T91管道表面处理对LIBS老化检测的关键影响

T91金属管道在火电厂中具有重要的应用，特别是在高温承压管道的失效检测中，激光诱导击穿光谱(LIBS)技术因其高灵敏度和无损检测特性被广泛关注。然而，金属管道的表面特性对其光谱测量结果可能存在显著影响。本研究由余移山、陆继东等人进行，他们对来自火电厂的不同老化等级的T91钢管道进行了实验，比较了打磨与未处理两种表面状态下的LIBS测量。 实验结果显示，未经打磨的管道在最初的100个激光脉冲段中，其表面特性导致代表性元素的谱线强度显示出较大差异。这可能是由于表面粗糙度、氧化层或其他污染物的存在，这些因素会影响光的发射和吸收。随着激光脉冲的增加，到了100至200个脉冲阶段，打磨和未打磨的样本光谱强度趋于接近，表明激光深入穿透表面的效果增强，对表面特性的依赖减弱。 在支持向量机(SVM)老化等级模型的应用中，研究者选择使用未打磨样品在100至200个激光脉冲段的光谱数据作为输入，该模型在预测老化等级时表现与打磨样本相当，准确率高达0.91以上。这一发现表明，通过选择合适的激光脉冲段（避开初期受表面特性影响较大的部分），可以有效减小表面特性对LIBS测量的影响，从而提高对金属管道失效状况的预测精度。 这项研究对于实际火电厂管道的维护和故障预警具有重要意义，因为它提供了一种策略，即通过优化激光脉冲处理，可以在不改变LIBS技术本身的基础上，提高测量结果的可靠性。此外，它还展示了机器学习技术，特别是支持向量机，如何在复杂的光谱分析中发挥作用，提升数据分析的精度和自动化程度。 T91金属管道表面特性对LIBS测量的影响研究不仅探讨了材料科学和光谱技术的结合，还展示了在实际工业应用中如何通过合理的数据预处理和模型选择来克服潜在的干扰，实现更精准的设备健康监测。这对于未来在更多工业领域中推广LIBS技术，尤其是对金属材料的无损检测，提供了有价值的经验和指导。