高光谱数据定量分析建筑反射隔热涂料光谱特性--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

高光谱数据定量分析建筑反射隔热涂料光谱特性

发表时间：2020/11/2 来源：《基层建设》2020年第21期作者：叶进容

[导读] 摘要：目前市面上的建筑反射隔热涂料隔热性能良好，同时具备环保等多种优点，但是想要探测建筑反射隔热涂料自身的厚度与实际的隔热功能等情况就必须要借助高光谱定量数据分析技术才能够有效地将不同建筑的反射隔热涂料特性进行真实反应，因此研究高光谱数据定量分析的光谱特征显得尤为重要。

        广西永正工程质量检测有限公司广西南宁 530221
        摘要：目前市面上的建筑反射隔热涂料隔热性能良好，同时具备环保等多种优点，但是想要探测建筑反射隔热涂料自身的厚度与实际的隔热功能等情况就必须要借助高光谱定量数据分析技术才能够有效地将不同建筑的反射隔热涂料特性进行真实反应，因此研究高光谱数据定量分析的光谱特征显得尤为重要。
        关键词：高光谱；定量分析；隔热涂料
        前言
        本文首先对建筑反射隔热涂料以及高光谱数据定量分析方法进行介绍，同时对高光谱数据定量分析以及建筑反射隔热涂料的方法步骤进行简单介绍，为后续的光谱特征分析以及光谱吸收特征分析做铺垫。
        1.简要概述
        1.1建筑反射隔热涂料
        建筑反射隔热涂料属于一种新型的建筑材料，随着建筑行业的发展以及材料行业的进步，建筑行业逐渐衍生出了一种涂料，他的功能不只是满足以往的装饰功能，同时还包含了隔热、节能以及环保等多项指标优点。建筑反射隔热涂料能广泛应用在不同建筑的外部结构中，同时反射隔热材料的性能高，能够有效地抵挡太阳辐射与太阳辐射反射光进行相互作用，使得涂料对太阳的辐射进行吸收以及隔热，有效地提升整体材料性能以及建筑外墙外表自身的保温能力。
        对于不同种类的建筑反射隔热涂料的光谱特性都会以施工的厚度以及实际的参数进行比较考察，不同的施工厚度会直接影响建筑反射涂料自身的反射能力以及隔热能力。因此，合理有效地选择建筑反射隔热涂料的种类，同时减少可能在使用过程当中的材料损耗，有效提高和优化工艺产品特性是目前建筑反射隔热涂料行业最重要的讨论内容。
        1.2高光谱数据定量分析方法
        高光谱数据定量分析方法主要是采用光谱分辨率在一定数量及范围内的光谱作为高光谱的成像内容，再根据呈现内容的以及实际图像形成过程中的遥感技术以及高光谱的定量数据分析方法来完成整体的光谱数据采集以及光谱数据定量分析。高光谱数据定量分析主要依靠传统的遥感技术，在高光谱图像技术的实现以及发展过程中必须要搭建不同的空间平台来完成高光谱传感器的主要设备内容搭建。定量分析方向包括了最主要的光谱数据定量分析，器械光谱仪电磁波、可见光分析以及紫外红外灯光谱定量分析仪器。
        1.3建筑反射隔热涂料光谱特性
        在使用高光谱数据定量分析以后，建筑反射隔热涂料的光谱不会出现明显的特征变化，因此有效分析建筑反射隔热涂料自身的光谱特性，同时定量分析厚度中的不同光谱特征以及光谱相对应的反射性能。对目前建筑反射隔热涂料光谱分析的过程中最主要采用的是能反应光谱图像厚度的光谱数据，因此在实际的建筑隔热涂料施工过程当中必须要掌握涂料的厚度以及涂料使用量等，才能有助于后期利用高光谱对涂料进行光谱相应特征分析以及吸收曲线的光谱处理。
        除此以外，合理利用高光谱技术测定建筑隔热涂料自身的光谱性能，能够有效地定量分析涂料的厚度，并且对涂料的特征吸收曲线的吸收特征进行合理推断，在实际施工过程中起到节省建筑涂料的目的，最大化提高整体建筑涂料自身的隔热性能，将高光谱分析的效果达到性价比最高状态。
        2.高光谱数据定量分析建筑反射隔热涂料方法
        2.1建筑反射隔热涂料样本制作
        高光谱数据定量分析建筑反射隔热涂料方法首先需要对建筑反射的隔热涂料样本进行制作，在样本制作过程中必须要对涂料的施工厚度进行检测。目前利用高光谱数据定量分析建筑反射隔热涂料的样本制作内容中主要以0.1至2.5mm的厚度作为主要的制作样品分类界限，在不同的厚度区间内使用不同的涂料后的样本进行主要的样本检测以及样本制作[1]。
        在建筑反射隔热涂料样板制作过程当中样本的基底主要是用铝合金板作为背面的铺设，同时使用的涂料为建筑材料公司的反射隔热涂料。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

