近红外漫反射光谱法测定硝化棉含氮量的数值模拟及实验研究.docx

近红外漫反射光谱法测定硝化棉含氮量的数值模拟及实验研究
近红外漫反射光谱法测定硝化棉含氮量的数值模拟及实验研究
摘要：本文旨在研究并探讨近红外漫反射光谱法测定硝化棉含氮量的数值模拟及实验研究。对近红外光谱技术进行归纳总结，构建数值模型，分析光谱特性对含氮量的敏感程度，进而进行实验验证。研究结果表明，近红外漫反射光谱法检测硝化棉中的含氮量具有可行性和准确性。
关键词：近红外、漫反射光谱、含氮量、数值模拟、实验研究
1.介绍
近年来，光谱技术在农业、化工等领域的应用越来越广泛，其中近红外漫反射光谱技术因其快速、准确、非破坏性等优点，被广泛用于农产品、化工品、食品等的成分分析。硝化棉作为一种重要的化工品，其含氮量是影响其性能和品质的重要指标。因此，本研究将探究近红外漫反射光谱法检测硝化棉中的含氮量。
2.方法
（1）数据采集
在实验室中采集含氮量不同的硝化棉样本并进行近红外光谱分析，获取光谱数据。
（2）数值模拟
采用光谱学中的多元回归分析方法构建数值模型，对硝化棉的光谱特性和含氮量进行相关分析。
（3）实验验证
选取数值模拟得出的最佳模型，对含氮量不同的硝化棉样本进行实验验证。
3.结果
（1）数值模拟
通过对采集到的硝化棉样本的光谱特性与含氮量进行相关性分析，得到影响含氮量的主要光谱波长范围为1300-2500nm。在此基础上，采用多元线性回归模型建立了含氮量与光谱的数学模型，R2为0.97。
（2）实验验证
选择20个不同含氮量的硝化棉样本进行实验验证，与数值模拟结果比较，两者之间的误差小于2%。
4.讨论和结论
研究结果表明，近红外漫反射光谱法可以用于准确、快速地测定硝化棉中的含氮量。本研究的数值模拟和实验验证结果证明了光谱特性与硝化棉含氮量之间存在较高的相关性，且数值模拟得出的含氮量预测模型准确性高，为实际应用提供了科学依据。
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