第30卷，第11期 2010年11月
学与光谱分
析
光
借
Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.30,No.11,pp3002-3006
November，2010
基于低分辨率色散型拉曼光谱仪的汽油苯含量快速分析
林艺玲，戴连奎”，阮华
浙江大学工业控制技术国家重点实验室，浙江杭州310027
摘要针对汽油苯含量的快速分析间题，提出了基于低分辨率色散型拉受光谱仪的新的检测方法。由于色散型拉变光谱中存在着严承的测量噪声和荧光背景干扰，应用多项式平滑滤波除噪声和送代多项式拟合基线校正方法减少荧光背景的十扰。随后，分别采用岭回归、主成分同归、偏最小二乘回归方法，对炼油厂的汽油样本建立了三个苯含员的快速分析模型并对其进行验证。实验表明，基于低分辨率色散型拉曼光谱仪进行汽油苯含量分析，结合常规建模方法，重复性和再现性均满足SH/T0713一2002标准的要求，此外由
于其具有低成本、小型易携带等优点，适用于日常快速分析。关键词拉受光谱；校正模型；汽油；苯含量；快速分析
中图分类号：0657.3
引言
文献标识码：A
DOl: 10. 3964/j. issn. 1000-0593(2010)11-3002-05
要优于近红外光谱方法"，与中红外相比，拉曼光谱不易受测试环境影响，同时适用于分析含有醇类物质的汽油。 Cooper等(*i采用傅果叶变换拉曼光谐(FT-Raman)仪检测汽
从2010年1月1日起，车用汽油质量标准将执行GB 17930—2006车用汽油>"。该标准规定车用汽油中的苯含量不能超过1%，测量方法采用气相色谱法，苯含量的重复性误差不超过0.03%，再现性误差不能超过0.28%}。但气相色谱法存在着分析时间长，试验成本高等缺点。文献[2] 还特别指出，对于含有甲醇、乙醇的汽油，该分析方法的测量结果会存在较大误差。
近红外(Near-IR)、中红外(Mid-IR)、拉曼（Raman）等光谱分析法由于具有非破坏性、高可带性等特点，其有极大的应用价值(")，由于近红外光讲吸收带重叠严重，光谱所包含的化学信息难以有效提取，使其分析精度受到影。徐广通等()分别针对催化裂化、重整、90号和93号汽油采用近红外光谱法建立了苯含量模型；以93号汽油为例，举含量的预测误差为0.1%满足预测性要求，面重复性误差为0.1%未能达到标准要求(0.03%)[S]
的环等]采用中红外光谱吸收法检测汽油中的苯含量，其精度与气相色谱法接近。但该方法对外界环境要求严格，且当汽油中含有醇类物质时，需要对汽油样品进行水洗（除掉易溶于水的醇类)等预处理，否则可能存在较大的偏差。
由于拉受光谱对芳烃族化合物有较强吸收，能分辨出不同分子的精细结构，因此拉受测定二甲苯异构体含量的精度收稿日期：2010-01-10，修订日潮：2010-04-20
基金项目：国家(863计划)项目(2009AA04Z123)资助
作者简介：林艺玲，女，1985年生，浙江大学控制系硕土研究生
通讯联系人e-mail，lkdai@iipc.zjuedu.cr
万方数据
油中的苯含量，预测精度较高。然而，由于高分辨率的FT Raman光谱仅体积庞大，价格昂贵，检测速度慢，其应用受到限制。色散型拉登光谱仪成本较低，灵巧便携。间时由于其采用CCD检测器，其采集的光谱具有更高的信噪比。 Womble等{"提出了"低分辨率光谱"的概念，随后他义提出了低分辨率光谱在案苯乙烯生产等四个方面的应用(10)
本文针对汽油苯含的快速分析间题，采用低分辨率色散型拉受光谱仪进行实验研究，并应用多项式平滑滤波除噪、选代多项式拟合基线校正解决荧光所造成的基线漂移以及对光谱进行标准归一化等预处理步骤，以解决低分辨率色散型拉受光谱仪存在的问题。随后，本文采用多种方法，建立了待测油样苯含量的快速分析模型，并对苯含的重复性和再现性进行了实验研究。实验表明，基于低分辨率色胶型拉变光谱仪进行汽油苯含垒分析，结合常规建模方法，重复性和再现性均已达到国标要求。
1方法 1.1
数据预处理
利用拉受光谱对样品进行分析，可以不用对样品进行预处理，但拉变光谱仪所采集的原始光谱中不仪包含与样品有 e-mail:yllin@iipc. zju. edu cn