鋼鐵業(yè)核儀表的運(yùn)用及其進(jìn)展
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本文作者：黃波、項(xiàng)亞平 單位：武鋼工程技術(shù)集團(tuán)計(jì)控公司
根據(jù)IAEA調(diào)查報(bào)告，到1980年世界各國(guó)應(yīng)用核儀表總數(shù)達(dá)到620000多臺(tái)。以美國(guó)、英國(guó)、西德和日本為例，美國(guó)1960年使用數(shù)為4650臺(tái)，到1985年為350000臺(tái)；英國(guó)1960年使用數(shù)為760臺(tái)，到1985年為90000臺(tái)；西德在1960年使用數(shù)為1210臺(tái)，到1985年為36000臺(tái)；日本在1960年使用數(shù)為1850臺(tái)，到1985年為59000臺(tái)，而到1992年用于鋼鐵生產(chǎn)的核儀表己達(dá)1400余臺(tái)；例如前蘇聯(lián)在克里沃舍爾特鋼廠建成的當(dāng)時(shí)世界最大的高爐（5000m3）上，配備有100多臺(tái)核儀表；在奇姆肯特磷肥廠安裝了450多臺(tái)核儀表。
我國(guó)從1958年開(kāi)始研制核儀表。當(dāng)時(shí)研制的主要是料位計(jì)，此后還發(fā)展了厚度計(jì)、密度計(jì)、γ射線探傷儀、泥沙量計(jì)、X熒光分析儀、硫含量分析儀、核子秤等，但其技術(shù)性能、品種與數(shù)量遠(yuǎn)低于國(guó)外。經(jīng)過(guò)十多年發(fā)展，我國(guó)核儀表在測(cè)量精度、穩(wěn)定性、可靠性等方面均有所改善，產(chǎn)品也向系列化方向發(fā)展。到20世紀(jì)70年代已有不少產(chǎn)品開(kāi)始生產(chǎn)并提供給用戶，此后又研制出火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，并廣泛應(yīng)用于工業(yè)場(chǎng)所安全監(jiān)控，取得了顯著效益。80年代初我國(guó)共研制和生產(chǎn)了40多種2000余臺(tái)核儀表，其中以料位計(jì)具多。當(dāng)時(shí)，除了使用國(guó)產(chǎn)核儀表外，有關(guān)部門還隨成套設(shè)備引進(jìn)了國(guó)外核儀表。根據(jù)1984年統(tǒng)計(jì)，武漢鋼鐵（集團(tuán)）公司從西德、日本引進(jìn)的1700軋機(jī)工程配有8個(gè)品種核儀表，共63臺(tái)，遍布連鑄、熱軋、冷軋、硅鋼等生產(chǎn)環(huán)節(jié)；上海石油化工總廠引進(jìn)的成套設(shè)備中配有核儀表43臺(tái)；上海寶鋼一期工程引進(jìn)的日本成套設(shè)備中配有87臺(tái)核儀表；昆明三聚磷酸鈉廠從西德引進(jìn)的成套設(shè)備中共配有110臺(tái)核儀表。經(jīng)過(guò)多年的應(yīng)用實(shí)踐證明，這些引進(jìn)的技術(shù)裝備是先進(jìn)、合理和適用的。
從20世紀(jì)80年代開(kāi)始，我國(guó)已進(jìn)入在工業(yè)領(lǐng)域大力推廣應(yīng)用核儀表階段，到1988年，我國(guó)在各工業(yè)部門使用的核儀表已達(dá)8000余臺(tái)，其中，國(guó)產(chǎn)儀表約占6000余臺(tái)；到2000年初估計(jì)已達(dá)10000余臺(tái)，推廣應(yīng)用較為廣泛的核儀表有料位計(jì)、厚度計(jì)、密度計(jì)、濕度計(jì)、成分分析儀等，其中以料位計(jì)、核子秤最多，代表發(fā)展水平的是成分分析儀。在此期間，在密度計(jì)的基礎(chǔ)上，又發(fā)展了流量計(jì)、濃度計(jì)及核子秤等3種擴(kuò)展應(yīng)用的密度計(jì)。另外，在中子測(cè)水分的實(shí)際應(yīng)用中，常常需要同時(shí)測(cè)量密度，修正水分測(cè)量結(jié)果，即密度補(bǔ)償。