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全元素快速定量檢測(cè)方法及綠色技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)檢測(cè)的需求。 一、項(xiàng)目分類(lèi) 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡(jiǎn)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(chǎng)特定工業(yè)步驟上需要原料在線全元素監(jiān)測(cè)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(cè)系統(tǒng)，用以實(shí)現(xiàn)在線原料配比、工業(yè)品判別、質(zhì)量評(píng)價(jià)等過(guò)程管控，實(shí)現(xiàn)無(wú)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(yàn)、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(shí)長(zhǎng)，無(wú)法實(shí)時(shí)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(duì)現(xiàn)場(chǎng)工藝的實(shí)時(shí)調(diào)控與質(zhì)量監(jiān)測(cè)等升級(jí)換代的需求，如智慧電廠對(duì)煤炭在線檢測(cè)和實(shí)時(shí)自動(dòng)配煤的需求、藥廠對(duì)于藥品質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管控、食品安全方面農(nóng)殘等有害物質(zhì)的快速評(píng)測(cè)等。一直缺少相關(guān)全元素快速定量檢測(cè)方法及綠色技術(shù)，難以實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)檢測(cè)的需求。 針對(duì)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(shí)時(shí)定量檢測(cè)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(cè)的技術(shù)問(wèn)題，開(kāi)發(fā)快速全元素定量檢測(cè)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(wèn)題 瞄準(zhǔn)國(guó)家智能制造快速全元素檢測(cè)技術(shù)空白，針對(duì)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(kāi)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(shí)現(xiàn)了高精度光譜測(cè)量，解決了煤質(zhì)檢測(cè)準(zhǔn)確性低、穩(wěn)定性差的問(wèn)題，進(jìn)而完成了高穩(wěn)定性全元素快速檢測(cè)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(shí)現(xiàn)了高精度光譜測(cè)量，解決了煤質(zhì)檢測(cè)準(zhǔn)確性低、穩(wěn)定性差的問(wèn)題。 算法創(chuàng)新：依托智能算法，實(shí)現(xiàn)了六個(gè)月以上的穩(wěn)定監(jiān)測(cè)，有效的抑制了環(huán)境導(dǎo)致的信號(hào)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(wèn)題，目前是目前市場(chǎng)上唯一可選的依托激光光譜技術(shù)的煤質(zhì)在線檢測(cè)設(shè)備，是全國(guó)第一臺(tái)安裝在電廠的在線激光煤質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備；是唯一已經(jīng)在工業(yè)化現(xiàn)場(chǎng)工作超過(guò)6年的工業(yè)化系統(tǒng)；唯一的算法穩(wěn)定性超過(guò)半年的工業(yè)化設(shè)備。 4、推廣應(yīng)用價(jià)值為該行業(yè)提供了綠色煤質(zhì)在線檢測(cè)解決方案，先后在華電國(guó)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(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)，每個(gè)機(jī)組可年均節(jié)能百萬(wàn)元，總計(jì)節(jié)能千萬(wàn)余元，并大大降低了元素檢測(cè)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(yùn)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(guó)制造2025”的國(guó)家戰(zhàn)略。

由李同合副教授主持的、一種具有國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平的、用于測(cè)量記錄電機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中的瞬時(shí)電流電壓波形、以便分析評(píng)估電機(jī)啟動(dòng)特性的測(cè)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(jì)算機(jī)（筆記本電腦）和測(cè)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(cè)試結(jié)果包括：?jiǎn)?

掌握了基于有限元仿真模型的狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)，利用傳感器測(cè)量信息實(shí)時(shí)修整有限元模型參數(shù)使其能夠真實(shí)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(cè)以及滾珠絲桿狀態(tài)監(jiān)測(cè)之中。

開(kāi)發(fā)了基于運(yùn)行模態(tài)分析(OMA)的機(jī)床動(dòng)態(tài)性能測(cè)試與分析技術(shù)，其技術(shù)特點(diǎn)為無(wú)需人工激勵(lì)，通過(guò)借助環(huán)境振動(dòng)如地基振動(dòng)作為激勵(lì)、機(jī)床運(yùn)行產(chǎn)生的振動(dòng)即可滿足采集要求。采集信號(hào)只涉及輸出響應(yīng)信號(hào)，無(wú)需激勵(lì)信號(hào)，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(jiǎn)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(guó)內(nèi)各種沖壓手冊(cè)沿用前蘇聯(lián)羅氏手冊(cè)中給出的低碳 鋼板材在圓角凹模拉深時(shí)無(wú)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(méi)有考慮工件和模具幾何參數(shù)、壓邊力以及潤(rùn)滑條件等因素，參考價(jià)值有限。而圓錐凹模 拉深極限數(shù)據(jù)尚無(wú)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(jiǎng)項(xiàng)目《板料成形壓縮失穩(wěn)預(yù)測(cè)與控 制》的主要成果。該軟件依據(jù)項(xiàng)目提出的拉深危險(xiǎn)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(wú)壓邊圓角凹模拉深皺曲極限預(yù)測(cè)程序 （2）無(wú)壓邊錐模拉深皺曲極限預(yù)測(cè)程序 （3）有壓邊圓角凹模拉深最小防皺壓邊力預(yù)測(cè)程序 （4）有壓邊圓角凹模拉深破裂極限預(yù)測(cè)程序 （5）有壓邊圓角凹模再次拉深破裂極限預(yù)測(cè)程序 （6）有壓邊錐模再次拉深破裂極限預(yù)測(cè)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(cè)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(yǔ)言編制，在普通微機(jī)上即可運(yùn)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(kāi)發(fā)，完善前后處理功能，以實(shí)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(guò)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(guó)內(nèi)領(lǐng)先和國(guó)際先進(jìn)水平。

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

DHF多元素快速分析儀可同步測(cè)量6種元素、數(shù)據(jù)自動(dòng)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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