多组分烷烃混合气体FTIR光谱定量分析新方法

摘要

提出一种核偏最小二乘(KPLS)特征提取耦合支持向量回归机(SVR)的新方法,用于实现气测录井中傅立叶变换红外(FTIR)光谱法对甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷以及正戊烷7种组分混合气体的定量分析.采用KPLS方法对光谱数据进行特征提取,将得到的特征组分作为SVR的输入建立7组分气体的定量分析模型.对相同混合气体进行定量分析,结果显示,采用KPLS特征提取后,SVR模型对7种组分气体的预测均方根误差(RMSEP)分别为0.116、0.079、0.104、0.092、0.108、0.029和0.016,均小于线性偏最小二乘法(LPLS)、LPLS-SVR、KPLSR以及SVR模型的RMSEP.结果表明,KPLS-SVR法可以更好地提取隐含在混合气体FTIR光谱数据与其组分浓度之间的非线性特征,并有效地消除光谱数据噪声,大幅度降低数据维数,是一种有效的气测录井烷烃混合气体定量分析方法.