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鶴壁市淇天儀器儀表有限公司怎么樣 儀器儀表常見問(wèn)題解決方法

時(shí)間:2020-08-29    來(lái)源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     
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1.分析儀器的分類 

分析儀器的種類繁多,用途各異。按照測(cè)量原理和分析方法,可以把分析儀器大略分為如下幾類。 

(1)電化學(xué)分析儀器 

采用電位、電導(dǎo)、電流分析法的各種電化學(xué)分析儀器,如氧化鋯氧分析儀器、燃料電池式氧分析儀器、電化學(xué)式有毒性氣體檢測(cè)器等。 

(2)熱學(xué)分析儀器 

如熱導(dǎo)式氣體分析儀器、催化燃燒式可燃性氣體檢測(cè)器等 

(3)光學(xué)分析儀器 

包括采用吸收光譜法的紅外線氣體分析儀器、近紅外光譜儀、激光氣體分析儀器、紫外-可見分光光度計(jì)、紫外熒光法分析儀等。 

(4)微量水分析儀器 

大致有電解式微量水分析儀、電容式微量水分析儀、晶體震蕩式微量水分析儀、冷鏡式微量水分析儀等。 

2.分析儀器基本參數(shù)解析 

(1)測(cè)量范圍 

也稱作量程,指兩個(gè)極限值之間的區(qū)域,用所考慮的量的上、下極限值來(lái)表示。 

量程的選擇:儀表量程的選擇必須目的明確,要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況及工藝要求來(lái)選擇,提供給客戶比較適合的量程。并不是越大越好,因?yàn)閮x表的誤差也是根據(jù)量程的變化而變化的。 

一般我們的儀表誤差為±2%F.S,即滿量程的±2%;在跟客戶的交流中要搞清楚客戶的需求,尤其遇到一些不清楚情況的客戶,總希望能夠量程越大、精度越高越好,這個(gè)需要我們做工作來(lái)說(shuō)服客戶去選擇比較適合的。同時(shí),不同量程需要用到不同的傳感器,比如:微量氧傳感器一般測(cè)量0-1000ppm的氧氣比較好,而常量氧則一般針對(duì)0.1%-80%之間濃度的氧氣測(cè)量;高純氧的量程一般選80-99.99%。 

(2)準(zhǔn)確度及等級(jí) 

儀器的準(zhǔn)確度也成為精確度,簡(jiǎn)稱精度,是指儀器的指示值與被測(cè)量真值的一致程度。一般儀器的準(zhǔn)確度等級(jí)為2級(jí) 
在測(cè)量中,任何一種測(cè)量的精密程度高低都只能是相對(duì)的,皆不可能達(dá)到絕對(duì)精確,總會(huì)存在有各種原因?qū)е碌恼`差。為使測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確可靠、盡量減少誤差,提高測(cè)量精度.必須充分認(rèn)識(shí)測(cè)量可能出現(xiàn)的誤差,以便采取必要的措施來(lái)加以克服。通常在測(cè)量中有基本誤差、補(bǔ)償誤差、絕對(duì)誤差、相對(duì)誤差、系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差、過(guò)失誤差與抽樣誤差等。下面說(shuō)明一下相對(duì)誤差。 

①絕對(duì)誤差(absolute error) 

絕對(duì)誤差=測(cè)量結(jié)果-(約定)真值 

②相對(duì)誤差(relative error) 

相對(duì)誤差=絕對(duì)誤差 / (約定)真值 

相對(duì)誤差用±%F.S表示,F(xiàn)S是英文full scale的縮寫,±%F.S表示儀表滿量程相對(duì)誤差。 

儀表滿量程相對(duì)誤差=絕對(duì)誤差 / (測(cè)量上限-測(cè)量下限)*100% 

(3)響應(yīng)時(shí)間(response time)和分析滯后時(shí)間(lag time of analysis) 

響應(yīng)時(shí)間是表征儀器測(cè)量速度的快慢.通常定義為從被測(cè)量發(fā)生階躍變化的舜時(shí)起,到儀器的指示達(dá)到兩個(gè)穩(wěn)態(tài)值之差的90%處所經(jīng)過(guò)的時(shí)間。這一時(shí)間稱為90%響應(yīng)時(shí)間,用T90標(biāo)注。 

