李津蓉 俞柯

摘  要：针对甲醇汽油中甲醇成分含量的快速检测问题，提出一种基于拉曼光谱信号和偏最小二乘算法相结合的快速检测技术。实验在三种成分不同的基础汽油中加入不同体积比例（2.5～80%）的甲醇溶液，利用PLS方法对随机选择的训练样本集建立起拉曼光谱信号与甲醇成分濃度的回归模型，经过实验显示，无论训练样本如何选择，回归模型均可取得较高的预测精度，预测均方误差（SEP）为在0.6%左右，复相关系数（R2）均大于0.98。

关键词：甲醇汽油;拉曼光谱;定量分析;偏最小二乘算法

引言

甲醇汽油是由汽油、甲醇以及添加剂按照一定比例配制而成，它能够代替MTBE来提高汽油的含氧量和辛烷值，使汽油燃烧更加充分，同时汽车排放的尾气中的苯、一氧化碳等有毒物质的含量也会明显降低，因而是一种较为理想的替代型清洁能源。而甲醇的热值约为汽油的一半，在不改动汽车发动机压缩比的前提下，甲醇含量必须固定在一定范围内，如果甲醇含量过低的话，会致使辛烷值太低从而损害发动机;如果过高，则会导致燃料热值不够，油量损耗增加，成本提高。所以，如何快速、准确的检测甲醇汽油中甲醇的含量对于甲醇汽油的油品质量控制和检验都有着极为重要的作用。

光谱分析技术具有无损、重复性好、周期短等优点，能够快速地检测出甲醇汽油中甲醇的含量。Heitor等采用高分辨率的傅立叶变换近红外（FT-NIR）光谱仪对甲醇和乙醇汽油进行分析，利用PLS算法建立乙醇和甲醇的定量分析模型，结果显示，乙醇中的预测均方误差为0.32%，甲醇中的预测均方误差为0.28%。……