仪器仪表计量及自动化应用浅析

2021-12-30周淑纯

轻工标准与质量 2021年2期

关键词：仪器仪表科研人员计量

周淑纯

（衡阳市计量测试中心，湖南衡阳 421007）

自动化技术的应用是我国工业系统化发展的必然趋势，仪器仪表计量是我国工业施工中的核心组成部分，自动化技术应用到仪器仪表计量中，不仅大大提高了工程施工效率，而且有助于节能减排，保护环境。

以常见的热工仪器仪表计量为例，自动化技术的应用不仅能够为居民用户提供巨大的发展效益，为社会提供平衡，而且极大提高了仪器仪表计量的准确性，减少了纠纷冲突，提高了工作效率，本文就仪器仪表计量及其自动化展开探讨。

1 仪表仪器计量的发展趋势分析

1.1 仪器仪表计量的自动化

仪表仪器最初是用于对工业生产设备参数进行测量，技术人员通过这些测量得来的数据参数对工程进行整体的分析，但是最初由于技术条件有限，仪表仪器测量所得到的技术参数只有技术人员才能够理解，对工程的约束性很大。

随着科技的发展，自动化技术越来越广泛，科研人员巧妙地将自动化技术应用到仪表仪器计量中去，减少了技术人员的操作难度。此外，科研人员还将仪器仪表计量与人工智能相结合，进一步对数据进行分析处理，提高了仪器仪表计量数据的准确性和可传播性[1]。

1.2 仪器仪表计量的技术改革

仪器仪表发展的初期阶段，所计量的数据一般是通过U 盘或者CF 卡存储的，其存储空间有限，技术人员需要定期对仪器仪表设备进行更新处理，操作比较繁杂。技术人员为了攻克这一难关，着重从存储容量方面入手，通过改变制作材料等手段进一步提高仪表仪器的存储量，并且设计的风格十分小巧便捷，现如今，体积小、携带便捷、容量大已经成为了仪器仪表计量的主要特点。

1.3 仪器仪表计量智能化

就当前仪器仪表发展情况而言，仪器仪表的发展趋势为技术方面的智能化、信息处理方面的数字化以及控制系统的集成化。程序人员有针对性地对各类仪器仪表进行了复杂的数据统计算法，减少了仪器仪表计量的不足和失误。

此外，由于智能化技术的应用，对于当前记录中的不足和失误之处，都能进行自检自修的能力，提升了工作的效率以及工作的准确性。因此，对仪器仪表的自动化使用成了当前的发展趋势[2]。

2 仪器仪表计量工作原理及校检方法

2.1 仪器仪表工作原理

随着时代的发展，我国的科技越来越发达，自动化的普及成为了必然趋势。科研人员将自动化技术移植到仪器仪表计量工作中去，逐步淘汰了传统的仪器仪表计量，如今的仪表仪器计量可以实现上传和下传的各个环节，且所测参数皆显示在仪器仪表的工作表盘上，操作人员可以很快找到想要的参数，极大地提高了工作效率。

当下，仪器仪表计量主要囊括两大组成部分：电源和数字电压器。由于仪器仪表计量在运作过程中会进行二次供电，因此设计人员在插头接口的设计上采用了独特的专用插孔，这种插孔设计有效减少了电流二次通过电容时对仪器仪表计量设备的损耗，延长了设备的使用寿命。

仪器仪表计量设备通过光纤连接，将数据实时传达至总控室的数据库中，保证了仪器仪表设备参数计量的时效性和准确性。通过利用仪器仪表的电流与电压的变化，以及热力能源通过时所产生的温度，将设备中心所转换的相关数据有效的显示在技术工作人员的眼前[3]。

2.2 仪器仪表计量校准检定方法

2.2.1 总量检定方法

总量检定方法凭借其数据规范化的技术，对检测对象进行全面多元化的参数测量，同时对仪器仪表计量进行规范化概定展现出了超强的工作能力。仪器仪表总量检定计量方法主要分为两个步骤。

步骤一：

通过标准化的仪器仪表设备装置，多次重复地对检测对象进行参数数据提取，同时将提取的数据与标准参数数据对比分析，对比计算误差值，以此提高计量数据的准确性。

步骤二：

为仪器仪表设置规范合理的计量值，用于和实际计量得来的参数数据进行对比比较，以此获得预定的计量效果。但是这一方法对规定数据的计量算法要求较高，且需要应对各种不同的情况制定不同的对比参数，因此科研人员将自动化技术移植到其中，提高了仪器仪表参数计量的准确性和可动性。

