復(fù)合肥成分的快速、原位檢測對化肥生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)過程控制、產(chǎn)品質(zhì)量控制具有重要的意義。與傳統(tǒng)復(fù)合肥成分檢測方法相比,激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)具有檢測速度快、可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)現(xiàn)場多元素同時(shí)檢測、簡單的樣品制備等優(yōu)點(diǎn),因而非常適用于復(fù)合肥成分的快速、現(xiàn)場檢測。由于激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)受到復(fù)合肥樣品的基體效應(yīng)、磷元素譜線較弱、現(xiàn)場檢測環(huán)境、無法精確定量等問題的影響,為了實(shí)現(xiàn)該技術(shù)在復(fù)合肥生產(chǎn)過程的現(xiàn)場檢測應(yīng)用,本論文針對復(fù)合肥成分激光誘導(dǎo)擊穿光譜檢測系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化、樣品特性、環(huán)境參數(shù)影響以及不同定量分析方法的實(shí)際應(yīng)用開展了如下研究工作:(1)針對復(fù)合肥成分選取了氮磷鉀元素的分析線分別為746.8nm、214.9nm、769.9nm。開展了復(fù)合肥成分的時(shí)間和空間演化特性研究。針對復(fù)合肥成分中不同元素的延遲特性,確定多元素同時(shí)檢測的延遲時(shí)間1.28 μ s,積分時(shí)間1.05ms;開展了復(fù)合肥成分的等離子體收集角度和探測高度對復(fù)合肥光譜特性的影響研究,確定最佳的等離子體收集角度為與水平方向呈30°,探測高度為距離復(fù)合肥樣品表面2mm處。(2)研究了激光器參數(shù)對復(fù)合肥成分等離子體信號的影響,主要包括激光能量...

【文章頁數(shù)】：119 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 復(fù)合肥在線檢測的重要性
    1.2 復(fù)合肥成分檢測技術(shù)
    1.3 激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)對復(fù)合肥檢測的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的研究內(nèi)容和方法
第二章 激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)原理
    2.1. 激光誘導(dǎo)等離子體的形成機(jī)理
        2.1.1 激光等離子體的形成
        2.1.2 局部熱平衡
        2.1.3 輻射機(jī)制
    2.2 激光誘導(dǎo)擊穿光譜定性分析
    2.3 激光誘導(dǎo)擊穿光譜定量分析方法
        2.3.1 直接定標(biāo)法
        2.3.2 內(nèi)標(biāo)法
        2.3.3 自由定標(biāo)模型
        2.3.4 多元非線性回歸方法
        2.3.5 支持向量機(jī)回歸方法
    2.4 本章小結(jié)
第三章 激光誘導(dǎo)復(fù)合肥等離子體光譜特性研究
    3.1 復(fù)合肥實(shí)驗(yàn)測量系統(tǒng)
    3.2 激光誘導(dǎo)復(fù)合肥的典型發(fā)射光譜與分析譜線選取
        3.2.1 復(fù)合肥激光等離子體典型發(fā)射光譜
        3.2.2 復(fù)合肥中氮磷鉀元素特征譜線選取
    3.3 復(fù)合肥激光等離子體時(shí)間與空間演化特性
        3.3.1 氮磷鉀元素特征譜線時(shí)間衰減特性
        3.3.2 復(fù)合肥激光等離子體空間分布特性
    3.4 復(fù)合肥激光等離子體溫度和電子密度研究
        3.4.1 激光等離子體溫度計(jì)算方法
        3.4.2 等離子體溫度實(shí)驗(yàn)分析
        3.4.3 等離子體電子密度計(jì)算方法
        3.4.4 等離子體電子密度實(shí)驗(yàn)分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 激光誘導(dǎo)復(fù)合肥等離子體光譜影響因素研究
    4.1 激光器參數(shù)對復(fù)合肥等離子體特性的影響
        4.1.1 激光器重復(fù)頻率
        4.1.2 激光器脈沖能量
        4.1.3 激光聚焦焦點(diǎn)位置
    4.2 復(fù)合肥特性對激光等離子體特性影響
        4.2.1 復(fù)合肥顆粒大小
        4.2.2 復(fù)合肥疏松度
    4.3 環(huán)境氣體對復(fù)合肥激光等離子體特性的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 復(fù)合肥成分定量測量與實(shí)驗(yàn)分析
    5.1 定標(biāo)曲線法與元素檢測限
    5.2 基于內(nèi)標(biāo)法的定量分析
    5.3 基于多元非線性回歸的定量分析
    5.4 實(shí)驗(yàn)誤差分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 基于支持向量機(jī)模型的復(fù)合肥成分定量分析
    6.1 復(fù)合肥光譜特征向量的選取
    6.2 復(fù)合肥樣品劃分與歸一化
    6.3 SVR模型與參數(shù)尋優(yōu)過程
    6.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    6.5 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
附圖(附表、附錄)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間研究成果



本文編號：3788380