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CN118294487A - 基于x荧光光谱的煤灰检测方法、装置、设备、介质及产品 - Google Patents

基于x荧光光谱的煤灰检测方法、装置、设备、介质及产品 Download PDF

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CN118294487A
CN118294487A CN202410727894.8A CN202410727894A CN118294487A CN 118294487 A CN118294487 A CN 118294487A CN 202410727894 A CN202410727894 A CN 202410727894A CN 118294487 A CN118294487 A CN 118294487A
Authority
CN
China
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ash
coal sample
detection
detected
fluorescence spectrum
Prior art date
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Pending
Application number
CN202410727894.8A
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English (en)
Inventor
梁兴国
宋晨
袁晓艳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin Meiteng Technology Co Ltd
Original Assignee
Tianjin Meiteng Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin Meiteng Technology Co Ltd filed Critical Tianjin Meiteng Technology Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/22Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
    • G01N23/223Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material by irradiating the sample with X-rays or gamma-rays and by measuring X-ray fluorescence

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Abstract

本申请提供的一种基于X荧光光谱的煤灰检测方法、装置、设备、介质及产品,该方法包括:获取输送皮带上待检测煤样的目标X荧光光谱图和X荧光光谱分析仪中探测器的温度;根据预设元素浓度计算曲线和所述目标X荧光光谱图确定待检测煤样中各检测元素的元素浓度;根据各所述元素浓度确定所述待检测煤样的理论灰分;根据所述温度对所述理论灰分进行校正处理,生成待检测煤样对应的目标检测灰分。本申请的基于X荧光光谱的煤灰检测方法,通过预先构建预设元素浓度计算曲线,该预设元素浓度计算曲线可以基于X荧光光谱图中的数据确定煤样中各检测元素的元素浓度,从而可以在扫描得到X荧光光谱图后执行煤灰检测流程,实现煤灰动态检测。

Description

基于X荧光光谱的煤灰检测方法、装置、设备、介质及产品
技术领域
本申请涉及煤炭检测技术领域,尤其涉及一种基于X 荧光光谱的煤灰检测方法、装置、设备、介质及产品。
背景技术
目前的测量煤灰的技术主要有X荧光光谱分析法,中子活化法等。但是理论上的分析方法都存在一定的局限性,例如只适用于离线稳定环境的分析,环境发生变化时测量误差就会很大,需要在新环境下重新标定文件。
