利用LIBS技术在线半定量分析液态钢成分 -学兔兔 www.xuetutu.com.pdfVIP

学兔兔 第32卷 第11期 仪 器 仪 表 学 报 Vo1．32 No．11 2011年11月 Chinese Journal of Scientific Instrument NOV．20l1 利用LIBS技术在线半定量分析液态钢成分冰 孙兰香，于海斌，丛智博，辛 勇 (中国科学院沈阳自动化研究所工业信息学重点实验室 沈阳 110016) 摘 要：基于激光诱导击穿光谱技术，研发了一套钢液成分在线分析系统，实现了钢液中cr、Ni、Si、Mn元素成分的半定量在线 分析。实验采用中频感应炉熔炼钢材，并在熔炼过程中添加原料来调整钢液中的元素浓度。通过估算的浓度值绘制标定曲线， 比较了不同特征谱线的标定结果。结果表明，采用合适的特征谱线能使标定曲线相关系数达到0．9476以上，测量结果的相对 标准差低于7．43％，平均误差低于0．058％。浓度在线测量中，通过中值滤波提高了测量精度，抑制了异常点，准确识别了浓度 改变时刻和变化程度。 关键词：激光诱导击穿光谱；在线；半定量分析；钢液 中图分类号：0433．5 4 TN247 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：510．8040 On·-line semi·-quantitative analysis of molten steel composition using laser-induced breakdown spectroscopy Sun Lanxiang，Yu Haibin，Cong Zhibo，Xin Yong (Key Laboratory ofIndustrial lnformatics，Shenyang Institute ofAutomation， Chinese Academy ofSciences，Shenyang 110016，China) Abstract：A set of equipment for on—line measurement of molten steel composition is developed based on laser-in— duced breakdown spectroscopy(LIBS)．The equipment can semi—quantify the elements of Cr，Ni，Si and Mn in molten steel online．In the experiment．solid steel iS melted in a median frequency induction furnace and the concen． trations of the elements are adiusted through adding raw materials．Calibration curves are built based on the estimated element concentration and different calibration curves are compared with each other．Results show that through opti． mizing the characteristic lines．the correlation coefficients of the calibration curves are above 0．947 6，the relative standard deviations are lower than 7．43％ ．and the average weight errors are lower than 0．058％．In the on．1ine measu