检索结果-内蒙古大学图书馆

光谱学与光谱分析 2018年第11期38卷 3439-3446页

作者：王玉田商凤凯王君竹边旭孙洋洋杨哲燕山大学河北省测试计量技术及仪器重点实验室河北秦皇岛066004

酚类化合物对动植物机理有着严重危害,利用三维荧光光谱结合交替惩罚三线性分解(APTLD)算法,完成了不含干扰物和干扰物共存时激发-发射荧光光谱重叠严重的麝香草酚、对苯二酚和苯酚的直接快速准确定性、定量分析。研究了温度对三种酚类... 详细信息

酚类化合物对动植物机理有着严重危害,利用三维荧光光谱结合交替惩罚三线性分解(APTLD)算法,完成了不含干扰物和干扰物共存时激发-发射荧光光谱重叠严重的麝香草酚、对苯二酚和苯酚的直接快速准确定性、定量分析。研究了温度对三种酚类化合物荧光强度的影响。对扫描所得激发-发射矩阵信号(EEM)进行二次去散射和光谱校正预处理,最大程度保留了原光谱信息,避免光谱严重失真。将APTLD算法与平行因子(PARAFAC)和交替三线性分解(ATLD)算法进行对比,突显该算法的优势。实验得出,APTLD算法能够较好的解析荧光光谱数据的重叠峰,分别得到三种目标分析物的荧光光谱,实现快速定性分析;定量分析时平均回收率为(97.4±4.5)%～(103.1±3.0)%;预测均方根误差(RMSEP)低于1.664×10^(-2)μg·mL^(-1),且检测限低于国家标准;处理过程简洁快速,为水环境中酚类化合物实现现场检测和在线实时监测提供了有力依据。

关键词：三维荧光光谱交替惩罚三线性分解温度二次去散射酚类

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基于三维荧光光谱和PSO-SVM对胭脂红含量的测定

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光谱学与光谱分析 2019年第1期39卷 150-155页

作者：王书涛彭涛李明珊王贵川孔德明王玉田燕山大学河北省测试计量技术及仪器重点实验室河北秦皇岛066004

胭脂红是一种应用广泛的食品色素,在各种食品、饮料的添加剂里都有它的身影,过量食用人工合成色素会严重危害健康。食物中色素一般都是多种联用,各种色素之间会相互产生干扰,这加大了对食品中色素检测的难度,模拟食品中多种色素共存的环... 详细信息

胭脂红是一种应用广泛的食品色素,在各种食品、饮料的添加剂里都有它的身影,过量食用人工合成色素会严重危害健康。食物中色素一般都是多种联用,各种色素之间会相互产生干扰,这加大了对食品中色素检测的难度,模拟食品中多种色素共存的环境,采用荧光光谱技术,结合PSO-SVM算法,建立一种测定混合溶液中胭脂红含量的方法。从试剂公司购买胭脂红和苋菜红固体粉末,选择胭脂红为待检测色素,苋菜红为干扰色素,配成不同浓度的胭脂红单色溶液以及加入苋菜红后的混合溶液样本,其中胭脂红的浓度在0.1～30μg·mL^(-1)之间,干扰色素苋菜红的浓度在0.1～10μg·mL^(-1)之间随意添加。运用Edinburgh Instruments公司生产的FS920稳态荧光光谱仪,测得胭脂红单色溶液与加入苋菜红后混合溶液的荧光光谱图,分析得到胭脂红的最佳激发波长为λex=326nm,最佳发射波长为λem=430nm。各选取6组不同浓度的单色样本以及混合色素样本,其中,胭脂红的物质浓度同为3,4,5,6,7和8μg·mL^(-1),苋菜红的物质浓度都定在2μg·mL^(-1)。观察6组样本在激发波长λex=326nm时的发射光谱和荧光强度的关系。单色样本中,胭脂红浓度与荧光强度线性关系良好;而在混合溶液中,随着胭脂红浓度的增加,荧光强度呈现出先降后增再降的过程,光谱线型、强度与各组分浓度间存在复杂的非线性关系,得以证明混合溶液的荧光光谱并不是由各组分光谱简单的叠加,而是在吸收光谱的过程中,胭脂红溶液与苋菜红溶液存在竞争和相互影响。配取25组胭脂红、苋菜红混合溶液,从中选择7个作为预测样本,其余18组作为训练样本。7个预测样本中胭脂红的浓度分别为1.0,2.0,4.0,6.0,9.0,12和15μg·mL^(-1),干扰物质苋菜红的物质浓度在0.1～10μg·mL^(-1)之间。选择各组样本在最佳激发波长λex=326nm下对应的荧光强度,作为检测模型的输入,以胭脂红的预测浓度作为输出。对PSO参数初始化设置后,训练输出SVM的最佳参数c和g,将所得的最佳参数输入PSO-SVM模型,得到7组预测样本的浓度预测结果分别为:1.146 9,1.860 6,3.854 4,6.1469,9.133 8,11.857 6和14.859 8μg·mL^(-1)。分析PSO-SVM的预测结果,得到胭脂红平均回收率为100.84%,预测均方根误差(RMSEP)为1.03×10-4,模型输出与真实值之间的相关系数是0.999。在同等条件下,采用误差逆向传播算法(BP)预测得到的7组样本浓度分别为:1.140 1,2.139 8,3.188 2,6.4362,8.882 7,11.860 1和12.664 3μg·mL^(-1),其平均回收率为98.56%,均方根误差为4.65×10-3,输出值与真实值之间的相关系数为0.972。与误差逆向传播算法(BP)的预测结果相比较,PSO-SVM相关系数高出2.7%,平均回收率高出0.6%,均方根误差降低了将近一个数量级。分析结果表明,通过荧光光谱技术与PSO-SVM相结合的方法,能够有效的避开干扰色素的影响,准确的测定混合溶液中胭脂红的含量,并且效果相比较于BP更加理想。

