易 超

（江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局贛西地質(zhì)調(diào)查大隊，江西 南昌 330201）

本文基于離子色譜技術(shù)的巖礦中金屬元素測試系統(tǒng)研究，以江西九嶺某巖礦為例。江西九嶺巖礦體位于揚子地塊東南緣邊地帶，是我國華南的一個大規(guī)模的復(fù)式巖礦基地[1]。南嶺山脈的分支為大庾嶺和九連山脈，大體呈東西—北南走向，盤亙于贛粵之間，海拔多在750m到1050m之間，九連山主峰黃牛石海拔1648m。由于大量巖礦巖漿的侵入，盛產(chǎn)鎢、鉬、錫、鉍等有色金屬，特別是大余縣西華山的鎢礦資源聞名中外，享有“鎢都”之譽。為精確探明多金屬礦中各種有色金屬的種類與含量，設(shè)計了一種采用離子色譜鑒別的快速分析方法。

1 基于離子色譜技術(shù)的巖礦中金屬元素測試系統(tǒng)設(shè)計

離子色譜技術(shù)的原理是利用不同元素的熱輻射色譜差異來進(jìn)行“身份鑒別”，因此對巖礦中金屬元素的測試重點在于準(zhǔn)確獲取巖礦的熱輻射色譜圖[2]。在巖礦金屬元素測試系統(tǒng)中，綜合了標(biāo)準(zhǔn)白光源、色譜靶板等前端色譜采集設(shè)備，以電子自動感光采集的工作模式送入控制計算機(jī)，并與預(yù)存的各種金屬元素的特征譜線對比分析，實現(xiàn)快速、全自動的技術(shù)元素含量分析。

1.1 硬件設(shè)計

基于大數(shù)據(jù)應(yīng)用背景的網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計的主要內(nèi)容為測試控制計算機(jī)，其型號為MD-L271系列。設(shè)計目的是為了滿足江西九嶺巖礦中的金屬元素測定的需求而研發(fā)，具有穩(wěn)定等級高、內(nèi)置天線、內(nèi)置鋰電池等特點[2]。MD-L271測試控制計算機(jī)是一款GPRS傳輸?shù)臒o線數(shù)字測試儀器，將測試出的江西九嶺巖礦中的金屬元素上傳到云端。用戶可以現(xiàn)場或者遠(yuǎn)程匹配IP地址及其他江西九嶺巖礦中的金屬元素常規(guī)參數(shù)。MD-L270L測試控制計算機(jī)采用NB-iot技術(shù)，具有功耗低，傳輸效率高，資費低等優(yōu)點[1]。

1.2 軟件設(shè)計

利用自動測試軟件功能模塊對巖礦中金屬元素進(jìn)行預(yù)處理，再通過設(shè)計數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對江西九嶺巖礦中金屬元素的精準(zhǔn)測試[2]。如圖1所示：

圖1 自動測試軟件功能模塊模式圖

2 仿真實驗

2.1 實驗準(zhǔn)備

此次仿真實驗用例包含測試江西九嶺巖礦中的金屬元素測試效率、系統(tǒng)自檢測試以及保護(hù)功能邏輯測試等。本文采用測試效率為實驗內(nèi)容，實驗中除了對江西九嶺巖礦中的金屬元素測試外，還特意編寫了產(chǎn)生諧波的接口函數(shù)，致力于驅(qū)動Help2100對保護(hù)功能邏輯施加諧波進(jìn)行金屬元素測試。在每個開入口分別施加“A”和“B”信號，讀取結(jié)果分析生成報告進(jìn)行比對；開出測試時通過Help2100對保護(hù)功能邏輯施加的故障狀態(tài)序列。分別使用傳統(tǒng)的巖礦中金屬元素測試系統(tǒng)及基于離子色譜技術(shù)的巖礦中金屬元素測試系統(tǒng)測試江西九嶺巖礦中的金屬元素的測試效率。為確保實驗的普遍性，設(shè)定實驗總次數(shù)為6次。設(shè)置傳統(tǒng)的巖礦中金屬元素測試系統(tǒng)為對照組，進(jìn)行對比實驗。

2.2 實驗結(jié)果分析與結(jié)論

根據(jù)上述的設(shè)計的實驗，將兩種系統(tǒng)下的江西九嶺巖礦中的金屬元素測試效率進(jìn)行對比。采集8組實驗數(shù)據(jù)，利用MD-L271測試控制計算機(jī)將兩種方法針對巖礦中的金屬元素測試效率對比情況進(jìn)行整理，實驗結(jié)果如下圖2所示。

圖2 江西九嶺巖礦中的金屬元素測試效率對比圖

通過圖2可知，與傳統(tǒng)的巖礦中金屬元素測試系統(tǒng)相比，基于離子色譜技術(shù)的巖礦中金屬元素測試系統(tǒng)對巖礦中金屬元素測試的測試效率更高。由此可見，基于離子色譜技術(shù)的巖礦中金屬元素測試系統(tǒng)可以實現(xiàn)對巖礦中金屬元素高質(zhì)量的測試。

3 結(jié)語

扼江西、廣東兩省交界的梅關(guān)，自古就是南北通道和軍事要隘，因此，針對江西九嶺巖礦中的金屬元素測試是十分必要的。

利用離子色譜技術(shù)來測定江西九嶺巖礦中的金屬元素是科學(xué)有效的，通過被分離組與固定組之間發(fā)生離子交換的能力差異來實現(xiàn)分離。

離子色譜技術(shù)主要是用來分離離子或可離解的化合物，可以有效測試江西九嶺巖礦中金屬元素，能夠廣泛地應(yīng)用于無機(jī)離子的分離。

綜上所述，基于離子色譜技術(shù)的巖礦中金屬元素測試系統(tǒng)為江西九嶺巖礦中的金屬元素測試效率指明了研究方向。