Стандартизация анализаторов на основе Фурье-спектроскопии в ближней инфракрасной области для контроля показателей качества зерна
Диссертация
Основной задачей данной работы является разработка способа создания многомерной градуировочной модели, которая обеспечивает требуемую точность определения анализируемых свойств образцов по результатам измерения их спектральных характеристик и является инвариантной к изменениям свойств, влияющих на результаты измерений прибора, причем даже в случае многократного изменения подобных факторов. Это… Читать ещё >
Список литературы
- Крищенко В.П. Ближняя инфракрасная спектроскопия. М.: Интерагротех, 1997.-640 с.
- Смит А. Прикладная ИК-спектроскопия. Основы, техника, аналитическое применение: Пер. с англ. М.: Мир, 1982. — 327 с.
- Норрис К.Х. Приборы для ближней инфракрасной спектроскопии // Применение спектроскопии в ближней инфракрасной области для контроля качества продукции (4-й сборник научных трудов по ИКС). М.: Интерагротех, 1989. -С.5−10.
- Osborn B.G. and Fearn Т. Near Infrared Spectroscopy in Food Analysis. New York, USA: Longman Scientific & Technical, 1986.-200 p.
- Williams P. and Norris K. (Eds.) Near-Infrared Technology in the Agriculture and Food Industry. St. Paul, Minnesota, USA: American Association of Cereal Chemists, Inc., 1987.-330 p.
- Burns D.A., Ciurszak E.W. (Eds.) Handbook of Near-Infrared Analysis. Practical Spectroscopy Series. Vol. 13. Marcel Dekker, Inc/ New York. Basel, Hong Kong, 1992.- 159p.
- Osborn B.G., Fearn Т., Hindle Р.Н. Practical near-IR spectroscopy, 2nd ed // Longman Scientific and Technical: Essex, England, 1993.
- Davies A.M. The application of NIRS in industry // The Proceedings of the second International Near Infrared Spectroscopy Conference. Tokyo, Japan: Korin Publishing Co., 1990. — P.21−28.
- Cooper P.J. Analysis for process control // Cereal Foods World, 1983. Vol 28. -N4. — P.241−245.
- Крищенко В.П. Применение инфракрасной спектроскопии для контроля качества сельскохозяйственной продукции // Сельскохозяйственное использование спектроскопии в ближней инфракрасной области (2-й сборник научных трудов по ИКС). М.: ЦИНАО, 1986. — С.4−12.
- Крищенко В.П., Сазонов Ю. Г., Горшкова Г. И. и Веселитская Т.В. Определение белка, крахмала, клетчатки, жира и влаги в вегетативной массе и зерне методом измерения интенсивности отражения инфракрасного излучения // Агрохимия. 1980. — № 6. — С.128−133.
- Крищенко В.П., Сазонов Ю. Г., Чуйкова J1.A. и др. Анализ клейковины методом измерения интенсивности отражения инфракрасного излучения // Агрохимия. 1980. — № 7. — С.103−108.
- Крищенко В.П., Самохвалов С. Г., Горпинченко Т. В. и др. Использование спектроскопии в ближней инфракрасной области для определения показателей качества кормовых трав, зерна, злаковых и семян масличных культур // Агрохимия. 1982. — № 6. — С.112−124.
- McClure W.F., Ноу R.M. Near-Infrared instrumentation: Status, trends and futuristic concepts // The Proceedings of the second International Near Infrared Spectroscopy Conference. Tokyo, Japan: Korin Publishing Co., 1990. — P.65−79.
- Руководство по эксплуатации ИнфраЛЮМ ФТ-10. СПб., 2004. — 122с.
- Ридер Р. Принципы анализов с помощью инфракрасных спектров отражения // Автоматизация агрохимических анализов с использованием приборов фирмы «Техникон». Труды ЦИНАО. М., 1976. — Вып. 7. — С.73−87.
- Крищенко В.П. Приборы для контроля качества сельскохозяйственной продукции // США экономика, политика, идеология. — 1985. — № 2. — С.105 -114.
