该文设计了一种基于线阵电荷耦合器件和固定光栅的近红外光谱分析系统。主要设计了电荷耦合器件的驱动电路、光谱信号采集电路、固定光栅光学系统、光源控制系统、电荷耦合器件温度控制系统及样品旋转台的控制系统。并利用MPA光谱仪验证了近红外光谱分析方法用于谷物品质检测的可行性,运用多种预处理方法进行了优化,其中采取一阶导数与附加散射校正结合的预处理效果较优。利用CA-06光栅光谱分析仪建立了小麦水分、蛋白的偏最小二乘法模型,验证了仪器性能的稳定性和准确性。
以相思树的α-纤维素含量为研究对象,用一种多模型方法建立了相思树α-纤维素含量的近红外光谱分析模型。模型预测值的平均相对误差为0.97%,实验值与预测值之间的相关系数为0.963 1,模型的拟合优度为0.924 5。研究结果表明,使用的光谱数据量越大,模型的预测效果一般会越好。此外还发现了子模型中待定常数的个数与所使用光谱数据量之间的关系:建模时使用的光谱数据量越大,每个子模型中待定常数的个数一般应该越小。该结果有助于今后使用该方法建立其它近红外光谱分析模型。所建模型可用于快速测定相思树的α-纤维素含量,并有望用于其它树种某些化学成分含量的预测。
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