本文關鍵詞：高穩(wěn)定水泥生料品質(zhì)在線激光檢測研究

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【摘要】：實時掌握水泥生料成分變化對于及時調(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擊穿光譜(LIBS)水泥生料品質(zhì)在線檢測實驗裝置并進行了多方面的優(yōu)化,結(jié)合自動化控制計算軟件,形成了成套可靠精確的檢測設備。首先,發(fā)展了脈沖激光功率反饋穩(wěn)定技術,通過反饋調(diào)節(jié)氙燈的電壓來校準激光器的輸出功率,穩(wěn)功后激光器連續(xù)工作兩個月其輸出功率一直保持在設定值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譜線強度提升了 30%,而相對標準偏差(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,即利用連續(xù)激光的散射光強對等離子體光譜數(shù)據(jù)進行歸一化,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%,同時將測得的散射光強信號與設定值進行比較后反饋調(diào)整真空輸送器的驅(qū)動氣壓來糾正料流狀態(tài)參數(shù)偏離,實現(xiàn)噴射料流基體的長期穩(wěn)定,使料流機體的穩(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、紫外散射光強歸一化等一系列光譜數(shù)據(jù)預處理后,再用支持向量機進行回歸建模和預測分析。為了驗證經(jīng)過上述優(yōu)化后LIBS裝置的測量穩(wěn)定性效果,選取了 500組水泥生料樣品,其中400組用于定標,其余100組用于驗證。實驗結(jié)果顯示,經(jīng)過優(yōu)化后測量平均相對誤差(ARE)由1.01%降至0.43%,且沒有出現(xiàn)大的隨機偏差�？梢�,我們所提出的脈沖激光功率穩(wěn)定技術、光路優(yōu)化、散射光譜歸一化和料流機體穩(wěn)定技術,能夠顯著提高LIBS裝置的測量穩(wěn)定性,使優(yōu)化后的設備能夠滿足水泥生料品質(zhì)在線檢測的工業(yè)要求。
【學位授予單位】：山西大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ172.66;TN249

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

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本文編號：1171960