根据不同厚度的建筑隔热涂料进行分类，在实验的样本制作过程中，反射隔热涂料样本制作与常规的施工过程大致相同，首先将铝合金板进行平整处理以后再将涂料进行涂抹。在完成了第一次涂料的涂抹以后将建筑涂料的样本放置在干燥通风处等其自然风干以后，再进行厚度的添加，以此往复通过调整不同涂料的厚度来制作出不同分类厚度的涂料样本。
        2.2建筑反射隔热涂料反射光谱数据测量
        在完成建筑反射隔热涂料的样本制作以后需要对涂料样本的反射光谱数据进行测量，因为不同的建筑涂料样本在制作过程中厚度都不相同，同时由于制作的环境以及工艺可能会存在一定的区别。随着光照强度以及光照角度的变化，隔热涂料反射出来的光谱数据也会存在一定的区别。
        根据实验经验依据可知，大部分的建筑反射隔热涂料在区域内的反射率都比较高，因此在同一环境条件下进行涂料样本的光谱数据采集就必须要解除光谱反射，提升光谱质量以及对涂料的样本光谱进行采集，同时调整光谱的分辨率，将实验室内的光谱仪以及自带的光灯等作为主要的光源进行投射，保证样品在实验过程与实际使用时能真实地反映建筑反射隔热涂料在真实使用过程中的光谱吸收数据。光谱的吸收数据可以调整为不同涂料样本，在不同的光谱内进行测定，以光谱的平均值作为最终的隔热涂料光谱特征数据。
        2.3建筑反射隔热涂料反射光谱数据处理与优化
        在完成建筑反射隔热涂料的反射光谱数据收集以及样本实验测量以后需要对收集来的光谱数据进行优化以及数据处理，因为大部分的建筑反射隔热涂料自身的数据都比较复杂，因此必须要借助数据处理方法，包括数学计算方法等对数据光谱进行合理优化才能够有效分析建筑反射隔热涂料自身的性能。
        数据收集完成后需要先将涂料的光谱区域划分成五种不同的光谱吸收指数，采用数学建模的方法，包括线性回归算法来计算建筑的反射面积以及与厚度相应的光谱数据自身的建筑模型，通过综合评价以及误差分析的办法，借助误差分析以及方差分析等多个数据指标来对模型的特征进行整合以及评价，利用数据建模和数据分析方法调整不同的涂料厚度以及施工指标，对模型自身的数据优化处理评价，有效地提升建筑内部数据的可视化以及合理性。
        3.高光谱数据定量分析建筑反射隔热涂料光谱特性
        3.1高光谱数据定量分析建筑反射隔热涂料光谱分析
        对于建筑防晒隔热涂料的光谱分析可以采用分区域办法，通过不同区域之间的光谱吸收作用以及涂料的光谱数据来区分不同的吸收曲线以及指数特征。随着吸收曲线的变化将主要的光谱区域划分为四个等面积的ABCD四个区域，在区域内的吸收曲线几乎不存在改变，但是随着涂料厚度的增加会出现吸收曲线的深度先增加后减弱的趋势，因此作为不同的建筑反射涂料厚度分析过程的主要分辨指标，对于吸收厚度以及涂料自身的厚度也存在一定的分析要求，具体的光谱数据分析必须要借助技术特征进行数据处理[2]。
        3.2高光谱数据定量分析建筑反射隔热涂料光谱吸收特征分析
        利用高光谱数据定量分析建筑反射隔热涂料自身的光谱数据可知，大部分的光谱数据都在一定波段内存在较强的光谱曲线值特征，因为随着波长的增加，光谱中的吸收曲线等整体会呈现逐渐降低的趋势，因此随着隔热材料厚度的变化，涂料光谱的整体反射效率也会出现不断增加的情况，光谱的吸收情况以及反映出来的实际现象可能会比预测的比较低。
        因此在使用高光谱数据定量分析建筑反射隔热涂料的过程中，随着涂料自身的厚度增加会出现随着吸收曲线的降低而变化的光谱技术数据，同时如果相应特征与实际厚度存在一定的异常还可能会出现一定的关系曲线值。
        结语
        综上所述，建筑反射隔热涂料厚度与高光谱数据分析存在明显的线性关系，在开展实验的过程中必须要掌握透涂料的厚度，将光谱吸收曲线的曲线值以及数据作为后续实际应用过程中的参考与借鉴。
        参考文献：
        [1]李笑芳.基于高光谱数据定量分析建筑反射隔热涂料光谱特性[J].光谱学与光谱分析，2020，40（05）：1420-1424.
        [2]顾钦华.基于混合架构的高光谱图像多应用系统研究与实现[D].华东师范大学，2020.