張佳一

（長春市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院，吉林長春 130000)

虛擬儀器技術(shù)在化工檢測中的應(yīng)用

張佳一

（長春市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院，吉林長春 130000)

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展推動(dòng)著化工產(chǎn)業(yè)全面進(jìn)步和升級，化工企業(yè)在規(guī)模以及產(chǎn)能方面都已經(jīng)到達(dá)了一個(gè)較高的水平，而化工檢測在質(zhì)量以及效率上的要求也進(jìn)一步提高?；z測具有系統(tǒng)性以及復(fù)雜性的特點(diǎn)，在當(dāng)前科技迅猛發(fā)展的社會(huì)背景下，化工檢測的智能化趨勢更加明顯，先進(jìn)科技的應(yīng)用在其中體現(xiàn)得淋漓盡致。虛擬儀器技術(shù)就是化工檢測中先進(jìn)技術(shù)的一個(gè)重要代表，有著廣闊的應(yīng)用前景，能夠有效提高化工檢測的質(zhì)量以及工作效率，讓化工檢測更上一層臺(tái)階。

虛擬儀器技術(shù)；化工檢測；應(yīng)用

伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛進(jìn)步，傳統(tǒng)儀器的計(jì)算機(jī)化也在逐步的推進(jìn)，特別是現(xiàn)在社會(huì)對于儀器功能、準(zhǔn)確度、靈活度等方面有著較高要求，于是在20世紀(jì)虛擬儀器技術(shù)誕生，而且從產(chǎn)生一直到現(xiàn)在經(jīng)歷了數(shù)十年的完善和進(jìn)步，虛擬儀器技術(shù)的內(nèi)涵以及外延也在逐步的擴(kuò)大，在化工檢測當(dāng)中顯示出更加突出的應(yīng)用價(jià)值。化工企業(yè)要提高對虛擬儀器技術(shù)應(yīng)用的重視，結(jié)合化工檢測的要求來將虛擬儀器技術(shù)應(yīng)用于檢測工作的各個(gè)環(huán)節(jié)，提高檢測的準(zhǔn)確度以及靈活度等。本文將對虛擬儀器技術(shù)在化工檢測中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

1 虛擬儀器技術(shù)基本內(nèi)涵

隨著信息時(shí)代的到來以及信息技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)儀器在化工檢測工作當(dāng)中的應(yīng)用顯示出落后以及無法適應(yīng)的一面，呼吁著進(jìn)行儀器技術(shù)的改革。在計(jì)算機(jī)技術(shù)迅猛進(jìn)步以及應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大拓展的條件下，測試技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)之間的聯(lián)系程度逐步加強(qiáng)，在二者的深度結(jié)合之下出現(xiàn)了虛擬儀器技術(shù)。虛擬儀器技術(shù)是測試系統(tǒng)現(xiàn)代化的一個(gè)突出成果以及必然發(fā)展趨勢，其技術(shù)核心是軟件即儀器。虛擬儀器是計(jì)算機(jī)硬件以及相關(guān)控制軟件共同構(gòu)成的，存在有著優(yōu)化界面的虛擬儀器面板，在具體的應(yīng)用當(dāng)中，可以結(jié)合用戶的要求來對儀器功能以及相關(guān)性能進(jìn)行有效定義，以便對被測試的樣品進(jìn)行信息收集、數(shù)據(jù)分析、靈活顯示、存儲(chǔ)、生成等。因此，虛擬儀器技術(shù)在化工產(chǎn)品檢測當(dāng)中可以滿足多種需求，整個(gè)檢測過程由系統(tǒng)軟件操作完成，所以能夠有效避免人為失誤，使得檢測結(jié)果更加精確，讓化工檢測步入到了自動(dòng)化以及智能化的新階段，同時(shí)也極大降低了檢測成本。

