仪器仪表中小企业可持续发展的重要途径
< 返回列表时间: 2009-12-21来源:电气自动化新闻
在工业生产过程控制领域,对过程参数进行实时检测的仪器非常重要。纵观我国测试仪器行业的发展现状,应该承认它还处于一个相对较低的时期。在当今知识经济时代,企业的高活力和可持续发展主要取决于自主创新能力。但长期占据检测仪器行业主导产品的“四大参数”——温度、压力(含差压)、流量(含重量)、料位(含液位)似乎发展空间不大。因此,笔者认为,应针对我国目前存在的薄弱环节,加大力度和投入,应用于科技含量较高的产品研发,如工业在线分析仪等。在线成分检测与分析的应用需求为企业的发展提供了广阔的市场。在化工生产过程中,需要检测的化工原料种类繁多,但目前准确检测和分析的手段很少。数千种化工原料的成分分析,有赖于科学技术水平的不断突破,才能有效地进行检测和分析,为企业充分利用高新技术开发新的检测手段、开发新产品提供了可能性和必要性。我们知道,流动型化工过程主要是气体、液体和管道输送。反应塔、釜、罐、池、罐、泵设备连续运行,操作人员少,自动化水平高于其它工艺。在生产过程的每个阶段,都可能需要分别对温度、压力、流量和液位进行检测和控制,从而控制“四个参数”。本文的目的归结为对物料成分质量的要求。生产者最直接想知道的是动态构图质量的变化。对于成分质量的动态变化,多数企业仍沿用传统的线下静态取样检测分析流程,甚至有的企业仍停留在原来的制样、用试纸、用人的感官体验——看、摸、尝、试、试的方式,结果表明:(1)分析结果的反馈是“时过境迁”的“事后明智”。如果构件质量不合格,会造成整个塔或罐的废品或不合格品,损失材料能耗或工时。(2) 如果样品溶液有毒、有害、有腐蚀性、易挥发的气体和液体,会对人和环境造成危害,样品溶液和气体的最终处理也会造成污染和损失。(3) 在对异常部件进行分析和测试后,改变异常操作有时为时已晚,从而暴露出爆炸的危险。例如,吉林化工股份有限公司去年发生的硝基苯爆炸事件,在全国范围内引起了轰动。据说这与手术有关。如果实时检测到反射组件质量异常,能否发出爆炸警报?(4) 很难想象,已经采用DCS系统的化工过程仍然采用人工采样分析,不配套,难以有效实现管控一体化。在自动化技术发展的今天,现代大规模工业生产是否有可能继续使用传统的落后检测技术?国外有在线工业色谱分析仪,但我们知道每次色谱分析至少需要10分钟的分离分析过程来反馈数据,色谱柱等附件需要定期更换。特别是整套设备的价格高达数百万元,一般化工企业用不起,也没有必要使用这种高精度、高成本的检测设备。在市场经济和全球化经营的今天,在国内仪器仪表行业“四参数”产品的激烈竞争中,企业的发展活力在于产品创新,新产品开发的出发点应以市场需求为导向。开发价格合理、功能简单的在线元件检测分析仪,实现对元件质量要求的实时监测。小型民营企业天津紫衣科贸有限公司正是基于上述市场分析,从简单但最迫切的产品入手,适应强腐蚀性、有毒有害物质的生产需求,并应用软测量技术成功研制了“化学液体成分浓度智能在线检测仪”。产品一经申报,就获得了科技部中小企业技术创新基金的批准。2004年,该产品研制成功。经国家科委推荐鉴定,受到化工用户和专家的高度评价。基于当今世界流行的先进软测量技术的在线浓度检测技术有很多创新点,其创新点在于用创新技术改造已经使用了几十年的传统工艺。将对工人健康和环境有害的人工采样和离线操作改为封闭式自动连续检测、数字显示和输出控制信号,以满足生产实时在线控制的要求。为以部件质量为核心的化工自动化奠定了基础。本产品适用于工业现场多种强腐蚀、有毒有害介质,具有较高的经济效益和社会效益。最后得出结论:该项目的先进性、科学性和实用性是明显的。只有在化工行业才能实现氯化产品的市场需求。每年有数百种市场需求。此外,该产品还可应用于其它类似材料的生产过程,是长生产线的延伸。第二,软测量技术是在线元件检测分析产业可持续发展的法宝。随着计算机技术的飞速发展,“虚拟仪器”和“嵌入式技术”的兴起,正在引起自动检测仪器领域的一场革命。所谓软测量技术是将传统的检测方法与计算机信息处理和科学操作相结合的过程化技术,是知识、过程规律和控制机制的间接检测技术。包括四个方面:(1)过程机理分析,主辅变量的确定;(2)计算机采集、存储和数据处理;(3)建立数学模型或经验模型;(4)在线校正。在过去的记录中,软测量技术还没有应用到仪器仪表的研究和开发中。实际应用多在炼油化工的常减压蒸馏塔、分馏塔、催化裂化和炼油装置中,多应用于大型计算机控制系统中。如红外控制公司、设定值公司、DMC公司都以商用软件的形式拥有软测量技术天津紫衣科贸有限公司创新性地将应用于大型计算机控制系统的软测量技术移植到仪器仪表的研发中。申请了专利,提出了软测量技术仪器的研发流程路线,并将软测量技术应用于仪器仪表的研发中,软测量技术是在线成分分析仪的核心技术。一种化学原料的生产是用已知成分的原料生产一种新材料,也许是通过一个非常复杂的生产过程,在特定的设备中施加各种外部条件(如压力、温度等),经历了从量变到质变的演变。综合各种参数无疑是非常复杂和不实时的,但复杂的问题可以在一定的范围和条件下得到简化。我们可以在特定的阶段和范围内选取主要的决定变量,剔除影响不大的参数和条件,简化为2-4个变量的参数分析模型。比如化工生产中某一阶段的组分分析,不是对各种组分的综合分析,而是已知的主要组分需要检测和分析这个主要组分的含量,本文将多组分分析简化为单组分含量或组分浓度的检测和分析。再如,对于在前一工序中生产或提纯的半成品或原材料,决定后期成分变化的是一个或两个可变参数。然后,存在一个主要决定成分变化的主变量,以及一个或两个主要影响成分变化的辅助变量。这样的软测量模型更适合于智能仪器的实际应用
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