基于激光诱导击穿光谱的受热面金属材料失效检测研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yzq950830
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
发电厂中越来越多高参数热力设备投入运行,这对受热面金属材料的使用性能提出了更高的要求。而现行的常规和无损检测技术手段对于金属材料的失效检测在时间及操作上均存在一定局限性,因此需要一种能够快速原位且无损的检测技术对金属受热面状态进行有效评估检测。耐热钢在高温高压的工况服役过程中材料将发生蠕变导致显微组织老化以及宏观性能的逐渐劣化,造成金属基体存在明显差异,同时激光诱导击穿光谱(LIBS)技术受基体效应影响明显。因此基于以上特性本文致力于将LIBS技术实现金属受热面的快速原位失效检测。论文首先对工业环境服役下典型的受热面金属进行激光光谱层析,分析了金属管道表面氧化层和基体沿径向方向光谱特征变化规律。通过对管道表面有无氧化层干扰的光谱进行相关性分析,发现根据特征谱线强度沿径向方向的变化趋势可以实现表面氧化层与基体的边界的识别,并获取基体的代表性光谱。此外分析了表面氧化层的存在对于基体等离子体特性的影响。其次针对氧化层对基体光谱造成的干扰采用不同的预处理方法(多元散射矫正、标准正态变化和小波阈值去噪)进行修正,分析了光谱修正对于K折叠支持向量机递归特征消除(K-SVM-RFE)特征选择过程的影响,并基于特征选择出的最优特征子集建立老化等级预测模型。结果表明多元散射矫正(MSC)可有效修正表面氧化层的干扰,基于最优特征子集建立的老化等级预测模型在外部测试集上预测准确率为84.72%,并且模型在有氧化层干扰与相应消除氧化层干扰的样本数据上性能表现相近。然后研发了一种高度集成化的便携式LIBS测量装置原理性样机,使用MSC光谱修正后基于K-SVM-RFE选择出的最优特征子集并建立老化等级预测模型。随后将模型封装开发样机配套的金属特性实时测量软件,并在实验室条件下对便携式设备样机的性能进行了测试验证,为便携式LIBS设备实现工业环境下金属受热面失效诊断提供了有效的依据和方法。最后对本学位论文的研究工作进行了总结,并对下一步研究工作的进行提出展望。
其他文献
随着社会的发展,科技的进步,人们对于物质生活的不断追求,单一颜色的塑料制品已不能满足人们对于物质生活的需要。各个塑料制品厂家要求注塑设备厂商推出多色注塑机来满足市场需要,响应市场需求各厂家纷纷推出自己的多色注塑机,比如双色机,双清色机器。在双清色机器上发展衍生,这几年出现了一种市面上新的机器:混双色机。混双色注塑机的关键环节是射胶控制和溶胶控制,需要对液压控制和电气控制在内的控制系统进行重新设计。
第三代半导体材料因其优异的特性在光电子和微电子等领域具有重要的应用价值。而半导体材料领域文献是该领域知识的主要来源,文献中的实体关系是该领域知识的一种重要表现形式。随着近几年第三代半导体材料的迅猛发展,单单IEEE上每个月就增长近1000篇相关领域的文献。过多的文献增长使得研究人员难以及时、准确的获取领域内的最新研究动向或成果。为了能够让机器辅助处理大量领域文献,研究人员使用自然语言处理技术来帮助
近年来,无人机航拍因其成本低、操作简单、灵活性强等特点被广泛运用到如战场侦察,火灾救援、三维城市模型构建、土地资源规划、灾害预警等领域中。但由于相机的视野范围的局限,利用单幅图像难以对拍摄场景进行宏观分析,因此运用图像拼接技术整合多幅图像以获得更大的视野范围变得很有必要。无人机航拍拼接任务(如火灾救援)对于实时性能要求较高,所以研究快速稳定的无人机图像拼接算法具有重要的现实意义。一个完整的图像拼接
书店是一个城市重要的文化场所和精神文明的体现。近年来我国新型实体书店蓬勃发展,在互联网电商的价格压制下探索出了多元业态、重视体验的经营模式,其中一批具有代表性和示范性的实体书店以其良好的社交环境及文化氛围,成为了城市内部重要的人文景观和市民的聚集地,在本文中以新型书店对其进行统称。事实上,我国新型书店的产生并非一帆风顺,一方面随着全球电商经济的兴起,作为标准化工业产品的书籍受到电商价格的冲击,另一
为提高废混凝土和工程渣土等建筑固废的循环利用率,本文同时采用再生块体、再生粗骨料以及处理后的花岗岩风化残积土,制备了掺有花岗岩风化残积土的再生块体/骨料混凝土,试验揭示了该类混凝土的常温及高温后受压性能,主要工作及成果如下:1.开展了24个掺有花岗岩风化残积土的再生块体/骨料混凝土试件的单轴受压试验,探讨了再生块体取代率、花岗岩风化残积土取代率和再生粗骨料取代率对该类混凝土受压性能的影响。研究表明
随着时代的发展,越来越多的人不再从事单一的体力劳动,从而容易出现久坐的状况,由此产生了久坐族群体。研究发现,久坐作为一种慢性行为,相关健康问题主要由长期久坐不活动与不良坐姿导致。本文针对久坐办公现象进行分析并设计相应的产品用于缓解久坐人群的的久坐伤害。首先运用健康信念模式理论对久坐办公行为进行分析,总结出提升用户对威胁感知、设计合理的引导方式、舒缓模式和建立长效机制的久坐健康辅助产品设计策略。对久
从全球范围来看,随着经济社会的发展,国民生活水平的不断提升,人们对于生物医学材料的需求正在急剧增加,而医用抗菌敷料和药物载体是其中备受关注的两大类材料。传统敷料尽管价廉易得,具有保护创面和吸收渗液的作用,但也存在诸如无法润湿创面、细菌易渗入、易与创面粘连和换药时造成二次创伤等问题。因此,制备兼具抗菌、润湿性和生物可降解性的新型敷料是该领域发展的一个重要方向。而对于甲壳素和壳聚糖类药物缓/控释载体材
随着医学成像技术的快速发展,计算机辅助诊断系统成为当今医生诊断的重要辅助工具,而医学图像分割又是计算机辅助诊断系统设计中的关键技术,其目的是将医学图像中具有某些特殊含义的部分分割出来,并提取相关特征参数,为临床诊疗和病理学研究提供可靠的依据,辅助医生做出更为准确的诊断。然而,由于医学图像的自身复杂性:器官繁杂、相邻器官对比度低以及弱边缘等问题,虽然目前随着卷积神经网络在图像处理中的发展,深度学习已
猪源耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)是目前全球公共卫生问题关注的焦点,它作为人畜共患病原菌给养殖产业及食品安全造成了一定的隐患。2012年至2017年课题组从广东省某养殖场、屠宰场及市场共分离获得75株MRSA菌株。为研究多重耐药猪源MRSA菌株耐药基因和毒力基因的携带情况及菌株基因组遗传变异模式等问题,本
随着科技的发展,人工搬运货物所带来的安全隐患、效率不足等短板逐渐显露,AGV(Automated Guided Vehicle,自动引导车)在货物运输领域因弥补了人工搬运的不足而被广泛应用。现有研究分别独立着重于AGV路径规划、系统调度,对于结合两个领域的优化探索较为缺少,且研究对象多为执行单次任务的AGV,对于车辆回程、多次执行任务的情况存在研究薄弱区域。基于此,本研究旨在依托货物运输中AGV的