[發明專利]測定煤灰含碳量的方法及裝置

有效

• 申請號: 201210198332.6
• 申請日: 2012-06-16
• 公開（公告）號: CN102680436A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 張雷;胡志裕;尹王保;馬維光;董磊;賈鎖堂
• 申請（專利權）人: 山西大學
• 主分類號: G01N21/63
• 分類號: G01N21/63
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

1.一種測定煤灰含碳量的方法，其特征在于，包括以下步驟：（a）對采集到的煤灰樣品中各元素的原子發射譜線進行強度計算，計算時采用譜峰面積的積分強度來表示原子發射譜線的強度；（b）采用下述公式求解原子發射譜線中碳元素的247.86nm的強度I_C，所述公式為I_C=I_C+Fe1－dI_Fe2，式中I_C+Fe1表示C247.86nm譜線和Fe247.98nm譜線的總積分強度，I_Fe2表示Fe248.33nm譜線的積分強度；系數d為鐵的247.98nm和248.33nm的譜線強度比，可通過純鐵的原子發射譜線計算得出；（c）結合內標法和二階多元非線性回歸模型建立定標方程；內標法是用于對樣品中微量元素進行精確測量的一種方法，首先選擇樣品中的主量元素為參考元素，并用微量元素的原子發射譜線強度除以參考元素的原子發射譜線強度，然后用計算得到的比值與微量元素的實際含量進行定標；考慮到煤灰中Si元素濃度高且含量較為穩定，因此將Si元素的原子發射譜線的強度作為參考元素；元素對碳元素原子發射譜線的干擾因子以及碳元素對自身原子發射譜線的影響因子均寫為二階多元非線性回歸展開形式????????????????????????????????????????????????，i代表煤灰中除去Si元素外對碳元素的原子發射譜線有影響且影響無法忽略的各個元素以及C元素；?I_i代表煤灰中i元素的原子發射譜線的積分強度值；a_i、b_i，c_i分別為煤灰中元素i的零階、一階、二階回歸系數；綜合二階多元非線性回歸模型和內標法，建立C含量的定標方程為，式中比值I_i/I_Si為元素i的原子發射譜線相對強度；n代表共有n個元素對C元素的原子發射譜線有影響且影響無法忽略；所述定標方程中的a_i、b_i，c_i?是通過下述方法確定的：預先選定至少3n個各成分已知的煤灰標準樣品，并對其中各元素的原子發射譜線強度進行測定，按照定標方程列出3n個等式，每個標準樣品對應一個等式；式中比值I_i/I_Si和C_c的值已知，在3n個等式的基礎上通過多元非線性回歸方法確定出?a_i、b_i，c_i的值；（d）根據a_i、b_i，c_i已確定的定標方程，結合待測煤灰樣品原子發射譜線的測量結果就可以得到待測煤灰樣品中碳元素的含量。

2.一種測定煤灰含碳量的裝置，該裝置用于實現如權利要求1所述的測量煤灰含碳量的方法；包括第一激光器（16），第一激光器（16）包括激光頭和與激光頭相連接的激光電源；第一激光器（16）出射光路上順次設有聚焦透鏡（13）和樣品臺（11），樣品臺（11）旁設有一個微型聚焦系統（12），微型聚焦系統（12）通過光纖連接有光譜儀（14），光譜儀（14）連接有計算機（15）；所述微型聚焦系統（12）與光譜儀（14）的信號輸入端相連接；光譜儀（14）的信號輸出端與計算機（15）相連接；其特征在于計算機在相應軟件的支持下，采用所述的測定煤灰含碳量的方法對所采集到的原子發射譜線進行分析，并將分析結果顯示出來。