关键词：荧光光谱胭脂红粒子群优化算法支持向量机

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基于Boxcar滤波器的荧光检测二氧化硫信号的去噪研究

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光谱学与光谱分析 2012年第12期32卷 3285-3289页

作者：王玉田监雄王惠新严兵燕山大学河北省测试计量技术与仪器重点实验室河北秦皇岛066004

荧光法以物质发射的荧光强度与浓度之间的线性关系进行定量分析。当采用荧光法检测大气中的二氧化硫等有害气体时,由于光电探测器等光电元件在无荧光时,仍会产生暗电流噪声,使得本底噪声信号对测量结果有直接的影响。在分析Boxcar滤波... 详细信息

荧光法以物质发射的荧光强度与浓度之间的线性关系进行定量分析。当采用荧光法检测大气中的二氧化硫等有害气体时,由于光电探测器等光电元件在无荧光时,仍会产生暗电流噪声,使得本底噪声信号对测量结果有直接的影响。在分析Boxcar滤波算法的基础上,运用小波滤波、EMD滤波和Boxcar滤波三种算法对淹没在本底噪声中的荧光信号进行有效提取和恢复,较之前两种滤波方法,Boxcar滤波效果更佳,对本底噪声的抑制更强,并验证了取样次数影响着荧光信号的信噪比。

关键词：本底噪声 Boxcar滤波器信噪比

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三维荧光光谱及平行因子分析在石油类污染物检测分析中的应用

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光谱学与光谱分析 2012年第3期32卷 714-718页

作者：潘钊王玉田邵小青吴希军杨丽丽燕山大学河北省测试计量技术及仪器重点实验室河北秦皇岛066004

以三维荧光光谱技术结合平行因子分析算法研究了石油类污染物识别与浓度测量方法,重点分析了两种以上成品油共存时对测量的影响。以0#柴油、97#汽油与煤油的CCl4溶液为测量样本,通过两种或三种油不同配比的混合溶液来模拟多种石油类污... 详细信息

以三维荧光光谱技术结合平行因子分析算法研究了石油类污染物识别与浓度测量方法,重点分析了两种以上成品油共存时对测量的影响。以0#柴油、97#汽油与煤油的CCl4溶液为测量样本,通过两种或三种油不同配比的混合溶液来模拟多种石油类污染物共存的状态,研究平行因子分析方法在复杂混合物共存体系成分分析时的特点。实验分别针对汽柴油混合溶液、柴煤油混合溶液以及存在少量煤油干扰成分的汽柴油溶液,分解得到各溶质的激发与发射特征光谱,实现了各混合样品中主要成分含量的同时测量,计算了平均回收率。结果表明,该方法能够实现石油类污染物中共存成分的识别与浓度测量。

