儀器儀表計(jì)量及自動化應(yīng)用淺析

王海東

摘要：在人類文明的進(jìn)程中，儀器儀表的使用歷史悠久。米斗是早期用來測量糧食作物的測量工具。最早的文字記錄發(fā)現(xiàn)于先秦時期。《史記·田列傳》“其稅，民以小斗收，民以大斗給”。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，傳統(tǒng)的計(jì)量檢測工作得到了繼承和發(fā)展。借鑒國外先進(jìn)技術(shù)和自主科研創(chuàng)新，開發(fā)了一大批適應(yīng)現(xiàn)代社會特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的高精度、高靈敏度、高可靠性的現(xiàn)代測量測試設(shè)備。本文分析了儀器儀表的測量及其自動化應(yīng)用，以供參考.

關(guān)鍵詞：儀器儀表計(jì)量;自動化;應(yīng)用

引言

測量檢測通常用于記錄、分析和控制生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，不僅用于控制質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，還用于控制和控制整個產(chǎn)品制造過程的質(zhì)量。對于產(chǎn)品質(zhì)量保證，儀器測量檢測鏈?zhǔn)侵匾冶匾?。沒有對生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量控制，因?yàn)槿狈Ρ匾臏y量設(shè)備和控制手段。因此，為了保證和提高公司產(chǎn)品的質(zhì)量，需要購買儀器測量和檢測設(shè)備儀器測量和測試服務(wù)對于企業(yè)的經(jīng)濟(jì)和社會增長是準(zhǔn)確和統(tǒng)一的，有助于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1計(jì)量儀器概述

計(jì)量儀器是能夠?qū)Ρ粶y物體性能參數(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)值化顯示，由于工業(yè)中所用計(jì)量儀器類型較多，分類上也有差異，結(jié)合實(shí)際用途劃分，主要包括計(jì)量基準(zhǔn)器具、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具和工作計(jì)量器具。結(jié)合內(nèi)在結(jié)構(gòu)劃分，則包括儀器儀表、量具和計(jì)量裝置等。在工業(yè)生產(chǎn)中需要將工業(yè)控制量通過數(shù)值形式進(jìn)行展示，且測量精度要求較高。為了保證測量數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)，不僅要保證計(jì)量儀器性能達(dá)標(biāo)，也要按照正確測量流程開展工作，只有獲得準(zhǔn)確計(jì)量數(shù)據(jù)，才能為車間、工序、生產(chǎn)線等能耗監(jiān)控、能耗控制創(chuàng)造有利條件，這是減少能耗的有效措施。對此我們需要做好計(jì)量儀器使用與維護(hù)工作，減少計(jì)量儀器使用中出現(xiàn)的故障，保證計(jì)量儀器在工業(yè)計(jì)量中能夠正常使用。

2儀器儀表計(jì)量的自動化

最初使用儀器測量工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備參數(shù)，技術(shù)人員根據(jù)這些測量獲得的數(shù)據(jù)參數(shù)分析了所有工作，但由于技術(shù)條件有限，儀器獲得的技術(shù)參數(shù)只能由技術(shù)人員理解隨著技術(shù)的發(fā)展，自動化技術(shù)變得越來越廣泛，研究人員熟練地應(yīng)用與儀表相稱的自動化技術(shù)，從而減少了技術(shù)人員的操作難度。此外，研究人員將儀器測量與人工智能相結(jié)合，以進(jìn)一步分析和處理數(shù)據(jù)，提高儀器測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和傳播。

3儀表儀器計(jì)量有關(guān)技術(shù)

3.1計(jì)算機(jī)技術(shù)

計(jì)算機(jī)誕生于二十世紀(jì)中葉，其出現(xiàn)從根本上改變了人們的生活方式隨著研究人員深入研究計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)成為世界上最受歡迎的學(xué)科之一，也是構(gòu)建世界的基礎(chǔ)技術(shù)。信息技術(shù)的成熟為焦?fàn)t控制儀器行業(yè)自動化的出現(xiàn)鋪平了道路。焦化行業(yè)自動化儀表控制技術(shù)的主要特點(diǎn)之一是信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，智能控制是信息技術(shù)的基本技術(shù)之一。

