本文關(guān)鍵詞：高穩(wěn)定水泥生料品質(zhì)在線激光檢測(cè)研究

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【摘要】：實(shí)時(shí)掌握水泥生料成分變化對(duì)于及時(shí)調(diào)整水泥原料配比和提高水泥產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。根據(jù)水泥工業(yè)需求,我們建立了基于噴射氣粉混合物的激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS)水泥生料品質(zhì)在線檢測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置并進(jìn)行了多方面的優(yōu)化,結(jié)合自動(dòng)化控制計(jì)算軟件,形成了成套可靠精確的檢測(cè)設(shè)備。首先,發(fā)展了脈沖激光功率反饋穩(wěn)定技術(shù),通過反饋調(diào)節(jié)氙燈的電壓來校準(zhǔn)激光器的輸出功率,穩(wěn)功后激光器連續(xù)工作兩個(gè)月其輸出功率一直保持在設(shè)定值160mW附近,而未穩(wěn)功激光器則下降至90mW,降幅為56%;接著,在傳統(tǒng)LIBS裝置中加入了帶中孔的凹面鏡和擴(kuò)束鏡用以增大收光立體角和減小激光發(fā)散角,等離子體光譜中Ca(Ⅱ)318 nm和Mg(Ⅱ)279.7 nm譜線強(qiáng)度提升了 30%,而相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)降低了 50%;最后,發(fā)展了基于料流散射光的光譜歸一化及基體穩(wěn)定技術(shù),即利用連續(xù)激光的散射光強(qiáng)對(duì)等離子體光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化,使歸一化后的光譜RSD由35%降至23%,明顯優(yōu)于全譜歸一化的RSD值28%,同時(shí)將測(cè)得的散射光強(qiáng)信號(hào)與設(shè)定值進(jìn)行比較后反饋調(diào)整真空輸送器的驅(qū)動(dòng)氣壓來糾正料流狀態(tài)參數(shù)偏離,實(shí)現(xiàn)噴射料流基體的長期穩(wěn)定,使料流機(jī)體的穩(wěn)定性由2.79%提升至1.63%。此外,還構(gòu)建了新的數(shù)據(jù)處理方法,即通過局部熱平衡態(tài)判定、光譜篩選、紫外散射光強(qiáng)歸一化等一系列光譜數(shù)據(jù)預(yù)處理后,再用支持向量機(jī)進(jìn)行回歸建模和預(yù)測(cè)分析。為了驗(yàn)證經(jīng)過上述優(yōu)化后LIBS裝置的測(cè)量穩(wěn)定性效果,選取了 500組水泥生料樣品,其中400組用于定標(biāo),其余100組用于驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,經(jīng)過優(yōu)化后測(cè)量平均相對(duì)誤差(ARE)由1.01%降至0.43%,且沒有出現(xiàn)大的隨機(jī)偏差。可見,我們所提出的脈沖激光功率穩(wěn)定技術(shù)、光路優(yōu)化、散射光譜歸一化和料流機(jī)體穩(wěn)定技術(shù),能夠顯著提高LIBS裝置的測(cè)量穩(wěn)定性,使優(yōu)化后的設(shè)備能夠滿足水泥生料品質(zhì)在線檢測(cè)的工業(yè)要求。
【學(xué)位授予單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ172.66;TN249

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

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本文編號(hào)：1171960