样本量对激光诱导击穿光谱技术在煤质灰分检测的影响研究

作者：倪浩然; 周清; 朱秋阁; 李衍方; 崔小峰; 成中豪; 倪琳

来源：煤炭加工与综合利用, 2022, (12): 86-91.

DOI：10.16200/j.cnki.11-2627/td.2022.12.020

• 激光诱导击穿光谱技术
• 煤灰分
• 偏最小二乘回归法
• 样本量
• 定量分析

为了提高激光诱导击穿光谱技术在定量检测煤质灰分时的精度，对同一煤矿的77个标准煤样进行光谱数据采集，使用偏最小二乘法(PLS)对不同数量的样本数据进行建模，再用剩余样品进行预测验证。实验结果表明：基于偏最小二乘法的灰分预测模型在训练样本数量小于60个时，建模精度较差，合格率约为35%,随着训练样本的增加，预测精度逐渐提高，当样本量达到67个时，预测精度基本稳定，合格率为90%,当训练样本数量为70个时，预测精度最佳，合格率为100%,仅有一个预测偏差大于0.6%,继续增加训练样本至76个时，预测精度变差，合格率变为83%,出现过拟合问题，当训练样本的数量不变时，增加单个样本的光谱数据，可显著提高模型的预测精度。研究结果表明，基于偏最小二乘回归法的定量分析模型，可根据预测结果选取合适的训练样本数量，构建出精度较高的煤质灰分预测模型，为进一步研发检测仪器提供技术支撑。