3.2人工智能技術(shù)

人工智能技術(shù)是當(dāng)今堅(jiān)信未來屬于人工智能的研究者的主要研究領(lǐng)域之一。因此，這是一門非常繁重和復(fù)雜的學(xué)科，或者說是一門外圍學(xué)科，是社會科學(xué)和自然科學(xué)趨同領(lǐng)域的一部分。當(dāng)前，人工智能技術(shù)主要用于機(jī)器人領(lǐng)域，其發(fā)展前景眾所周知，人工智能機(jī)器人已成為時代進(jìn)步的基石。人工智能作為智能機(jī)器人的基本技術(shù)，遲早會在社會發(fā)展的各個領(lǐng)域。

4計(jì)量儀器使用與維護(hù)的建議

4.1明確計(jì)量儀器規(guī)范

為保證工業(yè)計(jì)量的準(zhǔn)確性，應(yīng)該避免在使用計(jì)量儀器時出現(xiàn)人為失誤，對此需要將計(jì)量儀器使用規(guī)范明確下來，重點(diǎn)關(guān)注下面幾方面內(nèi)容：第一，對計(jì)量儀器操作規(guī)范進(jìn)行完善，特別是人員操作中容易出現(xiàn)的錯誤，需要詳細(xì)分析與總結(jié)，保證計(jì)量儀器操作更加標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，避免在計(jì)量儀器使用中出現(xiàn)故障。第二，對計(jì)量儀器操作人員來說，必須加大對他們的考核與培訓(xùn)力度，確保其充分掌握計(jì)量儀器使用規(guī)范，能夠?qū)⒏黜?xiàng)規(guī)章制度落到實(shí)處，從而避免在計(jì)量儀器中出現(xiàn)人為操作故障。第三，在工業(yè)生產(chǎn)過程中進(jìn)行計(jì)量時，需要讓計(jì)量儀器精確性提升，這需要我們定期對計(jì)量儀器進(jìn)行檢驗(yàn)與校準(zhǔn)，按照國家規(guī)定的程序進(jìn)行。由于計(jì)量儀器在使用中容易出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，且外部溫濕度變化也會導(dǎo)致計(jì)量儀器在使用中出現(xiàn)測量誤差，甚至發(fā)生失靈的情況。對此工業(yè)企業(yè)需要從實(shí)際情況出發(fā)，做好計(jì)量儀器檢測工作，并根據(jù)使用環(huán)境將檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)確定下來，并保證檢驗(yàn)與校準(zhǔn)流程更加完善與規(guī)范，合理確定具體的檢定周期。

4.2環(huán)保型儀器儀表將得到推廣

節(jié)能、減少消費(fèi)、保護(hù)低碳環(huán)境是中國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展的兩個重要目標(biāo)，是作為一項(xiàng)長期的國家基本政策實(shí)施的。特別是在監(jiān)測大氣和水資源方面，廣泛推廣了無害環(huán)境的工具，與自動環(huán)境取樣和監(jiān)測系統(tǒng)有關(guān)的產(chǎn)品已進(jìn)入快速開發(fā)和實(shí)施階段。在這一階段，國情要求我們從發(fā)展中國家的角度分析這個問題，環(huán)境監(jiān)測工具必須同時滿足低單位價格和易維護(hù)性的特點(diǎn)，具有較強(qiáng)的抗沖擊能力和適應(yīng)環(huán)境的能力，并具有一定程度的智能。無害環(huán)境的儀器將朝著高精度、高智能和高可靠性的方向發(fā)展。

