计量控制使产品更精确更可靠

控制论在计量技术应用的过程中,是根据产品的质量性能的要求,对“量”的信息的控制,在计量管理系统中,控制产品生产系统中物质的计量、能源的计量以及为质量检验提供准确的计量数据以及系统中的检测信息比较等。
“量”的测定离不开计量
在冶炼过程中,燃料的控制,温度的调节,物料输送、燃烧系统、助风系统、冷却系统,除尘系统等,都需要测定和控制准确的“量”。量的变化就必然涉及到质量变化。只有准确地测定和控制“量”的转化,通过信息比较修正达到最佳数据,才能保证企业生产出优质产品。这个“量”的测定和控制,凭人眼和经验无法达到精确,这就需要我们通过计量测试手段,采用自动控制技术,应用计算机来完成。如果计量不准确,量值不统一,必然会造成自动控制系统的信息紊乱,使其不能准确控制造成误动作,使系统无法运行。
在自动化控制中,计量在动态控制环路(即在加工过程中同时进行测量)中和在使用于生产作业生产线的自动测量中,作为控制系统执行环节,通过反馈(与尺寸计量有关的机器控制)还可降低废品率,同时,也使生产节奏加快。计量控制在生产的检验程序中降低成本,节约原材料;在成批量生产中进行100%的检验。在制造模具的工作中,计量控制能保证模具表面进行精确的三度空间的检验。除了提高质量外,计量控制对产品实际状况进行更精确、更可靠地分析,准确判断出正品还是废品。在自动控制中,计量技术按规定的质量标准来控制生产中的产品质量,计算机对计量控制结果进行自动记录,数据储存,这不仅在统计学上很重要,而且在产品质量控制中有着重要的作用。
比如我们使用计算机进行自动控制,那么我们首先必须给它输入可靠准确的信息。硬度合金的烧结是采用真空烧结法,这样能使硬质合金质量合格率比原来氢气烧结法提高9%,切削系统提高40%,每吨成本下降2000元左右,可真空烧结技术是在人看不见,摸不着的金属密封炉内真空状态下烧结的。炉内最佳温度必须控制在1450℃±10℃范围内,要达到这样的理想条件,除了工艺、材料、设备外,这就必须使用准确的计量仪表进行测试和自动控制。聚氯乙烯工厂车间进行合釜温度控制,要求调节和控制必须精确,这就要进行自动控制,只有这样才能使温度准确控制在50℃±0.2℃范围。生产玻璃的熔炉里,炉膛液位仅允许波动在±0.3mmHg~0.5mmHg范围,压力额定为2mmHg或3mmHg水柱时,要求控制在±0.2mmHg水柱内,比人们呼吸的气压变化还少,成型作业区温度只允许在1560℃±2℃范围,这些都要求计量仪器仪表来准确测量和控制,人工是根本无法实现的。在集成电路生产中,在2至6个平方毫米一块硅基片上,要集成几百、几千个门电路,包托上万、上百万个元件,这些集成元件参数、电路的性能指标,就必须通过计量测试来获得,计量在集成电路控制中涉及到多学科、微区、微量、微电子计量测试,其目的是为了使集成电路在控制过程中对材料、工艺和仪器作出评价,及时准确地提供可靠的质量信息,以便进行判别与工艺上的改进。
集成电路生产中必须采用先进的工艺和严格的自动控制,只有这样,才能使成品率提高和参数数据准确可靠。工艺监控要靠在关键环节上用计量测试设备进行检验,并在必要时根据检测数据来对工艺过程进行修正,以获得理想的效果。我们说计量检测是工业生产的“眼睛”,采用激光技术后,这双“眼睛”就更加明亮了。激光计量检测是非接触式的,不直接碰触物体,不影响测量对象和现场,还可遥测,比较方便的对高温或不宜接近的有害物场所做检测。同时与电子技术相结合,能实现自动化检测和在线检测。激光导向、准直测量用途较广,矿井掘进就需要给挖掘机导向,让它准直线掘进。高层建筑安装电梯、大型发动机组安装转子、造大轮船时调整发动机主轴系统、定中心线等,都需准直线测量。中国计量科学研究院在上世纪80年代初采用激光准直线测量法给火箭撬滑轨试验进行激光准直测量,使3132米的长度测量精度达到1×10-6,在全长范围任意15米内,在轨道扣点处主轨相对基准线的水平方向和垂直方向允许偏差达到0.2毫米。上海磁悬浮列车轨道建设中,使10080根水泥墩柱和30公里长的轨道误差只有1毫米。
在国防现代化建设中,武器的命中精度越来越高,要实现高精度的命中率,就要求发动机推动,流量、压力、温度的测量精度大大提高,同时还要求建立多功能自动化控制的宽频带的测试系统,计量测试自动控制就必须提高到一个新水平。
有一种准时生产新技术,要求时间计量准确,这种准时生产是指在随机得到定单的情况下,把产品所需的成千上万个零件都排成顺序,所有的加工件、外加工件、外购件都按规定的时刻出现在规定的加工或装配工位上,按规定的时间生产出产品,并立即交货。采用准时生产方式,因为没设仓库,也没有成品库房,从而生产周期短、成本低,可实现资金回转快,高速高效的生产。
计量科技在自动化控制过程中,可以说随处可见,没有准确的计量,信息控制、物料控制、产品随机检验、输入输出间的相互比较的误差修正等都会遇到不可逾越的困难。准确的控制以准确的计量为基础,没有计量就没有科学,就没有自动化控制的实现。
自动控制推动社会文明
在当今社会里,家庭、办公室、工厂、公共场所,不论是工作、学习,还是休息,可以说自动化设备无处不在,人类发展了自动化技术,它反过来又为人类建立了新的、完美的、先进的生产和生活方式。智能机器代替人的部分脑力劳动,使人的生产和生活模式变成了人机、智机相结合的方式。自动化程度越高,机器就越复杂,这就需要人们提高文化水平和人类自身的素质,不断地去创造、去研究、去开发、去发展新的技术和设备,这正是人为万物之灵的关键所在,也是人类自身发展的关键所在,自动化的进展水平促进了人类文明的不断提高,使人类不断地进入了一个个新时代,同时,也为计量科学技术提出了新的课题和新的任务。
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ldzhwu - 1977年大学毕业后从事电气仪表安装维修,1983年开始从事计量工作,1993年的计量高级工程师。先后从事过仪表维修、计量生产技术管理、计量管理、能源与计量管理工作,担任计量管理、能源与计量管理科长20多年。1985年开始为计量定升级评审员,1995年开始国家计量检测体系评审员、测量管理体系资深审核员,2002年开始质量管理里体系审核员、高级审核员。

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