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全元素快速定量檢測方法及綠色技術(shù)，實現(xiàn)在線實時檢測的需求。 一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 1、研發(fā)背景 在食品、藥品、冶金、煤炭、化工等各行業(yè)的工業(yè)現(xiàn)場特定工業(yè)步驟上需要原料在線全元素監(jiān)測設(shè)備，以保證生產(chǎn)質(zhì)量，因此，都需要快速獲取其成分及元素信息的在線檢測系統(tǒng)，用以實現(xiàn)在線原料配比、工業(yè)品判別、質(zhì)量評價等過程管控，實現(xiàn)無人值守的智能化生產(chǎn)制造，節(jié)能增效，現(xiàn)在基本采用傳統(tǒng)的靠經(jīng)驗、抽檢、人為調(diào)配方式，難以精確生產(chǎn)、人為因素影響大、品質(zhì)難于保障。離線的全元素分析方法有氣相色譜法、液相色譜法、質(zhì)譜法等工序復(fù)雜，耗時長，無法實時指導(dǎo)在線生產(chǎn)。因此，不能滿足智能工廠和數(shù)字工廠對現(xiàn)場工藝的實時調(diào)控與質(zhì)量監(jiān)測等升級換代的需求，如智慧電廠對煤炭在線檢測和實時自動配煤的需求、藥廠對于藥品質(zhì)量的實時監(jiān)測和管控、食品安全方面農(nóng)殘等有害物質(zhì)的快速評測等。一直缺少相關(guān)全元素快速定量檢測方法及綠色技術(shù)，難以實現(xiàn)在線實時檢測的需求。 針對不同行業(yè)的不同產(chǎn)品所涉及多種不同元素，特別是輕元素（Z<11）的快速實時定量檢測需求，本前沿技術(shù)依托脈沖激光誘導(dǎo)原子發(fā)射光譜的綠色技術(shù)，解決全元素快速檢測的技術(shù)問題，開發(fā)快速全元素定量檢測智能光譜技術(shù)，從而解決智能制造領(lǐng)域的關(guān)鍵傳感器環(huán)節(jié)的產(chǎn)品需求，將在食品、藥品、煤炭、土壤、冶金等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用，填補(bǔ)相關(guān)傳感器缺失的技術(shù)空白。 2、解決主要問題 瞄準(zhǔn)國家智能制造快速全元素檢測技術(shù)空白，針對煤電企業(yè)十三五規(guī)劃節(jié)煤降耗重大需求，注重理工結(jié)合，基于微區(qū)增強(qiáng)光譜理論及技術(shù)研制開發(fā)了在線煤質(zhì)分析儀。利用大介電常數(shù)限域理論及放電增強(qiáng)光譜技術(shù)部分抑制了基體效應(yīng)的影響【OE，2017；OE，2018】，光譜強(qiáng)度增加近10倍，光譜穩(wěn)定度提高了57%，實現(xiàn)了高精度光譜測量，解決了煤質(zhì)檢測準(zhǔn)確性低、穩(wěn)定性差的問題，進(jìn)而完成了高穩(wěn)定性全元素快速檢測光譜系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用【JAAS，2020】，建立了產(chǎn)業(yè)化基地。該系統(tǒng)可完成C、H、N、S在內(nèi)的50余種元素高精度快速定量分析，并給出煤熱值、灰分、揮發(fā)分、水分四大指標(biāo)。 3、創(chuàng)新性 技術(shù)創(chuàng)新：利用大介電常數(shù)限域理論及放電增強(qiáng)光譜技術(shù)部分抑制了基體效應(yīng)的影響【OE，2017；OE，2018】，光譜強(qiáng)度增加近10倍，光譜穩(wěn)定度提高了57%，實現(xiàn)了高精度光譜測量，解決了煤質(zhì)檢測準(zhǔn)確性低、穩(wěn)定性差的問題。 算法創(chuàng)新：依托智能算法，實現(xiàn)了六個月以上的穩(wěn)定監(jiān)測，有效的抑制了環(huán)境導(dǎo)致的信號變化。 技術(shù)先進(jìn)性：突破了激光激發(fā)穩(wěn)定性，算法魯棒性等重要問題，目前是目前市場上唯一可選的依托激光光譜技術(shù)的煤質(zhì)在線檢測設(shè)備，是全國第一臺安裝在電廠的在線激光煤質(zhì)監(jiān)測設(shè)備；是唯一已經(jīng)在工業(yè)化現(xiàn)場工作超過6年的工業(yè)化系統(tǒng)；唯一的算法穩(wěn)定性超過半年的工業(yè)化設(shè)備。 4、推廣應(yīng)用價值為該行業(yè)提供了綠色煤質(zhì)在線檢測解決方案，先后在華電國際集團(tuán)鄒縣、章丘等電廠裝機(jī)七套，打通煤電企業(yè)燃燒控制最后一個技術(shù)環(huán)節(jié)，每個機(jī)組可年均節(jié)能百萬元，總計節(jié)能千萬余元，并大大降低了元素檢測不當(dāng)導(dǎo)致的鍋爐事故率，將改變煤電行業(yè)的粗獷式運行方式。該系統(tǒng)還將在海關(guān)、土壤、醫(yī)藥等民用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用，服務(wù)于“中國制造2025”的國家戰(zhàn)略。