5儀器儀表自動化應(yīng)用

目前儀器儀表自動化技術(shù)多用于工業(yè)生產(chǎn)中的電熱儀器儀表計(jì)量，它充分利用了儀器儀表自動化技術(shù)，通過熱電阻傳感器對溫度進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控計(jì)量。因?yàn)樽詣踊夹g(shù)的植入，該過程中技術(shù)人員的操作量少之又少，但所計(jì)量的溫度卻無比精確。對于自動化計(jì)算的元器件計(jì)算機(jī)來說，利用數(shù)字化的萬用表能夠?qū)崿F(xiàn)對所有數(shù)據(jù)的校準(zhǔn)及計(jì)量的統(tǒng)計(jì)，并實(shí)施和開展自動化分檔。計(jì)算機(jī)的利用可以對校準(zhǔn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和儲存，從而實(shí)現(xiàn)對鑒定結(jié)果的定期監(jiān)測與計(jì)量。

6我國儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的機(jī)遇

6.1新基建推進(jìn)儀器儀表新技術(shù)

自2020年3月以來，國家為發(fā)展新的基礎(chǔ)設(shè)施作出了巨大努力。新的基礎(chǔ)設(shè)施是一個以新的發(fā)展思路為導(dǎo)向的基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)，由技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動，以信息網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，滿足高質(zhì)量的發(fā)展需求，并提供數(shù)字轉(zhuǎn)型、智能升級和創(chuàng)新一體化等服務(wù)。新的基礎(chǔ)設(shè)施主要包括5G基礎(chǔ)設(shè)施、高壓、高速城際鐵路和城際鐵路運(yùn)輸、新能源汽車充電電池、大型數(shù)據(jù)中心、人工智能和工業(yè)因特網(wǎng)，涵蓋通信、電力、運(yùn)輸和數(shù)字等幾個關(guān)鍵社會部門將鼓勵儀器儀表行業(yè)加快新產(chǎn)品的技術(shù)開發(fā)，對測試要求、可靠性方法、通信傳輸、安全要求等進(jìn)行基本的聯(lián)合技術(shù)研究，作為通信測試、設(shè)備運(yùn)行規(guī)模、智能感知和海量數(shù)據(jù)采集的重要保證，以滿足不斷變化的基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展需求。

6.2國產(chǎn)替代帶來儀器儀表新發(fā)展

長期以來，中國的核電、能源、石油化工等重點(diǎn)行業(yè)主要使用進(jìn)口儀器，國內(nèi)產(chǎn)品難以進(jìn)入，主要原因是低端產(chǎn)品、產(chǎn)品可靠性和穩(wěn)定性。盡管中國實(shí)行了本土化，但還不夠強(qiáng)大在當(dāng)前國際政治形勢下，中美貿(mào)易摩擦不斷變化，世界經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)不斷變化，抓住重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)安全、自主控制、國防建設(shè)的機(jī)遇，推動重點(diǎn)產(chǎn)品技術(shù)自主進(jìn)程，重點(diǎn)建設(shè)大型項(xiàng)目的基本保障能力 從信息安全的角度來看，關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域的自控制系統(tǒng)和精密測試儀器，以及自控制系統(tǒng)和精密測試儀器的基本支撐能力，已成為取代國內(nèi)生產(chǎn)的總體趨勢，這將為國家儀器提供更多的市場機(jī)會，所以國內(nèi)儀器儀表中“專、精、特、新”企業(yè)的好產(chǎn)品將能搶占先機(jī)，迎來一輪發(fā)展的“東風(fēng)”。

結(jié)束語

解讀儀器測量試驗(yàn)的概念，實(shí)質(zhì)是保證生產(chǎn)，也是測量檢驗(yàn)的重要性。隨著我國智能儀器使用的增加，檢驗(yàn)工作也需要相應(yīng)調(diào)整，信息技術(shù)越來越多地用于測量領(lǐng)域。針對中國制造工藝現(xiàn)狀和設(shè)計(jì)水平不足的問題，提出了若干基準(zhǔn)，以協(xié)助中國測量儀器的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)。

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