分析滯后時(shí)間等于“樣品傳輸滯后時(shí)間”和“分析儀器響應(yīng)時(shí)間”之和,即樣品從工藝設(shè)備取出到得到分析結(jié)果這段時(shí)間。樣品傳輸滯后時(shí)間包括取樣、傳輸和預(yù)處理環(huán)節(jié)所需時(shí)間。 

(4)穩(wěn)定性:(stability) 

穩(wěn)定性是指在規(guī)定的工作條件下,輸入保持不變,在規(guī)定時(shí)間內(nèi)儀器示值保持不便的能力。分析儀器的穩(wěn)定性可用噪聲和漂移兩個(gè)參數(shù)來(lái)表征。 

噪聲(noises)又稱輸出波動(dòng)(output fluctuation),不是由被測(cè)組分的濃度或任何影響量變化引起的相對(duì)于平均輸出的波動(dòng),或者說(shuō)由于未知的偶然因素所引起的輸出信號(hào)的隨機(jī)波動(dòng)。它干擾有用信號(hào)的檢測(cè)。 

漂移(drift)是指分析信號(hào)朝某個(gè)一定的方向緩慢變化的現(xiàn)象。漂移包括零點(diǎn)漂移、量程漂移、基線漂移。漂移表示系統(tǒng)誤差的影響。 

如:我們的儀表參數(shù)中提到的:“穩(wěn)定性:零點(diǎn)漂移:±1.5%F.S/30d;量程漂移:±1.5%F.S/30d;”指的是儀表在連續(xù)工作30天零點(diǎn)漂移和量程點(diǎn)漂移小于滿量程(F.S=full scale)的±1.5%。 

為了提高儀器儀表的穩(wěn)定性和重復(fù)性,通常通過(guò)自動(dòng)標(biāo)定、補(bǔ)償校正等手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。如:紅外氣體分析儀器中參比信號(hào)、熱導(dǎo)傳感器中的雙臂電橋及在線成套分析系統(tǒng)中的自動(dòng)標(biāo)校等都是此手段。 

(5)重復(fù)性:(repeatability) 

又稱重復(fù)性誤差(repeatability error)。指相同的方法、相同的試樣、在相同的條件下測(cè)得的一系列結(jié)果之間的偏差。相同的條件是指同一操作者、同一儀器、同一實(shí)驗(yàn)室和短暫的時(shí)間間隔。 

(6)靈敏度:(sensitivity) 

是指被測(cè)物質(zhì)的含量或濃度改變一個(gè)單位時(shí)分析信號(hào)的變化量,表示儀器對(duì)被測(cè)定量變化的反應(yīng)能力。 

(7)分辨力:(resolution) 

是指儀器區(qū)別相鄰近信號(hào)的能力。通常用分辨率等表示,儀器的分辨率是可調(diào)的,儀器性能指標(biāo)中給出的分辨率一般是該儀器的最高分辨率。分辨率越高,靈敏度越低。 

3.單位換算 

3.1壓力單位換算表

3.2濃度單位ppm與mg/m3的換算 

mg/m3=M/22.4 * ppm * [273/(273+T)] * (Ba/101325) 

M----為氣體分子量 
ppm----測(cè)定的體積濃度值 
T----溫度 
Ba----壓力 
22.4----20℃、101.325kPa下每摩爾氣體的體積,L 

4.我公司產(chǎn)品命名分類(GES-green sublimation) 

(1)GES-O2氧量分析儀Oxygen (氧濃度測(cè)量) 
(2)GES-DP露點(diǎn)分析儀Dew point(露點(diǎn)測(cè)量) 
(3)GES-H2熱導(dǎo)分析儀Hydrogen(測(cè)量組分+原理) 
(4)GES-CO紅外分析儀Carbon monoxide(測(cè)量組分+原理) 
(5)報(bào)警器/手持設(shè)備 (報(bào)警器,檢測(cè)儀,偏重于定性分析) 
(6)綠能氣體成套分析系統(tǒng)(無(wú)人值守在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng))

