CN110879219B - 基于三维荧光光谱的水中矿物油检测方法 - Google Patents

基于三维荧光光谱的水中矿物油检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于三维荧光光谱的水中矿物油检测方法，包括：配置成多个标准矿物油样品；利用三维荧光光谱方法对多个标准矿物油样品进行逐一检测，从而获得每个标准矿物油样品的三维荧光光谱；构建三维荧光光谱数据库；利用三维荧光光谱方法对待测矿物油样品进行检测，从而得到针对该待测矿物油样品的三维荧光光谱，在三维荧光光谱数据库内检索；如果能够检索到匹配一致的三维荧光光谱，则判定待测矿物油样品为所存储的标准矿物油样品。本发明利用标准矿物油样品构建三维荧光光谱数据库，结合数据库对于待测矿物油样品的三维荧光光谱进行检索分析，从而获得对于待测矿物油样品的分析结果，确定其具体类型和浓度，提高了分析检测的效率和精度。

Description

基于三维荧光光谱的水中矿物油检测方法
技术领域
本发明涉及化学分析检测方法领域，尤其涉及一种基于三维荧光光谱的水中矿物油检测方法。
背景技术
目前针对水中矿物油的检测方法很多，包括重量法，紫外吸收法，红外吸收法，色谱法，红外光度法等等。但这些方法均存在一定的缺陷。如紫外吸收法和红外吸收法的选择性差，不同的油组分可能在不同的波长处都有较大的吸收。色谱法应用范围很广，适用于对各种物质的分析检测，但是其对矿物油进行检测分析时分析周期长，分析过程较为复杂。红外光度法需要使用四氯化碳作为萃取剂，对环境不友好。针对现有技术存在的诸多问题，亟需提出一种效率更高，分析检测效果更好的水中矿物油检测方法。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本发明的一个目的是提供一种基于三维荧光光谱的水中矿物油检测方法，其效率更高，分析检测效果更好。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种基于三维荧光光谱的水中矿物油检测方法，包括：
步骤一、选取多种矿物油标准品，将所述多种矿物油标准品置于水中，分别配置成多个标准矿物油样品；
步骤二、利用三维荧光光谱方法对所述多个标准矿物油样品进行逐一检测，从而获得每个标准矿物油样品的三维荧光光谱，将每个标准矿物油样品的三维荧光光谱作为每种矿物油标准品的检测结果；
步骤三、利用所述多种矿物油标准品的检测结果构建三维荧光光谱数据库；
步骤四、利用三维荧光光谱方法对待测矿物油样品进行检测，从而得到针对该待测矿物油样品的三维荧光光谱，并将对该待测矿物油样品的三维荧光光谱在所述三维荧光光谱数据库内检索；
如果能够在所述三维荧光光谱数据库内检索到匹配一致的三维荧光光谱，则判定所述待测矿物油样品为所述三维荧光光谱数据库中所存储的标准矿物油样品。
优选的是，所述的基于三维荧光光谱的水中矿物油检测方法中，所述步骤四中，如果不能在所述三维荧光光谱数据库内检索到匹配一致的三维荧光光谱，则提供在所述三维荧光光谱数据库内检索到的与所述待测矿物油样品的三维荧光光谱相近的三维荧光光谱以及该三维荧光光谱对应的标准矿物油样品，作为人工判断的参考依据。
优选的是，所述的基于三维荧光光谱的水中矿物油检测方法，还包括：步骤五、结合所述待测矿物油样品的三维荧光光谱，所述三维荧光光谱数据库内检索到的与所述待测矿物油样品的三维荧光光谱相近的三维荧光光谱以及该三维荧光光谱对应的标准矿物油样品，通过人工判断所述待测矿物油样品的具体类型及其浓度；将人工判断出的所述待测矿物油样品的具体类型，浓度及其三维荧光光谱录入至所述三维荧光光谱数据库中，从而实现对于所述三维荧光光谱数据库的更新。
