一种基于LIBS技术的热镀锌液成分检测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于LIBS技术的热镀锌液成分检测方法及系统，属于热镀锌液成分检测方法及设备技术领域。本发明专利技术的技术方案是：建立高精度定标模型，将带有扒渣帽的探测管插入锌液至规定的深度，开始测量，实时收集热镀锌光谱信号，采集到的热镀锌光谱信号经高精度定标模型研判，实时显示锌液中各元素含量及液位。本发明专利技术的有益效果是：通过采用基于大数据挖掘技术的机器学习算法，建立高精度定标模型适应性更高；实时监测现场热镀锌液光谱信息动态获取锌液成分及时调整，对实现冶炼过程关键元素实时监控跟踪、过程工艺改进和智慧工厂建设具有重要意义。有重要意义。有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种基于LIBS技术的热镀锌液成分检测方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种基于LIBS技术的热镀锌液成分检测方法及系统，属于热镀锌液成分检测方法及设备


技术介绍

[0002]热浸镀锌作为一种表面处理技术已经成为钢铁材料防腐蚀的最有效方法之一，它是将表面经清洗、退火后的带钢浸于熔融的锌液中，通过铁锌间的反应和扩散，带钢表面被镀覆上附着性良好的锌合金镀层。
[0003]锌锅作业是整个镀锌工艺的核心部分，锌锅用来储存锌液并完成锌层涂镀，随着高效化生产工作的不断推进，以及后续双锅切换上线，锌锅作业对于镀层表面质量的影响越来越大。镀锌线的锌液元素检测往往采用（1）离线电感耦合等离子体
‑
发射光谱法，刮渣板刮渣
→
样勺取Zn液后凝固
→
取屑样
→
酸溶解
→
ICP检化验成分，繁琐的取样、制样、化验过程，时间滞后；（2）在线电位差法，只能检测Al元素，对Zn液中其余元素无法实现实时检测。近年来随着汽车、家电等行业对于锌铝镁产品的需求增多，锌铝镁产品本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于LIBS技术的热镀锌液成分检测方法，其特征在于包含以下步骤：步骤S1，建立高精度定标模型；步骤S2，打开电控柜主电源进行供电，自动开启自主知识产权的LIBS热镀锌软件；步骤S3，完成仪器初始化，系统设定硬件参数；确保氩气瓶打开，重点监控剩余氩气工作时间和氩气压力；剩余氩气工作时间确保工作中氩气充裕，氩气压力确保探测管浸入锌液某一设置的深度，判断热镀锌液液位信息，同时持续进入探测管的氩气流可以防止热镀锌液进入探测管，损坏探测头；步骤S4，将带有扒渣帽的探测管插入锌液至规定的深度；步骤S5，开始测量，通过探测管和探测头实时收集热镀锌光谱信号，转化成电信号而被电控柜采集；步骤S6，采集到的热镀锌光谱信号经高精度定标模型研判，实时显示锌液中各元素含量及液位。2.根据权利要求1所述的一种基于LIBS技术的热镀锌液成分检测方法，其特征在于：所述步骤S1中，建立高精度定标模型包含以下步骤：将不同梯度成分的Zn合金标准样品送往化学实验室ICP进行各元素含量标定，偏差小于阈值则作为含量真值，偏差较大，继续对比实验，确定各元素含量真值；采集多个Zn合金锭标准样品光谱数据与现场热镀锌锌液光谱数据；对所述Zn合金标准样品光谱数据及现场热镀锌锌液光谱数据进行预处理，获得锌液各元素的光谱分析线；提取标准样品光谱数据中各元素高维度光谱分析线的多条特征元素谱线作为模型输入，通过优化算法去除对结果决定性较小的谱线，整体作为光谱特征量；对所述光谱特征量进行归一化处理，采用机器学习方法，建立各元素多元光谱分析定标模型。3.根据权利要求2所述的一种基于LIBS技术的热镀锌液成分检测方法统，其特征在于：所述对光谱数据进行预处理，获得各元素的光谱分析线，包括：对获取的光谱数据进行有效谱图筛选，根据LIBS光谱呈正态分布的特点，采用依据拉依达准则筛选数据，进行kσ校验，对在线光谱数据中的谱图进行有效筛选，剔除异常谱线，循环验证并每次删除不满足校验标准的谱线中偏差最大的一条，直至所有谱线满足验证条件或者谱线数量少于原始谱线数量的一半；对剩余有效谱图进行平均获得平均谱图；对平均谱图进行基线校正，获得基线平整谱图，作为各元素的光谱分析线。4.根据权利要求2所述的一种基于LIBS技术的热镀锌液成分检测方法，其特征在于：所述提取光谱特征量包括选择各元素多条特征谱线所在的一些波段的光谱数据。5.根据权利要求2所述的一种基于LIBS技术的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘艳丽，王玉箫，梁媛媛，安治国，石玉龙，孙晓冉，刘需，刘海峰，
申请(专利权)人：河钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：