金属冶炼环境中LIBS技术影响因素分析及其工况匹配研究

发布时间：2020-10-20 01:20

　　 钢铁工业是国民经济的重要支柱产业,而钢铁的产量是衡量一个国家工业化水准的重要指标之一。随着我国科技发展、制造业升级,各个行业对钢铁质量的要求也越来越高。钢铁企业发展的趋势逐渐大型化、连续化、高速化以及测控一体化。而传统的钢液成分检测技术已经无法满足现阶段冶金水平的要求,急需一种新的技术能够对钢水成分进行实时、在线检测。激光诱导击穿光谱技术(简称LIBS)是一种基于脉冲激光发射的光谱来分析样品成分及其浓度的新型检测技术,该技术具有远程、非接触、能同时测量多种元素等,LIBS技术有望被应用于诸多领域尤其是在冶金工业中。钢铁冶炼过程复杂,环境恶劣,虽然LIBS技术具有诸多优点,但是LIBS技术采集到的光谱信息因仪器和仪器所处的环境影响,通常会存在诸多干扰,不利于LIBS测量技术的准确定量分析。为了解决以上问题,本文开展了以下几个方面的研究。首先,本文深入分析了LIBS影响因素。LIBS影响因素分为环境影响因素和设备参数影响因素,在环境影响因素方面本文分析了环境气体,钢液液面波动,温度等,在设备参数影响因素方面本文分析了能量、延时、频率。其次,研究了基于粗糙集的关键影响因素筛选问题。利用粗糙集理论对环境因素进行数据处理,对收集到的钢铁冶炼过程中的7种环境因素进行综合分析,筛选出影响光谱强度的关键环境因素。实例计算的结果表明,相对于其他因素气体类别和温度对光谱强度有着重要影响,温度在一定的情况下与谱强呈指数关系。最后讨论了基于聚类分析方式的LIBS测量仪器与环境影响因素之间合理匹配的问题,论文通过实验分析了各个工况下对应LIBS系统参数设置。
【学位单位】：天津理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TF701.3
【部分图文】：

017年各国粗钢占比

特种钢占比

2.2 LIBS 实验系统使用 LIBS 技术测量物质含量时，设备本身的性能，会对最终的测量结果产生重要影响，所以在不同的应用场景，选择合适的测量设备以及根据不同的场合调节设备的参数使得测量结果达到最佳是很重要的。图 2.2 是 LIBS 试验系统结构示意图包括电源，
【参考文献】

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本文编号：2847993