[发明专利]一种甲醇汽油品质检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种甲醇汽油品质检测方法及系统，该方法通过先准备1份甲醇样品、3n份汽油样品以及48n份甲醇汽油样品构成的51n+1份样品，然后基于这些样品的中红外光谱与拉曼光谱分别构建得到Keans单类分类器和共识模型C_PLS，在构建共识模型的过程中，对校正集进行多次筛选来构建成员模型，提高模型构建的精度，中红外光谱与拉曼光谱能够通过体积较小的拉曼光谱仪和中红外光谱仪来获取；优点是便于室外测量，能够快速准确检测甲醇含量。

技术领域

本发明涉及一种甲醇汽油品质检测技术，尤其是涉及一种甲醇汽油品质检测方法及系统。

背景技术

甲醇汽油为甲醇与汽油的混合物，是国标汽油、甲醇以及添加剂按一定的体积(质量)比，经过严格的流程调配而成的一种新型环保燃料。甲醇汽油中，甲醇掺入量(体积含量)一般为5％～30％，其中以掺入15％者为最多，甲醇掺入量为15％的甲醇汽油被称为M15甲醇汽油。甲醇汽油燃烧排出物的毒性比普通含铅汽油小，排气中一氧化碳含量也较少，燃烧清洁性能良好。甲醇汽油中的甲醇既是一种能源，又是汽油品质的改良剂和绿色增氧剂。由于甲醇含氧原子，使汽油充分燃烧，能有效降低汽车尾气排放有害气体总量的50％以上，有利于保护大气环境。所以甲醇汽油环保、成本低，节省资源，节省外汇造福人类，市场竞争力强，具有极好的发展前景。

甲醇汽油通常按照甲醇的含量分为三类：低醇汽油(甲醇掺入量为3％-5％的甲醇汽油，M3-M5)、中醇汽油(甲醇掺入量为15％-30％的甲醇汽油，M15-M30)和高醇汽油(甲醇掺入量为85％-100％的甲醇汽油，M85-M100)，其中M后的数字表示甲醇汽油中甲醇的体积百分比。掺入汽油的甲醇一般来自于工业生产，工业甲醇来源广泛，价格也低于汽油，是一种十分具有性价比的掺入燃料。然而，甲醇汽油中甲醇的含量有着严格的要求，每一规格的发动机使用的甲醇汽油中的甲醇比例各不相同，甲醇含量太少会损坏发动机，含量过高则导致热量不足，致使油耗过大。甲醇汽油中甲醇的含量直接影响着甲醇汽油的品质。

传统的甲醇汽油品质检测方法通常为色谱法、质谱法、气-质(液-质)联用法等，通过采集甲醇汽油的色谱和质谱等来实现对甲醇汽油中甲醇含量的定量分析。但是这些传统的甲醇汽油品质检测方法存在着样品前处理复杂、检测耗时长、不便于现场检测等问题，无法满足实际分析的要求。专利公布号为CN109374565A的中国专利申请中公开了一种甲醇汽油乙醇汽油判别及含量测定方法，该方法使用了实验室台式傅里叶变换光谱仪，但是该仪器体积大，不适合室外测试；另外，当待测品中掺杂未知成分时，此专利所提供的分析技术不能对未知成分做出判别分析，从而影响了甲醇或乙醇含量的准确预测，检测精度不高。

得益于微电集成系统的日益成熟，微电光学分析技术得到快速发展与应用，特别是表征分子振动信息的近红外光谱和拉曼光谱技术。近红外光谱是一种波长介于780nm～2526nm的电磁波，可以获得待测品(液体、固体、气体等)分子含羟基、羧基等基团的特征信息，从而实现对待测品的定性、定量研究。拉曼光谱是一种改变了原入射光频率的散射光谱，同样可以检测到待测品分子的转动或振动特性。借助这些拉曼光谱或红外光谱信息，可以实现对待测品分子的定性、定量研究。鉴此，利用近红外光谱和拉曼光谱技术设计一种能够快速准确检测甲醇含量的甲醇汽油品质检测方法及系统具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是提供一种便于室外测量，能够快速准确检测甲醇含量的甲醇汽油品质检测方法。

本发明解决上述技术问题之一所采用的技术方案为：一种甲醇汽油品质检测方法，包括模型构建阶段和光谱识别阶段，所述的模型构建阶段包括以下步骤：