2024年4月7日发(作者:长幼霜)
DB12/T XXXXX—2021
附录A
(规范性附录)
车用乙醇汽油(E10)快速检测方法 近红外光谱法
A.1范围
本附录规定了采用近红外光谱法测定车用乙醇汽油(E10)研究法辛烷值(RON)、乙醇含量(体
积分数)、其他有机含氧化合物含量(质量分数)、苯含量(体积分数)、芳烃含量(体积分数)、烯
烃含量(体积分数)、密度的方法。
本附录适用于车用乙醇汽油(E10)质量指标的快速检测。
A.2原理
近红外光谱是指在可见光与中红外光之间的电磁波谱,波数范围为4000cm
-1
-12500cm
-1
。近红外光
谱法是利用含有氢基团(X—H,X为:C,O,N等)化学键的伸缩振动的倍频或合频,以透射或反射
方式获取在近红外区的吸收光谱,通过主成分分析、偏最小二乘法(PLS)等现代化学计量学方法,建
立光谱与质量指标之间的线性或非线性关系(定标模型),从而实现利用光谱信息对待测样品的多种质
量指标的快速测定。
A.3仪器与设备
A.3.1傅立叶变换近红外光谱仪:光谱系统配备具有平面镜电磁驱动干涉功能的动态准直干涉仪。近红
外光谱的有效波长区间应包括4000cm
-1
-12500cm
-1
,光谱分辨率优于2cm
-1
,波数准确度优于±0.03cm
-1
,
波数重复性优于0.05cm
-1
,扫描速度优于5次/秒。
A.3.2化学计量学软件:使用近红外光谱仪配置的化学计量学软件。至少含偏最小二乘法(PLS)多元
校正算法,具有近红外光谱数据的收集、存储分析和计算功能,采用马氏距离判断样品的异常性以保障
定标模型预测的可靠性。
A.4试剂
石油醚(60℃~90℃):分析纯,用于样品池冲洗。
A.5定标模型的建立和验证
试验室应具备用GB 18351中相关项目仲裁方法进行试验的能力,以便能够进行试验数据的维护,
保证方法准确性。
5
DB12/T XXXXX—2021
A.5.1仪器准备
A.5.1.1仪器性能检查
每次测定试样光谱之前,应按照仪器操作手册检查仪器性能,确保仪器正常运行。
A.5.1.2仪器工作参数设置
按照仪器操作手册设定仪器参数。测定定标集样品、验证集样品和待测试样的光谱时,仪器参数应
一致。
A.5.2样品选择
定标集样品用于建立定标模型。定标模型的样品应具有代表性,应覆盖不同牌号、不同生产企业具
有代表性的车用乙醇汽油,能够覆盖使用该模型预测样品中遇到的样品特性,总体定标样品集样品数不
少于500个。
验证集样品用于验证定标模型的性能。验证集的样品应具有代表性,应覆盖不同牌号、不同生产企
业具有代表性的车用乙醇汽油。
按照“5 取样”方法采集样品。
A.5.3标准测定值
按照表A.1规定的标准方法,测定车用乙醇汽油(E10)定标集和验证集样品的各项质量指标。
表A.1车用乙醇汽油(E10)标准试验方法
项 目
研究法辛烷值(RON)
乙醇含量(体积分数)
其他有机含氧化合物含量(质量分数)
苯含量(体积分数)
芳烃含量(体积分数)
烯烃含量(体积分数)
密度(20℃)
GB/T 5487
NB/SH/T 0663
NB/SH/T 0663
SH/T 0693
GB/T 30519
GB/T 30519
GB/T 1884、GB/T 1885
标准方法
A.5.4光谱采集
以空气为参比,采集背景光谱。样品摇匀后,移取样品置入样品池中,样品注入量满足样品池要求,
并确保光度有效通过样品池且无气泡存在,测量定标集样品光谱。
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DB12/T XXXXX—2021
A.5.5定标模型建立
利用化学计量学软件,以偏最小二乘法(PLS)建立各项质量指标与光谱数据关系的定标模型,应
符合GB/T 29858要求。用定标集的统计偏差(SEC)评价定标模型的准确性,以SEC是否满足基准标准
的再现性进行评价,计算公式见式(1)。
式中:
SEC
ˆ
i,c
y
i
y
i1
n
2
n1
...................................................................... (1)
y
i
—定标样品集第i个样品标准方法测定值;
ˆ
i,c
—定标样品集第i个样品的指标预测值;
y
n—定标样品数目。
在定标模型建立过程中需要检测并删除界外点(异常值)。根据F/T分布,计算检验值,进行异常
样本的识别与筛除,异常值不得超过定标样品集的10%。
