Application of FTIR-ATR spectrometry in conjunction with multivariate regression methods for viscosity prediction of worn-out motor oils

Show simple item record

dc.contributor.author Sejkorová, Marie
dc.contributor.author Kučera, Marián
dc.contributor.author Hurtová, Ivana
dc.contributor.author Voltr, Ondřej
dc.date.accessioned 2022-06-03T12:19:35Z
dc.date.available 2022-06-03T12:19:35Z
dc.date.issued 2021
dc.identifier.issn 2076-3417
dc.identifier.uri https://hdl.handle.net/10195/79165
dc.description.abstract Viscosity is considered to be a key factor in the quality of lubrication by oil and engine manufacturers and is therefore one of the most monitored parameters of lubricants. FTIR (Fourier-transform infrared) spectrometry in combination with Partial Least Squares (PLS) and Principal Component Regression (PCR) was therefore proposed and tested as an alternative to the standardized method for determining the kinematic viscosity at 100 degrees C with an Ubbelohde capillary viscometer (CSN EN ISO 3104) of worn-out motor oil grade SAE 15W-40. The FTIR-PLS model in the spectral region of 1750-650 cm(-1) with modification of the spectra by the second derivative proved to be the most suitable. A significant dependence of R = 0.95 was achieved between the viscosity values of 190 samples of worn-out motor oils, which were determined by a standardized laboratory method, and the values predicted by the FTIR-PLS model. The Root Mean Square Error of Calibration (RMSEC) parameter reached 0.148 mm(2)s(-1) and the Root Mean Square Error of Prediction (RMSEP) parameter reached 0.190 mm(2)s(-1). The proposed method for determining the kinematic viscosity at 100 degrees C by the FTIR-PLS model is faster compared to the determination according to the CSN EN ISO 3104 standard, requires a smaller amount of oil sample for analysis and produces less waste chemicals. eng
dc.format nestránkováno cze
dc.language.iso eng
dc.publisher MDPI eng
dc.relation.ispartof APPLIED SCIENCES-BASEL, volume 11, issue: 9 eng
dc.rights open access eng
dc.rights.uri https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subject oil condition monitoring (OCM) eng
dc.subject motor oil eng
dc.subject lubricants eng
dc.subject FTIR spectrometry eng
dc.subject kinematic viscosity eng
dc.subject Partial Least Squares (PLS) regression eng
dc.subject Principal Components Regression (PCR) eng
dc.subject monitorování kondice oleje cze
dc.subject motorový olej cze
dc.subject FTIR spektrometrie cze
dc.subject kinematická viskozita cze
dc.subject regrese částečnými nejmenšími čtverci cze
dc.subject analýza hlavními komponentami cze
dc.title Application of FTIR-ATR spectrometry in conjunction with multivariate regression methods for viscosity prediction of worn-out motor oils eng
dc.title.alternative Aplikace FTIR spektrometrie ve spojení s multivariační analýzou pro predikci viskozity opotřebených motorových olejů cze
dc.type article eng
dc.description.abstract-translated Viskozita je výrobcem olejů a motorů považována za klíčový faktor kvality mazání, a je proto jedním z nejsledovanějších parametrů maziv. Spektrometrie FTIR v kombinaci s PLS a PCR byla proto navržena a testována jako alternativa ke standardizované metodě pro stanovení kinematické viskozity při 100 ° C s kapilárním viskozimetrem Ubbelohde (ČSN EN ISO 3104) opotřebovaného motorového oleje třídy SAE 15W-40. Jako nejvhodnější se ukázal model FTIR-PLS ve spektrální oblasti 1750–650 cm-1 s modifikací spekter druhou derivací. Byla dosažena významná závislost R = 0,95 mezi hodnotami viskozity 190 vzorků opotřebovaných motorových olejů, které byly stanoveny standardizovanou laboratorní metodou, a hodnotami predikovanými modelem FTIR-PLS. Parametr RMSEC dosáhl hodnoty 0,148 mm2s-1 a parametr RMSEP dosáhl hodnoty 0,190 mm2s- 1. Navrhovaná metoda pro stanovení kinematické viskozity při 100 ° C pomocí FTIR- Model PLS je rychlejší ve srovnání s určením podle normy ČSN EN ISO 3104, vyžaduje menší množství vzorku oleje pro analýzu a produkuje méně odpadních chemikálií. cze
dc.peerreviewed yes eng
dc.publicationstatus published version eng
dc.identifier.doi 10.3390/app11093842
dc.relation.publisherversion https://www.mdpi.com/2076-3417/11/9/3842
dc.rights.licence CC BY 4.0
dc.identifier.wos 000649877300001
dc.identifier.scopus 2-s2.0-85105174055
dc.identifier.obd 39885890


This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

open access Except where otherwise noted, this item's license is described as open access

Search DSpace


Advanced Search

Browse

My Account