- Скоков И. В. Оптические спектральные приборы. М.: Машиностроение, 1984.-240 с.
- Лебедева В.В. Техника оптической спектроскопии. 2-е-изд. — М.: Изд-во МГУ, 1986.-352 с.
- Белл Р.Дж. Введение в фурье-спектроскопию. М.: Мир, 1975. — 380 с.
- Руководство пользователя программным обеспечением СпектраЛюм/Про, 152.00.00.00.00.РП. СПб., 2004. 154с.
- Williams Р.С. and Thompson B.N. Influence of wholemeal granularity on the analysis of HRS wheat for protein and moisture by near-infrared reflectance spectroscopy (NIR) // Cereal Chemistry. 1978. — Vol. 55. — P. 1014−1037.
- Norris K.H. and Williams P.C. Optimization of mathematical treatments of near-infrared signal in the measurement of protein in hard red spring wheat. I. Influence of particle size // Cereal Chem. 1984. — Vol. 61, № 2. — P. 158−165.
- Bebe K.R., Kowalski B.R. An introduction to Multivariate Calibration and Analysis //Analytical chemistry. 1987. — Vol 59, N17. — P.1007−1017.
- ASTM standard, E 1655 00. Practices for Infrared Multivariate Quantitative Analysis.-2000.-P. 1−28.
- Esbensen K. Multivariate analysis in practice. Oslo: Camo, 2000. — 337 p.
- Драйпер H., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ. 2-е изд. — М.: Финансы и статистика, 1987. — Кн. 1,2.
- Алексахин С.В., Балдин А. В., Николаев А. Б., Строганов В. Ю. Прикладной статистический анализ. М.: ПРИОР, 2001. — 224с.
- Айвазян С.А., Енюков И. С., Мешалкин Л. Д. Прикладная статистика. Исследование зависимостей. М.: Финансы и статистика, 1985. — 475с.
- Шараф М.А., Иллмэн Д. Л., Ковальски Б. Р. Хемометрика. Л.: Химия, 1989. -269с.
- Демиденко Е.З. Линейная и нелинейная регрессия. М.: Финансы и статистика, 1981.-291с.
- Mark Н. Data analysis: Multilinear regression and principal component analysis // Burns D.A., Ciurczak E.W. (Eds.). Hadbook of Near-Infrared Analysis. Practical Spectroscopy Series. Vol. 13. Marcel Dekker, Inc. New York, Hong Kong, 1992. -P. 107−158.
- Dardenne P., Sinnaeve G., Baeten V. Multivariate calibration and chemometrics for near infrared spectroscopy: which method? // J. Near Infrared Spectrosc. 2000. -V.8.-P. 229−237.
- Построение градуировочных моделей в спектральном многокомпонентном анализе / Л. А. Русинов, К. А. Жаринов, А. В. Толстой, В. А. Зубков // Вестник метрологической академии. 2001. — Вып.7. — с.17 — 30.
- Дубров A.M. Обработка статистических данных методом главных компонент. -М.: Статистика, 1978. 135 с.
- Cowe I.A. and McNicol J.W. The use of principal components in the analysis of near-infrared spectra // Applied Spectroscopy. 1985. — Vol. 39, № 2. — P. 257 266.
- Robert P., Bertrand D. and Demarquilly C. Prediction of forage digestibility by principal component analysis of near infrared reflectance spectra // Anim. Feed Sci. and Tecnol. 1986. — Vol. 16. — P. 215−224.
- Martens H., Naes T. Multivariate calibration by data compression // Williams P. and Norris K. (Eds.). Near-Infrared Technology in Agriculture and Food Industry. American Association of Cereal Chemists, Inc. St. Paul, Minesota, USA, 1987. P. 57−87.
- Devaux M. F., Bertrand D. and Martin G. Discrimination of dread-baking quality of wheats according to their variety by near-infrared reflectance spectroscopy // Cereal Chem. 1986. — Vol. 63, № 2. — P. 151−154.