关键词：三维荧光光谱平行因子分析石油类污染物成分检测

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基于三维荧光谱降维处理的矿物油识别研究

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中国激光 2014年第12期41卷 245-250页

作者：王玉田徐婧周艳岭燕山大学河北省测试计量技术与仪器重点实验室河北秦皇岛066004

以汽油、煤油和柴油为研究对象,并将其作为整体研究,不考虑其中具体组分,利用荧光光谱分析技术,提出一种通过将光谱数据矩阵首尾相连,求取其包络线,利用其表观统计量(选用标准偏差、峰度系数和偏度系数)将三维光谱降为二维光谱的方法,... 详细信息

以汽油、煤油和柴油为研究对象,并将其作为整体研究,不考虑其中具体组分,利用荧光光谱分析技术,提出一种通过将光谱数据矩阵首尾相连,求取其包络线,利用其表观统计量(选用标准偏差、峰度系数和偏度系数)将三维光谱降为二维光谱的方法,该方法对于光谱有一定程度重叠但光谱形状相似性较低的体系有较好的适用性。结合聚类方法,对油种进行识别,识别率达98%,依据朗伯比尔定律,测定三种油类的荧光强度与浓度的拟合曲线,并对其进行定量分析,加标回收率可达95%以上。并与目前常用的平行因子法进行分辨效率的比较,在计算时间上提高了43%。

关键词：光谱学光谱降维表观统计量包络线聚类分析

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980nm LD泵浦Er^(3+)/Yb^(3+)共掺Y_2O_3纳米粉所致热效应的研究

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光谱学与光谱分析 2013年第1期33卷 151-154页

作者：郑龙江高晓阳刘海龙李冰许晨曦燕山大学河北省测试计量技术及仪器重点实验室河北秦皇岛066004

利用溶胶—凝胶方法制备了Er3+和Yb3+共掺杂的Y2O3纳米荧光粉。采用Er3+的2 H11/2→4I 15/2和4 S3/2→4I 15/2绿色上转换荧光强度比的方法,研究了由980nm二极管激光器泵浦所导致的荧光粉样品表面温升现象。结果表明,随着泵浦功率的增加... 详细信息

利用溶胶—凝胶方法制备了Er3+和Yb3+共掺杂的Y2O3纳米荧光粉。采用Er3+的2 H11/2→4I 15/2和4 S3/2→4I 15/2绿色上转换荧光强度比的方法,研究了由980nm二极管激光器泵浦所导致的荧光粉样品表面温升现象。结果表明,随着泵浦功率的增加,样品表面温度大幅度上升,当功率达到1 000mW时,样品表面的温度达到820K。该现象对分析稀土离子上转换过程中所出现的功率饱和现象起着重要的作用,并且在高温传感材料、医学生物细胞烧孔方面有着广阔应用前景。

关键词： Y2O3纳米粉上转换泵浦功率温度

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植物油荧光光谱有效信息提取及其自动分类

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发光学报 2017年第9期38卷 1240-1248页

作者：徐婧王玉田吴希军赵旭燕山大学河北省测试计量技术与仪器重点实验室河北秦皇岛066004

植物油市场中出售的芝麻油、玉米油和花生油有多种品牌,不同品牌间价格差距较大,且存在假冒的现象,利用荧光光谱技术可以无损地鉴别购买油种是否为标签所标种类。主成分分析方法及平行因子方法可对这3种油种进行人工分类,但其存在类间... 详细信息

植物油市场中出售的芝麻油、玉米油和花生油有多种品牌,不同品牌间价格差距较大,且存在假冒的现象,利用荧光光谱技术可以无损地鉴别购买油种是否为标签所标种类。主成分分析方法及平行因子方法可对这3种油种进行人工分类,但其存在类间距离相比于类内距离过小的不足,在结合传统的聚类分析方法时,会造成误分类现象。本文以提高类间距离、达到正确聚类为目标,经过比较分析,选择均值、标准差、光谱重心坐标、二阶混合中心距、相关系数、等价椭圆二倍倾角正切值、在重心激发波长处的发射光谱的偏度系数和峰度系数作为统计参数,相比于直接使用聚类方法,芝麻油分类的正确率从92.3%提高到100%,玉米油分类的正确率从75%提高到100%,花生油从57.1%提高到100%。用偏最小二乘判别分析方法验证了本文方法的合理性。本文方法可以用于植物油检测仪器的自动分类,利于市场监管及指导人们日常消费。

