【技术实现步骤摘要】
本说明书涉及矿石检测领域，更具体地说，本申请涉及一种基于libs的铝土矿成分定量检测方法及相关设备。
技术介绍
1、铝土矿是氧化铝生产的主要原料，组成复杂，化学成分变化大，主要成分有al2o3、sio2、fe2o3、tio2、cao、mgo、k2o、na2o等，以及ga、li、ge、nb等多种微量成分。原矿浆制备是氧化铝生产的第一道工序，即将铝土矿、石灰、铝酸钠溶液、循环母液按一定的比例配制研磨分散成符合溶出要求的原矿浆。其中铝土矿的成分决定了其他物料的最优配比比例，成分的波动将会导致其他物料添加的过剩或者不足，对整条氧化铝生产线造成影响，造成实际溶出和分解率波动、物耗和能耗增加、产品质量下降等问题。
2、传统的基于libs的铝土矿成分定量检测方法包括化学分析、光谱分析等，这些方法存在样品前处理复杂、分析时间长、需要大量化学试剂、操作繁琐和易出现人为误差的局限性。libs是一种近年来发展起来的新型分析技术，通过超短脉冲激光聚焦样品表面形成等离子体，进而对等离子体发射光谱进行分析以确定样品的物质成分及含量。超短脉冲激光聚焦后能量密度较高，可以将任何物态的样品激发形成等离子体，libs技术原则上可以分析任何物态的样品，仅受到激光的功率以及摄谱仪和检测器的灵敏度和波长范围的限制。常用于检测物质的元素组成与相对丰度，具有检测速度快、无需复杂的样品前处理及多元素同时检测等特点，在冶金、材料、环境监测、岩石矿物和工业在线分析等领域的应用越来越广泛。与传统的光谱分析技术相比，libs技术样品处理简单，比较适合于铝土矿等湿法难分解样
3、本领域亟需一种基于激光诱导击穿光谱的基于libs的铝土矿成分定量检测方法及系统，能够减去样品处理步骤，快速对铝土矿成分定量分析，提高检测效率，进而提高氧化铝生产自动配矿的有效性。
技术实现思路
1、在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本申请的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
2、第一方面，本申请提出一种基于libs的铝土矿成分定量检测方法，包括：
3、控制libs系统采集待测铝土矿的实际光谱数据；
4、将上述实际光谱数据进行预处理操作，以得到预处理后实际光谱数据；
5、基于上述预处理后实际光谱数据提取对应的待测特征元素，其中，上述待测特征元素包括待测特征波长信息、待测元素波长信息和待测剩余波长信息中一种或多种；
6、根据上述待测特征波长信息、上述待测元素波长信息、上述待测剩余波长信息和定量检测模型确定上述待测铝土矿的成分信息，其中，上述定量检测模型是基于标准样品对应的标准光谱数据提取的标准特征元素建立的，上述标准特征元素包括标准特征波长信息、标准元素波长信息和标准剩余波长信息中一种或多种，上述待测特征波长信息和上述标准特征波长信息为目标元素基于特定特征选择方法选择的波长，上述待测元素波长信息和上述标准元素波长信息为目标元素在特定波长范围内的敏感波长，上述待测剩余波长信息为除上述待测元素波长信息之外的波长信息，上述待测剩余波长信息为除上述标准元素波长信息之外的波长信息。
7、在一种可行的实施方式中，上述特定特征选择方法包括主成分分析载荷法、偏最小二乘回归系数法和pearson相关性分析法中一种或多种。
8、在一种可行的实施方式中，上述定量检测模型包括单输出或多输出的偏最小二乘回归、多层感知机、卷积神经网络和循环神经网络的机器学习模型。
9、在一种可行的实施方式中，上述定量检测模型是基于均方根误差进行评价和调优的。
10、在一种可行的实施方式中，上述特定波长范围为200nm～837nm。
11、在一种可行的实施方式中，上述预处理操作包括非对称偏最小二乘校正法、小波变换法、导数法和多项式变换法中一种或多种。
12、在一种可行的实施方式中，上述定量检测模型是基于标准特征元素特征建立的，当上述标准特征元素包括多种信息时，采用基于多种信息合并建模或基于单种信息独立建模后进行模型加权建模。
13、在一种可行的实施方式中，上述目标元素包括al、si、fe、ca、k、na、mg和ti一种或多种。
14、第二方面，一种电子设备，包括：存储器、处理器以及存储在上述存储器中并可在上述处理器上运行的计算机程序，上述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如上述的第一方面任一项的基于libs的铝土矿成分定量检测方法的步骤。
15、第三方面，本申请还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现第一方面任一项的基于libs的铝土矿成分定量检测方法。