精煤分布区间本身很狭小,在10~11% 之间,因此对测量精度要求较高。并且实际中被测煤灰是动态的,例如需要根据皮带上煤灰实际调整生产中的密度,因此需要实时动态准确的计算灰分。而实际中精确度高的灰分仪只能离线计算,实时计算的又由于环境影响准确度不高。因此,目前缺乏一种可以动态进行煤灰检测的方法。
发明内容
本申请提供一种基于X 荧光光谱的煤灰检测方法、装置、设备、介质及产品,用以解决目前缺乏一种可以动态进行煤灰检测的方法的问题。
本申请第一方面提供一种基于X 荧光光谱的煤灰检测方法,包括:
获取输送皮带上待检测煤样的目标X荧光光谱图和X荧光光谱分析仪中探测器的温度;
根据预设元素浓度计算曲线和所述目标X荧光光谱图确定待检测煤样中各检测元素的元素浓度;
根据各所述元素浓度确定所述待检测煤样的理论灰分;
根据所述温度对所述理论灰分进行校正处理,生成待检测煤样对应的目标检测灰分。
进一步地,如上所述的方法,所述获取输送皮带上待检测煤样的目标X荧光光谱图,包括:
获取X荧光光谱分析仪对所述待检测煤样进行扫描所生成的多个原始X荧光光谱图;
对所有原始X荧光光谱图进行求平均处理,生成所述目标X荧光光谱图。
进一步地,如上所述的方法,所述根据预设元素浓度计算曲线和所述目标X荧光光谱图确定待检测煤样中各检测元素的元素浓度,包括:
确定所述目标X荧光光谱图中各检测元素对应的元素强度;
将各所述元素强度输入预设元素浓度计算曲线,以确定各检测元素对应的元素浓度。
进一步地,如上所述的方法,所述根据各所述元素浓度确定所述待检测煤样的理论灰分,包括:
根据各所述元素浓度和对应灰分化合物的相对分子质量,生成灰分化合物的比例;所述灰分化合物为包含检测元素的化合物;其中,具体计算方式如下:灰分化合物的比例=元素浓度(灰分化合物的相对分子质量/检测元素的相对原子质量);
对各灰分化合物的比例进行求和处理,生成所述待检测煤样的理论灰分。
进一步地,如上所述的方法,所述根据所述温度对所述理论灰分进行校正处理,生成待检测煤样对应的目标检测灰分,包括:
根据温度与灰差之间的预设关系曲线和所述温度确定对应的灰差;
对所述灰差和所述理论灰分进行求和处理,生成待检测煤样对应的目标检测灰分。
进一步地,如上所述的方法,所述根据预设元素浓度计算曲线和所述目标X荧光光谱图确定待检测煤样中各检测元素的元素浓度之前,还包括:
获取标准煤样对应的标准X荧光光谱图和标准煤样中各检测元素对应的化验浓度;所述化验浓度为标准煤样经过化验得到的各检测元素的元素浓度结果;
根据所述标准X荧光光谱图中各检测元素对应的元素强度以及各所述化验浓度构建所述预设元素浓度计算曲线。
本申请第二方面提供一种煤灰检测装置,包括:
获取模块,用于获取输送皮带上待检测煤样的目标X荧光光谱图和X荧光光谱分析仪中探测器的温度;
第一确定模块,用于根据预设元素浓度计算曲线和所述目标X荧光光谱图确定待检测煤样中各检测元素的元素浓度;
第二确定模块,用于根据各所述元素浓度确定所述待检测煤样的理论灰分;
生成模块,用于根据所述温度对所述理论灰分进行校正处理,生成待检测煤样对应的目标检测灰分。
进一步地,如上所述的装置,所述获取模块具体用于:
获取X荧光光谱分析仪对所述待检测煤样进行扫描所生成的多个原始X荧光光谱图;对所有原始X荧光光谱图进行求平均处理,生成所述目标X荧光光谱图。
进一步地,如上所述的装置,所述第一确定模块具体用于:
确定所述目标X荧光光谱图中各检测元素对应的元素强度;将各所述元素强度输入预设元素浓度计算曲线,以确定各检测元素对应的元素浓度。
进一步地,如上所述的装置,所述第二确定模块具体用于:
根据各所述元素浓度和对应灰分化合物的相对分子质量,生成灰分化合物的比例;所述灰分化合物为包含检测元素的化合物;其中,具体计算方式如下:灰分化合物的比例=元素浓度(灰分化合物的相对分子质量/检测元素的相对原子质量);对各灰分化合物的比例进行求和处理,生成所述待检测煤样的理论灰分。
进一步地,如上所述的装置,所述生成模块具体用于:
根据温度与灰差之间的预设关系曲线和所述温度确定对应的灰差;对所述灰差和所述理论灰分进行求和处理,生成待检测煤样对应的目标检测灰分。
进一步地,如上所述的装置,所述装置还包括:
构建模块,用于获取标准煤样对应的标准X荧光光谱图和标准煤样中各检测元素对应的化验浓度;所述化验浓度为标准煤样经过化验得到的各检测元素的元素浓度结果;根据所述标准X荧光光谱图中各检测元素对应的元素强度以及各所述化验浓度构建所述预设元素浓度计算曲线。
