有色金屬材料檢測(cè)儀器研究

孔美玲，姜振軍

（東北特殊鋼集團(tuán)股份有限公司，遼寧 大連 114000）

時(shí)代的進(jìn)步推動(dòng)著科技的不斷發(fā)展，工業(yè)的各個(gè)生產(chǎn)部門(mén)都在運(yùn)用科學(xué)技術(shù)對(duì)生產(chǎn)方式進(jìn)行改良，對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)新，在縮短工人勞動(dòng)時(shí)間的情況下，推進(jìn)工人和機(jī)器之間的相互配合，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。面對(duì)生產(chǎn)力的不斷提高，顧客對(duì)于產(chǎn)品要求也越來(lái)越高，冶金行業(yè)也面臨著生產(chǎn)技術(shù)亟待改良的情況，為此，冶金行業(yè)要根據(jù)顧客的不同需求進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)工作，引進(jìn)新型分析方法，幫助企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量提高，彌補(bǔ)產(chǎn)品的缺陷。

1 有色金屬材料分析檢測(cè)儀器發(fā)展歷程

冶金企業(yè)使用分析檢測(cè)的儀器大多是大型精密儀器，提升了有色金屬材料分析檢測(cè)的操作效率。傳統(tǒng)化學(xué)分析技術(shù)多采用“濕法分析”，這種分析方法的缺點(diǎn)較多，例如分析方法強(qiáng)度低、穩(wěn)定性差等，更容易造成分析檢測(cè)產(chǎn)生誤差，甚至通過(guò)檢測(cè)的金屬材料不能達(dá)到產(chǎn)品合格標(biāo)準(zhǔn)，因此，在這種情況下，儀器分析法的應(yīng)用得到了相應(yīng)開(kāi)展，現(xiàn)在的很多企業(yè)都采用光電直讀光譜儀、X 熒光光譜儀等儀器進(jìn)行分析檢測(cè)，在不斷完善儀器的檢測(cè)精密度的同時(shí)，促使企業(yè)通過(guò)各種手段提高產(chǎn)品質(zhì)量。

2 應(yīng)用檢測(cè)分析儀器的益處

2.1 多渠道多種類(lèi)快速分析檢測(cè)

傳統(tǒng)分析檢測(cè)法在對(duì)多種元素進(jìn)行分析檢測(cè)時(shí)，重復(fù)性步驟較多，不能同時(shí)進(jìn)行多種元素的分析檢測(cè)，而儀器分析法克服了這一問(wèn)題，技術(shù)人員可以直接在爐前利用直讀光譜法或者熒光光譜分析法判斷元素的狀況，從而可以幫助操作人員準(zhǔn)確判讀爐內(nèi)情況，對(duì)金屬熔煉情況進(jìn)行嚴(yán)格把控，提高有色金屬熔煉質(zhì)量。儀器分析法操作簡(jiǎn)單，從準(zhǔn)備工作入手，縮短操作時(shí)長(zhǎng)。而且，對(duì)有色金屬進(jìn)行儀器分析法時(shí)只需要在金屬表面進(jìn)行操作，而并不需要像傳統(tǒng)方法一樣進(jìn)行一系列繁瑣操作。在縮短操作流程的同時(shí)，減少了分析檢測(cè)費(fèi)用，便于企業(yè)更高效地進(jìn)行機(jī)器化檢測(cè)。除此之外，儀器分析法著重采用電子技術(shù)的計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行操作，減少了人工操作的環(huán)節(jié)，這樣的綜合運(yùn)用，不僅提高了儀器分析法在產(chǎn)品分析檢測(cè)過(guò)程中的操作效率，加快了儀器一體化在有色金屬材料分析檢測(cè)過(guò)程中的應(yīng)用進(jìn)程，為企業(yè)降低產(chǎn)品加工檢測(cè)費(fèi)用的同時(shí)，數(shù)據(jù)化分析更為儀器分析法的完善提供了數(shù)據(jù)指導(dǎo)，幫助專業(yè)技術(shù)人員更精確地從漏洞著手進(jìn)行完善。

2.2 智能化、自動(dòng)化

儀器分析法基于電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，逐步向智能化邁進(jìn)。儀器分析法主要運(yùn)用計(jì)算機(jī)控制儀器進(jìn)行分析檢測(cè)實(shí)現(xiàn)儀器自動(dòng)化，總體達(dá)到智能化。構(gòu)建數(shù)字模型、進(jìn)行數(shù)字采集統(tǒng)計(jì)及分析處理等，計(jì)算機(jī)技術(shù)在這些方面綜合處理數(shù)據(jù)，并通過(guò)數(shù)形結(jié)合繪制數(shù)字圖像，推進(jìn)分析儀器向試樣微量化、分析儀器小型化、智能化的方向發(fā)展。

