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一种基于激光诱导技术的煤质在线C模型检测方法 

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申请/专利权人:国能山西河曲发电有限公司;南京国电环保科技有限公司;南京南环自动化技术有限公司

摘要:本发明公开了一种基于激光诱导技术的煤质在线C模型检测方法,涉及煤质检测技术领域,用脉冲激光器发射出激光束,使得激光束透过聚光透镜进行聚焦,在煤炭样品上形成激光光斑,激光光斑烧蚀煤炭样品,形成等离子体,根据光谱仪输出的数据和光谱图分析C的特征谱线的强度,计算出煤炭样品在激光光斑区域内C元素的含量,耐热传送带每传送3cm,激光光斑对煤炭样品进行一次烧蚀,通过聚光透镜调节策略自动调节聚光透镜焦距,使得每次在煤炭样品上形成的光斑大小相等,根据煤炭样品中C元素的含量构建C模型,通过调节透镜的焦距,使得激光束在样品表面形成的光斑面积大小相等,从而使得烧蚀样品的面积相同,减少对光谱仪的分析结果的影响。

主权项:1.一种基于激光诱导技术的煤质在线C模型检测方法,其特征在于:其具体步骤如下:步骤一:将煤炭样品放在耐热传送带上,将煤炭样品表面进行坐标系的划分,对应坐标系将煤炭样品表面的几何中心设为原点,与运行方向平行的方向设为x轴,与运行方向垂直的方向设为y轴,工作人员手动设定传送带的运行速度为0.5cms;步骤二:打开光谱仪,进行调试,确保仪器正常工作;步骤三:按下耐热传送带的启动按钮,传送3cm后耐热传送带停止传送,用脉冲激光器发射出激光束,使得激光束透过聚光透镜进行聚焦,在煤炭样品上形成激光光斑;步骤四:煤炭样品上的激光光斑烧蚀煤炭样品,形成等离子体并发光辐射,等离子体中被激发的粒子从高能级向低能级跃迁,并发射出特征谱线;步骤五:用光谱仪采集等离子体发射出的特征谱线,得到煤炭样品的光谱图,根据光谱仪输出的数据和光谱图分析C的特征谱线的强度,计算出煤炭样品在激光光斑区域内C元素的含量;步骤六:按下耐热传送带的启动按钮,耐热传送带进行传送,耐热传送带每传送3cm,激光光斑对煤炭样品进行一次烧蚀,通过聚光透镜调节策略自动调节聚光透镜焦距,使得每次在煤炭样品上形成的光斑大小相等,重复步骤三至步骤五所述操作;所述聚光透镜调节策略为:步骤601:测量发射出的激光束的直径D、激光束第一次在煤炭样品上形成的光斑直径d、第一次检测时聚光透镜中心到样品的距离v0和第一次检测时的反射距离u0;步骤602:测量耐热传送带移动3cm后,聚光透镜中心到样品的距离v;步骤603:根据步骤601和步骤602中测量出的数据计算出需要叠加的透镜的焦距;步骤604:根据计算出的透镜的焦距选择相应的透镜,与聚光透镜叠加;其中,步骤603中所述计算出需要叠加的透镜的焦距的具体步骤如下:步骤6031:计算出聚光透镜的焦距:由于所以聚光透镜的焦距为:其中v0为第一次检测时聚光透镜中心到样品的距离,u0为第一次检测时的反射距离;步骤6032:计算出叠加后组合透镜的焦距为:其中D为发射出的激光束的直径,v为传送带移动后聚光透镜中心到样品的距离;步骤6033:计算出需要叠加的透镜的焦距为由于则需要叠加的透镜的焦距为:其中D为发射出的激光束的直径,d为激光束第一次在煤炭样品上形成的光斑直径,v0为第一次检测时聚光透镜中心到样品的距离,u0为第一次检测时的反射距离,v为传送带移动后聚光透镜中心到样品的距离;步骤七:根据煤炭样品中C元素的含量构建C模型,对C模型进行检测。

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权利要求:

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