儀器儀表計量及自動化應用淺析

周淑純

（衡陽市計量測試中心，湖南衡陽 421007）

自動化技術(shù)的應用是我國工業(yè)系統(tǒng)化發(fā)展的必然趨勢，儀器儀表計量是我國工業(yè)施工中的核心組成部分，自動化技術(shù)應用到儀器儀表計量中，不僅大大提高了工程施工效率，而且有助于節(jié)能減排，保護環(huán)境。

以常見的熱工儀器儀表計量為例，自動化技術(shù)的應用不僅能夠為居民用戶提供巨大的發(fā)展效益，為社會提供平衡，而且極大提高了儀器儀表計量的準確性，減少了糾紛沖突，提高了工作效率，本文就儀器儀表計量及其自動化展開探討。

1 儀表儀器計量的發(fā)展趨勢分析

1.1 儀器儀表計量的自動化

儀表儀器最初是用于對工業(yè)生產(chǎn)設備參數(shù)進行測量，技術(shù)人員通過這些測量得來的數(shù)據(jù)參數(shù)對工程進行整體的分析，但是最初由于技術(shù)條件有限，儀表儀器測量所得到的技術(shù)參數(shù)只有技術(shù)人員才能夠理解，對工程的約束性很大。

隨著科技的發(fā)展，自動化技術(shù)越來越廣泛，科研人員巧妙地將自動化技術(shù)應用到儀表儀器計量中去，減少了技術(shù)人員的操作難度。此外，科研人員還將儀器儀表計量與人工智能相結(jié)合，進一步對數(shù)據(jù)進行分析處理，提高了儀器儀表計量數(shù)據(jù)的準確性和可傳播性[1]。

1.2 儀器儀表計量的技術(shù)改革

儀器儀表發(fā)展的初期階段，所計量的數(shù)據(jù)一般是通過U 盤或者CF 卡存儲的，其存儲空間有限，技術(shù)人員需要定期對儀器儀表設備進行更新處理，操作比較繁雜。技術(shù)人員為了攻克這一難關，著重從存儲容量方面入手，通過改變制作材料等手段進一步提高儀表儀器的存儲量，并且設計的風格十分小巧便捷，現(xiàn)如今，體積小、攜帶便捷、容量大已經(jīng)成為了儀器儀表計量的主要特點。

1.3 儀器儀表計量智能化

就當前儀器儀表發(fā)展情況而言，儀器儀表的發(fā)展趨勢為技術(shù)方面的智能化、信息處理方面的數(shù)字化以及控制系統(tǒng)的集成化。程序人員有針對性地對各類儀器儀表進行了復雜的數(shù)據(jù)統(tǒng)計算法，減少了儀器儀表計量的不足和失誤。

此外，由于智能化技術(shù)的應用，對于當前記錄中的不足和失誤之處，都能進行自檢自修的能力，提升了工作的效率以及工作的準確性。因此，對儀器儀表的自動化使用成了當前的發(fā)展趨勢[2]。

2 儀器儀表計量工作原理及校檢方法

2.1 儀器儀表工作原理

隨著時代的發(fā)展，我國的科技越來越發(fā)達，自動化的普及成為了必然趨勢。科研人員將自動化技術(shù)移植到儀器儀表計量工作中去，逐步淘汰了傳統(tǒng)的儀器儀表計量，如今的儀表儀器計量可以實現(xiàn)上傳和下傳的各個環(huán)節(jié)，且所測參數(shù)皆顯示在儀器儀表的工作表盤上，操作人員可以很快找到想要的參數(shù)，極大地提高了工作效率。

當下，儀器儀表計量主要囊括兩大組成部分：電源和數(shù)字電壓器。由于儀器儀表計量在運作過程中會進行二次供電，因此設計人員在插頭接口的設計上采用了獨特的專用插孔，這種插孔設計有效減少了電流二次通過電容時對儀器儀表計量設備的損耗，延長了設備的使用壽命。