本申请第三方面提供一种电子设备,包括:存储器和处理器;
所述存储器存储计算机执行指令;
所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,以实现如第一方面任一项所述的基于X 荧光光谱的煤灰检测方法。
本申请第四方面提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现第一方面任一项所述的基于X 荧光光谱的煤灰检测方法。
本申请第五方面提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现第一方面任一项所述的基于X 荧光光谱的煤灰检测方法。
本申请提供的一种基于X 荧光光谱的煤灰检测方法、装置、设备、介质及产品,该方法包括:获取输送皮带上待检测煤样的目标X荧光光谱图和X荧光光谱分析仪中探测器的温度;根据预设元素浓度计算曲线和所述目标X荧光光谱图确定待检测煤样中各检测元素的元素浓度;根据各所述元素浓度确定所述待检测煤样的理论灰分;根据所述温度对所述理论灰分进行校正处理,生成待检测煤样对应的目标检测灰分。本申请的基于X 荧光光谱的煤灰检测方法,通过预先构建预设元素浓度计算曲线,该预设元素浓度计算曲线可以基于X荧光光谱图中的数据确定煤样中各检测元素的元素浓度,从而可以在扫描得到X荧光光谱图后执行煤灰检测流程,实现煤灰动态检测。同时,基于该预设元素浓度计算曲线和所述目标X荧光光谱图确定所述待检测煤样的理论灰分,由于理论灰分与实际灰分之间可能存在一定的误差,因而,可以基于探测器的温度对理论灰分进行校正处理,从而提高最终生成的目标检测灰分的精确度。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1为可以实现本申请实施例的基于X 荧光光谱的煤灰检测方法的场景图;
图2为本申请提供的基于X 荧光光谱的煤灰检测方法的流程示意图一;
图3为本申请提供的基于X 荧光光谱的煤灰检测方法的流程示意图二;
图4为本申请提供的理论灰分和化验灰分的关系示意图;
图5为本申请提供的温度和灰差的关系示意图;
图6为本申请提供的煤灰检测装置的结构示意图;
图7为本申请提供的电子设备的结构示意图。
通过上述附图,已示出本申请明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
需要说明的是,本公开基于X 荧光光谱的煤灰检测方法、装置、设备、介质及产品可用于煤工业指标检测技术领域。也可用于除煤工业指标检测技术领域以外的任意领域。本公开基于X 荧光光谱的煤灰检测方法、装置、设备、介质及产品应用领域不作限定。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图,对本申请的实施例进行描述。
为了清楚理解本申请的技术方案,首先对本方案的构思进行详细介绍。目前煤灰测量的方式有X荧光光谱分析法,中子活化法等,但上述方式若需要实现高精确的煤灰测量,则需要在稳定的离线环境下测量煤灰,且一般不支持动态测量煤灰。然而,实际应用环境中,用户存在对动态测量煤灰的较大需求,例如在生产过程中,需要根据皮带上煤灰,来实时调整生产中的密度。若在离线环境下测量煤灰,则会影响生产中的密度调节的及时性和精确性。
因此,目前缺乏一种可以动态进行煤灰检测的方法。
所以针对现有技术中缺乏一种可以动态进行煤灰检测的方法的问题,发明人在研究中发现,为了解决该问题,可以通过预先构建元素浓度计算曲线,通过该元素浓度计算曲线可以基于X荧光光谱图中的数据确定煤样中各检测元素的元素浓度,从而可以在扫描得到X荧光光谱图后执行煤灰检测流程,实现煤灰动态检测。
具体的,获取输送皮带上待检测煤样的目标X荧光光谱图和X荧光光谱分析仪中探测器的温度。根据预设元素浓度计算曲线和目标X荧光光谱图确定待检测煤样中各检测元素的元素浓度。根据各元素浓度确定待检测煤样的理论灰分。根据温度对理论灰分进行校正处理,生成待检测煤样对应的目标检测灰分。
本实施例的基于X 荧光光谱的煤灰检测方法,基于预设元素浓度计算曲线和目标X荧光光谱图确定待检测煤样的理论灰分,由于理论灰分与实际灰分之间可能存在一定的误差,因而,可以基于探测器的温度对理论灰分进行校正处理,从而提高最终生成的目标检测灰分的精确度。
