基于样本温度补偿的LIBS检测对冶炼炉控制的影响研究
发布时间：2022-10-19 20:40
在合金冶炼过程中实时监测元素含量变化,调节冶炼炉控制过程,对提高冶金生产效率和产品质量有重要意义。LIBS在线检测技术凭借其在实时、原位及非接触检测方面的优势已经被广泛应用于多个领域,在实际的应用中,它比较适合检测温度较为稳定的样本,而对温度不稳定的样本,它的测量效果并不好。通过研究发现,合金冶炼过程中样本温度的变化存在一定规律,可以通过合适的方法进行补偿,这就使LIBS在冶金检测领域的推广成为可能。本文首先对LIBS冶金检测的技术背景和研究现状进行概括。然后在实验室条件下模拟合金的冶炼过程,对冶炼中合金温度的变化进行实时监测,绘制出合金温度的变化曲线,并根据该曲线对样本温度的变化规律进行分析,介绍形成该温度变化规律的原因。然后,文章研究了样本温度变化对LIBS测量光谱的影响,通过公式推导找出样本温度与光谱强度之间的关系,并在LIBS的冶金测量中增加合适的温度补偿来消除样本温度变化对LIBS测量精度的影响。另一方面,通过对实际的冶金现场进行研究,发现在实际的冶炼过程中,随着冶炼炉温度的升高合金样品表面通常会形成一层金属蒸汽,而金属蒸汽的形成会对LIBS的冶金检测精度造成影响。通过研究发...
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究目的与意义
1.2 国内外研究现状与发展
1.2.1 冶金检测技术的发展现状
1.2.2 LIBS在冶金检测中的应用现状
1.2.3 冶金控制技术的发展现状
1.3 全文研究内容及章节安排
1.4 本章小结
第2章 冶炼过程中合金温度变化的研究
2.1 对冶炼中合金温度测量的研究
2.1.1 对冶炼中合金温度测量方法的选择
2.1.2 合金冶炼中的温度测量过程
2.2 冶炼中合金温度变化规律的分析
2.3 本章小结
第3章 合金温度变化对LIBS测量影响的研究(1)
3.1 LIBS通过光谱进行元素含量分析的原理研究
3.2 样本温度变化对等离子体光谱影响的研究
3.2.1 碳元素实验光谱波长的选择
3.2.2 等离子体光谱的产生机理研究
3.2.3 合金样本温度变化对光谱影响的研究
3.3 针对样本温度对LIBS测量影响进行补偿的研究
3.3.1 合金冶炼温度最佳补偿基准的选择
3.3.2 针对LIBS温度补偿效果的实验验证
3.4 本章小结
第4章 利用温度补偿消除金属蒸汽对LIBS测量影响的研究
4.1 金属蒸汽的产生原理及对测量影响的研究
4.1.1 合金冶炼过程中金属蒸汽特点的研究
4.1.2 金属蒸汽对LIBS测量影响原理的分析
4.2 金属蒸汽对LIBS测量影响的实验分析
4.2.1 实验设备的选择和实验的设计
4.2.2 金属蒸汽对合金中不同元素测量影响的研究
4.3 针对金属蒸汽对LIBS测量影响补偿方法的研究
4.4 本章小结
第5章 LIBS检测技术对冶炼炉控制影响的研究
5.1 样本温度补偿在冶炼炉控制应用中的分析
5.2 温度补偿对冶炼炉控制效果影响的研究
5.3 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 研究展望
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于遗传算法的LIBS钢液定量分析[J]. 马翠红,王维国. 中国冶金. 2016(11)
[2]多电子原子的结构[J]. 陈兰,孙宏伟,赖城明. 大学化学. 2016(07)
[3]基于LIBS技术的钢铁合金中Cr和Ni元素SVM定量分析方法研究[J]. 张莹,李颖,谷艳红,郭豪,黎娜. 光谱学与光谱分析. 2016(07)
[4]金属铸造的高炉温度实时控制系统设计[J]. 唐洁. 世界有色金属. 2016(10)
[5]合金元素Mn、Cr、V对中碳弹簧钢回火组织及力学性能的影响[J]. 王轩,陈银莉,许黎明,牛刚. 热加工工艺. 2016(12)
[6]变形率和退火温度对TaW12合金再结晶行为的影响[J]. 王晖,张小明,王峰,梁静,林小辉,蔡小梅. 有色金属工程. 2016(03)
[7]激光诱导击穿光谱定量化标定谱线自动选择方法[J]. 孔海洋,孙兰香,胡静涛,张鹏. 光谱学与光谱分析. 2016(05)
[8]固溶温度对TA19钛合金显微组织和力学性能的影响[J]. 徐建伟,边丽虹,薛强,曾卫东. 钛工业进展. 2015(06)
[9]基于7种主要元素特征谱线的LIBS岩性识别[J]. 柯梽全,王阳恩,王绍龙,徐懿. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2015(08)