儀器儀表計量設備通過光纖連接，將數(shù)據(jù)實時傳達至總控室的數(shù)據(jù)庫中，保證了儀器儀表設備參數(shù)計量的時效性和準確性。通過利用儀器儀表的電流與電壓的變化，以及熱力能源通過時所產(chǎn)生的溫度，將設備中心所轉(zhuǎn)換的相關數(shù)據(jù)有效的顯示在技術(shù)工作人員的眼前[3]。

2.2 儀器儀表計量校準檢定方法

2.2.1 總量檢定方法

總量檢定方法憑借其數(shù)據(jù)規(guī)范化的技術(shù)，對檢測對象進行全面多元化的參數(shù)測量，同時對儀器儀表計量進行規(guī)范化概定展現(xiàn)出了超強的工作能力。儀器儀表總量檢定計量方法主要分為兩個步驟。

步驟一：

通過標準化的儀器儀表設備裝置，多次重復地對檢測對象進行參數(shù)數(shù)據(jù)提取，同時將提取的數(shù)據(jù)與標準參數(shù)數(shù)據(jù)對比分析，對比計算誤差值，以此提高計量數(shù)據(jù)的準確性。

步驟二：

為儀器儀表設置規(guī)范合理的計量值，用于和實際計量得來的參數(shù)數(shù)據(jù)進行對比比較，以此獲得預定的計量效果。但是這一方法對規(guī)定數(shù)據(jù)的計量算法要求較高，且需要應對各種不同的情況制定不同的對比參數(shù)，因此科研人員將自動化技術(shù)移植到其中，提高了儀器儀表參數(shù)計量的準確性和可動性。

2.2.2 分量檢定法

儀器儀表計量主要由計算器、對象傳感器和電流傳感器組成，分量檢定法就是對計算器、對象傳感器和電流傳感器三個結(jié)構(gòu)進行參數(shù)數(shù)據(jù)的讀取與錄入。因為三個部分電子元件的組成成分不同，因此儀器儀表計量所得到的參數(shù)存在著較大的偏差，導致該方法所測定的計量參數(shù)數(shù)據(jù)具有一定的局限性。

分量檢定法在使用過程中具有一定客觀性，同時也是校準檢定過程中不可忽視的問題。儀器儀表分量檢定法將基礎檢定作為計量起點，盡可能地減少后期檢定，以此來規(guī)避計量檢定過程中所出現(xiàn)的技術(shù)問題。其工作原理是憑借制定的標準參數(shù)設計展開一系列的計量活動，同時其測定方法能夠提升設備機組的使用功能穩(wěn)定性。因此在具體檢定工作中，應細化工作流程及步驟，展開細致的理論探討，進而結(jié)合基礎原理及理論，將機組的測量與校準工作的內(nèi)容及步驟進行精確實施[4]。

2.3 儀表儀器計量有關技術(shù)

2.3.1 計算機技術(shù)

計算機誕生于20 世紀中頁，它的出現(xiàn)極大地改變了人們的生活方式，隨著科研人員對計算機的研究不斷深入，計算機逐漸成為了世界的主導，相對應所產(chǎn)生的計算機技術(shù)也成為了最流行的學科之一，逐步成為世界建造的核心技術(shù)。

計算機技術(shù)的成熟為焦化行業(yè)自動化儀器儀表控制的出現(xiàn)做好了鋪墊。焦化行業(yè)自動化儀器儀表控制技術(shù)的主要特征之一就是計算機技術(shù)的廣泛應用，而且智能控制是計算機技術(shù)的基礎技術(shù)之一。

目前，計算機技術(shù)已經(jīng)深入到儀器儀表計量的各個系統(tǒng)，成為了儀器儀表計量不可或缺的重要組成部分，為儀器儀表計量提供了強大的運算基礎，提高了儀器儀表計量參數(shù)的可靠性和準確性。

2.3.2 人工智能技術(shù)

人工智能技術(shù)是如今科研人員的重點研究領域之一，科研人員堅信未來是屬于人工智能化的，這個領域所囊括的內(nèi)容相當廣泛，內(nèi)容雜亂，它不但包含數(shù)學、概率學、統(tǒng)計學、認知科學、不定論等理工科知識，而且還將哲學、心理學等也嵌入其中。所以說這是一門非常繁瑣復雜的學科，也可以說是一門邊沿學科，屬于社會科學與自然科學的共同覆蓋區(qū)域。

