在线超声固相浓度测量仪实验案例-“NC”固含量测试
实验介绍
本次实验将“NC”样品分散在1.5升水中，用机械搅拌以600rmp的转速进行分散。在相同的转速下，样品每次加入100ml的水进行稀释，稀释完毕后用Concert采集温度和超声数据。每次测量时间2分钟，时间间隔2.5秒。在6-11%的固含量范围内共获得13个样本。采用多项式拟合和PLS两种方式进行建模分析。多项式拟合方式绝对误差最大不超过0.066%，相对误差最大值不超过1%。PLS建模方式绝对误差最大不超过0.050592%，相对误差最大值不超过0.77%。
实验装置现场
数据分析
本次实验，在6-11%之间共取得13个样本。每个样本记录对应固含量的实验温度、超声声速。温度波动范围在24.1—25℃之内。
样品编号
温度T（℃）
声速S（m/s*100）
固含量N
NC0
24.98
15.0098
10.83%
NC1
24.81
15.0037
10.23%
NC2
24.71
14.9958
9.70%
NC3
24.61
14.9906
9.21%
NC4
24.52
14.9857
8.78%
NC5
24.45
14.9805
8.38%
NC6
24.39
14.9764
8.02%
NC7
24.34
14.9721
7.68%
NC8
24.28
14.9686
7.38%
NC9
24.22
14.9649
7.09%
NC10
24.19
14.9610
6.83%
NC11
24.13
14.9579
6.59%
NC12
24.11
14.9560
6.36%
不同固含量样本对应的温度和平均声速
不同固含量对应的声速：显示了不同固含量对应的声速，随着固含量的增加，声速逐渐上升。
建模--①多项式拟合
多项式拟合结果
固含量预测结果及误差分析：绝对误差最大不超过0.066%，相对误差最大值不超过1%。
样品编号
固含量（%）
预测值（%）
绝对误差（%）
相对误差
NC0
10.83
10.8255
0.0045
0.04%
NC1
10.23
10.2537
0.0237
0.23%
NC2
9.70
9.6252
0.0748
0.77%
NC3
9.21
9.1754
0.0346
0.38%
NC4
8.78
8.7684
0.0116
0.13%
NC5
8.38
8.3515
0.0285
0.34%
NC6
8.02
8.0199
0.0001
0.00%
NC7
7.68
7.6817
0.0017
0.02%
NC8
7.38
7.3879
0.0079
0.11%
NC9
7.09
7.0874
0.0026
0.04%
NC10
6.83
6.7959
0.0341
0.50%
NC11
6.59
6.5240
0.0660
1.00%
NC12
6.36
6.3840
0.0240
0.38%
②PLS建模
| 样品编号 | 固含量（%） | 预测值（%） | 绝对误差（%） | 相对误差 |
| NC0 | 10.83 | 10.8408 | 0.0108 | 0.10% |
| NC1 | 10.23 | 10.2690 | 0.0390 | 0.38% |
| NC2 | 9.70 | 9.6405 | 0.0595 | 0.61% |
| NC3 | 9.21 | 9.1908 | 0.0192 | 0.21% |
| NC4 | 8.78 | 8.7838 | 0.0038 | 0.04% |
| NC5 | 8.38 | 8.3668 | 0.0132 | 0.16% |
| NC6 | 8.02 | 8.0352 | 0.0152 | 0.19% |
| NC7 | 7.68 | 7.6970 | 0.0170 | 0.22% |
| NC8 | 7.38 | 7.4033 |
0.0233 |
0.32% |
| NC9 | 7.09 | 7.1028 | 0.0128 | 0.18% |
| NC10 | 6.83 | 6.8113 | 0.0187 | 0.27% |
| NC11 | 6.59 | 6.5394 | 0.0506 | 0.77% |
| NC12 | 6.36 | 6.3994 | 0.0394 | 0.62% |
固含量预测结果及误差分析
PLS模型预测结果及误差分析：绝对误差最大不超过0.050592%，相对误差最大值不超过0.77%。相关系数R2为0.999，均方误差RMSE为0.029636。