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通过标气校验和支持向量机提高光谱保真度的应用

论文摘要

鉴于光谱分析仪在使用过程中会发生谱图微缓形变,造成光谱保真度下降,本文提出一种结合标气定期校验和最小二乘支持向量机（LS-SVM）的方法。在校验时,比较相同标准气体的当前光谱和出厂标定时的光谱,利用LS-SVM算法计算谱图形变,并根据形变分析结果进行复原。由于形变具有长期累积性和不可控性,所以用激光器驱动电流的可控性变化引起的谱图变化模拟形变。采用TDLAS技术实验,检测烯烃裂解炉清焦过程中的CO和CO2,使用20m光程的Herriot气室和中心波长为1 580nm的DFB激光器。共采集了50组不同形变程度的光谱,根据LS-SVM算法的形变分析结果,利用插值法还原谱图。对比了该方法与不复原以及传统寻峰复原方法的气体浓度分析精度,发现当分析仪存在复杂形变时,利用LS-SVM算法和插值法复原的方法比传统的寻峰方法精度提高2～3倍。实验结果验证了LS-SVM算法的谱图形变分析能力以及插值法复原的有效性。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 实验装置与数据采集
  •   2.1 实验装置
  •   2.2 形变模拟实验
  • 3 算法分析
  •   3.1 谱线特征分析与寻峰
  •   3.2 基于多元回归算法的浓度反演
  •   3.3 最小二乘支持向量机
  • 4 数据分析
  •   4.1 LS-SVM算法形变预测
  •   4.2 谱图复原
  •   4.3 复原效果对比
  • 5 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 季文海,宋迪,吕晓翠,李国林

    关键词: 激光光谱,谱图保真,最小二乘支持向量机,标气校验,谱图复原

    来源: 光学精密工程 2019年10期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,信息科技

    专业: 仪器仪表工业,自动化技术

    单位: 中国石油大学(华东)信息与控制工程学院

    基金: 山东省自然科学基金资助项目（No.ZR2017LF023）,青岛科技惠民专项资助项目（No.17-3-3-89-nsh）,吉林大学集成光电子学国家重点实验室开放课题资助项目（No.IOSKL2017KF0）,中国石油大学（华东）自主创新计划资助项目（No.19CX02045A）,中国石油大学（华东）研究生创新工程资助项目（No.YCX2018065）

    分类号: TP181;TH744.1

    页码: 2144-2153

    总页数: 10

    文件大小: 479K

    下载量: 28

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/e71aaf189061bfca2c4abe1f.html