激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)（LIBS）是一項新型的光譜分析技術(shù),將此技術(shù)應(yīng)用于鋼水冶煉過程中的爐渣成分進行分析,來探索LIBS技術(shù)用于爐渣實時在線分析的可行性與可靠性。以優(yōu)化LIBS技術(shù)的實驗條件和對爐渣定量分析為主要研究內(nèi)容,對應(yīng)用LIBS技術(shù)檢測爐渣做了以下工作:介紹了激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)的基本原理、發(fā)展?fàn)顩r以及激光誘導(dǎo)擊穿光譜用于定量分析的基本原理;優(yōu)化了實驗系統(tǒng)的激光收集位置、聚焦位置以及采集延時等,提高了光譜信號的信噪比。簡要介紹了目前常用的幾種LIBS定標(biāo)分析方法,分析了它們各自的適用范圍及LIBS技術(shù)在熔融液態(tài)爐渣成分定量分析中應(yīng)用的可行性,通過對比發(fā)現(xiàn):建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練模型方法,因其可利用大量數(shù)據(jù)樣本對網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練構(gòu)建合理可靠的網(wǎng)絡(luò)模型,能夠應(yīng)用于未知分析對象爐渣的定量分析測量。利用GA-BP-ANN（遺傳算法優(yōu)化人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）對Ca元素的相關(guān)數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練以此來對高溫熔融態(tài)爐渣進行定量分析,計算了爐渣中Ca元素的含量,并將計算結(jié)果和XRF測定結(jié)果（真值）、BP-ANN的訓(xùn)練結(jié)果以及自由定標(biāo)法的結(jié)果進行對比,實驗結(jié)果表明用GA-BP-ANN的模型可以更好地對爐渣中Ca元素含量進... 

【文章來源】：華北理工大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
引言
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)
        1.2.1 LIBS技術(shù)的特點
        1.2.2 LIBS技術(shù)基本原理
        1.2.3 激光與樣品的作用機制
        1.2.4 等離子體的譜線強度
    1.3 激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r
        1.3.1 LIBS技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r
        1.3.2 LIBS技術(shù)在爐渣應(yīng)用中發(fā)展?fàn)顩r
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
第2章 LIBS定量分析的方法
    2.1 LIBS定量分析標(biāo)定方法
        2.1.1 光強-濃度直接定標(biāo)法
        2.1.2 內(nèi)定標(biāo)分析方法
        2.1.3 自由定標(biāo)法
        2.1.4 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)定標(biāo)方法
    2.2 本章小結(jié)
第3章 爐渣中等離子體參數(shù)的測量
    3.1 局部熱力學(xué)平衡
    3.2 等離子體溫度的測量
    3.3 電子密度的測量
    3.4 本章小結(jié)
第4章 LIBS技術(shù)的實驗設(shè)計及參數(shù)研究
    4.1 建立LIBS實驗平臺
    4.2 激光光源的特點
    4.3 實驗儀器選擇
    4.4 基于爐渣的最佳實驗參數(shù)的優(yōu)化
        4.4.1 最佳實驗參數(shù)的研究現(xiàn)狀
        4.4.2 激光聚焦位置的優(yōu)化
        4.4.3 激光收集位置的優(yōu)化
        4.4.4 信號強度隨采集延時的變化規(guī)律
        4.4.5 激光能量波動對信號穩(wěn)定性的影響
    4.5 溫度的改變對激光誘導(dǎo)爐渣等離子體信號的影響
        4.5.1 溫度對光譜信號的影響
        4.5.2 溫度對信號采集延時的影響
    4.6 本章小結(jié)
第5章 爐渣的成分分析
    5.1 爐渣的定性分析
    5.2 爐渣成分的定量分析
        5.2.1 爐渣定量分析的發(fā)展?fàn)顩r
        5.2.2 定量分析模型的建立
        5.2.3 遺傳算法優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
    5.3 爐渣中Ca元素定量分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié) 論
參考文獻
致謝
導(dǎo)師簡介
作者簡介
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的北極海域大氣能見度格點數(shù)據(jù)生成技術(shù)[J]. 單雨龍,張韌,李明.  極地研究. 2019(03)
[2]LIBS技術(shù)在檢測爐渣中的最佳實驗參數(shù)的研究[J]. 馬云望,馬翠紅.  激光雜志. 2019(06)
[3]透鏡到鋼液表面距離對LIBS定量分析成分的影響[J]. 王漢炳,馬翠紅.  工業(yè)控制計算機. 2018(01)
[4]應(yīng)用激光誘導(dǎo)擊穿光譜對土壤中多元素同時定量分析[J]. 余克強,趙艷茹,劉飛,何勇.  光譜學(xué)與光譜分析. 2017(09)
[5]基于LIBS和遺傳算法的畜禽糞便中鈣含量研究[J]. 馬雙雙,馬秋林,韓魯佳,黃光群.  光譜學(xué)與光譜分析. 2017(05)
[6]激光誘導(dǎo)擊穿光譜結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)測定地質(zhì)標(biāo)樣中的鐵含量[J]. 胡楊,李子涵,呂濤.  激光與光電子學(xué)進展. 2017(05)
[7]激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用綜述[J]. 尹華亮,侯宗余,袁廷璧,王哲.  大氣與環(huán)境光學(xué)學(xué)報. 2016(05)
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碩士論文
[1]鋼水成分LIBS在線分析技術(shù)研究[D]. 趙月華.華北理工大學(xué) 2018
[2]基于多元回歸的LIBS鋼液成分定量分析[D]. 王鵬.華北理工大學(xué) 2016
[3]固態(tài)和熔融碳鋼中多元素LIBS測量實驗研究[D]. 于云偲.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015



本文編號：3438776