- H. Wold. Partial Lest Squares in Encyclopedia of Statistical Sciences. New York: Wiley, 1985.-250 p.
- Haaland D., Thomas V. Partial least squares methods for spectral analyses // Anal. Chem. 1988. — V.60. — P. l 193−1202.
- R. Bro. Multi-way calibration. Multilinear PLS. // J. Chemom. 1996. — Vol. 10. -P. 47−62.
- P. Geladi and B.R. Kowalski. Partial Lest-Squares Regression: A Tutorial, Anal. Chim. Acta, 1−17,1986.
- Hoskuldsson A. Prediction methods in science and technology. Lundtofte: Thor publishing, 1996 — Vol.1 -405p.
- Frank I.E., Kalivas J.H. and Kowalski B.R. Partial least squares solutions for multi-component analysis // Analytical Chemistry. 1983. — Vol 55. — P. 1800.
- Fuller M.P., Ritter G.L. and Drapper C.S. Partial least-squares quantitative analysis of infrared spectroscopic data: Part 2. Application to detergent analysis // Applied Spectroscopy. -1988. Vol. 42, № 2. — P. 228−236.
- Martens H., Naes T. Multivariate calibration. Chichester: John Willey & Sons, 1998.-419p.
- Lindberg W., Peterson J. and Wold S. Partial least squares method for spectro-fluorimetric analysis of mixtures of humic acid and ligninsulfonate // Analytical Chemistry. 1983. — Vol 55. — P. 643.
- Manne R. Analysis of two partial-least-squares algorithms for multivariate calibration // Chemometrics and Intelligent laboratory Systems. 1987. — Vol. 2. — P. 187 197.
- Лузанов П.А., Жаринов K.A. Исследование влияния конструктивных особенностей БИК анализатора зерна на точность измерений // Датчики и системы. -2006.-№ 8.-С. 49−52.
- Siska J.J., Hurburgh C.R., Jr and Siska P.P. The impact of instrument engineering parameters on spectral reproducibility across filter instruments // J. Near Infrared Spectrosc. 2001. — V.9. — P. 97−105.
- Wang Q. et. al. Calibration transfer in near infrared analysis of liquids and solids // J. Near Infrared Spectrosc. 1998. — V.6. — P. A201-A205.
- Лузанов П.А., Жаринов К. А. Создание градуировочной модели, устойчивой к конструктивным изменениям инфракрасного анализатора // Научное приборостроение. 2006. — Т. 16, № 4. — С. 80−84.
- Naes Т., Isaksson Т., Fearn Т., Davies Т. Multivariate Calibration and Classification. Charlton, Chichester: Nir Publications, 2002. — 344 p.
- Bouveresse E., Massart D.L. Standartization of near-infrared spectrometric instruments: a review//Vibrational spectroscopy. -1996. V.ll. — P. 3−15.
- Fearn T. Standardization and calibration transfer for near infrared instruments: a review // J. Near Infrared Spectrosc. 2001. — V.9. — P. 229−244.
- Wang Y., Veltkamp D., Kowalski B.R. Multivariate instrument standardization // Analytical chemistry. 1991. — Vol 63 — N23. — P.2750−2756.
- T. Dean and T. Isaksson. Standardization: What is it and how is it done? Part 1 // NIR news. 1993. — Vol 4(2). — P. 8−9.
- T. Dean and T. Isaksson. Standardization: What is it and how is it done? Part 2 // NIR news. 1993. — Vol 4(4). — P. 14−15.
- O.D. de Noord. Multivariate calibration standardization // Chemom. Intell. Lab. -1994.-Vol. 25.- P. 85−97.
- Funk D.B. New methods for wavelength standardization for near infrared spectrophotometers. Part 1. Review of current standardization methodology // J. Near Infrared Spectrosc. 1996. — V.4. — P. 101−106.
- E. Bouveresse and B. Cambell. Transfer of multivariate calibration models based on near-infrared spectroscopy // Handbook of Near-Infrared Analysis, 2nd Edn, Ed by D.A. Burns and E.W. Ciurczak. Dekker, New York, USA, 2001. P. — 241−260.