1、在儀器儀表結(jié)構(gòu)、性能改進(jìn)中的應(yīng)用

  首先,智能自動(dòng)化技術(shù)為儀器儀表與測(cè)量的相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用開辟了廣闊的前景。運(yùn)用智能化軟硬件,使每臺(tái)儀器或儀表能隨時(shí)準(zhǔn)確地分析、處理當(dāng)前的和以前的數(shù)據(jù)信息,恰當(dāng)?shù)貜牡?、中、高不同層次上?duì)測(cè)量過(guò)程進(jìn)行抽象,以提高現(xiàn)有測(cè)量系統(tǒng)的性能和效率,擴(kuò)展傳統(tǒng)測(cè)量系統(tǒng)的功能,如運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化計(jì)算、混沌控制等智能技術(shù),使儀器儀表實(shí)現(xiàn)高速、、多功能、高機(jī)動(dòng)靈活等性能。

  其次,也可在分散系統(tǒng)的不同儀器儀表中采用微處理器、微控制器等微型芯片技術(shù),設(shè)計(jì)模糊控制程序,設(shè)置各種測(cè)量數(shù)據(jù)的臨界值,運(yùn)用模糊規(guī)則的模糊推理技術(shù),對(duì)事物的各種模糊關(guān)系進(jìn)行各種類型的模糊決策。其優(yōu)勢(shì)在于不必建立被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型,也不需大量的測(cè)試數(shù)據(jù),只需根據(jù)經(jīng)驗(yàn),總結(jié)合適的控制規(guī)則,應(yīng)用芯片的離線計(jì)算、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試,按我們的需要和度產(chǎn)生準(zhǔn)確的分析和準(zhǔn)時(shí)的控制動(dòng)作。

  特別是在傳感器測(cè)量中,智能自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用更為廣泛。用軟件實(shí)現(xiàn)信號(hào)濾波,如快速傅立葉變換、短時(shí)傅立葉變換、小波變換等技術(shù),是簡(jiǎn)化硬件,提高信噪比,改善傳感器動(dòng)態(tài)特性的有效途徑,但需要確定傳感器的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型,而且高階濾波器的實(shí)時(shí)性較差。運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),可實(shí)現(xiàn)高性能的自相關(guān)濾波和自適應(yīng)濾波。充分利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)強(qiáng)有力的自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自組織能力,聯(lián)想、記憶功能以及對(duì)非線性復(fù)雜關(guān)系的輸入、輸出間的黑箱映射特性,無(wú)論在適用性和快速實(shí)時(shí)性等各方面都將大大超過(guò)復(fù)雜函數(shù)式,可充分利用多傳感器資源,綜合獲取更準(zhǔn)確、更可信的結(jié)論。其中實(shí)時(shí)與非實(shí)時(shí)的、快變與緩變的、模糊和確定性的數(shù)據(jù)信息,可能相互支持,也可能相互矛盾,此時(shí),對(duì)象特征的提取、融合,直至終決策,作出正確的判斷,將成為難點(diǎn)。于是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或模糊邏輯將成為值得選用的方法。例如,氣體傳感陣列用于混合氣體識(shí)別,在信號(hào)處理方法上可采用自組織映射網(wǎng)絡(luò)和BP網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合,先進(jìn)行分類,再識(shí)別組分,將傳統(tǒng)方法的全程擬合轉(zhuǎn)化為分段擬合,以降低算法的復(fù)雜度,提高識(shí)別率。又如,食品味覺信號(hào)的檢測(cè)和識(shí)別的難度,曾一度是研究與開發(fā)單位的主要障礙所在。如今可利用小波變換進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮和特征提取,然后將數(shù)據(jù)輸入用遺傳算法訓(xùn)練過(guò)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),則大大提高了對(duì)簡(jiǎn)單復(fù)合味的識(shí)別率。再如,在布匹面料質(zhì)量的評(píng)定,柔性操作手對(duì)觸覺信號(hào)的處理,機(jī)器的故障診斷領(lǐng)域,智能自動(dòng)化技術(shù)也都取得了大量的成功實(shí)例。

  2、在虛擬儀器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

  儀器與測(cè)量技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合,不但大大提高了測(cè)量度與智能自動(dòng)化水平,特別是計(jì)算機(jī)的硬件軟化和軟件模塊化的虛擬儀器的迅猛發(fā)展,以及其與網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)資源程序的統(tǒng)一和優(yōu)化性能配置,為儀器儀表的智能化水平的迅速提高,創(chuàng)造了越來(lái)越優(yōu)越的條件。