发明人基于上述的创造性发现,提出了本申请的技术方案。
下面对本申请实施例提供的基于X 荧光光谱的煤灰检测方法的应用场景进行介绍。如图1所示,其中,1为电子设备,2为X荧光光谱分析仪,3 为输送皮带。本申请实施例提供的基于X 荧光光谱的煤灰检测方法对应的应用场景的网络架构中包括:电子设备1、X荧光光谱分析仪2以及输送皮带3。其中,输送皮带3上持续输送煤样,图中示例性的展示了3个煤样,持续输送的煤样数量可以为其他的数量,比如2个、4个或5个等。
示例性的,X荧光光谱分析仪2持续对输送皮带3上输送的待检测煤样进行检测,生成对应的目标X荧光光谱图。同时,X荧光光谱分析仪2发送数据至电子设备1,即①发送目标X荧光光谱图和X荧光光谱分析仪中探测器的温度至电子设备1,电子设备1进行如下处理:
②根据预设元素浓度计算曲线和目标X荧光光谱图确定待检测煤样中各检测元素的元素浓度。
③根据各元素浓度确定待检测煤样的理论灰分。
④根据温度对理论灰分进行校正处理,生成待检测煤样对应的目标检测灰分。
在生成目标检测灰分后,可以将目标检测灰分发送至调整生产中密度的设备,以使该设备及时调整生产中的密度,提高生产效率。
同时,在其他应用场景中,还可以将电子设备1设置在X荧光光谱分析仪2上,即仅通过一个X荧光光谱分析仪实现上述电子设备1和X荧光光谱分析仪2的流程。
下面结合说明书附图对本申请实施例进行介绍。
图2为本申请提供的基于X 荧光光谱的煤灰检测方法的流程示意图一,如图2所示,本实施例中,本申请实施例的执行主体为煤灰检测装置,该煤灰检测装置可以集成在电子设备中,如计算机、服务器、X荧光灰分仪等。则本实施例提供的基于X 荧光光谱的煤灰检测方法包括以下几个步骤:
S101,获取输送皮带上待检测煤样的目标X荧光光谱图和X荧光光谱分析仪中探测器的温度。
本实施例中,输送皮带一般按照预设的输送速度将煤样输送至其他区域,在输送皮带输送煤样时,X荧光光谱分析仪可以对待检测煤样进行检测,以生成对应的目标X荧光光谱图。目标X荧光光谱图中存在多个通道,每个通道可能对应煤样中某个检测元素。
X荧光光谱分析仪在运转时,探测器会产生一定的温度,该温度可能随着实际运转和环境因素而产生一定的变化。经发明人深度研究后得知,探测器的温度与测量煤灰的精确度上存在一定的相关性,因而,获取的探测器的温度可以用于在后续流程中对煤灰进行校正处理,提高最终确定的煤灰的精确度。
S102,根据预设元素浓度计算曲线和目标X荧光光谱图确定待检测煤样中各检测元素的元素浓度。
本实施例中,预设元素浓度计算曲线为预先确定出的元素浓度计算曲线,该元素浓度计算曲线可以通过标准煤样对应的X荧光光谱图中各检测元素的元素强度以及化验的元素浓度之间的相关关系生成。
检测元素的元素浓度指各个检测元素如铁元素Fe、铝元素Al、硅元素Si以及钙元素Ca等,在煤样中的比例。
S103,根据各元素浓度确定待检测煤样的理论灰分。
本实施例中,煤样中的灰分由多种化合物构成,每种化合物由多种元素构成,因而,元素浓度和灰分之间存在一定的关联,可以基于各检测元素的元素浓度确定待检测煤样的理论灰分。
S104,根据温度对理论灰分进行校正处理,生成待检测煤样对应的目标检测灰分。
本实施例中,理论灰分与化验灰分之间的灰差与探测器的温度之间存在一定的关联,可以通过探测器的温度确定对应的灰差,从而基于该灰差对理论灰分实现校正处理,提高目标检测灰分的精确度。
本申请实施例提供的一种基于X 荧光光谱的煤灰检测方法,该方法包括:获取输送皮带上待检测煤样的目标X荧光光谱图和X荧光光谱分析仪中探测器的温度。根据预设元素浓度计算曲线和目标X荧光光谱图确定待检测煤样中各检测元素的元素浓度。根据各元素浓度确定待检测煤样的理论灰分。根据温度对理论灰分进行校正处理,生成待检测煤样对应的目标检测灰分。
本申请的基于X 荧光光谱的煤灰检测方法,通过预先构建预设元素浓度计算曲线,该预设元素浓度计算曲线可以基于X荧光光谱图中的数据确定煤样中各检测元素的元素浓度,从而可以在扫描得到X荧光光谱图后执行煤灰检测流程,实现煤灰动态检测。同时,基于该预设元素浓度计算曲线和目标X荧光光谱图确定待检测煤样的理论灰分,由于理论灰分与实际灰分之间可能存在一定的误差,因而,可以基于探测器的温度对理论灰分进行校正处理,从而提高最终生成的目标检测灰分的精确度。
