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高精度煤质成分快速定量分析LIBS系统研究: 2024年; 煤质成分的快速、高精度定量分析是工厂对能源高效利用的重要环节。本文通过利用搭建的激光诱导击穿技术煤质快速分析仪,对所采集煤样工业特性固定碳(FixC),灰分(Ash),干燥无灰基的挥发分(Vdaf),热值(Q)进行了定量测量,并对测得的数据与实验室人工测量数据进行对比分析,检验得出该方法在煤质分析方面准确快速。通过对设备稳定性和动态精密度的测试,结果表明了快速煤质分析仪具有较高的稳定性,满足国标规定值。在预测灰分值分布跨度为5%~60%的煤样时,通过增加样品量,增加模型中对大灰分煤样的预测权重,实现预测均方根误差RMSEP<1%的预测精度,挥发分和全硫的RMSEP<1%,热值的RMSEP<0.18 MJ/kg。预测结果均达到工业分析要求,可以满足工业现场的应用需求,具有应用于煤质在线检测方面的广阔前景。; 刘树林王猛李安张颖刘晓东刘瑞斌; 关键词：激光诱导击穿光谱稳定性

新型便携式激光诱导击穿光谱系统综述被引量：14: 2017年; 本文主要综述了国内外便携式激光诱导击穿光谱(LIBS)系统的研究进展和应用情况。目前该系统主要针对金属元素进行检测,对非金属等轻元素的定量分析需要较大能量的激光激发,但受限于激光器和光谱仪等组件体积的影响,研发便携式、高精度LIBS系统有较高难度。本文针对全元素检测便携设备的研发,利用限域和高压放电脉冲得到了增强的LIBS信号,降低了激光能量,从物理机理上给出了便携式LIBS设备研发的新方向。; 李安邵秋峰刘瑞斌; 关键词：激光诱导击穿光谱等离子体光谱分析

基于LIBS光谱实现燃煤企业碳排放量高精度快速预测: 2024年; 准确预测煤炭的碳排放数据是实现中国“双碳”目标的重要基础。在煤炭入炉前完成碳排放量数据和煤质指标的精确、快速预测,将转变目前“先排放,后检测”的碳排放数据计算方式,对落实“双碳”战略意义重大。以煤炭碳含量和煤质指标的精准预评估为研究目标,通过自行搭建激光诱导击穿光谱(Laser Induced Breakdown Spectroscopy,LIBS)系统和LIBS光谱统计分析,利用主成分分析-偏最小二乘(PCA-PLS)结合小样本算法对训练集进行回归训练,建立了一种煤炭的碳排放预测模型,并通过在新疆A电厂和山东B电厂中的实际应用,证明了LIBS系统在煤质指标分析中的可靠性。结果表明:所提出的预测方法与传统方法相比绝对误差最大为0.0256 t,表现出较好的碳排放预测能力。所提方法可以用于燃煤企业碳排放量的精准预测,为实现煤炭碳排放和煤质指标的预评估提供了一种较为高效的技术解决路径。; 王猛刘树林刘晓东孙浩瀚张颖李安刘瑞斌; 关键词：碳排放

基于激光诱导击穿光谱的矿石中铁含量的高准确度定量分析被引量：13: 2021年; 基于激光诱导击穿光谱(LIBS)对铁矿石、锰矿石和铬矿石中的Fe元素进行定量分析。由于矿石成分复杂,采取一系列的光谱预处理来降低由激光能量波动及样品不稳定烧蚀所造成的光谱波动。本文将分类和定量分析方法结合,首先通过支持向量机对光谱进行分类以避免不同类矿石间的基体效应。然后通过相关性变量筛选偏最小二乘回归分析(R-PLS)改进算法进行分析,发现三类矿石的预测集方均根误差分别降至0.975%、0.418%、0.123%,平均相对误差分别降至1.46%、6.72%和1.09%。实验结果表明,矿石分类后再进行相关性变量筛选偏最小二乘回归分析的方法可以有效提升预测准确度,为矿石成分在线检测的应用提供了可靠依据。; 邱苏玲李安王宪双孔德男马骁何雅格殷允嵩柳宇飞石丽洁刘瑞斌; 关键词：光谱学激光诱导击穿光谱矿石偏最小二乘回归

小样本量复合肥中氮磷钾高精度预测光谱方法被引量：2: 2021年; 采用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对复合肥样品中氮(N)、磷(P)和钾(K)等营养元素进行定量分析。实验中一共选取20个样品,由于样品量较少,为了提高预测精度,采取一种新的数据提取方式来建立训练集和预测集。利用PLS结合主成分分析(PCA)为训练集的光谱数据建立定标模型,定标过程中选取12个主成分。N、P、K三种元素定标模型的决定系数分别为0.99、0.98、0.99;20个样品中N、P、K元素含量(质量分数,下同)预测的平均相对误差分别为2.33%、0.70%、3.00%。之后对定标模型的鲁棒性进行检验,其中N、P的平均相对误差大多维持在12%以下。采用基于统计学原理的数据抽取方式扩充样本光谱数据后,与未扩充时相比,被测元素含量的平均相对误差降幅均在10%以上。实验结果表明,当样本数量较少时,利用所提的数据提取方法结合PLS定量分析可以提高检测的准确度,实现复合肥样品中N、P、K等营养元素的快速检测。; 马骁李安王宪双孔德男邱苏玲何雅格殷允嵩柳宇飞刘瑞斌; 关键词：光谱学激光诱导击穿光谱复合肥偏最小二乘法

激光诱导击穿光谱增强机制及技术研究进展被引量：9: 2017年; 激光诱导击穿光谱技术是一种新的材料识别及定量分析技术。但是光谱的重复性低限制其由定性分析向定量分析的发展。因此提高激光诱导等离子光谱信号信噪比及等离子体的空间稳定性对于提高光谱信号的可重复性、降低基体效应等不利因素影响有着积极的作用。同时光谱信号信噪比的增强可降低对激光器输出能量的要求,有效降低了激光诱导击穿光谱集成系统的成本,有利于此技术向更多领域拓展。本文对实验中采用的双脉冲或多脉冲增强,放电脉冲再激发,空间限域,磁场束缚和微波辅助增强四大类方法加以总结及概括。在此基础上深入探讨光谱增强的物理机制,从而为进一步提高光谱信号稳定性及定量化分析的精确度提供有力的理论支持。; 李安王亮伟郭帅刘瑞斌; 关键词：激光诱导击穿光谱等离子体信号增强检出限

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李安