- Shenk J.S., Westerhaus M.O., Templeton W.C. Calibration transfer between near infrared reflectance spectrometers // Crop science. -1985. Vol.25, N1. — P. l59−161.
- Пат. 4 866 644 США, МПК7 GO IN 37/00. Optical instrument calibration system / Shenk J. S. et al.-№ 06/901,875- заявл. 29.08.1986- опубл. 12. 09. 1989. — P.l.
- Shenk J.S., Westerhaus M.O. New standardization and calibration procedures for NIRS analytical systems // Crop science. 1991. — Vol.31. — P. 1694 -1696.
- E. Bouveresse, D.L. Massart, P.Dardenne. Calibration transfer across near-infra-red spectrometric instruments using Shenk’s algorithm: effects of different standardization samples // Analitica Chimica Acta. 1994. -№ 297. — P.405−416.
- E. Bouveresse, D.L. Massart, P.Dardenne. Modified Algorithm for Standardization of Near-Infrared Spectrometric Instruments // Analytical Chemistry. 1995. — Vol 67.-P. 1381−1389.
- Wang Y., Lysaght M., Kowalski B.R. Improvement of Multivariate Calibration through Instrument Standardization // Analytical Chemistry. 1992. — Vol 64. -P.562−564.
- Wang Y., Kowalski B.R. Calibration transfer and measurement stability of near-infrared spectrometers // Applied spectroscopy. 1992. — Vol 46, N 5. — P.764−771.
- Wang Y., Kowalski B.R. Standardization of second-order instruments // Analytical Chemistry. 1993. — Vol 65. — P. l 174−1180.
- Wang Y., Dean Т., Kowalski B.R. Additive background correction in multivariate instrument standardization // Analytical Chemistry. 1995. — V.67. — P. 2379−2385.
- Пат. 5 459 677 США, МПК7 G01N 021/01. Calibration transfer for analytical instruments / Kowalski B.R. et al. № 720 256- заявл. 24.06.1991- опубл. 17. 10. 1995. —P.477.
- E. Bouveresse, D.L. Massart. Improvement of the piecewise direct standardization procedure for the transfer of NIR spectra for multivariate calibration // Chemom. Intell. Lab. 1996. — Vol. 32. — P. 201−213.
- P.J. Gemperline, J.H. Cho, P.K. Aldridge, S.S. Sekulic. Appearance of Discontinuities in Spectra Transformed by the Piecewise Direct Instrument Standardization Procedure // Analytical chemistry. 1996. — Vol 68, N17. — P.2913−2915.
- Bouveresse E., Hartmann C., Massart D.L. et.al. Standartization of near-infrared spectrometric instruments // Analytical Chemistry. 1996. — V.68. — P. 982−990.
- F. Despagne, D. Luc Massart, M. Jansen, H. van Daalen. Intersite transfer of industrial calibration models //Analitica Chimica Acta. 2000. -№ 406. — P.233−245.
- Пат. 2 266 523 Российская федерация, МПК7 G01N 021/01. Способ создания независимых многомерных градуировочных моделей / Зубков В. А., Жаринов К. А., Шамрай А. В. -№ 2 004 123 573- заявл. 27.07.2004- опубл. 20.12.2005, Бюл. № 35. — С.25−28.
- Osborne B.G. and Fearn T. Collaborative evaluation of universal calibrations for the measurement of protein and moisture in flour by near infrared reflectance // J. Food Technol. 1983. — Vol.18. — P. 453−460.
- Buchmann N.B. and Runfors S. The standardization of Infratec 1221 near infrared transmission instruments in the Danish network used for the determination of protein and moisture in grains // J. Near Infrared Spectrosc. 1995. — Vol.3. — P. 35−42.
- Пат. W00663997 Европа, МПК7 G01N 021/27. Spectroscopic instrument calibration / Maggard et al.-№ 25 706- заявл. 16.12.1994- опубл. 17. 10. 1995.- 15 p.