图3为本申请提供的基于X 荧光光谱的煤灰检测方法的流程示意图二,如图3所示,本实施例提供的基于X 荧光光谱的煤灰检测方法,是在本申请上一实施例提供的基于X荧光光谱的煤灰检测方法的基础上,进行了进一步的细化。则本实施例提供的基于X 荧光光谱的煤灰检测方法包括以下步骤。
S201,获取输送皮带上待检测煤样的目标X荧光光谱图和X荧光光谱分析仪中探测器的温度。
本实施例中S201的实现方式与上一实施例的S101的实现方式类似,在此不再赘述。
可选的,本实施例中,S201中获取输送皮带上待检测煤样的目标X荧光光谱图的流程可以具体如下:
获取X荧光光谱分析仪对待检测煤样进行扫描所生成的多个原始X荧光光谱图。
对所有原始X荧光光谱图进行求平均处理,生成目标X荧光光谱图。
本实施例中,由于煤炭表面颗粒不均匀,因而,在扫描生成对应原始X荧光光谱图时,容易产生一定的误差。通过对所有原始X荧光光谱图进行求平均处理,可以降低目标X荧光光谱图的误差,提高后续确定煤样灰分的精确度。
S202,确定目标X荧光光谱图中各检测元素对应的元素强度。
本实施例中,X荧光光谱图中分为多个通道,每个检测元素对应其中的某些通道,可以通过X荧光光谱图中对应通道来统计各个检测元素的元素强度。该元素强度指元素对应的所有通道的数值和与背景光谱(主要为康普度散射峰)之间的比值。
S203,将各元素强度输入预设元素浓度计算曲线,以确定各检测元素对应的元素浓度。
预设元素浓度计算曲线是元素浓度和元素强度之间的相关关系曲线,基于元素强度可以从预设元素浓度计算曲线上计算得到对应的元素浓度。
可选的,本实施例中,S203之前,还可以对元素浓度计算曲线进行构建,具体流程如下:
获取标准煤样对应的标准X荧光光谱图和标准煤样中各检测元素对应的化验浓度。化验浓度为标准煤样经过化验得到的各检测元素的元素浓度结果。
根据标准X荧光光谱图中各检测元素对应的元素强度以及各化验浓度构建预设元素浓度计算曲线。
本实施例中,通过标准煤样的标准X荧光光谱图以及标准煤样中各检测元素对应的化验浓度来构建元素浓度计算曲线,其中,需要确定标准X荧光光谱图中各检测元素对应的元素强度与对应的化验浓度之间的相关关系,该相关关系对应的关系曲线即本实施例中需构建的预设元素浓度计算曲线。
S204,根据各元素浓度和对应灰分化合物的相对分子质量,生成灰分化合物的比例。灰分化合物为包含检测元素的化合物,其中,具体计算方式如下:灰分化合物的比例=元素浓度(灰分化合物的相对分子质量/检测元素的相对原子质量)。
本实施例中,每种灰分化合物中存在多种元素,比如二氧化硅SiO2中,存在硅元素Si与氧元素O,硅元素Si的相对原子质量为28,氧元素O的相对原子质量为16,则二氧化硅SiO2的相对分子质量为60。此时,将硅元素Si的元素浓度除以SiO2中Si的质量比(28/60),即可得到二氧化硅SiO2的比例。
S205,对各灰分化合物的比例进行求和处理,生成待检测煤样的理论灰分。
本实施例中,对各个灰分化合物如二氧化硅、氧化铝等的比例进行求和,从而得到待检测煤样的理论灰分。
S206,根据温度与灰差之间的预设关系曲线和温度确定对应的灰差。
本实施例中,温度与灰差之间的预设关系曲线可以预先构建,比如可以通过历史测量的理论灰分、化验灰分以及探测器温度,构建温度与灰差之间的关系曲线。同时,该关系曲线还可以通过不断的迭代优化,例如,每次通过预设关系曲线和温度确定对应的灰差后,可以与化验灰差进行对比,若差距大于预设阈值,且出现次数较多,则调整关系曲线的参数,以优化关系曲线的精确度。
S207,对灰差和理论灰分进行求和处理,生成待检测煤样对应的目标检测灰分。
本实施例中,理论灰分与化验灰分存在一定的差异,该差异可以通过温度校正生成的灰差来弥补,因而,对灰差和理论灰分进行求和处理后,生成的目标检测灰分与化验灰分之间的差异较小,目标检测灰分的精确度较高。
为了进一步详细的说明本申请的基于X 荧光光谱的煤灰检测方法,下面将结合附图进行进一步说明。
设X 荧光光谱图的通道数为M,用X 荧光光谱分析仪测量输送皮带上的待检测煤样n次,其生成的n 次光谱分别为,其中,第k个光谱,第j个通道值记作Xij,其中,i∈(1,n),j∈(1,M)。
计算n 次光谱的平均光谱图, ,其中,即目标X 荧光光谱图。
通过预设元素浓度计算曲线和目标X 荧光光谱图确定煤样中各个检测元素如Si、Al、Ca、Fe等的含量。
