在線近(jin)紅(hong)外(wai)光譜(pu)儀(yi)如(ru)何(he)消除水分、溫度及光程(cheng)差(cha)幹(gan)擾

　　在(zai)線(xian)近(jin)紅(hong)外(wai)光譜(pu)儀(yi)憑(ping)借實時、無(wu)損(sun)的(de)檢(jian)測(ce)優勢，廣(guang)泛應用(yong)於化工、制藥、食品等(deng)領(ling)域(yu)，但其分析(xi)結(jie)果易(yi)受水分含量、環境溫度及檢(jian)測(ce)光程(cheng)差異(yi)等因(yin)素幹(gan)擾，導致(zhi)光譜(pu)信(xin)號(hao)失真、成分定量偏差。為(wei)保(bao)障(zhang)檢(jian)測(ce)精度(du)，現代(dai)在線(xian)近(jin)紅(hong)外(wai)光譜(pu)儀(yi)通(tong)過多(duo)重(zhong)技術(shu)手(shou)段(duan)針對性(xing)消除這(zhe)些幹(gan)擾。
 

　　壹、水分幹(gan)擾：光譜(pu)分離與(yu)模型修(xiu)正雙管(guan)齊下(xia)

　　水分在近(jin)紅(hong)外(wai)區（780~2500nm）有(you)強(qiang)吸收峰(feng)，易(yi)掩(yan)蓋(gai)目標成分的(de)特(te)征信號(hao)。在(zai)線近(jin)紅(hong)外(wai)光譜(pu)儀(yi)主要(yao)通(tong)過兩(liang)種方式消除其(qi)影響：

　　1.硬(ying)件濾(lv)波(bo)：采用(yong)窄(zhai)帶(dai)幹(gan)涉濾(lv)光(guang)片或(huo)高(gao)分辨(bian)率光(guang)柵，精(jing)準選(xuan)擇目(mu)標成分的(de)特(te)征吸收波(bo)段，或(huo)通(tong)過多(duo)通(tong)道光(guang)譜(pu)儀(yi)同(tong)步(bu)采集(ji)全譜(pu)數據(ju)，後(hou)續(xu)通(tong)過化學計(ji)量學分離水分與(yu)目標組(zu)分的(de)信(xin)號。

　　2.模型補(bu)償：在(zai)建(jian)立(li)校(xiao)正模型時，將(jiang)水分含量作為(wei)變量納(na)入(ru)多(duo)元回(hui)歸(gui)算(suan)法，通(tong)過大(da)量標樣數據(ju)訓練，讓(rang)模型自(zi)動(dong)學習(xi)水分與(yu)目標成分的(de)關(guan)聯(lian)規(gui)律(lv)，檢(jian)測(ce)時實(shi)時扣(kou)除水分幹(gan)擾。例(li)如(ru)，檢(jian)測(ce)潤滑(hua)油(you)水分時，模型會同(tong)步(bu)解析(xi)水分峰與(yu)基礎(chu)油(you)成分峰的(de)疊(die)加(jia)信(xin)號(hao)，輸(shu)出純(chun)凈的(de)目(mu)標值(zhi)。

　　二、溫度幹(gan)擾：溫控系(xi)統與(yu)光譜(pu)校(xiao)正協(xie)同(tong)應(ying)對(dui)

　　溫度變化會導致(zhi)分子熱(re)運(yun)動(dong)加(jia)劇(ju)，改(gai)變近(jin)紅(hong)外(wai)吸收峰(feng)的(de)位(wei)置(zhi)與(yu)強(qiang)度(du)，同(tong)時影響樣品物理(li)狀(zhuang)態(tai)。儀(yi)器(qi)通(tong)過以(yi)下(xia)方(fang)式穩定檢(jian)測(ce)：

　　1.內置(zhi)溫控模塊(kuai)：關(guan)鍵(jian)部(bu)件(jian)配(pei)備恒溫裝置(zhi)（控溫精度±0.1℃），確(que)保(bao)光(guang)學系(xi)統工作在(zai)穩(wen)定環境，避免(mian)自(zi)身溫度漂移(yi)。

　　2.溫度補(bu)償算(suan)法：在(zai)光(guang)譜(pu)采(cai)集(ji)時同(tong)步(bu)測量(liang)樣品溫度，利用溫度-光譜(pu)響(xiang)應(ying)模型對原始(shi)光譜(pu)進(jin)行校(xiao)正。例(li)如(ru)，通(tong)過預(yu)先(xian)建(jian)立(li)的(de)“溫度-吸收峰(feng)偏移”數據(ju)庫(ku)，實(shi)時調(tiao)整(zheng)光譜(pu)峰(feng)位(wei)，或(huo)采用差分光譜(pu)技(ji)術(shu)消除溫度引(yin)起(qi)的(de)基(ji)線漂移(yi)。

　　三、光(guang)程(cheng)差幹(gan)擾：標準(zhun)化設計(ji)與(yu)動(dong)態(tai)校(xiao)準

　　光程(cheng)差(cha)會(hui)直接(jie)改變吸光度(du)值(zhi)（遵(zun)循(xun)朗(lang)伯(bo)-比(bi)爾定律(lv)A=εcl，光(guang)程c變化則A值(zhi)失真）。解(jie)決(jue)方(fang)法(fa)包(bao)括：

　　1.固定光程設計(ji)：采(cai)用精(jing)密(mi)加(jia)工的(de)固(gu)定厚度樣品池(chi)，或針對特(te)殊物料(liao)定制專用流通(tong)池(chi)，確(que)保(bao)每(mei)次(ci)檢(jian)測(ce)的(de)光(guang)程壹致(zhi)。

　　2.參考光路校(xiao)準：部(bu)分儀器(qi)配(pei)置(zhi)參考光路，實(shi)時對(dui)比(bi)樣品光(guang)路與(yu)參考光路的(de)信(xin)號強(qiang)度(du)，動(dong)態(tai)補(bu)償因(yin)光程(cheng)差異(yi)導致(zhi)的(de)吸光度(du)偏差。此(ci)外(wai)，通(tong)過多(duo)波(bo)長聯合(he)分析(xi)，降(jiang)低(di)單壹(yi)波(bo)長因光(guang)程變化產生(sheng)的(de)誤(wu)差。

　　在線(xian)近(jin)紅(hong)外(wai)光譜(pu)儀(yi)通(tong)過“硬(ying)件優化+算(suan)法補(bu)償”的(de)綜(zong)合(he)策(ce)略，有效(xiao)消除了(le)水分、溫度及光程(cheng)差(cha)對(dui)檢(jian)測(ce)結(jie)果的(de)幹(gan)擾，確(que)保(bao)了(le)復(fu)雜(za)工況(kuang)下(xia)成分分析(xi)的(de)準(zhun)確(que)性，為(wei)工業過程(cheng)的(de)實(shi)時監(jian)控與(yu)精準控(kong)制提(ti)供(gong)了可(ke)靠(kao)技(ji)術支撐。