在測(cè)量技術(shù)的需求下，將中子水分儀與γ密度計(jì)結(jié)合，派生出多種中子水分／γ密度組合計(jì)及水分、灰分、核子秤組合計(jì)等，并出現(xiàn)如紙張灰分、厚度、定量、濕度4參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)近50多年的發(fā)展，到2005年我國(guó)在工業(yè)領(lǐng)域使用的核儀表已達(dá)到28000余臺(tái)，在儀表的靈敏度、可靠性、穩(wěn)定性和智能化等方面都有所突破，但與國(guó)際先進(jìn)技術(shù)相比，我國(guó)核儀表的工藝裝備、技術(shù)性能、穩(wěn)定性、通用性、適應(yīng)性、智能化、數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化、多功能、外形美觀性等方面還存在較大的差距，品種與數(shù)量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)外［1］。
核儀表在鋼鐵工業(yè)的應(yīng)用
目前，在鋼鐵制造流程中已廣泛使用各種各樣的核儀表，以下按照鋼鐵制造流程，簡(jiǎn)要敘述核儀表在各生產(chǎn)場(chǎng)所的應(yīng)用概況。在原材料場(chǎng)，主要使用γ射線料位計(jì)、核子秤和水分儀等，分別用于測(cè)量料斗內(nèi)的煤、礦石、石灰石等物位高度、輸送機(jī)上的物料質(zhì)量、原煤的含水量和灰分，焦炭或燒結(jié)礦中的含水量及原煤質(zhì)量或成分分析。在煉鐵廠，主要使用γ射線物位計(jì)測(cè)量高爐爐頂、配料倉(cāng)料位，中子水分儀測(cè)量焦炭的含水量。在煉鋼廠，主要采用γ射線液位計(jì)測(cè)量連鑄機(jī)結(jié)晶器液位，料位計(jì)測(cè)量水處理氧化鐵皮的位置。在型鋼廠，用γ射線或X射線測(cè)量各種異型材各部分的厚度、厚度分布、缺陷等，鋼管管壁厚度和偏心度、外徑和外形輪廓、長(zhǎng)度及缺陷等。在熱軋廠，用γ射線或X射線測(cè)量板坯、帶鋼的厚度、加熱爐內(nèi)板坯的位置、熱金屬檢測(cè)（HMD）等。此外，為了提高成品的材料利用率，還可使用它們檢測(cè)料頭形狀，以及測(cè)量帶鋼橫向厚度分布的凸度、寬度和平直度等。在冷軋廠，γ射線或X射線用于測(cè)量帶鋼厚度、凸度和邊緣降、寬度，各種鍍層和涂層厚度、酸液濃度和密封罐中液位等。利用γ射線還可以測(cè)量料斗中礦石位置、礦漿濃度，各種粉末及燒結(jié)礦的密度，板坯的密度；并可使煉焦?fàn)t出焦時(shí)三車自動(dòng)定位；采用活化分析法測(cè)量鋼水中的含氧量，礦物中氧、硅、鋁、鐵的含量；利用X熒光分析測(cè)量各種礦石的品位，分析爐渣中含鐵量及堿度等；采用PGNAA（瞬發(fā)伽馬中子活化分析）技術(shù)，可以對(duì)礦石、煤等物質(zhì)進(jìn)行元素分析。我國(guó)部分鋼廠與國(guó)外鋼廠在1992年使用的核儀表數(shù)量列于表1。
核儀表的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)效益
在鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)中使用核儀表，能提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，節(jié)省原材料、能耗和維護(hù)費(fèi)用，給工礦企業(yè)帶來(lái)極好的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)美國(guó)1978年統(tǒng)計(jì)，核儀表平均價(jià)格為1．2萬(wàn)美元，年維護(hù)費(fèi)250美元。企業(yè)購(gòu)買核儀表的全部費(fèi)用及安裝運(yùn)行費(fèi)，一般在2～3個(gè)月可全部收回，個(gè)別的在5～6個(gè)月也可收回。據(jù)IAEA1981年報(bào)道：各種核儀表的經(jīng)濟(jì)效益系數(shù)如下：塑料薄膜厚度計(jì)為1∶3；紙張厚度計(jì)、濕度計(jì)為1∶9；鋅層厚度計(jì)為1∶30；脫硫車間硫分析儀為1∶10；高爐焦炭濕度計(jì)為1∶20。