水中矿物油三维荧光光谱分析的平行因子改进算法

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1、中图分类号：X83论文编号：HBLH2015-141UDC：密级：公开硕士学位论文水中矿物油三维荧光光谱分析的平行因子改进算法作者姓名：尚宏美学科名称：控制科学与工程研究方向：检测技术及智能装置学习单位：河北联合大学学习时间:2.5年提交日期:2014年12月2日申请学位类别：工学硕士导师姓名：陈至坤教授单位：河北联合大学电气工程学院论文评阅人：赵春祥研究员单位：唐山亿立科技开发有限公司王福斌副教授单位：河北联合大学电气工程学院论文答辩日期：2015年2月28日答辩委员会主席：阮堃正高工关键词：矿物油；三维荧光光谱；平行因子算法改进；组分识别；浓度

2、测量唐山河北联合大学2015年3月ImprovedParallelFactorAlgorithmUsedinThree-DimensionalFluorescenceSpectraAnalysesMineralOilinWaterDissertationSubmittedtoHebeiUnitedUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofScienceinEngineeringbyShangHongmei(ControlScienceandEngineer

3、ing)Supervisor:ProfessorChenZhikunMarch,2015独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得河北联合大学以外其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。论文作者签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本人完全了解河北联合大学有关保留、使用学位论文的规定，即：已获学位的研究生必须按学校规定提

4、交学位论文，学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以将学位论文的全部或部分内容采用影印、缩印或编入有关数据库进行公开、检索和交流。作者和导师同意论文公开及网上交流的时间：□自授予学位之日起□自年月日起作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要摘要目前，我国水环境现状令人堪忧，尤其是水中矿物油的污染。因此，快速准确的对矿物油进行检测分析，鉴别污染油的种类和含量，对水污染的处理和水质检测意义重大。三维荧光光谱技术与平行因子算法相结合是目前水质检测的方法之一。三维荧光光谱法测量得到的是荧光强度随激发波长和发射波长变化的

5、三维矩阵。采用平行因子算法沿三个方向将三维数据进行分解，可同时获得激发矩阵、发射矩阵和浓度矩阵，实现对光谱存在重叠相似的水中污染油的定性与定量测量。但当核一致系数50%~80%时，对混合物的分析结果不可靠，针对这一问题对平行因子算法加以改进，提高对相近油类的识别。采用加号逆算法对传统平行因子算法的迭代公式加以改进，改进后的平行因子算法具有容纳误差的特性，并使得最小二乘解的求解方法简单、标准。用实验验证##改进后平行因子算法的有效性和可靠性。实验采用市场上购买的-10柴油、0柴##油、93汽油、97汽油和普通煤油溶于CCl4溶剂中的混合溶液，按不同浓

6、度梯度分别配置成12组三组分混合实验样品和10组四组分混合实验样品。用荧光分光光度计扫描实验样品，获得三维荧光光谱数据。用改进前后的平行因子算法对三维数据进行分析，分解得到各主要成分的特征光谱和浓度矩阵。在核一致系数为75.3%的情况下，采用平行因子算法分析得到的三组份实验样品的特征光谱中的组分1最大激发发射波长为270/360nm，组分2为290/360nm，组分3为300/310nm。改进后平行因子算法的各组分最大激发发射波长分别为：380/440nm，285/455nm，##375/410nm。而实际的97汽油的波峰位置是380/410nm，

7、0柴油的波峰是375/410nm，普通煤油是285/340nm。对比平行因子算法改进前后的分析结果，改进后的平行因子算法分解得到的特征光谱与各主要成分的特征光谱更吻合，定性判断更准确，且回收率好，分析结果比较可靠。用改进后的平行因子算法分析四组分的实验样品，分析结果较好，进一步验证了改进后的平行因子算法的可靠性。图23幅；表4个；参43篇。关键词：矿物油；三维荧光光谱；平行因子算法改进；组分识别；浓度测量分类号：X83；-I-河北联合大学硕士学位论文AbstractAtpresent,waterenvironmentalsituationiswor

8、rying,especiallymineraloilpollution.Detectingmineraloilandana