反射检测，每个样品扫描2张光谱。
定标模型方法：光谱进行一阶微分平滑等数学预处理，将光谱与实验数据一一对应，使用PLS算法建立定量模型。
实验：
样品为松软细腻的毛线;
由于金属盖对毛线的压力，使得毛线能够平均的附着在样品杯底的光学玻璃上。
样品光谱与分析
通过对样品近红外吸收光谱的观察，可以初步分析出其中一种毛涤和全毛的区别，1和2是两种不同的毛线。
实验将第2部分样品光谱单独分离出来，并进行一阶微分和平滑处理，选取特征峰并局部放大，如所示：
对图1所有的样品光谱进行一阶微分、平滑处理，并选取特征峰局部放大，如下图：
通过图2、3可以看出：第20、21、26、27、29号样品为毛涤样品，但与其他毛涤不大相同。它们更接近于全毛样品。第30号样品是一个特殊的样品，与毛涤相似，且与毛涤又有区别。
由于这三种类型的样品差异较大，所以在建立定标模型过程中，我们要分别对这三种样品建立模型;由于毛涤每种类型的样品量较少，后期需要补充样品量即可建立出较完善的模型。通过分析，在盲样中，第26、27、29为一种毛涤，28为另一种毛涤、30为第三种未知类型样品。本实验只对毛涤样品建立定标模型，并对4个未知毛涤样品(26、27、28、29号)进行盲测。
毛涤样品中含油率的定标曲线如下图:
图4可以说明，毛涤样品中的含油率与近红外吸收光谱有很强的相关性，相关性达到0.917。由于样品量太少，模型梯度完整度不好，通过后期样品的添加，可以更好的完善模型，提高模型适应性和准确性。
未知毛涤样品的盲测：
备注：序号30号是一个特殊的样品，在建立模型的1-25号样品数据库内没有与其相似的样品，所以模型无法对其预测，但通过相应样品的添加后，便可对其预测。
本实验通过建立的定标曲线可以看出，近红外吸光度与含油率有很高的相关性，所以使用Unity近红外光谱技术检测毛线中含油率的方法是可行的。
