淺析化工業(yè)儀表的可靠性影響因素及解決對(duì)策

溫瑞紅

摘 要：伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展及其在儀器儀表中的運(yùn)用，國內(nèi)儀器儀表在化工儀器儀表、化工測(cè)量和科學(xué)測(cè)試儀器儀表領(lǐng)域等領(lǐng)應(yīng)用頗多，但是在進(jìn)行這類儀表設(shè)計(jì)時(shí)，其可靠性直接影響到儀器儀表運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，所以在此分析化工儀表的可靠性影響因素及解決對(duì)策。

關(guān)鍵詞：化工業(yè)儀表;可靠性;影響因素;解決對(duì)策

0 引言

因儀器儀表在化化工生產(chǎn)中占據(jù)著重要地位，其可靠性直接影響化工生產(chǎn)的質(zhì)量及效率等?；诖朔N情況，加強(qiáng)其儀器儀表的可靠性設(shè)計(jì)研究，做到合理有效地提升儀器儀表可靠性功能，可以提高化工生產(chǎn)的效率及質(zhì)量，提升化工生產(chǎn)的水平。在化工生產(chǎn)中儀器儀表的功能及水平的優(yōu)劣，直接影響著整個(gè)化工生產(chǎn)的效率及質(zhì)量。因而，在化工生產(chǎn)系統(tǒng)中所采用儀器儀表的可靠性，必須要達(dá)到相關(guān)的規(guī)定。一方面，儀器儀表是由元件及線路組成的，并在其達(dá)到一定的可靠性后，可以有效提升整體的生產(chǎn)效率，同時(shí)還可以確保其生產(chǎn)效率得以達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)。而儀器儀表的可靠性是化工生產(chǎn)企業(yè)選擇的重要標(biāo)準(zhǔn)，不相同的儀器儀表都具有可靠性的特點(diǎn)，而儀器儀表的可靠性能越高，該儀器儀表的整體功能就越強(qiáng)。另一方面，隨著我國相關(guān)技術(shù)及生產(chǎn)效率的提升，針對(duì)儀器儀表的應(yīng)用條件也越發(fā)嚴(yán)苛。因而也使得整個(gè)儀器儀表的可靠性向更優(yōu)化提升，也使得其可以更廣泛地應(yīng)用于化工生產(chǎn)系統(tǒng)的多種功能，滿足化工生產(chǎn)系統(tǒng)的要求。同時(shí)，儀器儀表的可靠性能已經(jīng)是目前評(píng)價(jià)的重要標(biāo)準(zhǔn)和要求。因而，強(qiáng)化儀器儀表的可靠性能可以重點(diǎn)體現(xiàn)設(shè)計(jì)的價(jià)值，也有效提升其在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用水平。

1 影響化工儀器儀表可靠性的因素分析

1.1 工作人員的綜合素養(yǎng)有待提升

多數(shù)儀器儀表設(shè)備都是由工作人員操作而進(jìn)行作業(yè)，因此，工作人員的綜合能力優(yōu)劣直接導(dǎo)致了其儀器儀表可靠性能的優(yōu)劣。但是在實(shí)際施工中，由于部分工作人員的專業(yè)素養(yǎng)及工作經(jīng)驗(yàn)不足，對(duì)于其負(fù)責(zé)的儀器儀表性能不熟悉，并在安裝的過程中，不能嚴(yán)格細(xì)致地按照說明書上的要求進(jìn)行操作安裝，因而使得儀器儀表受到損傷，加之部分工作人員的崗位職責(zé)感不強(qiáng)，認(rèn)為只要進(jìn)行安裝就可以，不能針對(duì)其特點(diǎn)進(jìn)行深入研究，使得設(shè)備不能發(fā)揮出本身最大的優(yōu)點(diǎn)。

1.2 針對(duì)儀器儀表的監(jiān)管不足

在儀器儀表的安裝以調(diào)試結(jié)束后，部分工作人員的認(rèn)為自身的任務(wù)已經(jīng)結(jié)束。對(duì)于后期做不到維護(hù)及檢查，而此種情況就會(huì)使得儀器儀表的使用周期大大縮短，并且還可能導(dǎo)致其在生產(chǎn)使用中出現(xiàn)故障，更甚還可能導(dǎo)致儀器儀表的穩(wěn)定性受損，從而給生產(chǎn)系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響?；诖朔N情況，就應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)儀器儀表的監(jiān)管及維護(hù)，提升工作人員對(duì)其重要性的認(rèn)知，才得以更好地保證儀器儀表可靠性的使用，從而提升整個(gè)生產(chǎn)的效率。

