红外与激光工程
2023, 52(11): 20230133
燕山大学电气工程学院, 河北省测试计量技术与仪器重点实验室, 河北 秦皇岛 066004
目前食用调和油市场混乱, 存在混淆概念、 随意冠名、 以次充好等问题, 特别是调和油成分和配比标准模糊不清。 国家食用调和油标准历经八年仍未能如期出台, 其根本原因在于缺乏对调和油中植物油定性及定量检测的有效方法。 食用调和油是由不同的植物油按一定比例混合而成, 含有丰富的营养成分, 在日常生活中经常使用。 不同的植物油含有特定的组成成分, 将各种植物油进行混合可以充分利用其中的营养物质, 使调和油中营养成分更加均衡, 有利于人的身体健康。 因此准确测定调和油中单一植物油的含量可以有效对调和油市场进行监管。 同时由于调和油中植物油种类是确定的, 仅需对其含量进行准确测定。 利用三维荧光光谱对调和油中植物油含量进行测定, 提出一种新的数据处理方法, 采用拟蒙特卡洛原理对选定的特征区域进行特征峰积分, 结合神经网络方法求解非线性方程组, 得出调和油中各单一植物油含量。 选用花生油, 大豆油, 葵花油为研究对象, 用不同比例单一植物油调和成食用调和油, 不考虑每种单一植物油的具体组分, 仅将其作为整体研究。 通过测定10组不同调和比例的调和油的回收率, 验证特征峰积分法的有效性, 为高灵敏度检测混合物复杂组分含量提供一种有效方法,与常用的解线性方程组测定混合物组分浓度的方法进行比较, 回收率的准确度提高, 可以用于食品质量检测人员对食用调和油中所用植物油种类及含量进行检测, 为国家标准的出台提供一种有效参考。
光谱学 特征峰峰值积分 拟蒙特卡洛 食用调和油 Spectroscopy Characteristics peak value integration Quasi-Monte Carlo Edible blend oil
1 燕山大学河北省测试计量技术与仪器重点实验室, 河北 秦皇岛 066004
2 燕山大学河北省并联机器人与机电系统重点实验室, 河北 秦皇岛 066004
汽油、煤油、柴油是由原油加工而成,但其相应馏程特征有所不同,其中汽油的沸程约为35~205 ℃,煤油的沸程约为140~250 ℃,柴油的沸程约为180~370 ℃,同时,其碳链长度有所不同,汽油在C7~C11范围内,煤油在C12~C15范围内,柴油在C15~C18范围内,由于其碳数分布特征有所差异,其荧光光谱也相应有所差别,这是对三类不同油种进行识别与定量检测的基础.由于海洋时常发生油类污染,监测海洋中油类有机物的含量十分重要,采用拟Monte-Carlo方法计算三维荧光光谱特征峰幂次积分,结合最优算法求解最佳特征峰数量及积分区域范围,利用BFGS法解非线性方程组,提出一种光谱重叠的多种矿物油混合物组分含量测定的方法.由于对选定特征区域内确定点列对应峰值的幂次进行累加,对荧光谱线微小变化敏感,从而对组分含量微小变化敏感.同时由于点列的选取,相比于单点测量法,在一定程度上减小了随机误差的影响,可以进一步提高测量灵敏度.以煤油、柴油、汽油为研究对象,将单一油种视为整体,不考虑每种油的具体组分,测量单一油种及混合物的三维荧光光谱及等高线图谱,经最优算法选择六个特征峰进行特征峰幂次积分,测定混合油中组分含量,与峰值法,均值法等单点测量方法相比较,测量灵敏度提高约50倍,实现了混合物组分含量的高精度测量,为不需化学分离直接测定光谱重叠混合物组分含量提供了一种实用算法.
幂次积分 拟Monte-Carlo 三维荧光光谱 Power integration Quasi-Monte Carlo 3-dimensional fluorescence spectra 光谱学与光谱分析
2015, 35(5): 1312
1 哈尔滨工业大学 精密仪器研究所, 黑龙江 哈尔滨 151400
2 东北石油大学 电子科学学院, 黑龙江 大庆 163318
为评定齿轮测量中心测量不确定度,提出了一种基于拟蒙特卡罗法(quasi Monte-Carlo method,QMC)的齿轮测量不确定度评定方法。研究了齿轮测量中心的几何误差源,应用坐标变换法建立了齿轮测量中心精密测量模型,采用拟蒙特卡罗仿真法对齿轮测量中心测量不确定度进行了评定,并分析了评定的稳定性。评定实验表明,该方法可准确评定齿轮测量中心测量不确定度,评定结果最大偏差为2.35%,评定方法稳定。
齿轮测量中心 拟蒙特卡罗法 测量不确定度 gear measuring center quasi Monte-Carlo method(QMC) measurement uncertainty
针对传统测量的透镜焦距数据误差大的问题,提出采用准蒙特卡罗算法进行分析。用液晶屏显示分化图形取代平行光管的玻罗板;通过最小二乘拟合法计算被测焦距;自适应准蒙特卡罗算法采样器对成像采样,采样器根据每个像素和它相邻像素的亮度差异产生不同数量样本,采样器没有自身的极限控制值,使用Hardy-Krause 决定有界变差函数,通过多维勒贝格测度使准蒙特卡罗方法的误差由随机点列的星偏差决定。实验仿真显示液晶显示屏测量焦距比目视测量焦距的标准偏差小,准蒙特卡罗算法的均方根误差比蒙特卡罗算法的小。
测量 准蒙特卡罗 平行光管 均匀点集 激光与光电子学进展
2014, 51(6): 061202