(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210751218.5 (22)申请日 2022.06.28 (71)申请人 佛山华谱测智能科技有限公司 地址 528131 广东省佛山市顺德区陈村镇 赤花居委会广隆工业园兴业4路18号 顺联机械城22座420 申请人 华南理工大 学 (72)发明人 姚顺春　喻子彧　莫爵徽　陈伟泽　 卢志民　覃淮青　郭松杰　张向　 (74)专利代理 机构 广州圣理华知识产权代理有 限公司 4 4302 专利代理师 张凯 (51)Int.Cl. G01N 21/71(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种基于LIBS的煤质分析系统的煤质检测 方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于LIBS煤质分析系统 的煤质检测方法， 属于测量技术领域， 包括激光 器、 光谱仪、 供粉装置和二向色镜， 所述供粉装置 包括落粉口， 激光器设置成对准所述落粉口， 且 激光器的发射方向与出粉 方向垂直， 二向色镜设 置在激光器与供粉装置 之间， 光谱仪对准二向色 镜， 还包括准直透镜组， 准直透镜组包括第一准 直透镜和第二准直透镜， 第一准直透镜设置在二 向色镜与光谱仪之间， 第一准直透镜靠近所述二 向色镜， 第二准直透镜与所述二向色镜距离大于 第一准直透镜。 该煤质检测方法包括出粉； 激光 对焦光谱采集； 信息传递； 信息处理， 能够稳定的 采集到烧蚀煤粉产生的光谱信号， 克服了采集烧 蚀煤粉光谱信号有漂移的问题。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 114965440 A 2022.08.30 CN 114965440 A 1.一种基于LIBS煤质分析系统的煤质检测方法， 该煤质分析系统包括激光器(1)、 光谱 仪(2)、 供粉装置(9)、 二向色镜(11)和光谱信号计算单元(13)， 所述供粉装置(9)包括落粉 口(92)， 所述激光器(1)对准所述落粉口(92)设置， 且所述激光器(1)发出的激光方向与出 粉方向垂直， 所述二 向色镜(11)设置在所述激光器(1)与所述供粉装置(9)之间， 所述光谱 仪(2)用于接收来 自所述二 向色镜(11)反射的光线， 所述光谱信号计算单元(13)与所述光 谱仪(2)相连， 其特征在于， 还包括准直透镜组(8)， 所述准直透镜组(8)包括第一准直透镜 (81)和第二准直透镜(82)， 所述第一准直透镜(81)设置在所述二向色镜(11)与所述光谱仪 (2)之间， 所述第一准直透镜(81)靠近所述二向色镜(11)， 所述第二准直透镜(82)与所述二 向色镜(1 1)距离大于所述第一 准直透镜(81)， 该煤质检测方法具体包括如下步骤： S1.出粉： 所述供粉装置(9)以恒定的流量和流速排出煤粉， 煤粉颗粒流的流动截面为 规则形状； S2.激光对焦： 将激光焦点对准到 煤粉颗粒流束轴线远离所述激光器(1)的一侧； S3.光谱采集： 启动所述激光器(1)烧蚀煤粉颗粒流， 生成等离子体， 由激光的入射方向 采集煤粉等离 子体的光谱信号； S4.信息传递： 等离子体向外辐射的光经过所述准直透镜(8)进行准直后， 由所述光谱 仪(2)进行接收和分析； S5.信息处理： 由所述光谱信号计算单元(13)处理所述光谱仪(2)采集到的光谱信息， 从而得到 煤粉中的物质成分及含量数据。 2.根据权利要求1所述的基于L IBS煤质分析系统的煤质检测方法， 其特 征在于： 所述第一 准直透镜(81)采用凹凸透 镜， 所述第二 准直透镜(82)采用单凸透 镜。 3.根据权利要求1所述的基于L IBS煤质分析系统的煤质检测方法， 其特 征在于： 还包括聚焦镜组(12)， 所述聚焦镜组(12)设置在所述激光器(1)与所述二向色镜(11) 之间。 4.根据权利要求3所述的基于L IBS煤质分析系统的煤质检测方法， 其特 征在于： 所述聚焦镜组(12)包括第一聚焦透镜(121)和第二聚焦透镜(122)， 所述第一聚焦透镜 (121)采用凹凸透 镜， 所述第二聚焦透 镜(122)采用平凸透 镜。 5.根据权利要求1所述的基于L IBS煤质分析系统的煤质检测方法， 其特 征在于： 所述光谱仪(2)包括光纤(3)和接收镜头(5)， 所述接收镜头(5)设置在 所述准直透镜组 (8)远离所述二向色镜(11)的一侧， 所述光纤(3)的一端与所述接收镜头(5)相连， 另一端与 所述光谱仪(2)相连。 6.根据权利要求5所述的基于L IBS煤质分析系统的煤质检测方法， 其特 征在于： 所述光纤(3)采用多芯光纤， 所述多芯光纤内的光芯线直径与煤粉等离子体光斑大小 对应。 7.根据权利要求6所述的基于L IBS煤质分析系统的煤质检测方法， 其特 征在于： 所述接收镜 头(5)设置成平凸透 镜。 8.根据权利要求7 所述的基于L IBS煤质分析系统的煤质检测方法， 其特 征在于： 所述激光器(1)采用Nd:YAG型 脉冲激光器。 9.根据权利要求8所述的基于L IBS煤质分析系统的煤质检测方法， 其特 征在于： 还包括直角棱镜(7)， 所述 直角棱镜(7)设置在所述 准直透镜(8)和光谱仪(2)之间。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114965440 A 210.根据权利要求1 ‑9中任一项所述的基于LIBS煤质分析系统的煤质检测方法， 其特征 在于： 还包括控制单元(14)， 所述控制单元(14)分别与所述激光器(1)和所述光谱仪(2)相 连， 用于同步所述激光器(1)和所述 光谱仪(2)的时序。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114965440 A 3