在确定检测元素的含量后,基于灰分化合物如SiO2,Al2O3,CaO,Fe2O3的化学式,确定各灰分化合物占煤样的比例。
将各灰分化合物占煤样的比例的和作为理论灰分,此时,理论灰分和化验灰分存在一定误差,理论灰分(单位%)和化验灰分(单位%)之间的关系如图4所示,其中关系曲线的关系式为y = 0.1934x + 8.9073,决定系数R² = 0.2713,因而,两者之间相关关系较低。
由于理论灰分和化验灰分之间存在一定的差异即灰差,可以通过其他因素与该灰差之间的关系来确定该灰差,从而提高最终确定的目标检测灰分的精确性。本实施例中,探测器温度与灰差之间存在相关关系,探测器温度越高,探测器的强度越大,因此,温度与灰差是负相关关系。
为了构建灰差与温度的关系曲线,可以采用标准煤样确定多组数据,每组数据包括化验灰分、理论灰分、温度。构建后的关系曲线如图5所示,其中,灰差y和温度x之间的关系曲线的关系式:y = -0.224x + 5.6816,决定系数为R² = 0.7928,即灰差(单位%)与温度(单位℃)之间的相关性较大。
最后通过灰差与温度的关系曲线、温度以及理论灰分确定最终生成的目标检测灰分。
基于温度校正后的目标检测灰分如下表1所示:
从上表可知,可以看出目标检测灰分和化验灰分之间的绝对误差都在0.4以内,相对误差都在4% 之内,精确度较高,且目标检测灰分和化验灰分之间的决定系数也增加了,0.2713提高到0.565。
本实施例的基于X 荧光光谱的煤灰检测方法,利用环境传感器指标如探测器温度提高对煤灰的测量准确度,同时,可以在线准确的测量灰分,满足现场利用灰分进行生产控制的要求。
图6为本申请提供的煤灰检测装置的结构示意图,如图6所示,本实施例中,该煤灰检测装置300可以设置在电子设备中,煤灰检测装置300包括:
获取模块301,用于获取输送皮带上待检测煤样的目标X荧光光谱图和X荧光光谱分析仪中探测器的温度。
第一确定模块302,用于根据预设元素浓度计算曲线和目标X荧光光谱图确定待检测煤样中各检测元素的元素浓度。
第二确定模块303,用于根据各元素浓度确定待检测煤样的理论灰分。
生成模块304,用于根据温度对理论灰分进行校正处理,生成待检测煤样对应的目标检测灰分。
本实施例提供的煤灰检测装置可以执行图2所示方法实施例的技术方案,其实现原理和技术效果与图2所示方法实施例类似,在此不再一一赘述。
本申请提供的煤灰检测装置在上一实施例提供的煤灰检测装置的基础上,对煤灰检测装置进行了进一步的细化,则煤灰检测装置300包括:
可选的,本实施例中,获取模块301具体用于:
获取X荧光光谱分析仪对待检测煤样进行扫描所生成的多个原始X荧光光谱图。对所有原始X荧光光谱图进行求平均处理,生成目标X荧光光谱图。
可选的,本实施例中,第一确定模块302具体用于:
确定目标X荧光光谱图中各检测元素对应的元素强度。将各元素强度输入预设元素浓度计算曲线,以确定各检测元素对应的元素浓度。
可选的,本实施例中,第二确定模块303具体用于:
根据各元素浓度和对应灰分化合物的相对分子质量,生成灰分化合物的比例。灰分化合物为包含检测元素的化合物,其中,具体计算方式如下:灰分化合物的比例=元素浓度(灰分化合物的相对分子质量/检测元素的相对原子质量)。对各灰分化合物的比例进行求和处理,生成待检测煤样的理论灰分。
可选的,本实施例中,生成模块304具体用于:
根据温度与灰差之间的预设关系曲线和温度确定对应的灰差。对灰差和理论灰分进行求和处理,生成待检测煤样对应的目标检测灰分。
可选的,本实施例中,煤灰检测装置300还包括:
构建模块,用于获取标准煤样对应的标准X荧光光谱图和标准煤样中各检测元素对应的化验浓度。化验浓度为标准煤样经过化验得到的各检测元素的元素浓度结果。根据标准X荧光光谱图中各检测元素对应的元素强度以及各化验浓度构建预设元素浓度计算曲线。
本实施例提供的煤灰检测装置可以执行图2-图5所示方法实施例的技术方案,其实现原理和技术效果与图2-图5所示方法实施例类似,在此不再一一赘述。
根据本申请的实施例,本申请还提供了一种电子设备、一种计算机可读存储介质和一种计算机程序产品。
如图7所示,图7是本申请提供的电子设备的结构示意图。电子设备旨在各种形式的数字计算机或其他设备,如X荧光光谱分析仪。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例,并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本申请的实现。