  在儀器儀表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,儀器廠家過(guò)去都是以源代碼形式向用戶提供智能虛擬儀器即插即用的儀器驅(qū)動(dòng)器,為了簡(jiǎn)化終用戶的使用操作與開發(fā)過(guò)程,不斷提高運(yùn)行效率,以及編程質(zhì)量和編程靈活性,相關(guān)儀器廠家在VXI即插即用的總線儀器驅(qū)動(dòng)器標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上作出了一套新的智能化儀器驅(qū)動(dòng)軟件規(guī)范,在虛擬儀器結(jié)構(gòu)與性能上進(jìn)行了下述多方面改進(jìn)。

  首先,考慮要兼顧用戶的直觀、易用與盡可能提高運(yùn)行效率,并保持原來(lái)VXI總線即插即用標(biāo)準(zhǔn)的高層編程接口,以提供相同的功能函數(shù)調(diào)用格式。

  其次,在Labwindows/CVI5.0內(nèi)建的開發(fā)工具基礎(chǔ)上,運(yùn)用智能化手段,使智能虛擬儀器(IVI)的儀器驅(qū)動(dòng)器代碼,可以在人機(jī)交互作用下自動(dòng)生成,這樣既簡(jiǎn)化了大量編程工作量,又統(tǒng)一了驅(qū)動(dòng)器代碼的編程結(jié)構(gòu)和風(fēng)格,還大大方便了不同水平用戶的使用和維護(hù)。

  再次,應(yīng)用一系列智能手法,識(shí)別、跟蹤和管理所有各種儀器狀態(tài)和設(shè)置,使用戶能直接進(jìn)入所有低層設(shè)置,并通過(guò)智能狀態(tài)管理,使用戶可根據(jù)需要,在“測(cè)試開發(fā)”和“正常運(yùn)行”兩種模式之間隨意切換。在“測(cè)試開發(fā)”模式下,驅(qū)動(dòng)器可智能自動(dòng)化地完成一系列狀態(tài)檢查,以幫助發(fā)現(xiàn)各種編程錯(cuò)誤。當(dāng)程序調(diào)試正常投入使用后,用戶即可切換到“正常運(yùn)行”模式,以使驅(qū)動(dòng)軟件高速運(yùn)行。這樣既保證了儀器的安全性和可靠性,又可使軟件隨時(shí)投入高速運(yùn)行,盡可能提高其運(yùn)行效率。

  另外,也由于采用了各種智能化方法,使驅(qū)動(dòng)器可實(shí)現(xiàn)多線程同時(shí)安全運(yùn)行,進(jìn)行多線程并行測(cè)試;同時(shí),驅(qū)動(dòng)器還具有強(qiáng)大的仿真功能,可以在不連接實(shí)際儀器的情況下,開發(fā)測(cè)試程序。

  后一個(gè)特點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)器運(yùn)行只與測(cè)試功能相關(guān),而與儀器采用的接口總線方式無(wú)關(guān),只通過(guò)一個(gè)初始化函數(shù)InitwithOptions來(lái)區(qū)分儀器接口總線和地域的異用。

  總之,由于虛擬儀器采用了一系列智能自動(dòng)化手段,徹底改變了以往VXI總線即插即用標(biāo)準(zhǔn)儀器驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)行效率低,編程的結(jié)構(gòu)、風(fēng)格不一致,編程困難,質(zhì)量低,工作量大,使用、維護(hù)麻煩等等一系列缺陷,從而在、高質(zhì)量、安全可靠、使用方便、靈活的條件下實(shí)現(xiàn)全面地統(tǒng)一運(yùn)行,顯示出智能自動(dòng)化技術(shù)對(duì)虛擬儀器以至整個(gè)儀器儀表工業(yè)高速發(fā)展的深遠(yuǎn)影響。

  3、儀器儀表網(wǎng)絡(luò)化中的應(yīng)用

  由于儀器與計(jì)算機(jī)一旦組成網(wǎng)絡(luò),即可憑借智能化軟硬件(諸如模式識(shí)別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自組織和聯(lián)想記憶功能),充分發(fā)揮靈活調(diào)用和合理配置網(wǎng)上各種計(jì)算機(jī)和儀器儀表的各自資源特性和潛力,產(chǎn)生11>2的組合優(yōu)勢(shì)。例如,目前已可使用連接到Web的數(shù)字萬(wàn)用表和示波器,通過(guò)因特網(wǎng)和模式識(shí)別軟件區(qū)別不同的時(shí)空條件和儀器儀表的類別特征以及測(cè)出臨界值,作出不同的特征響應(yīng);也可使用分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)代替過(guò)去單獨(dú)使用的數(shù)據(jù)采集設(shè)備,以至可跨越以太網(wǎng)或其他網(wǎng)絡(luò),實(shí)施遠(yuǎn)程測(cè)量和采集數(shù)據(jù),并進(jìn)行分類的存儲(chǔ)和應(yīng)用。

