粉煤灰生产氧化铝过程的监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及监测领域，具体而言，涉及一种粉煤灰生产氧化铝过程的监测系统。
【背景技术】
[0002]目前，对于从粉煤灰中提取氧化铝的生产线的铝含量的监测主要是通过人工实现，由人工定时取样、定时分析、定时上报监测结果。在人工监测过程中，需要有专门的取样人员取样后，交由化验员完成样品测试，然后将测试结果上报至调度相关的科室，存在监测效率低、运行成本高、数据回馈慢等缺点，一旦生产过程中某个环节出现问题，很难实现生产设备及时调控的目的。另外，由于在监测过程中存在多个步骤，且各步骤都是由人工完成，因此很容易产生人为误差，最后得出错误的结果，扰乱企业的正常生产秩序。此类传统方法已无法满足企业生产发展的需要。
[0003]针对现有技术中从粉煤灰中提取氧化铝过程的监测效率低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
【发明内容】
[0004]本发明的主要目的在于提供一种粉煤灰生产氧化铝过程的监测系统，以解决从粉煤灰中提取氧化铝过程的监测效率低的问题。
[0005]为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种粉煤灰生产氧化铝过程的监测系统。根据本发明的粉煤灰生产氧化铝过程的监测系统包括:激发光源，用于向包含有氧化铝的待测样品投射激光;探测设备，用于采集从待测样品上反射的光信号，并将反射的光信号转化为电信号；以及数据采集器，与探测设备相连接，用于接收电信号并生成数据分析结果。
[0006]进一步地，探测设备包括:光谱仪，用于接收反射的光信号，并对反射的光信号进行分光；以及探测器，与光谱仪相连接，用于将分光后的光信号转换为电信号。
[0007]进一步地，光谱仪为中阶梯光栅-棱镜交叉色散仪。
[0008]进一步地，探测器为电荷耦合元件检测器。
[0009]进一步地，光谱仪与探测器通过CAN总线相连接，探测器与数据采集器通过CAN总线相连接。
[0010]进一步地，监测系统还包括:存储装置，与数据采集器相连接，用于存储数据分析结果；以及显示器，与存储装置相连接，用于显示数据分析结果。
[0011]进一步地，激发光源为连续激光器，用于向待测样品上投射连续的激光。
[0012]进一步地，连续激光器采用激光诱导模式、激光拉曼模式和激光诱导-拉曼连用模式中任一种模式工作。
[0013]进一步地，连续激光器为氩离子连续激光器。
[0014]进一步地，数据采集器与存储装置通过TCP/IP网络通信连接。
[0015]通过本发明，采用激发光源，用于向包含有氧化铝的待测样品投射激光；探测设备，用于采集从待测样品上反射的光信号，并将反射的光信号转化为电信号；以及数据采集器，与探测设备相连接，用于接收电信号并生成数据分析结果。根据待测样品中不同元素的反射光谱的不同，通过激光光源向待测样品投射激光，探测设备采集从待测样品上反射的光信号，并将光信号转换为电信号，数据采集器接收电信号并生成数据分析结果，无需人工进行采样和测试，实现对粉煤灰生成氧化铝过程的在线监测，解决了从粉煤灰中提取氧化铝过程的监测效率低的问题，达到了提高监测效率的效果。
【附图说明】
[0016]构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0017]图1是根据本发明实施例的粉煤灰生产氧化铝过程的监测系统的示意图；
[0018]图2是根据本发明实施例的一种优选的粉煤灰生产氧化铝过程的监测系统的示意图；以及
[0019]图3是根据本发明实施例的监测系统中CAN总线的示意图。
【具体实施方式】
[0020]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0021]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0022]需要说明的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0023]本发明实施例提供了一种粉煤灰生产氧化铝过程的监测系统，该监测系统可以用于对粉煤灰生产氧化铝过程中铝含量进行监测。
[0024]图1是根据本发明实施例的粉煤灰生产氧化铝过程的监测系统的示意图。如图1所示，该粉煤灰生产氧化铝过程的监测系统包括激发光源10、探测设备30和数据采集器50。
[0025]激发光源10用于向包含有氧化铝的待测样品20投射激光。
[0026]待测样品20可以是从粉煤灰中提取的待测样品，在待测样品20中可以包含有多种成分，例如氧化铝等。可以是在粉煤灰生产氧化铝的生产线上，选取合适的采样点，监测该采样点处待测样品20的成分含量。激发光源10向待测样品20投射激光，激光方向如图中激发光源10与待测样品20之间的箭头方向所示。
[0027]探测设备30用于采集从待测样品20上反射的光信号，并将反射的光信号转化为电信号。
[0028]从待测样品20上反射的光信号为激发光源10投射的激光的反射光信号。探测设备30采集发射的光信号，将采集到的光信号转化为电信号。具体地，由于不同的元素反射的光信号的光谱各不相同，可以先对采集到的光信号进行分光处理，筛选出有效的光信号，在将分光后的光信号转化为电信号。
[0029]数据采集器50与探测设备30相连接，用于接收电信号并生成数据分析结果。
[0030]数据采集器50与探测设备30可以通过有线连接，也可以通过无线连接，探测设备30将光信号转化为电信号之后，数据采集器50接收该电信号，并基于该电信号生成数据分析结果，从数据分析结果中可以得到待测样品20中各成分的含量，例如，铝元素的含量。在生成数据分析结果之后，还可以存储该数据分析结果，并将数据分析结果显示给工作人员。考虑到工业现场背景噪声会对检测结果产生较大的影响，本发明实施例，采用偏最小二乘回归法和主元素分析法对采集到的数据进行规范化处理，然后对测量数据进行数理分析，并对误差进行合理的分析界定。
[0031]根据本发明实施例，根据待测样品中不同元素的反射光谱的不同，通过激光光源向待测样品投射激光，探测设备采集从待测样品上反射的光信号，并将光信号转换为电信号，数据采集器接收电信号并生成数据分析结果，无需人工进行采样和测试，实现对粉煤灰生成氧化铝过程的在线监测，解决了从粉煤灰中提取氧化铝过程的监测效率低的问题，达到了提高监测效率的效果。
[0032]需要说明的是，本发明实施例的监测系统，可以用于“一步酸溶法”粉煤灰生产氧化铝过程的在线监测，当然，该监测系统可以是用于监测样品中的铝元素的含量，也可以是其他如钙元素的含量等。
[0033]优选地，激发光源10为连续激光器，用于向待测样品上投射连续的激光。采用连续激光器，可以是实时采集待测样品的反射的光信号，进而实现生产的在线监测。进一步地，连续激光器为氩离子