造紙儀器的重要性及其設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)
造紙工業(yè)是與國(guó)民經(jīng)濟(jì)息息相關(guān)的行業(yè)，其發(fā)展直接反映了一個(gè)地區(qū)或國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的水平。造紙檢測(cè)儀器作為質(zhì)量控制的基礎(chǔ)在其中占有重要位置。在過(guò)去的一個(gè)世紀(jì)里，隨著傳感器技術(shù)、機(jī)械加工技術(shù)、信息技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)造紙檢測(cè)儀器的發(fā)展大致經(jīng)歷了純機(jī)械儀器、模擬儀器、數(shù)字化儀器和智能儀器等幾個(gè)階段。
機(jī)械儀器：我國(guó)第一代造紙檢測(cè)儀器，如早期的紙板撕裂度儀就是由純機(jī)械機(jī)構(gòu)組成的；模擬儀器：測(cè)量技術(shù)主要是模擬測(cè)量，此類儀器的基本結(jié)構(gòu)是在機(jī)械機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)上，采用機(jī)電一體化控制，用指針來(lái)顯示測(cè)量結(jié)果；數(shù)字化儀器：大規(guī)模集成電路的發(fā)展，使電測(cè)部分由模擬技術(shù)逐步演化為數(shù)字技術(shù)，如數(shù)顯耐折度儀；智能儀器：隨著微電子技術(shù)、微計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，嵌入式微機(jī)的運(yùn)用，使儀器具有控制、存儲(chǔ)、運(yùn)算、邏輯判斷以及自動(dòng)操作等智能特征，并在測(cè)量的準(zhǔn)確度、靈敏度、可靠性、自動(dòng)化程度、運(yùn)用能力及解決測(cè)量技術(shù)問(wèn)題的深度和廣度等方面均取得重大進(jìn)步。
儀器的智能化
隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理的工作量越來(lái)越大，因此對(duì)檢測(cè)儀器的檢測(cè)速度、準(zhǔn)確度、測(cè)量功能等方面提出了更高的要求。計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)及器件、設(shè)備的發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)接口的普及和應(yīng)用，推動(dòng)了智能化檢測(cè)儀器的發(fā)展。目前，基于嵌入式計(jì)算機(jī)的檢測(cè)儀器已經(jīng)應(yīng)用于造紙工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量檢測(cè)，其中傳統(tǒng)測(cè)量部分完成對(duì)化學(xué)、物理等參數(shù)的檢測(cè)，嵌入式計(jì)算機(jī)進(jìn)行測(cè)量過(guò)程的控制和對(duì)參數(shù)的智能處理，兩者相互交叉，相輔相成。智能測(cè)試儀器應(yīng)具備如下特點(diǎn)：
(1)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)的自動(dòng)化包括自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)校準(zhǔn)、自動(dòng)故障診斷、自動(dòng)數(shù)據(jù)運(yùn)算和處理。
(2)顯著提高信息的準(zhǔn)確度測(cè)試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)校準(zhǔn)零點(diǎn)、自動(dòng)非線性校準(zhǔn)、儀器的內(nèi)外校準(zhǔn)。高速多次采樣后的數(shù)字濾波處理，減少了噪聲干擾。
(3)實(shí)現(xiàn)多功能、多參數(shù)測(cè)量智能儀器的發(fā)展使多功能、多參數(shù)同時(shí)測(cè)量成為可能，達(dá)到對(duì)測(cè)量對(duì)象的全面分析和評(píng)價(jià)。
(4)提高了儀器的可靠性由于計(jì)算機(jī)的運(yùn)用，許多工作由軟件代替了硬件，減少了儀器成本、體積和功耗，同時(shí)大大提高了儀器的可靠性。
(5)簡(jiǎn)化操作，提高測(cè)量速度可以預(yù)先編程控制整個(gè)測(cè)量過(guò)程，提高測(cè)量速度和工作效率。可進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量，對(duì)測(cè)量對(duì)象進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
(6)縮短儀器的設(shè)計(jì)研制周期智能儀器不再是各種硬件的組合，而變成了由微處理器和微控制器控制的多功能系統(tǒng)。
儀器的智能化反映了傳統(tǒng)儀器設(shè)計(jì)技術(shù)的革新。輕工業(yè)自動(dòng)化研究所研制的智能紙張拉力儀就是儀器智能化的一例設(shè)計(jì)，比較傳統(tǒng)機(jī)械式拉力儀，它的優(yōu)點(diǎn)是不言而喻的。
計(jì)算技術(shù)、通信技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)在各自發(fā)展了幾十年之后，正在走向集成并綜合應(yīng)用于檢測(cè)設(shè)備，使之能夠處理規(guī)模更大，要求更高、更復(fù)雜的系統(tǒng)。測(cè)量?jī)x器及檢測(cè)技術(shù)正日益向數(shù)字化、智能化、模塊化、軟件化和自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的方向發(fā)展。目前，國(guó)內(nèi)先進(jìn)的造紙儀器正是這種集成技術(shù)反映的結(jié)果。造紙儀器往往是采用光、機(jī)、電、計(jì)算機(jī)技術(shù)綜合運(yùn)用設(shè)計(jì)的。
