Auswerteverfahren für die intelligente Identifikation organischer Stoffe

Andrassy, Bernt; Pleßmann, Klaus W.

doi:HT013116240

Auswerteverfahren für die intelligente Identifikation organischer Stoffe

Andrassy, Bernt (Author)

2001

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Bernt Andrassy

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2001

UmfangII, 140 S. : graph. Darst.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2000

Genehmigende Fakultät
Fak04

Hauptberichter/Gutachter
Pleßmann, Klaus W. (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2000-11-10

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-1639
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/59862/files/Andrassy_Bernt.pdf

Einrichtungen

Fakultät für Maschinenwesen (400000)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Chemie (frei) ; Kunststoffabfall (frei) ; Sortieren (frei) ; Identifikation (frei) ; NIR-Spektroskopie (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 540

Kurzfassung
Für die Bestimmung organischer Substanzen ist die NIR-(Nah-Infrarot)-Spektroskopie besonders geeignet, da organische Verbindungen im Nahen Infrarot spezifische Absorptionsspektren aufweisen, die mit den Methoden der multivariaten Statistik rechnergestützt ausgewertet werden können. Diesen Auswerteverfahren ist gemeinsam, dass sie für jeden Anwendungsfall neu kalibriert werden müssen. In vorliegender Arbeit, wird das Auswertesystem IntellIdent beschrieben, das sich den ihm gestellten Erkennungsaufgaben selbständig anpasst, sich automatisch kalibriert. Dem Benutzer wird dadurch ermöglicht, auch ohne spezifische Fachkenntnisse wechselnde Sortierungsaufgaben aus dem Bereich der organischen Stoffe zu lösen. Bei dem Auswertesystem IntellIdent wird die chemische Ähnlichkeit der organischen Stoffe untereinander genutzt, indem aus einer großen Anzahl ausgewählter organischer Stoffe mit Hilfe der Faktoranalyse (Hauptkomponentenzerlegung) ein Satz von spektralen Grundbausteinen, den sogenannten Faktoren, gewonnen wird, mit deren Hilfe sich das Spektrum möglichst jeder organischen Substanz rekonstruieren lässt. Mittels eigens dafür entwickelter Kennzahlen werden die für einen Anwendungsfall optimalen drei Faktoren aus dem feststehenden Faktorsatz ermittelt. Die betrachteten Stoffe werden anhand ihrer Anordnung in dem durch die drei Faktoren aufgespannten Faktorraum untersucht. Als Entfernungsmaß wird dabei die Mahalanobis-Distanz verwendet. Anhand unterschiedlicher Kunststoffsorten, verschiedener Papiersorten, Hölzer und Pflanzen sowie mit Diesel kontaminiertem Sand wird die Wirkweise überprüft.

One way of identifying organic materia is to employ the Near Infrared Spectroscopy. This is done by analysing the absorption spectra of organic compounds in the Near Infrared by means of multivariate statistics. Existing methods for the analysis of organic materia need to be calibrated for every application. In this document an analysis method is described which adapts itself automatically to the organic materia to be identified. This automatic calibration system is called IntellIdent. It enables users even without experience to solve varying identification tasks concerning organic materia. It can therefore be employed in the field of sorting organic materia. IntellIdent uses the chemical similarity of organic compounds calculating global factors by means of the factor analysis. With these global factors the spectrum of almost every organic compound can be reconstructed. A selection process for the three optimal factors for an actual application is introduced. The position of the spectra in the factor space created by these three optimal factors is analysed employing the Mahalanobis Distance. IntellIdent is tested analysing different sorts of plastics, paper, wood and plants as well as contaminated soil.

OpenAccess:
PDF
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