近红外成像光谱仪技术快速解决车用制动液的鉴别

本研究应用了400-1000nm的高光谱相机，可采用杭州彩谱科技有限公司产品FS13进行相关研究。光谱范围在400-1000nm，波长分辨率优于2.5nm，可达1200个光谱通道。采集速度全谱段可达128FPS，波段选择后最高3300Hz（支持多区域波段选择）。

制动液又称刹车油，用于车辆液压制动系统中传递压力。车用制动液分为醇型制动液、矿物油型制动液、合成型制动液三类。醇型制动液是由精制的蓖麻油加乙醇或正丁醇制成，价格低廉，但高低温性能较差。矿物油型制动液以精制柴油馏分作为基础油，加入增粘剂、抗氧化剂、防锈剂等调和而成，具有较好的温度适应性，但对天然橡胶有溶胀作用。合成型制动液以乙二醇醚、二乙二醇醚、三乙二醇醚、水溶性聚脂、聚醚、硅油等为溶剂，加入润滑剂和添加剂组成，其工作温度范围宽，对橡胶和金属的腐蚀作用很小。不同品牌的制动液在配方、价格及质量上存在很大的差异。

制动液的质量直接关系到车辆的行驶安全，使用假冒伪劣的制动液将因发生高温气阻、低温制动迟缓而导致制动故障或制动失灵，引发安全事故，对车辆和人身造成伤害。据国家质量技术监督局2005年对47家企业的抽查结果显示，制动液的合格率仅为45.9%，存在很大的安全隐患。制动液是一种无色透明的液体，从外观上难以区别不同品牌的制动液，需要使用专用的分析仪器才能加以鉴别。目前，除美国OTC公司的OTC3890刹车油质分析仪外，国内还没有用于专门快速检测制动液各项参数的设备。

制动液的快速鉴别对于保障机动车的行驶安全十分重要，采用可见-近红外光谱技术鉴别不同的制动液，具有快速、无损、低成本的特点。本研究用光谱仪获取了五种品牌制动液在400～1000 nm之间的可见-近红外光谱信息，通过主成分分析，得到前6个主成分的累计可信度达到98.55%。以225个样本的前6个主成分数据为基础，运用逐步判别分析建立鉴别模型，对75个未知样本的预测结果表明模型预测准确率为94.67%，实现了运用近红外光谱技术快速、准确地鉴别制动液的品牌，为制动液的快速鉴别提供了一种新方法。