一种奥克托今生产工艺中奥克托今含量的在线检测方法

摘要

本发明公开了一种奥克托今生产工艺中奥克托今含量的在线检测方法，生产工艺过程关键质量参数是指混合过程、硝化过程、热解过程中的HMX含量，采集反应过程体系近红外光谱，同时将液相色谱方法获得HMX含量数据同近红外光谱相关联，用偏最小二乘回归方法建立校正模型，实现对反应过程HMX含量在线检测。所建近红外光谱法用于对反应过程HMX含量在线检测。用于实时获取HMX在体系中的含量信息，指导、优化生产工艺，确保产品质量，提高生产自动化、连续化水平，并为实现危险点人机隔离提供技术支撑。

主权项

一种奥克托今生产工艺中奥克托今含量的在线检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一，确定样品的奥克托今含量：采集合成奥克托今的混合过程、硝化过程和热解过程中的样品，对每个样品进行预处理，具体的预处理方法为：从反应体系中取样1毫升，加入到含有20克冰水混合物的250毫升烧杯中，加入乙醇100毫升；通过加入氨水调节样品的pH值达到2～8；用液相色谱法测定经过预处理后的样品中的奥克托今含量，并以此含量作为对照值，得到样品的含量矩阵Y；步骤二，样品的近红外光谱采集：分别对步骤一中采集的合成奥克托今的混合过程、硝化过程和热解过程中的样品进行近红外光谱扫描，得到样品的近红外光谱，记为原始光谱；步骤三，最佳建模区间的选择：(1)选择奥克托今的中红外光谱中的特征峰，‑CH₂‑的伸缩振动谱峰V₁＝3036cm^‑1、V₂＝2983cm^‑1，‑CH₂‑的弯曲振动谱峰在V₃＝1462cm^‑1、V₄＝1433cm^‑1、V₅＝1395cm^‑1；(2)计算奥克托今的近红外谱峰数据V_Nm，依据下述公式计算：V_Nm＝a₁V₁+a₂V₂+a₃V₃+a₄V₄+a₅V₅式中：V表示谱峰，a₁、a₂、a₃、a₄、a₅表示中红外振动谱峰系数，属于自然数；m表示计算得到的近红外谱峰个数，属于正整数；(3)确定奥克托今的近红外谱峰数据V_Nm是否属于[12500cm^‑1，4000cm^‑1]；当V_Nm属于[12500cm^‑1，4000cm^‑1]范围内，则保留V_Nm；当V_Nm不属于[12500cm^‑1，4000cm^‑1]范围内，则舍去V_Nm；(4)根据(3)保留得到的V_Nm，得到初步优选区间Q_Nm，Q_Nm为[V_Nm+62，V_Nm‑62]；(5)在每个Q_Nm区间建立PLS模型，得到每个Q_Nm区间和整个近红外光谱区间[12500cm^‑1，4000cm^‑1]的模型评价参数PRESS，比较每个Q_Nm区间的PRESS的值是否小于整个近红外光谱区间[12500cm^‑1，4000cm^‑1]的PRESS的值；当Q_Nm区间的PRESS的值小于整个近红外光谱区间[12500cm^‑1，4000cm^‑1]的PRESS的值，则保留该Q_Nm区间；当Q_Nm区间的PRESS的值大于等于整个近红外光谱区间[12500cm^‑1，4000cm^‑1]的PRESS的值，则舍去该Q_Nm区间；(6)将(5)保留的Q_Nm区间合并，得到最佳建模区间；步骤四，原始光谱的预处理：对采集到的各原始光谱在最佳建模区间内进行预处理，所述的预处理采用平滑处理、微分处理、标准正态变量变换和多元散射校正中的一种或一种以上的任意组合，得到经过预处理后的近红外光谱，由经过预处理后的近红外光谱得到光谱矩阵X；步骤五，根据光谱矩阵X和含量矩阵Y，采用偏最小二乘法建立待测样品的光谱矩阵X_待测与待测样品的含量Y_待测的模型；步骤六，在线检测奥克托今的含量：在线对合成奥克托今的混合过程、硝化过程和热解过程进行近红外光谱扫描，采集原始光谱，对原始光谱在最佳建模区间内按照步骤四的方法进行预处理，得到经过预处理后的近红外光谱，由经过预处理后的近红外光谱得到待测样品的光谱矩阵X_待测，将光谱矩阵X_待测代入步骤五建立的模型中，实时得出合成奥克托今的混合过程、硝化过程和热解过程中奥克托今的含量Y_待测。