优选的是，所述的基于三维荧光光谱的水中矿物油检测方法中，所述步骤五中，如果通过人工判断出的所述待测矿物油样品的具体类型及其浓度与所述三维荧光光谱数据库中所存储的其中一个标准矿物油样品是一致的，但所述待测矿物油样品的三维荧光光谱与所述三维荧光光谱数据库中所存储的该标准矿物油样品的三维荧光光谱相近，则在所述三维荧光光谱数据库中建立一个该标准矿物油样品的三维荧光光谱系列图谱。
优选的是，所述的基于三维荧光光谱的水中矿物油检测方法中，所述步骤二中，在利用三维荧光光谱方法对所述多个标准矿物油样品进行逐一检测，从而获得每个标准矿物油样品的三维荧光光谱之前，先确定针对多个标准矿物油样品的最佳激发波长和荧光检测波长范围。
优选的是，所述的基于三维荧光光谱的水中矿物油检测方法中，所述多种矿物油标准品包括多个来源的矿物油标准品。
优选的是，所述的基于三维荧光光谱的水中矿物油检测方法中，所述多个标准矿物油样品包括同一来源的矿物油标准品配置形成的不同浓度梯度的标准矿物油样品。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明提供了一种基于三维荧光光谱的水中矿物油检测方法，包括：步骤一、选取多种矿物油标准品，将所述多种矿物油标准品置于水中，分别配置成多个标准矿物油样品；步骤二、利用三维荧光光谱方法对所述多个标准矿物油样品进行逐一检测，从而获得每个标准矿物油样品的三维荧光光谱，将每个标准矿物油样品的三维荧光光谱作为每种矿物油标准品的检测结果；步骤三、利用所述多种矿物油标准品的检测结果构建三维荧光光谱数据库；步骤四、利用三维荧光光谱方法对待测矿物油样品进行检测，从而得到针对该待测矿物油样品的三维荧光光谱，并将对该待测矿物油样品的三维荧光光谱在所述三维荧光光谱数据库内检索；如果能够在所述三维荧光光谱数据库内检索到匹配一致的三维荧光光谱，则判定所述待测矿物油样品为所述三维荧光光谱数据库中所存储的标准矿物油样品。本发明利用标准矿物油样品构建三维荧光光谱数据库，结合数据库对于待测矿物油样品的三维荧光光谱进行检索分析，从而获得对于待测矿物油样品的分析结果，确定其具体类型和浓度，提高了分析检测的效率和精度。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明在一个实施例中基于三维荧光光谱的水中矿物油检测方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1所示，本发明提供了一种基于三维荧光光谱的水中矿物油检测方法，包括：
步骤一、选取多种矿物油标准品，将所述多种矿物油标准品置于水中，分别配置成多个标准矿物油样品；
步骤二、利用三维荧光光谱方法对所述多个标准矿物油样品进行逐一检测，从而获得每个标准矿物油样品的三维荧光光谱，将每个标准矿物油样品的三维荧光光谱作为每种矿物油标准品的检测结果；
步骤三、利用所述多种矿物油标准品的检测结果构建三维荧光光谱数据库；
步骤四、利用三维荧光光谱方法对待测矿物油样品进行检测，从而得到针对该待测矿物油样品的三维荧光光谱，并将对该待测矿物油样品的三维荧光光谱在所述三维荧光光谱数据库内检索；
如果能够在所述三维荧光光谱数据库内检索到匹配一致的三维荧光光谱，则判定所述待测矿物油样品为所述三维荧光光谱数据库中所存储的标准矿物油样品。
在步骤三中，为了构建出数据量足够大的三维荧光光谱数据库，需要提供尽量多的矿物油标准品，并配置出较多的标准矿物油样品，并利用三维荧光光谱方法对这些标准矿物油样品进行检测。也可以将现有的已经做出的标准矿物油样品的三维荧光光谱直接录入三维荧光光谱数据库。