2 虛擬儀器技術(shù)在化工檢測中的應(yīng)用

2.1 提高測量精度的應(yīng)用

虛擬儀器技術(shù)的智能化以及自動(dòng)化水平高，并融合了現(xiàn)代科技的重要研究成果，所以在化工檢測當(dāng)中應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)能夠滿足提高測量精度的需求，并在這方面的應(yīng)用上展現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢。虛擬儀器可以把機(jī)內(nèi)外的基準(zhǔn)作為有效根據(jù)來完成自校，自動(dòng)化校準(zhǔn)和檢驗(yàn)可以多次進(jìn)行，在這其中會(huì)對整個(gè)儀器系統(tǒng)當(dāng)中存在的固定誤差進(jìn)行存儲(chǔ)記錄，那么在實(shí)際化工檢測工作的實(shí)施當(dāng)中，會(huì)在得到檢測結(jié)果之后，自動(dòng)的將系統(tǒng)當(dāng)中存在的固定誤差去除，所以檢測的精準(zhǔn)度將會(huì)大幅提高，在提高化工檢測精度的應(yīng)用方面顯示出極大價(jià)值。與此同時(shí)，在利用虛擬儀器開展化工檢測工作之前，虛擬儀器的系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)地做好零點(diǎn)校驗(yàn)，在儲(chǔ)存誤差之后，自動(dòng)地在檢測獲得的數(shù)據(jù)當(dāng)中除掉誤差。虛擬儀器技術(shù)的數(shù)據(jù)以及信息的分析測量可以反復(fù)多次的進(jìn)行，其中的誤差更是可以在檢測工作當(dāng)中去除，因此檢測的精準(zhǔn)度有著極大的保障，這對于化工檢測的現(xiàn)代化發(fā)展來說意義重大。就以多相催化反應(yīng)為例，能夠站在化學(xué)儀器層面對實(shí)驗(yàn)精準(zhǔn)度進(jìn)行提升。在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中如果選擇的是普通儀器的話，可以在實(shí)驗(yàn)后直接得出結(jié)果，但是整個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程、反應(yīng)當(dāng)中需要的條件則是十分模糊，那么也無法獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不穩(wěn)定的原因和出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)，于是會(huì)進(jìn)行大量反復(fù)實(shí)驗(yàn)來力求獲得穩(wěn)定數(shù)據(jù)，但是其精準(zhǔn)度值得商榷。反之利用虛擬技術(shù)完成此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的話，可以明確了解反應(yīng)過程所需條件，也可以得到大量結(jié)果，控制好不同環(huán)節(jié)的參數(shù)，提高精準(zhǔn)度。

2.2 增強(qiáng)檢測靈活度應(yīng)用

化工檢測是化工企業(yè)的一項(xiàng)重要工作內(nèi)容，對于化工生產(chǎn)起到了重要的作用，也就是說只有不斷地提高化工檢測靈活性以及檢測效率，才能夠在短時(shí)間內(nèi)借助最少的資源來達(dá)到最佳的檢測效果，最終獲得高質(zhì)量的化工產(chǎn)品。所以，化工檢測的時(shí)效性要求高，更是需要解決檢測靈活度有待提升的問題，這樣才能夠?yàn)榛て髽I(yè)的經(jīng)濟(jì)效益提高帶來保障。就傳統(tǒng)的化工檢測方法而言，從反應(yīng)環(huán)節(jié)一直到廢物回收環(huán)節(jié)，在這其中會(huì)間隔一定時(shí)間完成人工取樣以及分析工作，也就是在獲得一定的檢測樣本之后，對其進(jìn)行預(yù)處理和分離提純等操作。通過取樣分析獲得對應(yīng)結(jié)果之后，接下來會(huì)根據(jù)反應(yīng)物和產(chǎn)物的濃度關(guān)系來做好調(diào)整生產(chǎn)控制的工作，獲得最優(yōu)的控制方案。透過檢測研究的整個(gè)過程我們能夠看到，傳統(tǒng)的檢測方法耗時(shí)長，而且在整個(gè)檢測過程當(dāng)中有反應(yīng)變化的話，檢測結(jié)果將得不到保障，利用這一結(jié)果調(diào)整生產(chǎn)的話，那么化工企業(yè)的效益將會(huì)大受影響。而虛擬儀器技術(shù)則能夠?qū)鹘y(tǒng)檢測模式進(jìn)行突破，可以整合化工檢測的要求以及相關(guān)條件來制定以及完善虛擬儀器系統(tǒng)，對檢測當(dāng)中反映的指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測，在化工檢測的效率速度、靈活性、安全性等方面都大幅提高，極大解放了人力，減少了成本投入。

2.3 實(shí)施自動(dòng)化檢測應(yīng)用

虛擬儀器技術(shù)在化工自動(dòng)化檢測當(dāng)中有著突出的應(yīng)用價(jià)值和應(yīng)用效果，因?yàn)橐酝幕z測往往是由人力完成自動(dòng)化檢測的程度很低，難以滿足當(dāng)前化工檢測自動(dòng)化發(fā)展的要求，而在有了虛擬儀器技術(shù)的應(yīng)用推廣之后將會(huì)解放人力，使得化工檢測步入到自動(dòng)化和智能化的發(fā)展道路。在化工檢測的人工操作環(huán)節(jié)，會(huì)出現(xiàn)以下問題：第一，人工操作過程當(dāng)中會(huì)有間隔，難以連續(xù)完成檢測和調(diào)節(jié)的任務(wù)，那么最終的精度以及檢測有效性往往難以達(dá)到理想化水平。第二，化工檢測當(dāng)中包含著復(fù)雜多樣的技術(shù)內(nèi)容，也極大程度上提高了對檢測人員素質(zhì)和技能的要求，如果檢測人員在綜合素質(zhì)方面不能夠滿足工作要求的話，檢測結(jié)果特別是生產(chǎn)調(diào)整的方案都不能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來良好的效益。第三，化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度很快，在規(guī)模以及產(chǎn)能方面更是有極大提升，采用傳統(tǒng)檢測方法的話將無法滿足當(dāng)前化工產(chǎn)業(yè)的實(shí)際發(fā)展需要。虛擬儀器技術(shù)則可以針對性地解決以上問題，通過核心軟件以及硬件的有效匹配和互相配合能夠代替人工操作，完成連續(xù)性的檢測調(diào)節(jié)，除了可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測之外，還能夠自動(dòng)補(bǔ)加藥劑，保證生產(chǎn)狀態(tài)的穩(wěn)定，提高調(diào)整方案的準(zhǔn)確度。