  網(wǎng)絡(luò)化的智能測(cè)量環(huán)境將網(wǎng)上各種類型,不同任務(wù)的計(jì)算機(jī)和儀器儀表有機(jī)地聯(lián)系在一起,完成各種形式的任務(wù)要求,如在某地采集數(shù)據(jù)后送往各種需要這些數(shù)據(jù)的地方,把相同數(shù)據(jù)按需拷貝多份,送往各需要部門;或者定期將測(cè)量結(jié)果送往遠(yuǎn)方數(shù)據(jù)庫(kù)保存,供需要時(shí)隨時(shí)調(diào)用。而多個(gè)用戶可同時(shí)對(duì)同一過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控,例如各部門工程技術(shù)人員、質(zhì)量監(jiān)控人員以及主管領(lǐng)dao人員可同時(shí)分別在相距遙遠(yuǎn)的各地監(jiān)測(cè)、控制同一生產(chǎn)運(yùn)輸過(guò)程,不必親臨現(xiàn)場(chǎng)而又能及時(shí)收集各方面數(shù)據(jù),進(jìn)行決策或建立數(shù)據(jù)庫(kù),分析現(xiàn)象規(guī)律。一旦發(fā)生問(wèn)題,可立即展現(xiàn)眼前或重新配置,或即時(shí)商討決策,立即采取相應(yīng)措施。

  另外,智能重構(gòu)信息處理技術(shù)也將為儀器儀表創(chuàng)造更廣闊的活動(dòng)舞臺(tái)。結(jié)合了計(jì)算機(jī)與專用集成電路(ASIC)優(yōu)點(diǎn)的可重構(gòu)計(jì)算機(jī),不僅要根據(jù)不同的計(jì)算任務(wù)對(duì)大量的可編程邏輯單元陣列(FPGA)作出靈活的相應(yīng)配置,其指令級(jí)、比特級(jí)、流水線級(jí)以至任務(wù)級(jí)的并行計(jì)算,使其運(yùn)行速度達(dá)到通用計(jì)算機(jī)的數(shù)百倍以上。

  綜上所述,隨著智能自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的日益深入及應(yīng)用范圍與規(guī)模的不斷擴(kuò)大,我國(guó)的儀器儀表產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平必將快速邁向更高階段。

  儀器儀表智能自動(dòng)化的未來(lái)前景展望

  智能科技在儀器儀表中的應(yīng)用正日新月異地飛速發(fā)展,許多其他領(lǐng)域的新技術(shù)也不斷融合進(jìn)來(lái)。例如在充分發(fā)揮光電束流zui高速物性的基礎(chǔ)上,智能化日益趨向人腦化。積極地利用人腦機(jī)制與生物DNA芯片的有機(jī)智能,與電子,光子計(jì)算速度的無(wú)機(jī)智能的、能動(dòng)優(yōu)勢(shì)相結(jié)合,并使材料智能化,進(jìn)而與虛擬化交互作用,共同提高。當(dāng)今又有光互連技術(shù)正以極高的時(shí)空帶寬、極小的電磁干擾和較小的互連功耗等一系列獨(dú)特的物理性能,克服了電互連技術(shù)物理上的本質(zhì)極限,為動(dòng)態(tài)、靈活、高速、實(shí)時(shí)地重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互連結(jié)構(gòu),大大提高并行處理能力,開創(chuàng)出一個(gè)全新天地。這更將為人類創(chuàng)造出形形se色、開放的人機(jī)結(jié)合系統(tǒng),和五光十色的擬人高智能、自動(dòng)化系統(tǒng)奠定牢固基礎(chǔ),從而將人類社會(huì)生產(chǎn)力不斷推向新的更高境界,使人類生活向著智能世界幸福美好的明天大步邁進(jìn)!

 

 

如有疑問(wèn)請(qǐng)點(diǎn)擊:智能自動(dòng)化技術(shù)在儀器儀表行業(yè)的三大應(yīng)用



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