基于偏振拉曼光谱的白酒乙醇浓度定量检测方法研究

拉曼光谱检测技术具有快速、高效、无需样品预处理和非接触检测等独特优势,是实现大批量样品高通量无损在线检测的理想方法,同时也是实现白酒产品中乙醇浓度快速筛检的适宜手段。然而与纯水溶液不同,在激发光激励下大部分白酒的光谱中除了乙醇和水的拉曼特征峰外,还存在明显的本底荧光干扰,给酒精度检测精度带来负面影响。因此,基于拉曼特征峰峰强比值法检测乙醇浓度,在进行数据处理前需人为选取进行荧光本底拟合的数据点,主观性强,数据处理效率低,难以充分满足高通量样品在线筛检的技术需求。针对上述问题,基于自主搭建的激光偏振拉曼光谱检测系统,对不同偏振角度线偏振光激发下四种白酒样品的拉曼特征峰和荧光本底干扰的偏振特性开展了详细研究,并根据二者间的偏振特征差异提出了偏振拉曼光谱辅助的白酒乙醇浓度快速检测方法。实验结果表明,在差分偏振拉曼光谱的辅助下,三次多项式拟合的相关系数超过0.99,可实现3%~97%vol范围内乙醇浓度的准确反演,且四种白酒样品乙醇浓度的反演精度明显高于传统方法,显著提升了白酒酒精度检测的效率和精度。

面向水面溢油检测的多角度偏振反射特性仿真研究

为了在耀光干扰下提升粗糙海面溢油的检测效果,基于Cox-Munk粗糙海面概率统计模型,对不同入射和观测几何下海水与油膜反射耀光的偏振度及其差异进行仿真研究。结果表明:入射和观测几何以及海面介质的折射率是海面耀光偏振度空间分布的主要影响因素;当满足一定太阳入射角时,海面介质折射率差异是水/油反射耀光偏振度差出现“正负反转”的主要原因;入射平面内水面溢油最佳偏振观测角度与太阳入射天顶角和溢油折射率相关。