[10]C-Fe谱线干扰修正对飞灰含碳量LIBS测量的影响[J]. 姚顺春,陈建超,陆继东,沈跃良,潘刚. 光谱学与光谱分析. 2015(06)
博士论文
[1]基于激光诱导击穿光谱的物质成份分析方法研究[D]. 陈兴龙.合肥工业大学 2014
硕士论文
[1]升温速率对超高纯Al-0.5%Cu合金再结晶行为和微观组织的影响[D]. 赵欢.重庆大学 2015
[2]A0D炉双比色法温度在线检测温度补偿的研究[D]. 贾一杰.长春工业大学 2015
本文编号：3694069
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究目的与意义
1.2 国内外研究现状与发展
1.2.1 冶金检测技术的发展现状
1.2.2 LIBS在冶金检测中的应用现状
1.2.3 冶金控制技术的发展现状
1.3 全文研究内容及章节安排
1.4 本章小结
第2章 冶炼过程中合金温度变化的研究
2.1 对冶炼中合金温度测量的研究
2.1.1 对冶炼中合金温度测量方法的选择
2.1.2 合金冶炼中的温度测量过程
2.2 冶炼中合金温度变化规律的分析
2.3 本章小结
第3章 合金温度变化对LIBS测量影响的研究(1)
3.1 LIBS通过光谱进行元素含量分析的原理研究
3.2 样本温度变化对等离子体光谱影响的研究
3.2.1 碳元素实验光谱波长的选择
3.2.2 等离子体光谱的产生机理研究
3.2.3 合金样本温度变化对光谱影响的研究
3.3 针对样本温度对LIBS测量影响进行补偿的研究
3.3.1 合金冶炼温度最佳补偿基准的选择
3.3.2 针对LIBS温度补偿效果的实验验证
3.4 本章小结
第4章 利用温度补偿消除金属蒸汽对LIBS测量影响的研究
4.1 金属蒸汽的产生原理及对测量影响的研究
4.1.1 合金冶炼过程中金属蒸汽特点的研究
4.1.2 金属蒸汽对LIBS测量影响原理的分析
4.2 金属蒸汽对LIBS测量影响的实验分析
4.2.1 实验设备的选择和实验的设计
4.2.2 金属蒸汽对合金中不同元素测量影响的研究
4.3 针对金属蒸汽对LIBS测量影响补偿方法的研究
4.4 本章小结
第5章 LIBS检测技术对冶炼炉控制影响的研究
5.1 样本温度补偿在冶炼炉控制应用中的分析
5.2 温度补偿对冶炼炉控制效果影响的研究
5.3 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 研究展望
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于遗传算法的LIBS钢液定量分析[J]. 马翠红,王维国. 中国冶金. 2016(11)
[2]多电子原子的结构[J]. 陈兰,孙宏伟,赖城明. 大学化学. 2016(07)
[3]基于LIBS技术的钢铁合金中Cr和Ni元素SVM定量分析方法研究[J]. 张莹,李颖,谷艳红,郭豪,黎娜. 光谱学与光谱分析. 2016(07)
[4]金属铸造的高炉温度实时控制系统设计[J]. 唐洁. 世界有色金属. 2016(10)
[5]合金元素Mn、Cr、V对中碳弹簧钢回火组织及力学性能的影响[J]. 王轩,陈银莉,许黎明,牛刚. 热加工工艺. 2016(12)
[6]变形率和退火温度对TaW12合金再结晶行为的影响[J]. 王晖,张小明,王峰,梁静,林小辉,蔡小梅. 有色金属工程. 2016(03)
[7]激光诱导击穿光谱定量化标定谱线自动选择方法[J]. 孔海洋,孙兰香,胡静涛,张鹏. 光谱学与光谱分析. 2016(05)
[8]固溶温度对TA19钛合金显微组织和力学性能的影响[J]. 徐建伟,边丽虹,薛强,曾卫东. 钛工业进展. 2015(06)
[9]基于7种主要元素特征谱线的LIBS岩性识别[J]. 柯梽全,王阳恩,王绍龙,徐懿. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2015(08)
[10]C-Fe谱线干扰修正对飞灰含碳量LIBS测量的影响[J]. 姚顺春,陈建超,陆继东,沈跃良,潘刚. 光谱学与光谱分析. 2015(06)
博士论文
[1]基于激光诱导击穿光谱的物质成份分析方法研究[D]. 陈兴龙.合肥工业大学 2014
硕士论文
[1]升温速率对超高纯Al-0.5%Cu合金再结晶行为和微观组织的影响[D]. 赵欢.重庆大学 2015
[2]A0D炉双比色法温度在线检测温度补偿的研究[D]. 贾一杰.长春工业大学 2015
本文编号：3694069
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3694069.html
