自动化技术在粉体材料制备中的应用进展.doc

自动化技术在粉体材料制备中的应用进展摘要: 随着现代科学技术的日益发展、社会的不断进步，现代化规模的生产越来越大，其管理的形式和方式也日趋多样，管理也更加科学，市场对产品的产量和质量的要求也越来越高，这就让平常的测量仪器参数、测量仪器手段、测量仪器仪表难以满足现代化的生产和生活需求。从一般的单参数测量到相关多参数的综合自动测量仪器，已成为当前测量仪器领域中的发展趋势，正受到越来越广泛的关注。 关键词：自动化 粉体 材料 制备 进展1 自动化技术的概念自动化技术的研究开发和应用水平是衡量一个国家发达程度的重要标志，也是现代化社会的一大标志。自动化技术的进步推动了工业生产的飞速发展，在促进产业革命中起着十分重要的作用。特别是在石油、化工、冶金、轻工等部门。由于采用了自动化仪表和集中控制装置，促进了连续生产过程自动化的发展，大大的提高了劳动生产率，获得了巨大的社会效益和经济效益1。2 自动化技术的发展20世纪40年代以前，绝大多数处于手工操作状况，操作工人根据反映主要参数的仪表指示情况，用人工来改变操作条件，生产过程单凭经验进行。对于那些连续生产的化工厂，在进出物料彼此联系中装设了大的贮槽，起着克服干扰影响及稳定生产的作用，显然生产是低效率的，花在设备上的庞大投资也是浪费的。20世纪50年代到60年代，人们对化工生产各种单元操作进行了大量的开发工作，使得化工生产过程朝着大规模、高效率、连续生产、综合利用方向迅速发展。因此，要使这类工厂生产正常运行，必须要有良好的自动控制系统和仪表。此时，在实际生产中应用的自动控制系统主要是温度、压力、流量和液位四大参数的简单控制，同时，串级、比值、多冲量等复杂控制系统也得到了一定程度的发展。所应用的自动化技术工具基地式电动、气动仪表及单元组合式仪表。此时期由于还不能深入了解化工对象的动态特性，因此，应用半经验、半理论的设计准则和整定公式，给自动控制系统设计和参数整定起了相当重要的作用解决了许多实际问题2。20世纪70年代以来，化工自动化技术又有了新的进展。在自动化技术工具方面，仪表的更新就非常迅速，特别是计算机在自动化中发挥越来越重要的作用，这对常规仪表产生了一系列的影响，促使常规仪表不断变革，以满足生产过程中对能量利用、产品质量等各方面越来越高的要求。在自动控制系统方面，由于控制理论和控制技术的发展，给自动控制系统的发展创造了各种有利条件，各种新型控制系统相继出现，控制系统的设计与整定方法也有了新的发展3。20世纪末，计算机、信息技术的飞速发展，引发了自动化系统结构的变革：专用微处理器嵌入传统测量控制仪表，使他们具有数字计算和数字通讯能力；采用双绞线等作为通讯总线，把多个测量控制仪表连接成网络系统，并按开放、标准的通讯协议，在多个现场智能测量控制设备之间以及与远程监控计算机之间实现数据传输与信息交换，组成各种适合实际需要的自动控制系统，即现场总线控制系统。现场总线控制系统的出现，使自动化仪表、集散控制系统和可编程序控制器产品的体系结构、功能结构都发生的很大的变化4。3 现代自动化技术3.1 先进传感技术传感技术是关于传感器原理、结构、材料、设计、制造及应用的综合技术。传感器处于测量仪器过程的第一个环节，它直接感受被测参数，并将被测参数的变化转换成一种易于传输的物理量，通过传感器获得的信息正确与否直接关系到整个测量或控制系统的成败与精度。因此，传感器在测量仪器系统中占有非常重要的位置。传感器的工作原理是建立在各种物理效应、化学效应和生物效应基础之上的，新材料、新效应、新工艺的不断问世，大大促进了传感技术的发展。3.2 现代信息处理技术现代信号处理方法，就是对传感器输出的信号进行处理或变换，获取信号的某些特征值，并通过这些特征值与待测参数的关系来得到待测参数的信息。常见的现代信号处理方法主要有：(1)幅域分析方法；(2)时域分析方法；(3)频域分析方法。3.3 软测量技术软测量技术的基本原理，是利用较易测量的辅助变量(或称为二次变量)，依据这些辅助变量与难以直接测量的待测变量(称为主导变量)之间的数学关系(称为软测量模型)，通过各种数学计算和估计方法以实现对主导变量的测量。所以，软测量实际上以现有传感器为基础，以各种计算机软件为核心的一种硬件与软件相结合的新测量方法5。3.4 数据融合技术基于多传感器数据融合技术的测量仪器系统是由若干个传感器和具有数据综合和决策功能的计算机系统组成，以完成通常单个传感器无法实现的测量。多传感器数据融合技术具有很多优点，如可以增加测量仪器的可信度，降低不确定性，改善信噪比，增加对待测量的时间和空间覆盖程度等6。4 结论随着自动化技术的进一步发展，仪表的测量更为精确，不仅提高了生产效率，也改善了其所带来的社会效益和经济效益，从而带动工业生产的进步和革新。我国正处于蓬勃发展的繁荣时期，自动化技术势必会为我国的大发展大建设提供强大的助力。参考文献1 厉玉鸣，化工仪表及自动化，第4版北京：化学工业出版社，2006.2 愈金寿，过程自动化及仪表，第2版北京：化学工业出版社，20073 王化祥，自动检测技术，第2版北京：化学