本文主要研究内容
作者黎文兵（2019）在《激光诱导固体燃料非金属元素特性及定量方法研究》一文中研究指出：固体燃料燃烧特性与其燃烧过程息息相关,实现固体燃料非金属元素和相关工业分析指标的快速、实时检测,对固体燃料的高效、清洁利用有着重要的意义。激光诱导击穿光谱技术（Laser-Induced Breakdown Spectroscopy,LIBS）凭借无需或简单的样品预处理及多元素同步快速检测等优势,正在逐步发展成为一种极具竞争力的工业过程物料成分在线检测技术。然而,非金属元素本身的物理化学特性及在固体燃料中多样的赋存形态,使得LIBS应用于固体燃料的非金属元素的检测存在一定的难度。本文将激光诱导击穿光谱技术应用于固体燃料非金属元素的检测,并针对固体燃料中非金属元素特性及相关元素、指标的定量检测所涉及的关键问题开展研究。首先以典型固体燃料为研究对象,在空气和氩气两种气氛环境下,结合正交实验设计,研究了LIBS系统关键参数（延迟时间、激光能量及光斑尺寸）对固体燃料中非金属元素（H、C、O、N）相关等离子体发射光谱（H I 656.325 nm、C I 247.877 nm、O I777.414 nm和CN（0-0）388.259 nm）的相对标准偏差（RSD）、信噪比和强度的单因素影响及交互作用。实验选择L50(511)正交表进行试验设计,在较少的实验次数前提下,不仅可以研究各参数的单因素效应的显著性,还分析了延迟时间与激光能量、延迟时间与光斑尺寸两种交互效应对非金属元素LIBS光谱的影响。搭建了等离子体时空分辨实验台架,研究不同赋存形态的非金属元素H和N的等离子体时空分布特性,对有机态和无机态对等离子体特性的影响进行分析,对比分析了不同挥发分煤种和不同固体燃料中的非金属元素C、H、O、N的相关原子光谱和分子光谱的时空演化规律。通过研究不同化学形态和不同固体燃料的非金属元素等离子体时空特性,以进一步了解非金属元素等离子体发射光谱的激发机制。应用不同的光谱预处理方法和变量筛选方法对煤和桉木压片样品的等离子体发射光谱进行光谱修正,并分析了光谱处理对固体燃料压片样品的热值与氮含量定量分析模型的影响。归一化处理不仅提高了非金属元素、金属元素和分子光谱的稳定性,还在一定程度上提高了定量模型的相关性和预测准确性和精度。基体效应修正和谱线干扰修正对校正集相关系数、验证集相关系数、预测准确性和预测精度均有显著提高。iPLS光谱变量筛选方法进一步提高了模型的相关性,特别是进一步显著降低了预测误差和预测值的RSD。研究表明,经过基体效应修正和谱线干扰修正等光谱预处理和iPLS变量筛选,可以实现固体燃料燃料特性高精度定量分析。针对煤粉颗粒流LIBS光谱的特性,对比分析了不同筛选方案对光谱剔除效果和光谱稳定性的影响。结果表明,采用H、O、N谱线组合进行光谱筛选,不仅使无效光谱剔除率达100%、有效光谱误剔除率为0,而且还获得了较好的光谱稳定性。对多个煤粉样品进行无效光谱剔除和归一化虽然提高了光谱的稳定性,但是煤质定量分析模型的效果还是较差。因此引入基体效应修正和谱线干扰修正方法对煤粉颗粒流光谱进行修正处理,光谱修正显著提高了模型的预测准确性和精度。应用联合区间偏最小二乘法对光谱进行变量筛选,进一步提高了模型的预测能力,并实现模型的简化。
Abstract
gu ti ran liao ran shao te xing yu ji ran shao guo cheng xi xi xiang guan ,shi xian gu ti ran liao fei jin shu yuan su he xiang guan gong ye fen xi zhi biao de kuai su 、shi shi jian ce ,dui gu ti ran liao de gao xiao 、qing jie li yong you zhao chong yao de yi yi 。ji guang you dao ji chuan guang pu ji shu （Laser-Induced Breakdown Spectroscopy,LIBS）ping jie mo xu huo jian chan de yang pin yu chu li ji duo yuan su tong bu kuai su jian ce deng you shi ,zheng zai zhu bu fa zhan cheng wei yi chong ji ju jing zheng li de gong ye guo cheng wu liao cheng fen zai xian jian ce ji shu 。ran er ,fei jin shu yuan su ben shen de wu li hua xue te xing ji zai gu ti ran liao zhong duo yang de fu cun xing tai ,shi de LIBSying yong yu gu ti ran liao de fei jin shu yuan su de jian ce cun zai yi ding de nan du 。ben wen jiang ji guang you dao ji chuan guang pu ji shu ying yong yu gu ti ran liao fei jin shu yuan su de jian ce ,bing zhen dui gu ti ran liao zhong fei jin shu yuan su te xing ji xiang guan yuan su 、zhi biao de ding liang jian ce suo she ji de guan jian wen ti kai zhan yan jiu 。shou xian yi dian xing gu ti ran liao wei yan jiu dui xiang ,zai kong qi he ya qi liang chong qi fen huan jing xia ,jie ge zheng jiao shi yan she ji ,yan jiu le LIBSji tong guan jian can shu （yan chi shi jian 、ji guang neng liang ji guang ban che cun ）dui gu ti ran liao zhong fei jin shu yuan su （H、C、O、N）xiang guan deng li zi ti fa she guang pu （H I 656.325 nm、C I 247.877 nm、O I777.414 nmhe CN（0-0）388.259 nm）de xiang dui biao zhun pian cha （RSD）、xin zao bi he jiang du de chan yin su ying xiang ji jiao hu zuo yong 。shi yan shua ze L50(511)zheng jiao biao jin hang shi yan she ji ,zai jiao shao de shi yan ci shu qian di xia ,bu jin ke yi yan jiu ge can shu de chan yin su xiao ying de xian zhe xing ,hai fen xi le yan chi shi jian yu ji guang neng liang 、yan chi shi jian yu guang ban che cun liang chong jiao hu xiao ying dui fei jin shu yuan su LIBSguang pu de ying xiang 。