2.4 開展網(wǎng)絡(luò)化檢測應(yīng)用

化工企業(yè)的檢測工作正在向著現(xiàn)代化的方向發(fā)展，虛擬儀器技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)化的檢測技術(shù)也是現(xiàn)代測量的一個(gè)直觀體現(xiàn)。計(jì)算機(jī)技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)都處在飛速發(fā)展的新階段，將儀器和測控系統(tǒng)進(jìn)行整合所構(gòu)成的一個(gè)新系統(tǒng)可以在化工檢測的網(wǎng)絡(luò)化控制當(dāng)中發(fā)揮應(yīng)用價(jià)值。將計(jì)算機(jī)以及工作站作為重要的根基，把虛擬儀器和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合可以構(gòu)建出網(wǎng)絡(luò)化和實(shí)用性的測控系統(tǒng)，提高信息共享程度以及檢測成效，讓網(wǎng)絡(luò)化的檢測真正成為現(xiàn)實(shí)。舉例來說，當(dāng)前石油泄漏事故屢有發(fā)生，對于石油化工產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)帶來了巨大的發(fā)展難題，嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)效益。而在網(wǎng)絡(luò)化檢測技術(shù)以及管道建設(shè)的深入發(fā)展條件下，通過虛擬儀器技術(shù)的應(yīng)用能夠長距離對泄漏管道進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)定位檢測，借助局域網(wǎng)絡(luò)把管道運(yùn)輸?shù)臓顟B(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳播，能夠及時(shí)地作出反應(yīng)明顯降低影響，保障企業(yè)綜合效益。

3 結(jié)語

化工檢測的工作系統(tǒng)而復(fù)雜，對于檢測方法和檢測結(jié)果的要求很高，而傳統(tǒng)的化工檢測方法對于當(dāng)前化工行業(yè)發(fā)展來說在適應(yīng)度方面大幅降低，甚至是限制了化工檢測行業(yè)的進(jìn)步，所以需要積極應(yīng)用化工檢測的新技術(shù)。虛擬儀器技術(shù)正是在這一條件下產(chǎn)生和逐步的應(yīng)用推廣的一種化工檢測方法，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中要求化工企業(yè)堅(jiān)持從實(shí)際出發(fā)的原則，在提高測量精度、增強(qiáng)檢測靈活度、實(shí)施自動(dòng)化檢測以及開展網(wǎng)絡(luò)化檢測等方面進(jìn)行技術(shù)的有效應(yīng)用，為化工企業(yè)的良性可持續(xù)發(fā)展打下基礎(chǔ)。

[1] 周巖.虛擬儀器技術(shù)在石油化工檢測中的應(yīng)用方式及前景分析[J].當(dāng)代化工研究，2017，（2）：43-44.

[2] 楊尚軍.虛擬儀器技術(shù)在化工檢測中的應(yīng)用展望[J].化學(xué)工程師，2015，（8）：18-21.

[3] 譚詩雨.虛擬儀器技術(shù)在化工檢測中的應(yīng)用展望[J].石油化工自動(dòng)化，2016，（1）：52-55.

Application of Virtual Instrument Technology in Chemical Testing

Zhang Jia-yi

The rapid development of social economy has promoted the comprehensive progress and upgrading of chemical industry，chemical enterprises in the scale and production capacity have reached a higher level，and chemical testing in quality and efficiency requirements are further improved.Chemical testing has the characteristics of systematic and complex，in the current rapid development of science and technology social background，the chemical testing of the intelligent trend is more obvious，the application of advanced technology in which reflected most vividly.Virtual instrument technology is an important representative of advanced technology in chemical testing，has a broad application prospects，can effectively improve the quality of chemical testing and efficiency，so that chemical testing to a higher level.

virtual instrument technology；chemical detection；application

TQ056

B

1003–6490（2017）11–0098–02

2017–08–28

張佳一（1981—），女，吉林長春人，助理工程師，主要從事化工檢驗(yàn)工作。