關(guān)于召開(kāi) 2024 山西省煤炭學(xué)會(huì)煤礦智能化委員會(huì)年會(huì)暨千人智庫(kù)科創(chuàng)服務(wù)站工作會(huì)的通知

產(chǎn)品說(shuō)明

本產(chǎn)品是一款適合于煤礦、鐵礦、洗煤、火力發(fā)電、水泥、焦化等行業(yè)的光機(jī)電一體化煤質(zhì)檢測(cè)設(shè)備，用以取代低效、繁多的傳統(tǒng)化驗(yàn)儀器，且這種新的測(cè)試方法符合國(guó)標(biāo)要求，特別適用于煤炭生產(chǎn)、加工、銷售企業(yè)和質(zhì)檢等單位的煤質(zhì)快速和在線檢測(cè)，能夠方便、快速提供煤樣的工業(yè)分析指標(biāo)（包括灰分、揮發(fā)分、發(fā)熱量）以及元素含量測(cè)定（如 C、H、O、N、Si、Al、Fe、Ca、Mg、K、Na、Ti 等十多種元素）。較傳統(tǒng)設(shè)備它的分析速度可提高20倍以上、設(shè)備成本低至近一半及節(jié)省80%的人力測(cè)試成本、而且可多元素多指標(biāo)同時(shí)測(cè)量。

確定煤炭的物理化學(xué)屬性對(duì)于煤炭分級(jí)、加工、使用而言是非常重要的，激光誘導(dǎo)擊穿光譜檢測(cè)技術(shù)為煤炭行業(yè)的快速檢測(cè)提供了一種新的檢測(cè)手段。這種方法檢測(cè)速度快，整個(gè)過(guò)程在１－4分鐘即可完成。

LIBS 簡(jiǎn)介

LIBS 是 Laser-InducedBreakdown Spectroscopy (激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀)的簡(jiǎn)稱，該技術(shù)通過(guò)超短脈沖激光聚焦樣品表面形成等離子體，利用光譜儀對(duì)等離子體發(fā)射光譜進(jìn)行分析，以此來(lái)識(shí)別樣品中的元素組成成分，進(jìn)而可以進(jìn)行材料的識(shí)別、分類、定性以及定量分析。

自從 LIBS 技術(shù)問(wèn)世以來(lái)，該技術(shù)就被公認(rèn)為是一種前景廣闊的新技術(shù)，將為分析領(lǐng)域帶來(lái)眾多的創(chuàng)新應(yīng)用。LIBS 作為一種新的材料識(shí)別及定量分析技術(shù)，既可以用于實(shí)驗(yàn)室，也可以應(yīng)用于戶外、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)、生產(chǎn)工藝過(guò)程中，是目前為止被認(rèn)為唯一可以做在線分析的元素分析技術(shù)。正逐漸發(fā)展成為一種重要的元素分析方法，被稱為元素分析領(lǐng)域的未來(lái)新星。

產(chǎn)品介紹

該產(chǎn)品采用 LIBS(激光誘導(dǎo)擊穿光譜)物理技術(shù)，一次測(cè)量便可快速獲得多項(xiàng)煤質(zhì)指標(biāo)，包括灰分、揮發(fā)分、發(fā)熱量以及元素含量測(cè)定。檢測(cè)過(guò)程快速、安全、穩(wěn)定、準(zhǔn)確。

圖 1  LIBS 檢驗(yàn)原理

同時(shí)，該產(chǎn)品以后可以發(fā)展為全自動(dòng)在線檢測(cè)系統(tǒng)，只需要做好前端的自動(dòng)采樣制樣系統(tǒng)，并且做好 LIBS 激光分析儀的相應(yīng)樣品接口即可。

圖2 煤質(zhì)樣品的LIBS樣譜圖

主要特點(diǎn)

