測(cè)控技術(shù)與儀器的智能化技術(shù)應(yīng)用研究

王一川

摘 要：測(cè)控技術(shù)主要是基于電學(xué)、光學(xué)、測(cè)量學(xué)、機(jī)械以及計(jì)算機(jī)技術(shù)與原理的測(cè)量與控制技術(shù)，由于該技術(shù)測(cè)量精度高、誤差小、抗干擾能力強(qiáng)，而被廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造、石油化工、醫(yī)療衛(wèi)生以及建筑施工領(lǐng)域。近年來(lái)，隨著傳感技術(shù)、數(shù)字技術(shù)以及人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展，測(cè)控技術(shù)所使用的儀器，智能化水平也越來(lái)越高。因此，本文將著重圍繞測(cè)控技術(shù)與儀器智能化技術(shù)要點(diǎn)，以及該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果予以闡述。

關(guān)鍵詞：測(cè)控技術(shù);儀器;智能化;具體應(yīng)用

隨著我國(guó)工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程的逐年推進(jìn)，各種精密儀器儀表的使用頻率越來(lái)越高，為了提高這些精密儀器的生產(chǎn)加工精度，往往需要利用測(cè)控技術(shù)對(duì)精度區(qū)間進(jìn)行有效控制，進(jìn)而為社會(huì)各領(lǐng)域生產(chǎn)出更多的高精度儀器。因此，在信息化時(shí)代背景下，測(cè)控技術(shù)與儀器的智能化技術(shù)也得到長(zhǎng)足發(fā)展，除了在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用以外，在社會(huì)其它領(lǐng)域也取得了理想的應(yīng)用效果。

1.測(cè)控技術(shù)與儀器智能化技術(shù)概述

測(cè)控技術(shù)融合了現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)以及信息控制技術(shù)等高尖端科學(xué)技術(shù)，進(jìn)而對(duì)各種控制系統(tǒng)進(jìn)行智能化控制與管理。尤其在對(duì)各種機(jī)電設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控時(shí)，可以實(shí)時(shí)傳送和反饋設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息，終端操作人員通過(guò)對(duì)反饋信息的分析與處理，能夠?qū)ιa(chǎn)運(yùn)行工序?qū)嵤┻h(yuǎn)程操控。最為常見(jiàn)的測(cè)控儀器包括：萬(wàn)能角度測(cè)量?jī)x、萬(wàn)能工具顯微鏡、光學(xué)投影儀、圓度測(cè)量?jī)x、電壓電阻與電流測(cè)量?jī)x器、光學(xué)頻普測(cè)量?jī)x以及金相分析測(cè)量?jī)x器等。

近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)的日漸純熟，測(cè)控技術(shù)水平與儀器的智能化技術(shù)水平逐年提升，特別是人機(jī)交互功能的實(shí)現(xiàn)，使得測(cè)控人員在監(jiān)測(cè)與管理生產(chǎn)流程時(shí)，能夠模擬出真實(shí)的生產(chǎn)場(chǎng)景，而這種技術(shù)的實(shí)現(xiàn)恰恰應(yīng)用了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬技術(shù)。另外，隨著數(shù)字技術(shù)與傳感技術(shù)的不斷發(fā)展，智能傳感器在測(cè)控儀器當(dāng)中也被廣泛應(yīng)用，利用數(shù)字傳感技術(shù)，可以各種動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與遠(yuǎn)程控制。比如在測(cè)量電壓、電流、壓力、流量過(guò)程中，運(yùn)用智能化測(cè)控裝置，可以獲取生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)參數(shù)，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程的有效監(jiān)控。再比如監(jiān)測(cè)水利工程的水流量信息時(shí)，應(yīng)用智能化測(cè)控技術(shù)能夠獲取任何一個(gè)時(shí)間段的水流量信息，這就有效降低了水患發(fā)生的概率。由此可以看出，通過(guò)對(duì)這種智能化技術(shù)的有效運(yùn)用，不僅可以最大限度的降低測(cè)控誤差，同時(shí)也能夠提高生產(chǎn)效率，這對(duì)促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)步增長(zhǎng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[1]。

2.測(cè)控技術(shù)與儀器的智能化技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 在遠(yuǎn)程測(cè)控領(lǐng)域的具體應(yīng)用

進(jìn)入二十一世紀(jì)以后，我國(guó)的無(wú)線通信技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到了世界先進(jìn)水平，而測(cè)控技術(shù)與無(wú)線通信技術(shù)的融合，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)以及社會(huì)各領(lǐng)域的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制。比如對(duì)煤炭產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，在煤炭開采與挖掘之前，需要對(duì)地下煤層的準(zhǔn)確位置進(jìn)行勘測(cè)與分析，分析內(nèi)容包括地下巖層結(jié)構(gòu)、區(qū)域地理環(huán)境、地質(zhì)特點(diǎn)以及煤層分布等。而利用無(wú)線遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)恰恰可以實(shí)現(xiàn)對(duì)這些監(jiān)測(cè)內(nèi)容的遠(yuǎn)程控制，通過(guò)無(wú)線監(jiān)測(cè)信號(hào)的反饋，終端操作人員能夠第一時(shí)間獲取礦區(qū)現(xiàn)場(chǎng)及周邊的各種地理與地質(zhì)信息，這不僅節(jié)省了大量的人力資源，同時(shí)，測(cè)量精度也得到大幅提升。