1983年，日本鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)中使用中子水分測(cè)控技術(shù)水平居世界領(lǐng)先地位，全國(guó)鋼鐵廠共使用347臺(tái)中子水分儀，其中高爐使用高精度（0．3％）252Cf中子水分儀，鐵水中硅的漲落降低了0．012，焦比大約降低了0．37，每臺(tái)每年的經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)10萬(wàn)美元以上，很受用戶歡迎。1992年，UNDP／IAEA／RCA核子控制系統(tǒng)在鋼鐵工業(yè)應(yīng)用亞太地區(qū)研討會(huì)上，IAEA專家浦項(xiàng)測(cè)控特儀部主任HeeBaek先生介紹了鋼鐵行業(yè)中使用核子控制系統(tǒng)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益的估算方法和實(shí)例［2］。例如韓國(guó)浦項(xiàng)制鐵分別在其一冷軋廠軋機(jī)和二熱軋廠軋機(jī)上應(yīng)用德國(guó)IMS公司厚度、凸度計(jì)所帶來(lái)的技術(shù)效益：（1）延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命、減少了維修時(shí)間，也就減少了停機(jī)時(shí)間；（2）儀表有自校準(zhǔn)和自診斷等功能，提高了測(cè)量精度和可靠性，降低了厚度偏差，提高了成材率。增加產(chǎn)量所獲的經(jīng)濟(jì)效益如下。1）在韓國(guó)浦項(xiàng)制鐵一冷軋廠軋機(jī)上安裝了3臺(tái)厚度計(jì)，投資600000＄，其所獲技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益列于表2、表3和表4。2）在韓國(guó)浦項(xiàng)制鐵二熱軋廠軋機(jī)上安裝多通道凸度計(jì)，投資1650000＄，經(jīng)濟(jì)效益如下：1）產(chǎn)量提高了22．765t；2）板型軋制可靠性提高了147．974t／a；3）經(jīng)濟(jì)效益達(dá)2814000＄／a；4）回收期0．62a。
1994年11月，武漢鋼鐵（集團(tuán)）公司一熱軋廠對(duì)HMD－61熱金屬檢測(cè)器進(jìn)行改造，采用德國(guó)Berthold公司LB－352位置檢測(cè)系統(tǒng)，共投資105000元。改造后，1995年1—4月成材率分別為：97．80％、97．73％、98．06％和98．21％，增產(chǎn)1186t，增收2372000元，投資回收期6d。德國(guó)IMS公司2009年推出的采用γ射線13通道立體交叉管壁厚度測(cè)量與18個(gè)激光三角測(cè)量傳感器的光學(xué)鋼管外徑和外形的組合測(cè)量系統(tǒng)，成功地應(yīng)用于巴西VSB公司PQF熱連軋鋼管的在線檢測(cè)。該測(cè)量系統(tǒng)不僅能測(cè)量鋼管的壁厚、外徑、總長(zhǎng)度、偏后的頭、尾長(zhǎng)度，以及局部的高精確率壁厚值及其在長(zhǎng)度上的截面分布，還能測(cè)量沿鋼管整個(gè)長(zhǎng)度的壁厚不均率的振幅及相應(yīng)位置，根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)測(cè)量值進(jìn)行分類，將每個(gè)長(zhǎng)度段顯示為“壁厚平鋪圖”或“管內(nèi)截面形狀統(tǒng)計(jì)圖”等，優(yōu)化了軋制過(guò)程控制。其測(cè)量精度：壁厚小于±0．3％；直徑及位置小于±0．4％；長(zhǎng)度小于±0．1％。它可在一個(gè)小型測(cè)量系統(tǒng)上同時(shí)測(cè)量管壁厚度和偏心率、外徑和外形輪廓以及溫度和長(zhǎng)度，避免了安裝多個(gè)單獨(dú)測(cè)量系統(tǒng)的需要，不僅節(jié)省了總體投資成本，還使維修和保養(yǎng)更簡(jiǎn)單，降低了維護(hù)成本與后續(xù)費(fèi)用。實(shí)踐證明，核儀表投資少、見(jiàn)效快、技術(shù)與經(jīng)濟(jì)效益顯著。這也是發(fā)達(dá)國(guó)家的工業(yè)企業(yè)愿意廣泛使用核儀表的動(dòng)力和出發(fā)點(diǎn)。IAEA與RCA（亞太地區(qū)區(qū)域合作協(xié)議組織）指出：核子控制系統(tǒng)對(duì)于發(fā)展中國(guó)家基礎(chǔ)工業(yè)的改造與加速發(fā)展中國(guó)家工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程同樣具有重要的意義。
