激光誘導擊穿光譜分析在線檢測智能裝備檢視原始碼討論檢視歷史

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激光誘導擊穿光譜分析在線檢測智能裝備在鉀鹽生產環節，確保每個工序為下個工序提供合格中間品，對成品率至關重要，鉀肥生產組分分析一直以來在實驗室有試驗人員滴定或機器完成分析，數據滯後，無法指導生產，更無法適應快速變化的原礦供應導致的產品品位波動，目前所採用的檢化驗方法，沒有一種能適用於生產中在線元素測定，應用激光誘導擊穿光譜技術，脈衝激光聚焦到樣品表面，產生高溫高密度的等離子體，等離子體在冷卻過程中輻射出能代表元素特徵波長的譜線，通過算法分析可將分析元素的光譜強度轉換成組分含量。

1.技術背景和意義

在鉀鹽生產環節，確保每個工序為下個工序提供合格中間品，對成品率至關重要，鉀肥生產組分分析一直以來在實驗室有試驗人員滴定或機器完成分析，數據滯後，無法指導生產，更無法適應快速變化的原礦供應導致的產品品位波動，目前所採用的檢化驗方法，沒有一種能適用於生產中在線元素測定，應用激光誘導擊穿光譜技術，脈衝激光聚焦到樣品表面，產生高溫高密度的等離子體，等離子體在冷卻過程中輻射出能代表元素特徵波長的譜線，通過算法分析可將分析元素的光譜強度轉換成組分含量。可有效解決冶金（從採礦、選礦、冶煉到加工等產業鏈上的各個環節）、陶瓷、鉀鹽、煤炭、土壤、深空深海探測等領域的元素組分分析。

2.技術要點和優勢

激光誘導擊穿光譜技術其基本原理是一束高能量的脈衝激光聚焦到樣品表面，產生高溫高密度的等離子體，等離子體在冷卻過程中輻射出能代表元素特徵波長的譜線，通過光譜儀將等離子體譜線轉換成波長—強度的光譜圖，通過算法分析可將分析元素的光譜強度轉換成組分含量。LIBS技術優點是無需制樣，可實現原位、實時、在線分析固體、液體、氣體組分，同時因為採樣量少，不會對樣品產生破壞，形成的強等離子體可對多元素同時分析，分析時間短，LIBS同ICP相比，無需樣品溶解，可直接分析固體樣品，分析時間短；同XRF相比，可測量輕元素，具有更寬泛的元素檢測範圍；同火花直讀相比，可測絕緣、非晶材料，幾乎可檢測所有樣品。在鉀鹽生產中，通過對傳送帶上物料中的K、Na、Mg、Ca和H20的成分進行實時、在線分析，可將鉀肥的品位等級進行分類，從而實現自動分料包裝，大大提高企業的經濟效益。

技術應用情況

1.應用案例介紹

目前激光誘導擊穿光譜分析在線檢測智能裝備在我國鉀鹽生產中，應用三套，分別對鉀鹽生產中的原礦、粗鉀、精鉀組分進行在線分析，在線檢測智能裝備包括物料輸送機構、多級物料整形機構、激光誘導擊穿機構、在線水分檢測機構及智能算法。三套裝置經過兩年的使用，通過機器學習，監測精度可到達8‰以上，結晶器平衡控制機理模型的原礦組分數據主要依託該原礦在線分析儀；粗鉀在線檢測數據支撐再漿洗滌的模型控制；精鉀在線分析儀檢測數據以小時為單位，對品位進行分類預警，控制成品包裝分料口，對不同品位物料分類包裝。激光誘導擊穿光譜分析在線檢測智能裝備在鉀鹽生產中的有效應用，不但大幅降低了檢化驗人員的勞動強度，而且避免了人工化驗中的誤差和數據反饋滯後等問題，提升了企業的質量管控能力。

2.服務科創中國城市（園區）情況：

青海省西寧 柴達木循環經濟試驗區。