(武汉第二船舶设计院 湖北武汉 430205)
摘要:随着社会的不断发展进步,科学技术得到前所未有的发展,测控技术和仪器越来越高级,并向着智能化、机械化和自动化的方向发展。近些年,计算机技术日益成熟,在测控技术和仪器中充分利用计算机互联网技术来实现测控技术的精确性,同时也能够节省大量的人力资源,这对未来测控技术的全面发展和提升奠定了一定的基础。基于此,本文首先对现代测控技术进行了概述,详细探讨了它在日常工业生产中的主要应用,旨在促进我国经济的平稳快速发展。
关键词:现代测控技术;仪器;应用
现代测控技术是现代信息技术的一部分,是一种新的科学和技术,作为一种在二十一世纪重点发展的项目技术,它是基于电子、测量、控制以及其他学科的,并涉及电子计算机技术、试验和测量信息处理技术、仪器技术、信息网络技术和自动控制技术等。测控技术作为一种非常实用的现代测量和控制技术,已在工业、农业等领域有着日益广泛和深入的应用,影响力也愈发增大,其发展前景也越来越好,未来将为现代科学技术和生产力的提高做出巨大贡献。
1 现代测控技术的特点
现代测控技术,涉及许多的领域,具有数字化、智能化、网络化、分布式化等特征。
1.1数字化
在当代测控技术领域中,数字化的这一特质起着非常重要的功用,主要体现在测控领域中的通讯、信号处理等过程的数字化控制,控制器远程终端设备的数字控制和数字控制传感器等方面。
1.2智能化
测控设备在现代测控系统中的智能化应用,是以微处理器为基础的,因此它具有简单快速、使用功能多样性的优点。随着微电子技术与人工智能技术的发展,并与测控技术相结合,智能化的设备将会变得越来越好,其计算力与精确性都将得到提高。
1.3网络化
随着技术的不断发展,网络技术在许多行业都有着广泛的应用,网络化使测控技术得到了很大的提升,令其超脱了空间和时间的限制,这种发展趋势使得测控技术更加完善,令其能够方便的组建网络化的测控系统。而拥有了网络化的测控系统,将会变得十分方便快捷,同时能够提高效率。随着网络技术以及控制技术的发展,许多相关的功能将不断进步,测量和控制技术可以使气象、通信、航空航天、国防等关键领域得以提升。
2 日常工业生产中的主要应用
2.1 测控技术在冶金工业中的应用
冶金工业中的炼铁和轧钢两个方面是测控技术与仪器的主要应用领域。目前世界上普遍用的炼钢法是高炉炼钢,这种方法工艺简单,产量大,能耗低。此法生产的铁占世界铁产量的95%。在高炉冶铁中,需要检测的参数有:炉顶煤气气体成分、炉身各层静压力、全压差、半压差、炉内、矿层厚度、风口风力与气体成分、冷热风温度载气流量和压力、料面形状等等。其中需要进行自动控制的环节主要有:热风炉控制,喷吹煤粉控制,给排水控制,高炉装料控制,高炉鼓风机控制,煤气净化控制等。
轧钢生产中的自动控制有:液压控制,活套控制,卷曲控制,润滑剂系统控制,运输链转运控制,轧钢机速度控制,带钢厚度控制等等。使用到的检测仪表有:轧件跟踪仪,针孔测量仪,称重仪,延展率测量仪,镀层厚度测量仪,测力仪,测长仪,测宽仪等。
2.2 测控技术在煤炭工业中的应用
现代化的采煤不论是勘探,开采还是加工都离不开测控技术的支持。煤炭转化,加工更离不开自动控制系统。其中,在保障安全性方面的测量仪表就有:煤矿噪声测量仪,瓦斯含量检测仪,尘粉检测仪,矿井大气参数和气候条件检测仪等。不仅如此,在煤炭焦化加工过程中,也有很多环节要用到检测与自动控制技术,其中主要的有以下四类:(1)原料煤性状的检测;(2)燃烧过程的检测;(3)炉体状态的检测;(4)焦炭品质与熄焦过程的检测。在整个煤炭工艺中,几乎所有的程序都是由自动控制来完成的,如煤炭的定量给料控制,加水加粘结剂控制,炼焦炉的燃烧控制等等。
2.3 测控技术在化学工业中的应用
化学工业是属于知识和资金密集型的行业,基于其高能耗、生产流程复杂以及对生产连续性的严格要求等特点,化工工程中控制的自动化水平、生产的安全性、节能降耗以及绿色环保的综合考虑是保证其企业正常运行的关键。从提高化工企业的生产效率,在电子信息时代更多的以计算机控制代替简易人工操作,改善劳动条件等方面来考量,化工自动化将在可预见的未来成为一种发展趋势,而测控技术在其中则扮演着重要的角色。在通常的化工过程中,常见的测控仪表包括温度压力等检测与执行仪表和安全系统仪表等,这些常应用于控制策略分析的部分。
2.4 测控技术在电力工业中的应用
电力工业是一种能源转化工业,而测控技术在其中发挥了重要的作用。在生活中,发电的主要形式还是火力发电。其中,蒸汽锅炉在火电系统中占主要地位,而锅炉的自动控制系统可以分为燃烧、给水和气温控制三个部分。对于燃烧部分,需要实时进行的有燃料量的检测、炉膛安全的监测、风煤比例的控制、炉膛压力的监测、二次风(辅助风,燃料风,燃尽风)的控制等等。对于给水部分,需要通过控制来保证充足的蒸汽流量。而锅炉气温控制系统,则是为了防止汽轮机末级带水,在保障安全性的同时尽可能地提高热力循环效率。
2.5 测控技术在医药医疗行业中的应用
医疗行业是以治愈疾病为目的的,同时也具备了机械、生物、光学等多学科综合交叉的特点。医学上一共包括6大类图像仪器:检测仪器、检验仪器、治疗仪器、康复仪器、诊断仪器、远程医疗仪器。医疗仪器的使用,对病人的康复进程、治疗效果和手术安全来说,一方面能够减少病患者的痛苦,另一方面也大大提高了手术安全性。在医药行业方面,医疗用药关乎病人健康,所以它的要求也相应很高。随着电子信息技术和先进机械技术的引进,药品工艺越来越先进,医疗仪器一再创新。比如,压片机可以瞬间将原材料压成药片形状,并且产品的各项参数都严格符合标准。此外,对药品成分分析监控与检测装置的一体化,在提高了药品生产率的同时也大大增加了药品的可靠性和质量。
3 结束语
综上所述,随着现代科学技术的发展,集成的测量和控制技术正朝着系统化、智能化、标准化和功能化的趋势发展,在社会经济的各个领域开始广泛的应用于各种信息的获取,实现仪器仪表、工业生产的全过程自动化控制,使之为人们工作生活做出更多的贡献。与此同时,计算机控制技术、数据处理技术、信号传感技术等先进技术的飞速发展,也在推动现代测控技术发生深入的转变,使之变得更加的开放化、标准化、全球化,有力地提高了现代测控技术的水平。因此,现代测控技术的迅猛发展,越来越多的提升高科技的测控自动化技术的成果应用,将为产业的升级和整个社会技术的进步起到巨大的推进与提升作用,它具有潜在的实用价值和重要的科学价值。
参考文献:
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