由李同合副教授主持的、一種具有國內(nèi)先進(jìn)水平的、用于測量記錄電機(jī)啟動過程中的瞬時電流電壓波形、以便分析評估電機(jī)啟動特性的測試分析系統(tǒng)（MST2000），近日由西安交通大學(xué)和廣東嶺澳核電有限公司合作完成。該系統(tǒng)由電流傳感器、電壓傳感器、電流電壓轉(zhuǎn)換箱、計算機(jī)（筆記本電腦）和測試分析程序等組成，適應(yīng)于Windows95/98操作系統(tǒng)，中英文可選。測試結(jié)果包括：啟

掌握了基于有限元仿真模型的狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)，利用傳感器測量信息實時修整有限元模型參數(shù)使其能夠真實反映機(jī)床狀態(tài)的目標(biāo)，從而獲得信息量大且準(zhǔn)確的監(jiān)控信息。該技術(shù)已用于秦川機(jī)床集團(tuán)齒輪磨削主軸熱誤差的監(jiān)測以及滾珠絲桿狀態(tài)監(jiān)測之中。

開發(fā)了基于運行模態(tài)分析(OMA)的機(jī)床動態(tài)性能測試與分析技術(shù)，其技術(shù)特點為無需人工激勵，通過借助環(huán)境振動如地基振動作為激勵、機(jī)床運行產(chǎn)生的振動即可滿足采集要求。采集信號只涉及輸出響應(yīng)信號，無需激勵信號，且不存在錘擊法中捶擊所得數(shù)據(jù)不滿足要求的情況，操作簡單。

圓筒拉深是拉深工藝中應(yīng)用最多的一種。最佳拉深工藝要求以最少的拉深次數(shù)在不起皺 和不破裂的前提下成形合格零件。目前國內(nèi)各種沖壓手冊沿用前蘇聯(lián)羅氏手冊中給出的低碳 鋼板材在圓角凹模拉深時無壓邊圈和有壓邊圈情況下的多次拉深極限數(shù)據(jù)，不僅材料少，而 且沒有考慮工件和模具幾何參數(shù)、壓邊力以及潤滑條件等因素，參考價值有限。而圓錐凹模 拉深極限數(shù)據(jù)尚無可參考資料。 本軟件是 2008 年度江蘇省機(jī)械工業(yè)科技進(jìn)步一等獎項目《板料成形壓縮失穩(wěn)預(yù)測與控 制》的主要成果。該軟件依據(jù)項目提出的拉深危險斷面最大承載通式和新的塑性彎曲能量方20 程以及變形區(qū)應(yīng)力應(yīng)變分析，編制了如下程序： （1）無壓邊圓角凹模拉深皺曲極限預(yù)測程序 （2）無壓邊錐模拉深皺曲極限預(yù)測程序 （3）有壓邊圓角凹模拉深最小防皺壓邊力預(yù)測程序 （4）有壓邊圓角凹模拉深破裂極限預(yù)測程序 （5）有壓邊圓角凹模再次拉深破裂極限預(yù)測程序 （6）有壓邊錐模再次拉深破裂極限預(yù)測程序 該軟件適用于所有拉深板材，不受工件和模具幾何參數(shù)以及工藝條件限制，只要輸入工 件材料及幾何參數(shù)、模具參數(shù)、工藝條件，即可準(zhǔn)確地預(yù)測各種拉深條件下的起皺與破裂極 限和最小防皺壓邊力。是模具工程師的得力分析軟件。 軟件采用 FORTAN77 語言編制，在普通微機(jī)上即可運行。 

常規(guī)邊坡穩(wěn)定分析軟件主要是在原有程序的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)，完善前后處理功能，以實用為主。在程序界面、數(shù)據(jù)輸入方式、輸入量和結(jié)果輸出等方面要超過現(xiàn)有軟件。 有限元邊坡穩(wěn)定分析軟件的工程技術(shù)內(nèi)核具有國內(nèi)領(lǐng)先和國際先進(jìn)水平。

1、流體分析人員； 2、機(jī)械振動、抗震計算分析人員； 3、電力系統(tǒng)專業(yè)人員； 4、材料研究性人員； 5、計算機(jī)專業(yè)人員。

DHF多元素快速分析儀可同步測量6種元素、數(shù)據(jù)自動處理，可以準(zhǔn)確、快速定量分析二十多種元素的含量，適用于陶瓷、耐火材料、水泥、玻璃等硅酸鹽行業(yè)和鎢、鉬、鎳、鈷、銅等有色金屬及冶煉行業(yè)的定量分析。

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