2.2.2 分量检定法

仪器仪表计量主要由计算器、对象传感器和电流传感器组成，分量检定法就是对计算器、对象传感器和电流传感器三个结构进行参数数据的读取与录入。因为三个部分电子元件的组成成分不同，因此仪器仪表计量所得到的参数存在着较大的偏差，导致该方法所测定的计量参数数据具有一定的局限性。

分量检定法在使用过程中具有一定客观性，同时也是校准检定过程中不可忽视的问题。仪器仪表分量检定法将基础检定作为计量起点，尽可能地减少后期检定，以此来规避计量检定过程中所出现的技术问题。其工作原理是凭借制定的标准参数设计展开一系列的计量活动，同时其测定方法能够提升设备机组的使用功能稳定性。因此在具体检定工作中，应细化工作流程及步骤，展开细致的理论探讨，进而结合基础原理及理论，将机组的测量与校准工作的内容及步骤进行精确实施[4]。

2.3 仪表仪器计量有关技术

2.3.1 计算机技术

计算机诞生于20 世纪中页，它的出现极大地改变了人们的生活方式，随着科研人员对计算机的研究不断深入，计算机逐渐成为了世界的主导，相对应所产生的计算机技术也成为了最流行的学科之一，逐步成为世界建造的核心技术。

计算机技术的成熟为焦化行业自动化仪器仪表控制的出现做好了铺垫。焦化行业自动化仪器仪表控制技术的主要特征之一就是计算机技术的广泛应用，而且智能控制是计算机技术的基础技术之一。

目前，计算机技术已经深入到仪器仪表计量的各个系统，成为了仪器仪表计量不可或缺的重要组成部分，为仪器仪表计量提供了强大的运算基础，提高了仪器仪表计量参数的可靠性和准确性。

2.3.2 人工智能技术

人工智能技术是如今科研人员的重点研究领域之一，科研人员坚信未来是属于人工智能化的，这个领域所囊括的内容相当广泛，内容杂乱，它不但包含数学、概率学、统计学、认知科学、不定论等理工科知识，而且还将哲学、心理学等也嵌入其中。所以说这是一门非常繁琐复杂的学科，也可以说是一门边沿学科，属于社会科学与自然科学的共同覆盖区域。

目前，人工智能化技术主要应用于机器人领域，其发展前景人尽皆知，人工智能机器人已然成为引领时代进步的基石。作为智能机器人的核心技术人工智能化，迟早会深入社会发展的各个领域。

该技术主要运用计算机强大的计算能力以及严密的逻辑思维算法对设备进行环境记忆录入，凭借数据统计以及有关的严密计算，模拟人脑进而实现自动化控制。未来仪器仪表计量会向着人工智能化而发展[5]。

3 仪器仪表计量自动化技术的优势

3.1 效率高

仪器仪表计量自动化技术的一大优势就是凭借本身强大的逻辑思维和算法模拟人脑进行对周边环境的判断，从而实现仪器仪表工业计量的自动化。它会自动地对计量对象进行数据参数的计量并加以筛选处理，并且将所得到的数据通过规范、科学的计算方式进行严密的多次计算，从而得到科学有效的计量参数，整个过程基本不需要技术人员的操作，方便简单且准确。

现如今，我国的仪器仪表计量自动化技术已经逐步趋于成熟，科研人员将仪器仪表控制技术与自动化技术有机结合，提高了仪器仪表计量的工作效率以及自动化仪器仪表控制系统的可操控性，实现工业生产高效率运作，起到事半功倍的效果。

3.2 性价比高

仪表仪器计量自动化给我国工业生产所带来的成就有目共睹，把电气自动化技术应用于仪器仪表控制中，做好两者的有机配合，极大提高了工业参数计量的效率。不仅如此，仪器仪表计量自动化还减少了操作人员的整体数量，极大节约了企业成本。而且仪器仪表自动化的普及还解决了一个问题，那就是减少了技术人员在参数计量过程中的误差，从而提高了整体系统的安全性和可靠性。

另一方面，仪表仪器自动化技术凭借质量优秀、技术强悍以及其服务完善等优点，占据了整个市场，因此其整体价格比较低，所以说仪器仪表计量自动化性价比高。

4 仪器仪表自动化应用

目前仪器仪表自动化技术多用于工业生产中的电热仪器仪表计量，它充分利用了仪器仪表自动化技术，通过热电阻传感器对温度进行实时监控计量。因为自动化技术的植入，该过程中技术人员的操作量少之又少，但所计量的温度却无比精确。对于自动化计算的元器件计算机来说，利用数字化的万用表能够实现对所有数据的校准及计量的统计，并实施和开展自动化分档。计算机的利用可以对校准的数据进行分析和储存，从而实现对鉴定结果的定期监测与计量。