libs结合自由定标法对钢液中多元素成分定量分析

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1、LIBS结合自由定标法对钢液中多元素成分定量分析华北理工大学电气工程学院摘要：应用激光诱导击穿光谱技术定性分析钢液屮多元素的成分，并且结合自由定标法定量分析各元素的含量。为使检测结果更准确，加入一个平而镜反射装置，来减小自吸收现象。采集标准钢液样品中各元素的光谱，提取光谱强度，结合自由定标法建立样品中各元素的波尔兹曼平面，通过计算得到样品中各元素的含量，其中Mn元素的含量相对误差为22.178%,Fe元素含量相对误差为2.900%。实验表明实验值可以表征样品值，LIBS结合自由定标法可以对钢液屮多元素成分进行定量分析。关键

2、词：激光诱导击穿光谱技术;钢液成分;自由定标法;定量分析;作者简介：马翠红（I960-）女，教授，主要从事复杂工业系统的建模与控制方面的研究。E-mail:3152431345@qq.com作者简介：王汉炳（1990-）男，研究生，主要从事检测技术与智能装置方面的研究。E-mail:519864456@qq.com收稿日期：2017-05-11基金：国家自然科学基金资助课题（61271402）Compositionquantitativeanalysisofmultipieelementsinliquidsteelbase

3、donLIBSCombinedwithcalibration一freemethodMACuihongWANGHanbingCollegeofElectricalEngineering,NorthChinaUniversityofScienceandTechnology;Abstract：ApplytheLIBStechnologytoqualitativelyanalysisthecomponentsofmultielementsinmoltensteel,andqualitativelyanalysistheconten

4、tsofeachelementcompositioncombinedwithcalibration-freemethod.Inordertomakethedetectionresultsmoreaccurate,aplanemirrorreflectiondeviceisaddedtoreducetheself-absorptionphonomcnon.Collectthespectrumofeachelementsinstandardliquidsteelsamples,extractspectralintensity,

5、combinedwithcalibration-freemethodtoestablishBoltzmannplanesofeachsampleelements.Thecontentsofeachsampleelementareobtainedbycalculation,therelativeerroroftheMnclementcontentis22.178%,theFcclementis2.900%.Experimentsshowthattheexperimentalvaluecanrepresentthesample

6、,theLIBSwithcalibration-freecanmakequantitativeanalysisofthecompositioninmoltensteel.Keyword：laser-induccdbreokdownspectroscopy;liquidsteelcomposition;calibration-freemethod;quantitytiveanalysis;Received：2017-05-11随着科技水平的不断发展，对钢材的性能的要求也不断提高。钢液成分的实时检测是钢材生产过程中保证钢材样式

7、品种的有效基础，钢液中各元素的含量多少对钢材的机械性能起着决定性作用UL钢液成分检测是在复杂且高温的环境下进行的⑵，传统钢液分析法有化学湿法分析法宜，火花光电直读光谱分析法Ill,X射线荧光光谱分析法固等，其分析过程复杂且存在着很多因素的影响，需要用取样器取样，冷却，打磨处理再进行检测。而激光诱导击穿光谱分析技术⑹(LaserInducedBreakdownSpectroscopy,简称LIBS)选用激光作为诱发岳的能量来源in,无需样品预处理，实时在线迅速检测，多元素同时测量£81，样品损失小灵敏度高等特点，在冶金领域得

8、到广泛应用鱼1。陈金忠［10］等通过激光诱导光谱技术测定钢样品屮元素Mn和Ni,实验减小了自吸收现象但运用内标定量分析法空操作较为麻烦，检测成本高。王琦［12］等人应用LIBS对钢中Mn和Cr元素进行定量分析，分析时需要选定一条定标线，过程繁琐。应用激光诱导击穿光谱技术结合自由定标法来定量分析钢液中所含