高穩(wěn)定水泥生料品質(zhì)在線激光檢測(cè)研究.pdf

1、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(guò)反饋調(diào)節(jié)氙燈的電壓來(lái)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

2、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)318nm和Mg(II)279.7nm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

3、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(lái)糾正料流狀態(tài)參數(shù)偏離，實(shí)現(xiàn)噴射料流基體的長(zhǎng)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(guò)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(guò)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)