2 化工儀器儀表可靠性的設(shè)計(jì)分析

2.1 可靠性設(shè)計(jì)策略

首先，在針對(duì)儀器儀表的可靠性設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)的技術(shù)設(shè)計(jì)人員必須強(qiáng)化儀器儀表可靠性系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，提升質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，簡化結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。并在儀器儀表元件滿足使用功能的情況下，有效合理地優(yōu)化其運(yùn)行系統(tǒng)，同時(shí)增加儀器儀表的系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值。并且企業(yè)還要針對(duì)內(nèi)部員工，進(jìn)行綜合的培訓(xùn)，使得內(nèi)部員工可以充分地理解并認(rèn)識(shí)到儀器儀表可靠性的重要性，有效地保證及提升工作的效率與質(zhì)量。而對(duì)于儀器儀表元件的設(shè)計(jì)工作人員來講，必須要全面考慮及了解儀器儀表的使用情況，做到元件設(shè)計(jì)的誤差保證在規(guī)定的范圍內(nèi)，避免儀器儀表在元件選擇問題上出現(xiàn)誤差，出現(xiàn)數(shù)據(jù)信息不準(zhǔn)確的情況，從而有效提升系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

其次，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員可以將涉及的扭絞信號(hào)線全部扭到一起，從而保證信號(hào)回路的面積縮減，使其可以提升儀器儀表與干擾因素間的抗拒力。并且可以有效加長各類系統(tǒng)之間的距離，從而使得導(dǎo)線可以更合理地分布在系統(tǒng)中，增強(qiáng)其抗干擾能力。另外，工作人員還可以減少該儀器儀表周圍的靜電與電磁，使其可以不再受到電磁或靜電的危險(xiǎn)，從而使其可以更好地提升工作效率。

2.2 提升儀器儀表可靠性的策略

提升儀器儀表系統(tǒng)可靠性對(duì)系統(tǒng)質(zhì)量提升具有重要意義。一方面，為提高效率進(jìn)行結(jié)構(gòu)簡化，同時(shí)還需要積極合理地采用科技時(shí)代下相對(duì)成熟的工藝技術(shù)及科學(xué)的設(shè)計(jì)技術(shù)，從而有效地強(qiáng)化儀器儀表設(shè)計(jì)的規(guī)范化及科學(xué)化;另一方面，儀器儀表元件的設(shè)計(jì)工作人員，想要合理地保證該儀器儀表能夠達(dá)到較高的可靠性，就應(yīng)該先從最壞的情況下，針對(duì)相關(guān)的電路及元件進(jìn)行設(shè)計(jì)。并在此種情況下，進(jìn)行綜合性的考慮比較，在得出最不合理的結(jié)果后，在選擇元件時(shí)從最不合理的數(shù)值進(jìn)行考慮，從而使得該元件可以應(yīng)對(duì)最差的情況，進(jìn)而降低儀器儀表故障的發(fā)生，最大化地保證系統(tǒng)的控制功能。

3 化工生產(chǎn)對(duì)儀器儀表的新要求及發(fā)展趨勢(shì)

3.1 化工生產(chǎn)對(duì)儀器儀表的新要求

自美國霍尼韋爾公司研制出智能壓力變送器以來，智能化儀表逐漸發(fā)展，現(xiàn)代化工生產(chǎn)對(duì)智能化儀表的要求越來越高，具體要求如下：

3.1.1 高度集成化與微型化

隨著現(xiàn)代化工企業(yè)生產(chǎn)中DCS系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)總線和工業(yè)智聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，智能化儀表正經(jīng)歷深刻的變革。微電子技術(shù)的發(fā)展，智能化儀表與微處理器技術(shù)的融合，采用大量的超大規(guī)模集成的新器件、表面貼裝技術(shù)、多層線路板、圓片規(guī)模集成及多芯片模塊等新工藝使智能化儀表走向高度集成化?，F(xiàn)代化工生產(chǎn)需要依托微型化技術(shù)，應(yīng)用MEMS的微型智能化儀表。

3.1.2 多功能和性能優(yōu)

智能化儀表應(yīng)能夠更有效地利用微處理器以及存儲(chǔ)設(shè)備對(duì)更加復(fù)雜的多傳感器數(shù)據(jù)融合和運(yùn)算都能做到快速處理。信號(hào)的輸入輸出和顯示更加迅速和準(zhǔn)確。由于要組成DCS、現(xiàn)場(chǎng)總線或者工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，通信功能、溝通能力應(yīng)逐步加強(qiáng)，對(duì)信號(hào)和數(shù)據(jù)調(diào)控應(yīng)更加自如。智能化儀表自診斷、通信記錄的保存、對(duì)故障的輸出、顯示性能更優(yōu)化，并要降低智能化儀表維護(hù)、維修難度，提升易用性。