在构建完成三维荧光光谱数据库后，在获取一个待测矿物油样品之后，利用三维荧光光谱方法对该待测矿物油样品进行检测，获取该待测矿物油样品的三维荧光光谱，在三维荧光光谱数据库内检索，查找是否存在与待测矿物油样品的三维荧光光谱匹配一致的三维荧光光谱，对于匹配一致的情况，则判定待测矿物油样品就是在三维荧光光谱数据库所匹配到的标准矿物油样品。在检索过程中，可以依据总荧光数据或者三维荧光光谱的曲线来进行检索和匹配。
本发明利用标准矿物油样品构建三维荧光光谱数据库，结合数据库对于待测矿物油样品的三维荧光光谱进行检索分析，从而获得对于待测矿物油样品的分析结果，确定其具体类型和浓度，提高了分析检测的效率和精度。
在一个优选的实施例中，所述的基于三维荧光光谱的水中矿物油检测方法中，所述步骤四中，如果不能在所述三维荧光光谱数据库内检索到匹配一致的三维荧光光谱，则提供在所述三维荧光光谱数据库内检索到的与所述待测矿物油样品的三维荧光光谱相近的三维荧光光谱以及该三维荧光光谱对应的标准矿物油样品，作为人工判断的参考依据。
一旦不能检索到匹配一致的三维荧光光谱，则系统自动将检索到的相近的三维荧光光谱(比如荧光数据比较接近，或者曲线趋势较为接近)以及对应的标准矿物油样品提供出来，供人工判断使用。
本实施例不单纯依赖于系统自动检索和判断，还可以结合人工判断，从而进一步提高对于待测矿物油样品的分析效率和分析精度。
在一个优选的实施例中，所述的基于三维荧光光谱的水中矿物油检测方法，还包括：步骤五、结合所述待测矿物油样品的三维荧光光谱，所述三维荧光光谱数据库内检索到的与所述待测矿物油样品的三维荧光光谱相近的三维荧光光谱以及该三维荧光光谱对应的标准矿物油样品，通过人工判断所述待测矿物油样品的具体类型及其浓度；将人工判断出的所述待测矿物油样品的具体类型，浓度及其三维荧光光谱录入至所述三维荧光光谱数据库中，从而实现对于所述三维荧光光谱数据库的更新。
如果人工判断的待测矿物油样品是在三维荧光光谱数据库中所未存储过的，则在确定该判断结果无误后，将待测矿物油样品及其三维荧光光谱录入至三维荧光光谱数据库，从而实现对于三维荧光光谱数据库的扩展。本发明可以随着数据库的应用过程不断对于数据库进行扩展，从而保持了相当大的灵活性，有利于不断提高分析的效率和精度。
在一个优选的实施例中，所述的基于三维荧光光谱的水中矿物油检测方法中，所述步骤五中，如果通过人工判断出的所述待测矿物油样品的具体类型及其浓度与所述三维荧光光谱数据库中所存储的其中一个标准矿物油样品是一致的，但所述待测矿物油样品的三维荧光光谱与所述三维荧光光谱数据库中所存储的该标准矿物油样品的三维荧光光谱相近，则在所述三维荧光光谱数据库中建立一个该标准矿物油样品的三维荧光光谱系列图谱。
在本实施例中，如果系统未检索到匹配一致的三维荧光光谱，仅给出了相近的三维荧光光谱，但是经过人工判断，该待测矿物油样品应该就是该标准矿物油样品，则在数据库中为该标准矿物油样品建立一个三维荧光光谱系列图谱，作为后续检索分析的依据。出现同一物质的三维荧光光谱不完全匹配一致的情况可能是基于多种因素，比如系统误差。可以通过人工分析导致这些情况出现的原因，并将可能的原因记录在数据库中，供后续检索分析时参考。
在一个优选的实施例中，所述的基于三维荧光光谱的水中矿物油检测方法中，所述步骤二中，在利用三维荧光光谱方法对所述多个标准矿物油样品进行逐一检测，从而获得每个标准矿物油样品的三维荧光光谱之前，先确定针对多个标准矿物油样品的最佳激发波长和荧光检测波长范围。