da jian le deng li zi ti shi kong fen bian shi yan tai jia ,yan jiu bu tong fu cun xing tai de fei jin shu yuan su Hhe Nde deng li zi ti shi kong fen bu te xing ,dui you ji tai he mo ji tai dui deng li zi ti te xing de ying xiang jin hang fen xi ,dui bi fen xi le bu tong hui fa fen mei chong he bu tong gu ti ran liao zhong de fei jin shu yuan su C、H、O、Nde xiang guan yuan zi guang pu he fen zi guang pu de shi kong yan hua gui lv 。tong guo yan jiu bu tong hua xue xing tai he bu tong gu ti ran liao de fei jin shu yuan su deng li zi ti shi kong te xing ,yi jin yi bu le jie fei jin shu yuan su deng li zi ti fa she guang pu de ji fa ji zhi 。ying yong bu tong de guang pu yu chu li fang fa he bian liang shai shua fang fa dui mei he an mu ya pian yang pin de deng li zi ti fa she guang pu jin hang guang pu xiu zheng ,bing fen xi le guang pu chu li dui gu ti ran liao ya pian yang pin de re zhi yu dan han liang ding liang fen xi mo xing de ying xiang 。gui yi hua chu li bu jin di gao le fei jin shu yuan su 、jin shu yuan su he fen zi guang pu de wen ding xing ,hai zai yi ding cheng du shang di gao le ding liang mo xing de xiang guan xing he yu ce zhun que xing he jing du 。ji ti xiao ying xiu zheng he pu xian gan rao xiu zheng dui jiao zheng ji xiang guan ji shu 、yan zheng ji xiang guan ji shu 、yu ce zhun que xing he yu ce jing du jun you xian zhe di gao 。iPLSguang pu bian liang shai shua fang fa jin yi bu di gao le mo xing de xiang guan xing ,te bie shi jin yi bu xian zhe jiang di le yu ce wu cha he yu ce zhi de RSD。yan jiu biao ming ,jing guo ji ti xiao ying xiu zheng he pu xian gan rao xiu zheng deng guang pu yu chu li he iPLSbian liang shai shua ,ke yi shi xian gu ti ran liao ran liao te xing gao jing du ding liang fen xi 。zhen dui mei fen ke li liu LIBSguang pu de te xing ,dui bi fen xi le bu tong shai shua fang an dui guang pu ti chu xiao guo he guang pu wen ding xing de ying xiang 。jie guo biao ming ,cai yong H、O、Npu xian zu ge jin hang guang pu shai shua ,bu jin shi mo xiao guang pu ti chu lv da 100%、you xiao guang pu wu ti chu lv wei 0,er ju hai huo de le jiao hao de guang pu wen ding xing 。dui duo ge mei fen yang pin jin hang mo xiao guang pu ti chu he gui yi hua sui ran di gao le guang pu de wen ding xing ,dan shi mei zhi ding liang fen xi mo xing de xiao guo hai shi jiao cha 。yin ci yin ru ji ti xiao ying xiu zheng he pu xian gan rao xiu zheng fang fa dui mei fen ke li liu guang pu jin hang xiu zheng chu li ,guang pu xiu zheng xian zhe di gao le mo xing de yu ce zhun que xing he jing du 。ying yong lian ge ou jian pian zui xiao er cheng fa dui guang pu jin hang bian liang shai shua ,jin yi bu di gao le mo xing de yu ce neng li ,bing shi xian mo xing de jian hua 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自华南理工大学的黎文兵，发表于刊物华南理工大学2019-10-23论文，是一篇关于激光诱导击穿光谱论文,固体燃料论文,非金属元素论文,等离子体特性论文,定量分析论文,华南理工大学2019-10-23论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自华南理工大学2019-10-23论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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