成果简介：
GS-LIBS激光成分分析仪基于激光诱导击穿光谱(LIBS)技术研发。利用脉冲激光聚焦烧蚀样品表面产生等离子体，收集等离子体信号并探测获得光谱数据，通过一系列标准样品光谱采集进行分析模型建立，利用该分析模型即可对所检测新样品光谱进行类型和元素含量分析。LIBS技术2004年即被誉为“化学分析未来的超级巨星”，是目前唯一可实现高温熔体在线成分检测技术，也是未来实现工业物料元素在线检测的核心技术之一。GS-LIBS激光成分分析仪面向工业环境物料在线成分检测进行工程化设计，并结合现场环境进行检测参数和分析算法优化，具有良好的检测可靠性和现场适应性。其应用突破了传统离线分析技术的滞后性限制，对冶炼关键元素跟踪、过程工艺改进和智慧工厂建设具有重要意义。
该成果针对现场在线成分检测应用解决了如下关键问题：
1)检测类型多样，可针对高温熔体、固体或粉末实现成分检测;
2)原位在线检测，无需人工取样和制样;
3)一键智能检测，无需专业人员操作;
4)快速检测分析，最快30秒即可获得成分信息;
5)安装使用便捷，无需改动现场，兼容本地/远程操作;
6)工业现场适用，具备防尘、隔热、电磁屏蔽能力;
7)绿色环保安全，无辐射源和有毒有害产物;
8)状态监测完备，具备气压、温度、漏水等设备状态自检能力。
金星机电自主研发的GS-LIBS2200激光成分分析仪，可实现对固体和高温熔体的在线快速成分分析，是国内首套高温熔体在线成分检测产品。该设备是流程工业感知层完善不可或缺的关键检测设备，可用于冶金分析、过程控制、物料分选等众多领域，具有广阔的应用需求和优异的市场前景。
应用案例
金星机电GS-LIBS2200激光在线成分分析仪现已成功应用于铜陵有色集团铜冶炼现场，实现了高温熔体中关键元素成分在线监测，降低人员操作强度，提高检测效率，降低取样检测偶然性，为完善金属平衡管理、优化过程单元控制提供了决策依据。
研发背景
冶金技术直接影响到国家的国防、石化、能源、交通等多个方面的发展，冶金物料的成分决定了冶金产品的组织结构和加工工艺，其控制水平与产品质量、工艺流程和冶炼能耗息息相关。目前在冶金生产中均采用取样后离线检测方式，不仅增加了能源消耗，提高了生产成本，而且无法快速反映出冶炼过程中的工艺变化。这不仅不能满足企业节能、高效的生产要求，还制约了冶炼工艺的改进，是影响智慧工厂建设的关键因素之一。
LIBS技术的出现，为冶金现场原位在线快速分析提供了最佳的选择。LIBS技术应用于冶炼过程在线成分检测因无需采样离线测量，能有效缩短检测时间，不仅可大大降低成本，节约能源，还可以提高生产速度，增加冶金产量，同时为冶炼工艺改进提供契机，进而实现材料品质的提升。此外，通过LIBS技术实现了冶炼的在线成分检测后，还可以实现生产过程中冶炼效果的实时监测，这对于掌握冶炼规律，进一步改进冶炼技术具有重要意义。
作用原理
激光诱导击穿光谱技术(Laser Induced Breakdown Spectroscopy，LIBS)，是基于激光和材料相互作用产生的发射光谱的一种定量分析技术，可实现非接触、实时、无损测量，已被广泛应用到冶金分析、工业控制、物料分选、航天探测、生物医药和文物鉴定等众多领域，是目前国际上分析领域研究的热点和重点。其典型应用如：美国2012年发送到火星的好奇号火星车包含基于LIBS技术的矿物成分检测设备ChemCam，中国和印度登月探测装置也包含基于LIBS技术的检测设备。
市场分析
本产品紧跟国家智能制造政策步伐，并符合国家节能减排产业政策，产品的成功应用将有效提高我国铜冶炼领域乃至
有色金属行业的行业技术水平，有利于实现关键工序智能化、生产过程智能优化控制;产业辐射作用巨大，社会、经济效益显著，是打造有色金属行业智能冶炼工厂建设的核心参数智能感知
仪器仪表。对推动我国铜冶炼技术和世界铜冶炼技术进步也将起到深远影响。
声明：
“激光成分分析仪” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：合肥金星机电科技发展有限公司
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2024年09月24日 ~ 26日 
