[发明专利]测定沥青中各组分含量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测定沥青中各组分含量的方法，具体地，涉及一种利用近红外光谱测定沥青中各组分含量的方法。

背景技术

石油沥青主要是由烃类和非烃类组成的复杂混合物，其沸点大部分均在500℃以上，因此通常采用分子蒸馏法、吸附法进行分离，但这些方法的应用局限性很大。

在实验室中，通常采用SH/T0509测定沥青中各组分（例如，沥青质、饱和分、芳香分和胶质）的含量，该方法是首先用正庚烷沉淀出沥青质，再将脱沥青质部分吸附于氧化铝色谱柱上，依次用溶剂洗出饱和分、芳香分和胶质。但这种方法复杂耗时且污染环境。

近红外光谱技术具有可多性质同时测量以及适合在线无损分析等特点，目前已被越来越多地应用到石化、农业和制药等领域，尤其是在过程分析方面发挥着积极的不可替代的作用。但是，这些技术都需要采用化学计量学方法建立校正模型，而所建的校正模型有一定的适用范围，需要不断对校正模型进行扩充更新。建立定量校正模型常用的多元校正方法是偏最小二乘方法（PLS）、人工神经网络（ANN）或支持向量机（SVM）等，还需根据具体的应用对象对光谱进行预处理和光谱区间优选等操作，因所选参数多、多元校正方法较难理解和掌握等原因，模型的建立通常需要受过训练的专业人员来完成，这成为制约该技术广泛推广使用的瓶颈问题，很多近红外分析仪都因为校正模型维护不及时而不能发挥其应有的作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种测定沥青中各组分含量的方法，以解决上述现有技术中的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种测定沥青中各组分含量的方法，该方法包括：测定待测沥青样本的近红外光谱；对待测沥青样本的近红外光谱进行二阶微分，然后执行归一化处理；利用预先建立的多个沥青样本的近红外光谱数据库中的近红外光谱和归一化后的待测沥青样本的近红外光谱，计算待测沥青样本的拟合光谱，数据库中的多个沥青样本各自的近红外光谱与各自的沥青组分含量对应；根据归一化后的待测沥青样本的近红外光谱和拟合光谱，计算待测沥青样本的拟合度；以及

将拟合度与预设的阈值比较，在拟合度不小于阈值的情况下，根据数据库中参与了拟合光谱的计算的沥青样本的近红外光谱所对应的沥青组分含量来计算待测沥青样本的组分含量。

通过预先建立的多个沥青样本的近红外光谱数据库和经二阶微分处理且归一化后的待测沥青样本的近红外光谱获得拟合光谱，根据拟合光谱和归一化后的待测沥青样本的近红外光谱来计算拟合度，将该拟合度与阈值的比较，在拟合度不小于阈值的情况下，根据数据库中参与了拟合光谱的计算的沥青样本的近红外光谱所对应的沥青组分含量来计算待测沥青样本的组分含量。该方法无需建立校正模型，操作简单，使用者不需掌握较多的专业知识就可以准确快速地测定待测沥青中各组分含量。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明实施例的测定沥青中各组分含量的方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的待测沥青样本经测定的近红外光谱与拟合光谱的对照示意图；以及

图3是根据本发明实施例的测定沥青中各组分含量的方法测定的四种组分含量数据与标准方法得到的四种组分含量的实测数据的对照示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

图1是根据本发明实施例的测定沥青中各组分含量的方法的流程图。

如图1所示，该方法包括：

S100，测定待测沥青样本的近红外光谱；

S102，对待测沥青样本的近红外光谱进行二阶微分，然后执行归一化处理；

S104，利用预先建立的多个沥青样本的近红外光谱数据库中的近红外光谱和归一化后的待测沥青样本的近红外光谱计算待测沥青样本的拟合光谱，数据库中的多个沥青样本各自的近红外光谱与各自的沥青组分含量对应；

S106，根据归一化后的待测沥青样本的近红外光谱和拟合光谱计算待测沥青样本的拟合度；以及

S108，将拟合度与预设的阈值比较，在拟合度不小于阈值的情况下，根据数据库中参与了拟合光谱的计算的沥青样本的近红外光谱所对应的沥青组分含量来计算待测沥青样本的组分含量。