3 冶金企業(yè)自動(dòng)化儀表技術(shù)應(yīng)用

3.1 運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集成控制

如今，計(jì)算機(jī)技術(shù)在我國(guó)工業(yè)的發(fā)展中得到了更多的應(yīng)用空間，網(wǎng)絡(luò)化控制成為冶金企業(yè)重點(diǎn)發(fā)展的生產(chǎn)技術(shù)。自動(dòng)化儀表和計(jì)算機(jī)技術(shù)相互配合，共同進(jìn)行數(shù)據(jù)收集整理，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理技術(shù)在生產(chǎn)中的真正作用。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)和轉(zhuǎn)換，在排除人為干擾的情況下進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)，在此基礎(chǔ)之上，推動(dòng)儀器分析法的智能化，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)完成復(fù)雜且關(guān)鍵的分析檢測(cè)環(huán)節(jié)，推進(jìn)有色金屬生產(chǎn)高效準(zhǔn)確。

3.2 軟件編程技術(shù)

傳統(tǒng)自動(dòng)化儀表在有色金屬材料分析檢過(guò)程中，一般要借助硬件配合才能完成數(shù)據(jù)控制，但新興技術(shù)借助軟件編程，讓儀器在自動(dòng)化操控的同時(shí)實(shí)現(xiàn)儀表獨(dú)立性，縮短分析檢測(cè)流程，縮小分析檢測(cè)中產(chǎn)生的誤差。除此之外，軟件編程還可以通過(guò)在計(jì)算機(jī)上更改編程來(lái)修改操作細(xì)節(jié)的優(yōu)化，從而達(dá)到分析檢測(cè)流程的高效準(zhǔn)確性。而且，軟件編程技術(shù)在正式應(yīng)用于分析檢測(cè)流程前，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子信息技術(shù)進(jìn)行編程檢驗(yàn)，在軟件編程確保無(wú)誤后再應(yīng)用到儀器分析法流程中去，從而在確保減少流程失誤的同時(shí)，減少有色金屬材料分析檢測(cè)的誤差，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

4 儀器分析技術(shù)的改進(jìn)措施

4.1 人才培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)精確操作

儀器分析技術(shù)的相關(guān)發(fā)展，可待從操作過(guò)程入手，便于分析過(guò)程精煉，減少分析時(shí)間，提高檢測(cè)效率，這就需要相關(guān)技術(shù)人才的改進(jìn)與完善。個(gè)人的力量總是不如團(tuán)隊(duì)合作，因此，在完善儀器分析技術(shù)前，可以先對(duì)儀器分析技術(shù)的當(dāng)前現(xiàn)狀作出總結(jié)和展望，確定研究試驗(yàn)方向后，再建立研究團(tuán)隊(duì)，通過(guò)團(tuán)隊(duì)協(xié)作進(jìn)行技術(shù)過(guò)程的相關(guān)完善工作。機(jī)器形體碩大笨重，但是內(nèi)部細(xì)小零件卻十分復(fù)雜，尤其是像聯(lián)用機(jī)此類(lèi)的裝置都是由許多機(jī)器組合而成，配備了質(zhì)譜儀和色譜儀等部分，因此，需要對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行嚴(yán)格把控機(jī)器的操作流程，確保研究團(tuán)隊(duì)的專業(yè)人員組成不能缺少這三種專業(yè)人才，必須層層篩選，最后留下優(yōu)秀的專業(yè)人才進(jìn)行相關(guān)研究工作。

計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的人才主要在該研究項(xiàng)目中負(fù)責(zé)理論支持工作，看似簡(jiǎn)單的理論指導(dǎo)對(duì)于完善技術(shù)而言至關(guān)重要。人才們要在原有的理論基礎(chǔ)之上加以修改和創(chuàng)新，同時(shí)也要結(jié)合國(guó)內(nèi)冶金業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，提供有力的實(shí)用的理論支持。企業(yè)可以在相關(guān)高校采取校企合作培養(yǎng)的聯(lián)合式辦學(xué)方式，通過(guò)高校一手掌握應(yīng)屆畢業(yè)人才的發(fā)展動(dòng)向.不僅如此，部分科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)之間也有著研究領(lǐng)域的合作交流，因此，科研機(jī)構(gòu)的專業(yè)性人才和企業(yè)的研究經(jīng)費(fèi)共同促進(jìn)分析檢測(cè)技術(shù)研究項(xiàng)目，不僅讓專業(yè)性人才擁有更好地實(shí)踐平臺(tái)，更為科研機(jī)構(gòu)提供了科研經(jīng)費(fèi)，促進(jìn)了科研事業(yè)的不斷推進(jìn)，達(dá)成雙贏的局面。

關(guān)系到技術(shù)完善的因素還有機(jī)器維修技術(shù)人才，機(jī)器的形體通過(guò)十分龐大，往往在部分零件拆卸的情況下機(jī)器會(huì)發(fā)生這樣那樣的問(wèn)題，這時(shí)機(jī)器維修人才就派上用場(chǎng)了。機(jī)器修理人才在操作人員操作時(shí)加強(qiáng)監(jiān)督和糾正，減少操作中的失誤，并在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)及時(shí)通知計(jì)算機(jī)技術(shù)人才和自動(dòng)化人才，從而進(jìn)行理論指導(dǎo)及理論修改，以達(dá)到完善有色金屬材料分析檢測(cè)的目的。理論探索需要人才通過(guò)自己所學(xué)習(xí)的知識(shí)和實(shí)習(xí)帶來(lái)的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)去摸索，在理論探索這個(gè)過(guò)程中，不斷地否定和推翻是十之八九，要求專業(yè)人才擁有良好的心理素質(zhì)，才能在一次又一次的失敗中總結(jié)成果和教訓(xùn)，最終得出適宜金屬材料分析檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展理論。