目前，人工智能化技術(shù)主要應用于機器人領域，其發(fā)展前景人盡皆知，人工智能機器人已然成為引領時代進步的基石。作為智能機器人的核心技術(shù)人工智能化，遲早會深入社會發(fā)展的各個領域。

該技術(shù)主要運用計算機強大的計算能力以及嚴密的邏輯思維算法對設備進行環(huán)境記憶錄入，憑借數(shù)據(jù)統(tǒng)計以及有關的嚴密計算，模擬人腦進而實現(xiàn)自動化控制。未來儀器儀表計量會向著人工智能化而發(fā)展[5]。

3 儀器儀表計量自動化技術(shù)的優(yōu)勢

3.1 效率高

儀器儀表計量自動化技術(shù)的一大優(yōu)勢就是憑借本身強大的邏輯思維和算法模擬人腦進行對周邊環(huán)境的判斷，從而實現(xiàn)儀器儀表工業(yè)計量的自動化。它會自動地對計量對象進行數(shù)據(jù)參數(shù)的計量并加以篩選處理，并且將所得到的數(shù)據(jù)通過規(guī)范、科學的計算方式進行嚴密的多次計算，從而得到科學有效的計量參數(shù)，整個過程基本不需要技術(shù)人員的操作，方便簡單且準確。

現(xiàn)如今，我國的儀器儀表計量自動化技術(shù)已經(jīng)逐步趨于成熟，科研人員將儀器儀表控制技術(shù)與自動化技術(shù)有機結(jié)合，提高了儀器儀表計量的工作效率以及自動化儀器儀表控制系統(tǒng)的可操控性，實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)高效率運作，起到事半功倍的效果。

3.2 性價比高

儀表儀器計量自動化給我國工業(yè)生產(chǎn)所帶來的成就有目共睹，把電氣自動化技術(shù)應用于儀器儀表控制中，做好兩者的有機配合，極大提高了工業(yè)參數(shù)計量的效率。不僅如此，儀器儀表計量自動化還減少了操作人員的整體數(shù)量，極大節(jié)約了企業(yè)成本。而且儀器儀表自動化的普及還解決了一個問題，那就是減少了技術(shù)人員在參數(shù)計量過程中的誤差，從而提高了整體系統(tǒng)的安全性和可靠性。

另一方面，儀表儀器自動化技術(shù)憑借質(zhì)量優(yōu)秀、技術(shù)強悍以及其服務完善等優(yōu)點，占據(jù)了整個市場，因此其整體價格比較低，所以說儀器儀表計量自動化性價比高。

4 儀器儀表自動化應用

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行實時監(jiān)控計量。因為自動化技術(shù)的植入，該過程中技術(shù)人員的操作量少之又少，但所計量的溫度卻無比精確。對于自動化計算的元器件計算機來說，利用數(shù)字化的萬用表能夠?qū)崿F(xiàn)對所有數(shù)據(jù)的校準及計量的統(tǒng)計，并實施和開展自動化分檔。計算機的利用可以對校準的數(shù)據(jù)進行分析和儲存，從而實現(xiàn)對鑒定結(jié)果的定期監(jiān)測與計量。

5 結(jié)束語

在計算機技術(shù)不斷完善的大背景之下，儀器儀表計量的自動化是不可阻擋的時代產(chǎn)物。儀器儀表計量的自動化給我國的工業(yè)進程帶來了巨大的便捷，它憑借著強大的運算能力、精確的數(shù)據(jù)計量、嚴謹?shù)倪壿嬎惴ㄒ约坝嬃窟^程的自動化，得到了諸多工業(yè)的青睞。

但是我國儀器儀表計量自動化技術(shù)依舊存在著不少問題，這些技術(shù)難題制約了儀器儀表計量自動化的發(fā)展，有關科研人員應該加大科研力度，解決儀器儀表自動化技術(shù)中所存在的問題，為我國儀器儀表計量自動化技術(shù)添磚加瓦，進一步提高我國儀表儀器計量自動化技術(shù)在世界的地位。