1、前言/背景：
高粱是白酒酿造过程中的重要原料，高粱蒸熟之后中的水分含量会直接影响后续酒醅的发酵效果，需要将其控制在合理区间内才可使酒醅发酵高效、顺利进行。传统水分检测方法需要数小时才能得到水分结果，无法满足生产控制需求。近红外光谱分析法具有快速和无损的特点，能够在几秒钟内实现样品化学成分的检测，十分适合过程分析和大通量样品的在线实时检测。本案例应用于白酒发酵控制环节中原料质量控制，以摊粮的水分作为评价指标进行原料质量判定。
2、设备及方法
2.1 样品信息
检测对象：摊粮(高粱蒸熟粮)
2.2 设备信息：
机型：设备型号IAS-Online S100，采用漫反射检测原理。
IAS- Online S100
2.3 安装环节/使用场景：
IAS-Online S100在线近红外光谱仪，当样品经过传送带时，设备实时检测在线高粱摊粮的水分含量。
3、建模及分析
3.1样本光谱图
3.2建模指标
SEC | R2 | SECV | R2-CV |
0.49 | 0.93 | 0.50 | 0.92 |
3.3建模结果分布
3.4模型实测：
下表显示预测结果及部分统计结果。
样品编号 | 水分参考值 | 近红外预测值 | 预测偏差 |
01 | 52.39 | 52.14 | 0.25 |
02 | 52.34 | 52.00 | 0.34 |
03 | 52.58 | 52.14 | 0.44 |
04 | 53.2 | 52.31 | 0.89 |
05 | 52.75 | 52.25 | 0.50 |
06 | 52.18 | 51.99 | 0.19 |
07 | 51.89 | 51.87 | 0.02 |
08 | 52.11 | 51.74 | 0.37 |
09 | 52.09 | 51.87 | 0.22 |
10 | 52.32 | 52.40 | -0.08 |
11 | 51.45 | 50.86 | 0.59 |
12 | 51.16 | 51.57 | -0.41 |
13 | 51.59 | 52.22 | -0.63 |
14 | 52.17 | 52.54 | -0.37 |
15 | 53.17 | 52.47 | 0.70 |
3.5建模总结
1) 准确性：根据建模指标显示，光谱与糖度指标有较强的相关性，R2约0.92。该模型的预测精度为：约68%的样本预测值与真实值的偏差在±0.50%内，约95%的预测偏差在±1.0%以内;
4、总结与展望：
4.1 应用总结
该应用基于IAS-Online S100近红外在线光谱仪，在线检测摊粮样品光谱，根据模型指标可知，依据光谱实时预测摊粮水分具有可行性，且模型的准确性均达到业内较高的水平，满足客户的实际需求。
4.2优势总结
1) 核心模块：IAS-Online S100采用恒温封装方式设计确保仪器波长准确性和重复性;同时内置自动参比和自动标定功能，无需人工手动采集。此外，设备网络化的工作模式，可实现一台计算机管理多个设备。
2) 检测对象与指标：IAS-Online S100作为固体在线质量检测设备，可根据实验场景的需求调节光斑大小和光源焦距并增加吹扫功能，兼容客户的多样检测需求。此外该系列产品除了检测水分外还可以检测样本的淀粉、还原糖等指标，客户可以根据自身需求定制相应的检测模型。
3) 通讯方式：IAS-Online S100可以基于MODBUS TCP/485通讯协议，通过网口与客户主机进行信号传输，客户可以根据自身需求控制设备的启停，并获取检测过程中的品质检测信号，最终实现摊粮水分的在线检测。
4) 价值创造：IAS-Online S100的检测为客户提升白酒发酵原料的质量，节省大量的时间、人力、物力的同时，全面提高生产效益。
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