機(jī)械儀器：我國(guó)第一代造紙檢測(cè)儀器，如早期的紙板撕裂度儀就是由純機(jī)械機(jī)構(gòu)組成的；模擬儀器：測(cè)量技術(shù)主要是模擬測(cè)量，此類儀器的基本結(jié)構(gòu)是在機(jī)械機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)上，采用機(jī)電一體化控制，用指針來(lái)顯示測(cè)量結(jié)果；數(shù)字化儀器：大規(guī)模集成電路的發(fā)展，使電測(cè)部分由模擬技術(shù)逐步演化為數(shù)字技術(shù)，如數(shù)顯耐折度儀；智能儀器：隨著微電子技術(shù)、微計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，嵌入式微機(jī)的運(yùn)用，使儀器具有控制、存儲(chǔ)、運(yùn)算、邏輯判斷以及自動(dòng)操作等智能特征，并在測(cè)量的準(zhǔn)確度、靈敏度、可靠性、自動(dòng)化程度、運(yùn)用能力及解決測(cè)量技術(shù)問(wèn)題的深度和廣度等方面均取得重大進(jìn)步。
儀器的智能化
隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理的工作量越來(lái)越大，因此對(duì)檢測(cè)儀器的檢測(cè)速度、準(zhǔn)確度、測(cè)量功能等方面提出了更高的要求。計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)及器件、設(shè)備的發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)接口的普及和應(yīng)用，推動(dòng)了智能化檢測(cè)儀器的發(fā)展。目前，基于嵌入式計(jì)算機(jī)的檢測(cè)儀器已經(jīng)應(yīng)用于造紙工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量檢測(cè)，其中傳統(tǒng)測(cè)量部分完成對(duì)化學(xué)、物理等參數(shù)的檢測(cè)，嵌入式計(jì)算機(jī)進(jìn)行測(cè)量過(guò)程的控制和對(duì)參數(shù)的智能處理，兩者相互交叉，相輔相成。智能測(cè)試儀器應(yīng)具備如下特點(diǎn)：
(1)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)的自動(dòng)化包括自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)校準(zhǔn)、自動(dòng)故障診斷、自動(dòng)數(shù)據(jù)運(yùn)算和處理。
(2)顯著提高信息的準(zhǔn)確度測(cè)試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)校準(zhǔn)零點(diǎn)、自動(dòng)非線性校準(zhǔn)、儀器的內(nèi)外校準(zhǔn)。高速多次采樣后的數(shù)字濾波處理，減少了噪聲干擾。
(3)實(shí)現(xiàn)多功能、多參數(shù)測(cè)量智能儀器的發(fā)展使多功能、多參數(shù)同時(shí)測(cè)量成為可能，達(dá)到對(duì)測(cè)量對(duì)象的全面分析和評(píng)價(jià)。
(4)提高了儀器的可靠性由于計(jì)算機(jī)的運(yùn)用，許多工作由軟件代替了硬件，減少了儀器成本、體積和功耗，同時(shí)大大提高了儀器的可靠性。
(5)簡(jiǎn)化操作，提高測(cè)量速度可以預(yù)先編程控制整個(gè)測(cè)量過(guò)程，提高測(cè)量速度和工作效率。可進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量，對(duì)測(cè)量對(duì)象進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
(6)縮短儀器的設(shè)計(jì)研制周期智能儀器不再是各種硬件的組合，而變成了由微處理器和微控制器控制的多功能系統(tǒng)。
儀器的智能化反映了傳統(tǒng)儀器設(shè)計(jì)技術(shù)的革新。輕工業(yè)自動(dòng)化研究所研制的智能紙張拉力儀就是儀器智能化的一例設(shè)計(jì)，比較傳統(tǒng)機(jī)械式拉力儀，它的優(yōu)點(diǎn)是不言而喻的。
計(jì)算技術(shù)、通信技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)在各自發(fā)展了幾十年之后，正在走向集成并綜合應(yīng)用于檢測(cè)設(shè)備，使之能夠處理規(guī)模更大，要求更高、更復(fù)雜的系統(tǒng)。測(cè)量?jī)x器及檢測(cè)技術(shù)正日益向數(shù)字化、智能化、模塊化、軟件化和自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的方向發(fā)展。目前，國(guó)內(nèi)先進(jìn)的造紙儀器正是這種集成技術(shù)反映的結(jié)果。造紙儀器往往是采用光、機(jī)、電、計(jì)算機(jī)技術(shù)綜合運(yùn)用設(shè)計(jì)的。
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