在利用三维荧光光谱方法对所述多个标准矿物油样品时，在所确定出的最佳激发波长和荧光检测波长范围进行检测。在对待测矿物油样品进行检测时，也在最佳激发波长和荧光检测波长范围下进行。
在一个优选的实施例中，所述的基于三维荧光光谱的水中矿物油检测方法中，所述多种矿物油标准品包括多个来源的矿物油标准品。
多个来源的矿物油标准品可以是来自于不同地区的石油标准品，比如国内某一个油田的石油标准品，国外某一个油田的石油标准品，也可以是利用不同地区的石油所提炼制备的汽油产品。
在一个优选的实施例中，所述的基于三维荧光光谱的水中矿物油检测方法中，所述多个标准矿物油样品包括同一来源的矿物油标准品配置形成的不同浓度梯度的标准矿物油样品。
在配置标准矿物油样品时，将同一来源的矿物油标准品配置成不同浓度梯度的标准矿物油样品。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (4)

1.基于三维荧光光谱的水中矿物油检测方法，其特征在于，包括：
步骤一、选取多种矿物油标准品，将所述多种矿物油标准品置于水中，分别配置成多个标准矿物油样品；
步骤二、利用三维荧光光谱方法对所述多个标准矿物油样品进行逐一检测，从而获得每个标准矿物油样品的三维荧光光谱，将每个标准矿物油样品的三维荧光光谱作为每种矿物油标准品的检测结果；
步骤三、利用所述多种矿物油标准品的检测结果构建三维荧光光谱数据库；
步骤四、利用三维荧光光谱方法对待测矿物油样品进行检测，从而得到针对该待测矿物油样品的三维荧光光谱，并将对该待测矿物油样品的三维荧光光谱在所述三维荧光光谱数据库内检索；
如果能够在所述三维荧光光谱数据库内检索到匹配一致的三维荧光光谱，则判定所述待测矿物油样品为所述三维荧光光谱数据库中所存储的标准矿物油样品；
所述步骤四中，如果不能在所述三维荧光光谱数据库内检索到匹配一致的三维荧光光谱，则提供在所述三维荧光光谱数据库内检索到的与所述待测矿物油样品的三维荧光光谱相近的三维荧光光谱以及该三维荧光光谱对应的标准矿物油样品，作为人工判断的参考依据；
步骤五、结合所述待测矿物油样品的三维荧光光谱，所述三维荧光光谱数据库内检索到的与所述待测矿物油样品的三维荧光光谱相近的三维荧光光谱以及该三维荧光光谱对应的标准矿物油样品，通过人工判断所述待测矿物油样品的具体类型及其浓度；将人工判断出的所述待测矿物油样品的具体类型，浓度及其三维荧光光谱录入至所述三维荧光光谱数据库中，从而实现对于所述三维荧光光谱数据库的更新；
如果通过人工判断出的所述待测矿物油样品的具体类型及其浓度与所述三维荧光光谱数据库中所存储的其中一个标准矿物油样品是一致的，但所述待测矿物油样品的三维荧光光谱与所述三维荧光光谱数据库中所存储的该标准矿物油样品的三维荧光光谱相近，则在所述三维荧光光谱数据库中建立一个该标准矿物油样品的三维荧光光谱系列图谱。
2.如权利要求1所述的基于三维荧光光谱的水中矿物油检测方法，其特征在于，所述步骤二中，在利用三维荧光光谱方法对所述多个标准矿物油样品进行逐一检测，从而获得每个标准矿物油样品的三维荧光光谱之前，先确定针对多个标准矿物油样品的最佳激发波长和荧光检测波长范围。
3.如权利要求1至2中任一项所述的基于三维荧光光谱的水中矿物油检测方法，其特征在于，所述多种矿物油标准品包括多个来源的矿物油标准品。
4.如权利要求1至2中任一项所述的基于三维荧光光谱的水中矿物油检测方法，其特征在于，所述多个标准矿物油样品包括同一来源的矿物油标准品配置形成的不同浓度梯度的标准矿物油样品。
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