3.1.3 人工智能化

現(xiàn)代化工生產(chǎn)的智能化儀表還不具備真正智能的顯著特征。人工智能的理論、方法和技術(shù)在智能化儀表的設(shè)計(jì)應(yīng)用過程還沒有采用。智能化儀表的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)采用硬件軟化、軟件集成、虛擬現(xiàn)實(shí)及軟測(cè)量等人工智能的方法和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能化儀表的柔性化，研究開發(fā)具有擬人智能特性的智能儀器。

3.2 未來發(fā)展趨勢(shì)

3.2.1 自動(dòng)化和智能化的深度挖掘

未來的信息化儀器儀表也為國家的環(huán)境保護(hù)提供了更好的方向，信息化的儀器儀表技術(shù)可以降低生產(chǎn)運(yùn)營成本，相信未來的儀器儀表行業(yè)必然發(fā)展到科技化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的水平，這是儀器儀表行業(yè)發(fā)展的第一個(gè)方向。利用人工智能技術(shù)，拓展人類在視覺、聽覺、思維等方面的能力，借助新時(shí)代下的人工智能技術(shù)推動(dòng)儀器儀表技術(shù)的升級(jí)，也可有望解決用傳統(tǒng)方式根本不能解決的問題，節(jié)約人的腦力勞動(dòng)，提升儀器儀表生產(chǎn)水平。

3.2.2 光學(xué)化趨勢(shì)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，未來的儀器儀表技術(shù)不僅出現(xiàn)了智能化和網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)，還會(huì)呈現(xiàn)出光學(xué)化趨勢(shì)，相信在未來不久，光學(xué)儀器儀表會(huì)實(shí)現(xiàn)光學(xué)、計(jì)算機(jī)計(jì)算和虛擬一體化，各種光學(xué)儀器儀表的產(chǎn)生為整個(gè)儀器儀表行業(yè)的發(fā)展提供更好的空間。光學(xué)儀器儀表的出現(xiàn)必然推進(jìn)儀器儀表行業(yè)發(fā)展的新方向，比如高分辨率，小型化光電化等。人們利用光學(xué)儀器，可以更快速高效的實(shí)現(xiàn)某些測(cè)量、控制等功能，比如通過光學(xué)儀器的定位，很快的完成對(duì)土地的測(cè)量，通過光學(xué)儀器的傳播發(fā)射，可以更好的對(duì)產(chǎn)品的外觀進(jìn)行測(cè)量和質(zhì)量控制，大大提高企業(yè)生產(chǎn)的效率。

3.2.3 儀器儀表微型化、虛擬化的發(fā)展

微電子技術(shù)、微機(jī)械技術(shù)、納米技術(shù)、信息技術(shù)等綜合應(yīng)用于生產(chǎn)中，儀器體積將變得更小。微型化是今時(shí)代下儀器儀表發(fā)展的主要趨勢(shì)。微型化的發(fā)展依賴于微電子技術(shù)、現(xiàn)代信息技術(shù)、微機(jī)械技術(shù)等的結(jié)合運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)其體積和大小的逐步微型化，但其功能卻是十分全面，無論在信號(hào)的收集，還是信號(hào)的處理層面均擁有較好的表現(xiàn)。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著時(shí)代的發(fā)展，儀器儀表的應(yīng)用范圍與技術(shù)也在廣泛發(fā)展。同時(shí)其使用的條件與環(huán)境也越來越嚴(yán)苛?；诖?，只有不斷找出儀器儀表干擾的因素并加以解決，有效提升儀器儀表的可靠性能，優(yōu)化其體系，才能保證儀器儀表系統(tǒng)的正常運(yùn)行，進(jìn)而提升化工生產(chǎn)的效率與質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]何濤，陳建民，朱惠玉.儀器儀表的可靠性及抗干擾設(shè)計(jì)[J].河南科技，2018（23）：51-53.

[2]趙冰現(xiàn)代化上儀表及化上自動(dòng)化的過程控制分析[J].化工自動(dòng)化及儀表，2018，45（5）：45-47.

[3]王雪屏.智能化儀表在化上控制中的應(yīng)用分析[J].儀器儀表用戶，2016，23（6）：38-40.