2.2 在糧食存儲(chǔ)領(lǐng)域的具體應(yīng)用

眾所周知，糧食存儲(chǔ)對(duì)存儲(chǔ)空間的溫度、濕度、通風(fēng)狀況提出了嚴(yán)格的要求，而過(guò)去，在管理糧倉(cāng)過(guò)程中，往往需要投入大量的人力資源，并隨時(shí)獲取糧倉(cāng)內(nèi)的溫度、濕度與通風(fēng)效果等信息，進(jìn)而采取相關(guān)的應(yīng)對(duì)策略。但是，這種方法既耗費(fèi)資源，同時(shí)，也增加了管理成本，而應(yīng)用智能虛擬化測(cè)控技術(shù)，可以隨時(shí)感知糧倉(cāng)內(nèi)的溫度、濕度變化信息，以及通風(fēng)效果，在應(yīng)用該技術(shù)過(guò)程中，技術(shù)人員只需要利用數(shù)據(jù)采集板、A/D轉(zhuǎn)換器以及接口板等裝置，便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)糧倉(cāng)內(nèi)各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)的有效監(jiān)控，一旦發(fā)生異常情況，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將自動(dòng)打印出監(jiān)控結(jié)果，以便于隨時(shí)采取通風(fēng)、除濕及降溫措施，進(jìn)而能夠有效避免糧食霉變現(xiàn)象的發(fā)生。

2.3 在工業(yè)儀器儀表中的具體應(yīng)用

隨著我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷發(fā)展壯大，各種儀器儀表的使用頻率也越來(lái)越高，應(yīng)用的范圍也越來(lái)越廣，在這種情況下，工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)x器儀表的監(jiān)測(cè)精度提出更高的要求。而智能化測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用則很好的解決了這一問(wèn)題。一方面，借助于傳感器的數(shù)據(jù)傳導(dǎo)效應(yīng)，可以對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的溫度、壓力、流量等參數(shù)實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量，即無(wú)需接觸被測(cè)量區(qū)域或者部位，便可以準(zhǔn)確的獲取最終的監(jiān)測(cè)數(shù)值，而且與過(guò)去相比，數(shù)據(jù)精度大幅提升。另一方面，隨著智能化測(cè)控技術(shù)的不斷進(jìn)步，新型的紅外線溫度測(cè)量計(jì)已經(jīng)取代了過(guò)去的水銀測(cè)量計(jì)、石英晶體測(cè)量計(jì)以及熱電偶測(cè)量計(jì)，這不僅為企業(yè)節(jié)省了大量的生產(chǎn)成本，同時(shí)，也給各道生產(chǎn)工序的順利進(jìn)行提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持和保障[2]。

2.4 在蠶種催青領(lǐng)域的具體應(yīng)用

蠶種催青主要是將蠶種保護(hù)在一個(gè)最適宜的孵化環(huán)境中，使蠶卵中的胚胎能夠正常發(fā)育，如果催青處理得當(dāng)，那蠶種的孵化率將達(dá)到96%以上。如果應(yīng)用智能化測(cè)控技術(shù)，可以通過(guò)測(cè)溫探頭的溫度感應(yīng)功能，對(duì)蠶種所處的孵化環(huán)境的溫度與濕度指標(biāo)進(jìn)行探測(cè)，如果溫度與濕度不達(dá)標(biāo)，那么溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)將自動(dòng)開啟。比如：當(dāng)蠶種所處環(huán)境溫度過(guò)高，或者已經(jīng)達(dá)到限值，這時(shí)，系統(tǒng)的通風(fēng)裝置將自動(dòng)開啟，通過(guò)空氣流動(dòng)來(lái)達(dá)到降溫的目的。如果孵化環(huán)境的溫度過(guò)低，溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的升溫功能將自動(dòng)開啟，在這種情況之下，蠶種所處的孵化環(huán)境溫度將快速升高至標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。由此可以看出，利用這種智能化測(cè)控技術(shù)，對(duì)提高蠶種孵化率將起到關(guān)鍵性作用。

3 結(jié)語(yǔ)

測(cè)控技術(shù)與儀器智能化技術(shù)具有廣闊的未來(lái)發(fā)展前景，尤其在可視化技術(shù)、人工智能技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)等諸多高科技技術(shù)快速發(fā)展的今天，測(cè)控技術(shù)的智能化水平也達(dá)到了一個(gè)新的高度。因此，在這一背景之下，測(cè)控技術(shù)在社會(huì)各領(lǐng)域中的實(shí)際應(yīng)用效果也逐步突顯出來(lái)，同時(shí)，也真正踐行了科技興國(guó)、科技強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略。

參考文獻(xiàn)：

[1]折越.測(cè)控技術(shù)與儀器的智能化發(fā)展與應(yīng)用探索[J].南方農(nóng)機(jī)，2020，51（11）：210.

[2]朱佳程.淺論智能化技術(shù)在測(cè)控技術(shù)和儀器中的應(yīng)用[J].數(shù)碼世界，2019（02）：13.