如图7所示,该电子设备包括:处理器401和存储器402。各个部件利用不同的总线互相连接,并且可以被安装在公共主板上或者根据需要以其它方式安装。处理器可以对在电子设备内执行的指令进行处理。
存储器402即为本申请所提供的非瞬时计算机可读存储介质。其中,存储器存储有可由至少一个处理器执行的指令,以使至少一个处理器执行本申请所提供的基于X 荧光光谱的煤灰检测方法。本申请的非瞬时计算机可读存储介质存储计算机指令,该计算机指令用于使计算机执行本申请所提供的基于X 荧光光谱的煤灰检测方法。
存储器402作为一种非瞬时计算机可读存储介质,可用于存储非瞬时软件程序、非瞬时计算机可执行程序以及模块,如本申请实施例中的基于X 荧光光谱的煤灰检测方法对应的程序指令/模块(例如,附图6所示的获取模块301、第一确定模块302、第二确定模块303和生成模块304)。处理器401通过运行存储在存储器402中的非瞬时软件程序、指令以及模块,从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理,即实现上述方法实施例中的基于X荧光光谱的煤灰检测方法。
在上述的实施例中,应理解,处理器可以是中央处理单元(英文:CentralProcessing Unit,简称:CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文:DigitalSignal Processor,简称:DSP)、专用集成电路(英文:Application Specific IntegratedCircuit,简称:ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
存储器可能包含高速存储器(Random Access Memory,RAM),也可能还包括非易失性存储器(Non-volatile Memory,NVM),例如至少一个磁盘存储器。
总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture,ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component,PCI)总线或扩展工业标准体系结构(ExtendedIndustry Standard Architecture,EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。
同时,本实施例还提供一种计算机产品,当该计算机产品中的指令由电子设备的处理器执行时,使得电子设备能够执行上述实施例的基于X 荧光光谱的煤灰检测方法。
上述可读存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(SRAM),电可擦除可编程只读存储器(EEPROM),可擦除可编程只读存储器(EPROM),可编程只读存储器(PROM),只读存储器(ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。可读存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
一种示例性的可读存储介质耦合至处理器,从而使处理器能够从该可读存储介质读取信息,且可向该可读存储介质写入信息。当然,可读存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和可读存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuits,简称:ASIC)中。当然,处理器和可读存储介质也可以作为分立组件存在于设备中。
单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤。而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本申请实施例的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请实施例的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请实施例的一般性原理并包括本申请实施例未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。