·快速直接分析，幾乎不需要樣品制備

·可以檢測(cè)幾乎所有元素

·可以同時(shí)分析多種元素

·基體形態(tài)多樣性 - 可以檢測(cè)幾乎所有固態(tài)樣品

適用范圍

廣泛適用于地質(zhì)、煤炭、冶金、制藥、環(huán)境、科研等不同領(lǐng)域的應(yīng)用。

工作環(huán)境

溫度：10-40℃

濕度：10-60%

潔凈度：10 萬(wàn)級(jí)實(shí)驗(yàn)室

系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

1、穩(wěn)定的激光器能量輸出。

2、穩(wěn)定的光路結(jié)構(gòu)。無(wú)需調(diào)整的鏡架完全固定，關(guān)鍵光學(xué)器件與激光器固定在同一個(gè)光學(xué)平板上，保證了相對(duì)位置的固定。

3、穩(wěn)定的樣品掃描。高精度與高穩(wěn)定性的平移臺(tái)，可在 XYZ 軸精確移動(dòng)。并且樣品臺(tái)設(shè)計(jì)有相應(yīng)突起可固定樣品金屬環(huán)，保證即使煤樣的量有變化，不需調(diào)整樣品臺(tái)高度即可始終保持煤餅表面處于激光焦平面內(nèi)。

4、除塵裝置。煤樣在被激光激發(fā)產(chǎn)生等離子體時(shí)，會(huì)產(chǎn)生粉塵漂浮在樣品室中。煤樣表面上方的影響較大，會(huì)由于吸收激光能量而導(dǎo)致最終等離子體光譜強(qiáng)度的變化。所以一定要有除塵裝置，并且考慮到長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)測(cè)試，吹氣體的方式在長(zhǎng)時(shí)間使用后會(huì)隨著樣品室內(nèi)粉塵濃度的增加而失效，所以最佳的方式是吸塵。并且考慮到吸塵裝置由于功率和結(jié)構(gòu)的要求普遍體積較大，難以內(nèi)置于分析儀機(jī)箱中，并且吸塵器的震動(dòng)較大，對(duì)分析儀機(jī)箱，尤其是光路的影響無(wú)法忽略，所以我們采用內(nèi)置吸塵管道并外接吸塵器的方式去除塵。

5、自動(dòng)調(diào)節(jié)鏡架。由于 LIBS 等離子熒光收集鏡頭位于樣品室內(nèi)，并且熒光收集鏡頭是最敏感以及最關(guān)鍵的地方，難以手動(dòng)調(diào)整。所以我們采用了可以遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)的高精度電控鏡架，配合激光聚焦光路調(diào)整。

6、樣品成像。不僅能夠提供實(shí)時(shí)檢測(cè)畫面，觀察樣品表面局部特征變化，還可在確定平移臺(tái)高度以及收集鏡頭角度時(shí)提供輔助。

產(chǎn)品特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)

1)     實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)都能用，不受環(huán)保部門限制；

2)     高靈敏度檢測(cè)--我們發(fā)明了雙光學(xué)開(kāi)關(guān)和噪聲頻譜帶寬壓縮技術(shù)，通過(guò)光開(kāi)關(guān)對(duì)脈沖信號(hào)光和背景光在時(shí)域上進(jìn)行分離；

3)     具有清潔保護(hù)功能的光學(xué)系統(tǒng)，能夠在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)期正常運(yùn)行；

4)     分析速度快，一個(gè)樣品 1-4 分鐘之內(nèi)即可完成所有測(cè)試項(xiàng)目，同時(shí)完成多元素測(cè)量；

5)     建立了煤的元素分析與工業(yè)分析指標(biāo)間的轉(zhuǎn)化模型，解決了工程實(shí)踐中的一致性問(wèn)題；

6)     設(shè)備無(wú)輻射、成本低及操作簡(jiǎn)易等特點(diǎn)，整個(gè)測(cè)試只要一名工作人員即可完成；

7)     實(shí)用性強(qiáng)，維護(hù)成本低；

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