A.5.6定标模型验证
通过验证集样品的吸收光谱数据,利用定标集样品所建立的校正模型,测定验证集样品的各项质量
指标,并与按“A.5.3标准测定值”测定的基准数据进行比较,验证定标模型的分析准确度。近红外光谱
法与标准方法的测定结果之差应满足表A.2准确性要求。
A.5.7定标模型维护
定标模型应进行定期升级维护,根据待分析样品变化情况及时更新定标模型样品集,可将原来定标
模型的验证光谱用于更新定标模型,建议至少每半年一次。
A.6样品测定
A.6.1样品分析前应在室温23℃±5℃下恒定。
A.6.2测量待测样品的近红外光谱,利用相应的定标模型分析待测样品的近红外光谱,即可得出各质量
指标的分析数据和置信度值。
A.6.3每个样品平行测定两次,并计算平均值作为检测结果。
A.7结果报告
A.7.1样品检测结果置信度值不小于80%,则认为正常,报告测定结果。
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A.7.2样品检测结果置信度值小于80%,则认为快速筛查结果异常,须按“5 取样”抽取至少4L样品按
GB 18351规定进行检验。
A.8重复性
由同一操作者,在同一实验室,使用同一台仪器,对同一样品连续测定的两个试验结果之差不应超
过表A.2所列重复性数值。
A.9准确性
近红外光谱法的测定结果,与按照表A.1所列的标准方法的测定结果之差不应超过表A.2所列数值。
表A.2车用乙醇汽油(E10)各项质量指标重复性和准确性
项 目
研究法辛烷值(RON)
乙醇含量(体积分数)/%
其他有机含氧化合物含量(质量分数)/%
苯含量(体积分数)/%
芳烃含量(体积分数)/%
烯烃含量(体积分数)/%
密度(20℃)/(kg/m
3
)
0.2
同NB/SH/T 0663重复性
同NB/SH/T 0663重复性
0.0265(X
0.65
)
0.8
0.5
0.5
重复性 准确性
0.7
同NB/SH/T 0663再现性
同NB/SH/T 0663再现性
0.1229(X
0.65
)
同GB/T 30519再现性
同GB/T 30519再现性
1.2
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附录A
(规范性附录)
车用乙醇汽油(E10)快速检测方法 近红外光谱法
A.1范围
本附录规定了采用近红外光谱法测定车用乙醇汽油(E10)研究法辛烷值(RON)、乙醇含量(体
积分数)、其他有机含氧化合物含量(质量分数)、苯含量(体积分数)、芳烃含量(体积分数)、烯
烃含量(体积分数)、密度的方法。
本附录适用于车用乙醇汽油(E10)质量指标的快速检测。
A.2原理
近红外光谱是指在可见光与中红外光之间的电磁波谱,波数范围为4000cm
-1
-12500cm
-1
。近红外光
谱法是利用含有氢基团(X—H,X为:C,O,N等)化学键的伸缩振动的倍频或合频,以透射或反射
方式获取在近红外区的吸收光谱,通过主成分分析、偏最小二乘法(PLS)等现代化学计量学方法,建
立光谱与质量指标之间的线性或非线性关系(定标模型),从而实现利用光谱信息对待测样品的多种质
量指标的快速测定。
A.3仪器与设备
A.3.1傅立叶变换近红外光谱仪:光谱系统配备具有平面镜电磁驱动干涉功能的动态准直干涉仪。近红
外光谱的有效波长区间应包括4000cm
-1
-12500cm
-1
,光谱分辨率优于2cm
-1
,波数准确度优于±0.03cm
-1
,
波数重复性优于0.05cm
-1
,扫描速度优于5次/秒。
A.3.2化学计量学软件:使用近红外光谱仪配置的化学计量学软件。至少含偏最小二乘法(PLS)多元
校正算法,具有近红外光谱数据的收集、存储分析和计算功能,采用马氏距离判断样品的异常性以保障
定标模型预测的可靠性。
A.4试剂
石油醚(60℃~90℃):分析纯,用于样品池冲洗。
A.5定标模型的建立和验证
试验室应具备用GB 18351中相关项目仲裁方法进行试验的能力,以便能够进行试验数据的维护,
保证方法准确性。
5
DB12/T XXXXX—2021
A.5.1仪器准备
A.5.1.1仪器性能检查
每次测定试样光谱之前,应按照仪器操作手册检查仪器性能,确保仪器正常运行。
A.5.1.2仪器工作参数设置
按照仪器操作手册设定仪器参数。测定定标集样品、验证集样品和待测试样的光谱时,仪器参数应
一致。
A.5.2样品选择