应当理解的是,本申请实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请实施例的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (10)

1.一种基于X 荧光光谱的煤灰检测方法,其特征在于,包括:
获取输送皮带上待检测煤样的目标X荧光光谱图和X荧光光谱分析仪中探测器的温度;
根据预设元素浓度计算曲线和所述目标X荧光光谱图确定待检测煤样中各检测元素的元素浓度;
根据各所述元素浓度确定所述待检测煤样的理论灰分;
根据所述温度对所述理论灰分进行校正处理,生成待检测煤样对应的目标检测灰分。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取输送皮带上待检测煤样的目标X荧光光谱图,包括:
获取X荧光光谱分析仪对所述待检测煤样进行扫描所生成的多个原始X荧光光谱图;
对所有原始X荧光光谱图进行求平均处理,生成所述目标X荧光光谱图。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据预设元素浓度计算曲线和所述目标X荧光光谱图确定待检测煤样中各检测元素的元素浓度,包括:
确定所述目标X荧光光谱图中各检测元素对应的元素强度;
将各所述元素强度输入预设元素浓度计算曲线,以确定各检测元素对应的元素浓度。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据各所述元素浓度确定所述待检测煤样的理论灰分,包括:
根据各所述元素浓度和对应灰分化合物的相对分子质量,生成灰分化合物的比例;所述灰分化合物为包含检测元素的化合物;其中,具体计算方式如下:灰分化合物的比例=元素浓度(灰分化合物的相对分子质量/检测元素的相对原子质量);
对各灰分化合物的比例进行求和处理,生成所述待检测煤样的理论灰分。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述温度对所述理论灰分进行校正处理,生成待检测煤样对应的目标检测灰分,包括:
根据温度与灰差之间的预设关系曲线和所述温度确定对应的灰差;
对所述灰差和所述理论灰分进行求和处理,生成待检测煤样对应的目标检测灰分。
6.根据权利要求1至5任一项所述的方法,其特征在于,所述根据预设元素浓度计算曲线和所述目标X荧光光谱图确定待检测煤样中各检测元素的元素浓度之前,还包括:
获取标准煤样对应的标准X荧光光谱图和标准煤样中各检测元素对应的化验浓度;所述化验浓度为标准煤样经过化验得到的各检测元素的元素浓度结果;
根据所述标准X荧光光谱图中各检测元素对应的元素强度以及各所述化验浓度构建所述预设元素浓度计算曲线。
7.一种煤灰检测装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取输送皮带上待检测煤样的目标X荧光光谱图和X荧光光谱分析仪中探测器的温度;
第一确定模块,用于根据预设元素浓度计算曲线和所述目标X荧光光谱图确定待检测煤样中各检测元素的元素浓度;
第二确定模块,用于根据各所述元素浓度确定所述待检测煤样的理论灰分;
生成模块,用于根据所述温度对所述理论灰分进行校正处理,生成待检测煤样对应的目标检测灰分。
8.一种电子设备,其特征在于,包括:存储器和处理器;
所述存储器存储计算机执行指令;
所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,以实现如权利要求1至6任一项所述的基于X 荧光光谱的煤灰检测方法。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1至6任一项所述的基于X 荧光光谱的煤灰检测方法。
10.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的基于X 荧光光谱的煤灰检测方法。
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