肖雄亮，陈长明

〈红外应用〉

乙醇浓度预测的多元线性回归模型建立及验证

肖雄亮，陈长明

（湖南信息学院 电子科学与工程学院，湖南 长沙 410151）

设计了由光源、气室、探测器和控制器等组成的非分散红外吸收系统，往气室内通入不同浓度的多组分气体（含有乙醇、二氧化碳和水蒸气），采用红外光谱仪进行光谱数据采集，得到多组分气体混合光谱图。根据数据集样本求解回归系数，建立了多元线性回归模型，并进行干扰修正以降低二氧化碳和水蒸气对乙醇浓度预测的影响。对建立的多元线性回归模型进行评价，结果表明：模型真实有效且具有良好的线性回归效果，可以用于预测气体浓度，乙醇、二氧化碳和水蒸气浓度预测误差均在可接受的范围之内，其中乙醇浓度预测误差最小，不超过2.0×10－4。通过干扰修正尽可能排除二氧化碳和水蒸气的干扰，能够较准确地预测乙醇浓度。

多元线性回归模型；乙醇浓度预测；非分散红外技术；干扰修正

0 引言

非分散红外技术（non-dispersive infrared，NDIR）是一种基于气体吸收理论的检测手段，具有检测精度高、稳定性好且对待测样本无损害等优点，适用于单一组分气体和多组分气体浓度检测[1-4]。二氧化碳、甲烷等气体的吸收系数较高，浓度检测相对容易，而乙醇的吸收系数较低且易挥发，其浓度检测较为困难。不同于其他气体，乙醇通常与二氧化碳、水蒸气等混合存在，例如人饮酒后呼出的气体属于多组分气体，含有乙醇、二氧化碳、水蒸气等单一组分气体。……