16、综上，本申请实施例的基于libs的铝土矿成分定量检测方法包括：控制libs系统采集待测铝土矿的实际光谱数据；将上述实际光谱数据进行预处理操作，以得到预处理后实际光谱数据；基于上述预处理后实际光谱数据提取对应的待测特征元素，其中，上述待测特征元素包括待测特征波长信息、待测元素波长信息和待测剩余波长信息中一种或多种；根据上述待测特征波长信息、上述待测元素波长信息、上述待测剩余波长信息和定量检测模型确定上述待测铝土矿的成分信息，其中，上述定量检测模型是基于标准样品对应的标准光谱数据提取的标准特征元素建立的，上述标准特征元素包括标准特征波长信息、标准元素波长信息和标准剩余波长信息中一种或多种，上述待测特征波长信息和上述标准特征波长信息为目标元素基于特定特征选择方法选择的波长，上述待测元素波长信息和上述标准元素波长信息为目标元素在特定波长范围内的敏感波长，上述待测剩余波长信息为除上述待测元素波长信息之外的波长信息，上述待测剩余波长信息为除上述标准元素波长信息之外的波长信息。本申请实施例提出的一种基于激光诱导击穿光谱的基于libs的铝土矿成分定量检测方法，基于激光诱导击穿光谱技术，通过采集铝土矿标准样品的光谱数据，预处理光谱数据，分析并筛选元素波长、特征波长和剩余波长，组合波长数据，构建元素定量检测建模数据集，结合机理驱动与数据驱动，采用机器学习方法建立检测模型，实现铝土矿成分定量检测。同时设计了铝土矿成分定量检测系统，能够省去样品处理步骤，快速对铝土矿成分定量分析，提高检测效率，进而提高氧化铝生产自动配矿的有效性。
17、本申请提出的基于libs的铝土矿成分定量检测方法，本申请的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本申请的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于LIBS的铝土矿成分定量检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于LIBS的铝土矿成分定量检测方法，其特征在于，所述特定特征选择方法包括主成分分析载荷法、偏最小二乘回归系数法和Pearson相关性分析法中一种或多种。
3.根据权利要求1所述的基于LIBS的铝土矿成分定量检测方法，其特征在于，所述定量检测模型包括单输出或多输出的偏最小二乘回归、多层感知机、卷积神经网络和循环神经网络的机器学习模型。
4.根据权利要求1所述的基于LIBS的铝土矿成分定量检测方法，其特征在于，所述定量检测模型是基于均方根误差进行评价和调优的。
5.根据权利要求1所述的基于LIBS的铝土矿成分定量检测方法，其特征在于，所述特定波长范围为200nm～837nm。
6.根据权利要求1所述的基于LIBS的铝土矿成分定量检测方法，其特征在于，所述预处理操作包括非对称偏最小二乘校正法、小波变换法、导数法和多项式变换法中一种或多种。
7.根据权利要求1所述的基于LIBS的铝土矿成分定量检测方法，其特征在于，所述定量检测
8.根据权利要求1所述的基于LIBS的铝土矿成分定量检测方法，其特征在于，所述目标元素包括Al、Si、Fe、Ca、K、Na、Mg和Ti一种或多种。
9.一种电子设备，包括：存储器和处理器，其特征在于，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1-7中任一项所述的基于LIBS的铝土矿成分定量检测方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的基于LIBS的铝土矿成分定量检测方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于libs的铝土矿成分定量检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于libs的铝土矿成分定量检测方法，其特征在于，所述特定特征选择方法包括主成分分析载荷法、偏最小二乘回归系数法和pearson相关性分析法中一种或多种。
3.根据权利要求1所述的基于libs的铝土矿成分定量检测方法，其特征在于，所述定量检测模型包括单输出或多输出的偏最小二乘回归、多层感知机、卷积神经网络和循环神经网络的机器学习模型。
4.根据权利要求1所述的基于libs的铝土矿成分定量检测方法，其特征在于，所述定量检测模型是基于均方根误差进行评价和调优的。
5.根据权利要求1所述的基于libs的铝土矿成分定量检测方法，其特征在于，所述特定波长范围为200nm～837nm。
6.根据权利要求1所述的基于libs的铝土矿成分定量检测方法，其特征在于，所述预处理操作包括非对称...
【专利技术属性】
技术研发人员：张艳芳，齐利娟，段龙，吴军，刘巧云，赵清杰，杨会宾，邵帅，王炜峰，韩莉，韦芳舒，
申请(专利权)人：中铝郑州有色金属研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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