关键词：光谱学植物油分类统计参数类间距离

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一种自混合干涉位移测量系统中参数C的测量方法

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光电子．激光 2013年第6期24卷 1150-1157页

作者：张玉燕胡伟监雄徐丹琴燕山大学河北省测试计量技术与仪器重点实验室河北秦皇岛066004

在自混合干涉系统中,反馈水平因子的大小反映了系统中反馈回激光器谐振腔反馈光的强弱,它在确定激光器运行状态和外腔物体位移测量中都起着尤为重要的作用。本文提出了一种利用光反馈相位频谱特征测量反馈水平因子的方法。通过对激光自... 详细信息

在自混合干涉系统中,反馈水平因子的大小反映了系统中反馈回激光器谐振腔反馈光的强弱,它在确定激光器运行状态和外腔物体位移测量中都起着尤为重要的作用。本文提出了一种利用光反馈相位频谱特征测量反馈水平因子的方法。通过对激光自混合干涉信号进行相位解卷运算,得出相位信息,把相位信息转换到频域内进行频谱特征分析,依据相位的频谱特征可测算反馈水平因子的大小。通过仿真验证了算法的有效性。结果表明,本文方法可应用在不同的反馈情况下,而且测量误差小,精度高,相对标准误差仅为2.11%。

关键词：激光自混合干涉效应相位频谱光反馈水平因子

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基于图正则化约束频域组稀疏模型的风电机组滚动轴承故障诊断

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中国机械工程 2024年第11期35卷 1909-1919页

作者：李继猛王泽史清心孟宗燕山大学河北省测试计量技术及仪器重点实验室秦皇岛066004

风电机组的非平稳运行、嘈杂环境以及强电磁干扰等影响,使得滚动轴承故障脉冲易被强噪声淹没,微弱特征难以准确识别。提出了一种图正则化约束的频域组稀疏模型,在不依赖周期先验的前提下,实现滚动轴承故障特征的有效提取。将振动信号转... 详细信息

风电机组的非平稳运行、嘈杂环境以及强电磁干扰等影响,使得滚动轴承故障脉冲易被强噪声淹没,微弱特征难以准确识别。提出了一种图正则化约束的频域组稀疏模型,在不依赖周期先验的前提下,实现滚动轴承故障特征的有效提取。将振动信号转化成图信号以构造图正则化约束,利用结构化信息指导惩罚力度,提高稀疏重构的准确性;构建图正则化约束的频域组稀疏模型,给出了组内分量收缩阈值的确定方法,并利用近端映射来简化目标函数以优化求解;最后,利用构造的综合评价指标和蛾焰优化算法优化模型参数,通过对重构后时域稀疏信号的包络谱分析识别滚动轴承故障。数值仿真和实验结果表明,所提方法具有良好的抗噪性能,能够有效地提取强噪声干扰下滚动轴承的微弱故障特征。

关键词：风电机组滚动轴承故障诊断组稀疏图正则化

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基于对称差分能量算子解调的局部均值分解端点效应抑制方法

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机械工程学报 2014年第13期50卷 80-87页

作者：孟宗李姗姗季艳燕山大学河北省测试计量技术及仪器重点实验室秦皇岛066004

局部均值分解(Local mean decomposition,LMD)在分析非线性、非平稳信号时表现出特有的分析能力,能够有效获得非平稳信号的时频特征,但是局部均值分解过程中的端点效应会导致分解结果失真,针对这一问题,从振动信号解调分析角度出发,提... 详细信息

局部均值分解(Local mean decomposition,LMD)在分析非线性、非平稳信号时表现出特有的分析能力,能够有效获得非平稳信号的时频特征,但是局部均值分解过程中的端点效应会导致分解结果失真,针对这一问题,从振动信号解调分析角度出发,提出基于对称差分能量算子解调的局部均值分解端点效应抑制方法,采用局部均值分解方法将原信号分解为一系列单分量信号,然后对每一个单分量信号进行三点对称差分能量算子解调,得到各单分量信号的瞬时幅值和瞬时频率,从而获得原信号的时频分布。为评价该端点效应抑制方法的抑制效果,定义一种评价标准,通过与其他两种端点效应抑制方法进行比较,验证该方法的优越性。仿真和试验结果表明该方法能够有效抑制LMD端点效应,实现旋转机械故障的有效诊断。

关键词：对称差分能量算子解调局部均值分解端点效应

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