定标集样品用于建立定标模型。定标模型的样品应具有代表性,应覆盖不同牌号、不同生产企业具
有代表性的车用乙醇汽油,能够覆盖使用该模型预测样品中遇到的样品特性,总体定标样品集样品数不
少于500个。
验证集样品用于验证定标模型的性能。验证集的样品应具有代表性,应覆盖不同牌号、不同生产企
业具有代表性的车用乙醇汽油。
按照“5 取样”方法采集样品。
A.5.3标准测定值
按照表A.1规定的标准方法,测定车用乙醇汽油(E10)定标集和验证集样品的各项质量指标。
表A.1车用乙醇汽油(E10)标准试验方法
项 目
研究法辛烷值(RON)
乙醇含量(体积分数)
其他有机含氧化合物含量(质量分数)
苯含量(体积分数)
芳烃含量(体积分数)
烯烃含量(体积分数)
密度(20℃)
GB/T 5487
NB/SH/T 0663
NB/SH/T 0663
SH/T 0693
GB/T 30519
GB/T 30519
GB/T 1884、GB/T 1885
标准方法
A.5.4光谱采集
以空气为参比,采集背景光谱。样品摇匀后,移取样品置入样品池中,样品注入量满足样品池要求,
并确保光度有效通过样品池且无气泡存在,测量定标集样品光谱。
6
DB12/T XXXXX—2021
A.5.5定标模型建立
利用化学计量学软件,以偏最小二乘法(PLS)建立各项质量指标与光谱数据关系的定标模型,应
符合GB/T 29858要求。用定标集的统计偏差(SEC)评价定标模型的准确性,以SEC是否满足基准标准
的再现性进行评价,计算公式见式(1)。
式中:
SEC
ˆ
i,c
y
i
y
i1
n
2
n1
...................................................................... (1)
y
i
—定标样品集第i个样品标准方法测定值;
ˆ
i,c
—定标样品集第i个样品的指标预测值;
y
n—定标样品数目。
在定标模型建立过程中需要检测并删除界外点(异常值)。根据F/T分布,计算检验值,进行异常
样本的识别与筛除,异常值不得超过定标样品集的10%。
A.5.6定标模型验证
通过验证集样品的吸收光谱数据,利用定标集样品所建立的校正模型,测定验证集样品的各项质量
指标,并与按“A.5.3标准测定值”测定的基准数据进行比较,验证定标模型的分析准确度。近红外光谱
法与标准方法的测定结果之差应满足表A.2准确性要求。
A.5.7定标模型维护
定标模型应进行定期升级维护,根据待分析样品变化情况及时更新定标模型样品集,可将原来定标
模型的验证光谱用于更新定标模型,建议至少每半年一次。
A.6样品测定
A.6.1样品分析前应在室温23℃±5℃下恒定。
A.6.2测量待测样品的近红外光谱,利用相应的定标模型分析待测样品的近红外光谱,即可得出各质量
指标的分析数据和置信度值。
A.6.3每个样品平行测定两次,并计算平均值作为检测结果。
A.7结果报告
A.7.1样品检测结果置信度值不小于80%,则认为正常,报告测定结果。
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DB12/T XXXXX—2021
A.7.2样品检测结果置信度值小于80%,则认为快速筛查结果异常,须按“5 取样”抽取至少4L样品按
GB 18351规定进行检验。
A.8重复性
由同一操作者,在同一实验室,使用同一台仪器,对同一样品连续测定的两个试验结果之差不应超
过表A.2所列重复性数值。
A.9准确性
近红外光谱法的测定结果,与按照表A.1所列的标准方法的测定结果之差不应超过表A.2所列数值。
表A.2车用乙醇汽油(E10)各项质量指标重复性和准确性
项 目
研究法辛烷值(RON)
乙醇含量(体积分数)/%
其他有机含氧化合物含量(质量分数)/%
苯含量(体积分数)/%
芳烃含量(体积分数)/%
烯烃含量(体积分数)/%
密度(20℃)/(kg/m
3
)
0.2
同NB/SH/T 0663重复性
同NB/SH/T 0663重复性
0.0265(X
0.65
)
0.8
0.5
0.5
重复性 准确性
0.7
同NB/SH/T 0663再现性
同NB/SH/T 0663再现性
0.1229(X
0.65
)
同GB/T 30519再现性
同GB/T 30519再现性
1.2
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