4.2 實(shí)現(xiàn)平臺(tái)資源共享，促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展

儀器分析法在有色金屬材料檢測(cè)中的應(yīng)用不僅提高了分析檢測(cè)的速度，更讓分析檢測(cè)的結(jié)果在統(tǒng)計(jì)完成后，技術(shù)人員能夠在大數(shù)據(jù)平臺(tái)快速進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳，以方便日后在進(jìn)行技術(shù)研究時(shí)能夠?qū)τ谕跀?shù)據(jù)進(jìn)行快速分析并得出結(jié)論，找到技術(shù)漏洞并進(jìn)行完善創(chuàng)新。在此基礎(chǔ)之上，數(shù)據(jù)上傳至專門(mén)的平臺(tái)也有利于技術(shù)人員對(duì)于儀器分析法進(jìn)行學(xué)術(shù)上的相關(guān)探討，對(duì)于相關(guān)學(xué)術(shù)論文進(jìn)行統(tǒng)一管理，保證學(xué)術(shù)研究質(zhì)量，鼓勵(lì)相關(guān)研究人員進(jìn)行學(xué)術(shù)聯(lián)合研發(fā)，在平臺(tái)上針對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)交流分享，方便儀器分析法的研究成果能夠快速在實(shí)踐中得到推廣，并轉(zhuǎn)化為更加先進(jìn)的技術(shù)操作。

4.3 傳統(tǒng)與創(chuàng)新相互引導(dǎo)，取長(zhǎng)補(bǔ)短

傳統(tǒng)的化學(xué)分析法操作過(guò)程復(fù)雜，因此在問(wèn)題誤差上一般可以控制在相對(duì)誤差不超過(guò)0.2%，但是有的新型儀器分析法，例如電重量法、庫(kù)倫滴定法等，雖然同樣可以進(jìn)行分析檢測(cè)，但是相對(duì)誤差卻高于傳統(tǒng)化學(xué)分析法，能達(dá)到±1%～5%，甚至有些儀器的分析檢測(cè)結(jié)果誤差還會(huì)大于±5%。雖然儀器分析法的相對(duì)誤差大于傳統(tǒng)化學(xué)分析法，但在微量檢測(cè)、痕量分析等環(huán)節(jié)上來(lái)說(shuō)，儀器分析法的相對(duì)誤差基本上還是能被認(rèn)為是符合產(chǎn)品檢測(cè)要求的。使用儀器分析法多為化學(xué)純品，化學(xué)純品的成分分析一般要利用傳統(tǒng)化學(xué)分析法來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，而且在進(jìn)行儀器分析法前也要利用傳統(tǒng)化學(xué)分析法的操作技術(shù)來(lái)進(jìn)行樣品處理，之后才能利用儀器分析法進(jìn)行分析和檢測(cè)。

傳統(tǒng)化學(xué)分析法不能完全被舍棄，企業(yè)要學(xué)會(huì)將傳統(tǒng)化學(xué)分析法和新興的儀器分析法相結(jié)合，針對(duì)不同產(chǎn)品、不同物質(zhì)采取不同的分析檢測(cè)方法，以求得產(chǎn)品檢測(cè)的誤差降低，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

5 結(jié)語(yǔ)

冶金企業(yè)的有色金屬材料分析檢測(cè)儀器雖然仍有許多不足之處，但是在接下來(lái)的發(fā)展中會(huì)被不斷修正創(chuàng)新，并在原有的基礎(chǔ)之上不斷完善，因此，金屬材料分析檢測(cè)儀器的發(fā)展前景十分樂(lè)觀。金屬材料分析檢測(cè)技術(shù)也具有傳統(tǒng)方法所不具備的明顯優(yōu)勢(shì)：多渠道多種類(lèi)快速分析檢測(cè)；智能化、自動(dòng)化、綜合性強(qiáng)；選擇性多樣，儀器靈敏度高。上述優(yōu)勢(shì)都是傳統(tǒng)手工化學(xué)分析法不能同日而語(yǔ)的，但是企業(yè)也不能完全忽視傳統(tǒng)化學(xué)分析法的優(yōu)勢(shì)，要將傳統(tǒng)化學(xué)分析法和儀器分析法結(jié)合起來(lái)。在此基礎(chǔ)之上，我們也提出了金屬材料分析檢測(cè)儀器法的相關(guān)完善措施，并在專業(yè)技術(shù)人員的不懈努力之下，儀器分析技術(shù)會(huì)更加完善。