- Zhang L., Small G.W. Calibration standardization algorithm for partial least-squares regression// Analytical Chemistry. 2002. — V. 74. — P. 4097−4108.
- H.Swierenga, W.G. Haanstra, A.P. de Weijer, and L.M.C. Buydens. Comparison of Two Different Approaches toward Model Transferability in NIR Spectroscopy // Applied Spectroscopy. 1998. — Vol. 52, № 1. — P. 7−16.
- O.D. de Noord. The influence of data preprocessing on the robustness and parsimony of multivariate calibration models// Chemom. Intell. Lab. 1994. — Vol. 23. -P. 65−70.
- Stark E. Data processing for near infrared spectroscopy // The Proceedings of the Second International Near Infrared Spectroscopy Conference. Tokyo, Japan: Korin Publishing Co., 1990. — P. 38−64.
- Geladi P., MacDougall D. and Martens H. Linearization and scatter-correction for near-infrared reflectance spectra of meat // Appl. Spectrosc. 1985. — Vol. 39, № 3. -P.491−500.
- Isaksson T. and Naes T. The effect of multiplicative scatter correction (MSC) and lineary improvement in NIR spectroscopy // Appl. Spectrosc. 1988. — Vol. 42. -P.1273−1284.
- Naes T. and Kowalski B. Locally regression and scatter correction for near-infrared reflection data // Anal. Chem. 1990. — Vol. 62, № 7. — P.664−673.
- Barnes R, J., Dhanoa M.S. and Lister S.J. Standard normal variate transformation and de-trending of near-infrared diffuse reflectance spectra// Applied Spectroscopy. 1989. — Vol. 43, № 5. — P.'772−777.
- Dhanoa M.S. et. al. The link between multiplicative scatter correction (MSC) and standard normal variate (SNV) transformations of NIR spectra // J. Near Infrared Spectrosc., 1994. Vol.2. — P. 43−47.
- J. Sjoblom, O. Svensson, M. Josefson, H. Kullberg and S. Wold. An evaluation of orthogonal signal correction applied to calibration transfer of near infrared spectra // Chemom. Intell. Lab. 1998. — Vol. 44. — P. 229−244.
- H. Mark and J. Workman, Jr. A new approach to generating transferable calibrations for quantitative near-infrared spectroscopy // Spectroscopy. 1988. — Vol 3(11).-P. 28−36.
- Пат. 4 944 589 США, МПК7 G01J 3/18. Method of reducing the susceptibility to interference of a measuring instrument / Nordqvist et al. № 247 689- заявл. 22.09.1988- опубл. 31. 07.1990. — P.l.
- Пат. 6 615 151 США, МПК7 G01N 015/06. Method for creating spectral instrument variation tolerance in calibration algorithms / Scecina et al. № 939 707- заявл. 28.08.2001- опубл. 02.09.2003. — P.41.
- Пат. W00225233 Европа, МПК7 G01N 021/27Е. Method of characterizing spectrometer instruments and providing calibration models to compensate for instrument variation / Hazen K. H et al. № 25 706- заявл. 16.08.2001- опубл. 28.03.2002. -18 р.
- Пат. 6 441 388 США, МПК7 G01N 015/06. Methods and apparatus for spectroscopic calibration model transfer / Thomas et al. № 563 865- заявл. 03.05.2000- опубл. 27.08.2002. —P.151.
- Despagne F., Massart D. L. and de Noord O.D. Optimization of partial-least-squares calibration models by simulation of instrumental perturbations // Analytical Chemistry. 1997. — Vol 69. — P.3391−3399.
- Кулаков M. В. Технологические измерения и приборы для химических производств. М.: Машиностроение, 1983. — 424 с.
- ПЗ.Юинг Г. Инструментальные методы химического анализа: Пер. с англ. М.: Мир, 1989.-608 с.
- Руководство по обслуживанию ИнфраЛЮМ ФТ-10. СПб., 2004. 122с.