基于便携式激光诱导击穿光谱技术的耐热钢老化等级评估

张勇升^1,2,3，董美蓉^1,2,3，蔡俊斌^1,2,3，李卫杰⁴，陆继东^1,2,3

1. 华南理工大学电力学院2. 广东省能源高效低污染转化工程技术研究中心3. 广东省能源高效清洁利用重点实验室4. 中冶金南方(武汉)热工有限公司

摘 要：长期承受高温高压耐热钢的运行状态严重影响着设备系统的安全生产,传统检验手段在时间和操作上存在一定的局限性。将开发的便携式激光诱导击穿光谱（LIBS）设备应用于耐热钢失效分析,结合化学计量学方法实现T91钢老化等级的预测评估。首先对不同老化等级T91样品的光谱特性进行了分析,研究了不同表面状态样品的元素特征谱线随脉冲数变化趋势,获取各样品的典型光谱;然后采用K折叠支持向量机递归特征消除算法（K-SVM-REF）对光谱变量进行特征选择,以提高模型预测性能。结果表明基于特征选择的光谱变量较全谱变量建立的支持向量机（SVM）预测模型测试集的分类准确率从84.38%提升到90.63%。此外还研究了样品表面状态对模型性能的影响,为开发的便携式LIBS设备用于实现金属受热面失效诊断的实际测量提供了有效的依据和方法。

关键词：耐热钢;便携式激光诱导击穿光谱（LIBS）;失效分析;支持向量机;