核儀表在武漢鋼鐵（集團(tuán)）公司的應(yīng)用
武漢鋼鐵（集團(tuán)）公司從20世紀(jì)60年代開(kāi)始將核技術(shù)用于鋼鐵生產(chǎn)，核技術(shù)應(yīng)用后，提高了燒結(jié)、煉鐵生產(chǎn)自動(dòng)化水平及煉鋼、鑄坯質(zhì)量，延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命。自20世紀(jì)70年代初從西德和日本引進(jìn)的1700軋機(jī)工程投產(chǎn)以后，核儀表在在武漢鋼鐵（集團(tuán)）公司的應(yīng)用進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段。當(dāng)前在武漢鋼鐵（集團(tuán)）公司已有各類核儀表8個(gè)品種約150臺(tái)（套），用于檢測(cè)鋼板厚度、凸度、平直度、邊緣降、鍍（涂）層厚度、物（液）位、質(zhì)量等。引進(jìn)的1700軋機(jī)工程由于在熱連軋帶鋼、冷軋薄板、硅鋼片等軋制生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)了核儀表參與自動(dòng)化生產(chǎn)控制過(guò)程，成為以上三廠繼續(xù)保持高質(zhì)、高產(chǎn)、低耗、年經(jīng)濟(jì)效益遞增的中樞環(huán)節(jié)，已成為鋼鐵制造流程中關(guān)鍵的測(cè)控技術(shù)裝備［3］。
20世紀(jì)未，一煉鋼廠平改轉(zhuǎn)連鑄機(jī)鋼水液位控制，改善了鑄坯品質(zhì)；一熱軋廠精軋F(tuán)7出口厚度、凸度測(cè)控系統(tǒng)配合軋機(jī)彎輥、串輥改造，實(shí)現(xiàn)了自由軋制，年增加效益2000多萬(wàn)元；一冷軋廠五機(jī)架連機(jī)連軋改造，增加厚度自動(dòng)調(diào)節(jié)控制等功能，實(shí)現(xiàn)負(fù)公差軋制，軋制能力提高了30％，年增收入14億元；硅鋼森吉米爾（ZR）軋機(jī)AGC（AutomaticGageControlSystem，帶鋼厚度自動(dòng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)）改造，生產(chǎn)Hib鋼和高牌號(hào)取向硅鋼，滿足了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)高端硅鋼片產(chǎn)品的需求。軋鋼的軋制過(guò)程要求提高過(guò)程控制中帶鋼厚度測(cè)量的精度和速度，對(duì)于同板厚度差的要求已經(jīng)提高到微米級(jí)，這就要求在熱軋和冷軋高速軋制過(guò)程中測(cè)量不同材質(zhì)運(yùn)動(dòng)帶鋼的全截面上的厚度及分布。2002年二熱軋廠2250軋機(jī)采用從德國(guó)IMS公司引進(jìn)的對(duì)厚度、凸度等采用多通道（114個(gè)電離室）、多參數(shù)、立體、實(shí)時(shí)顯示、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的XR－SSMC（X－ray－Stereoscop－icSimultaneousMulti－Channel）系統(tǒng)，該系統(tǒng)可同時(shí)在線測(cè)量、顯示帶鋼厚度分布和楔形、寬度和跟蹤（邊部移動(dòng)）、邊緣降、中心厚度、表面板形和輪廓、高／低缺陷跟蹤及溫度分布等，為今后生產(chǎn)高質(zhì)量帶鋼和開(kāi)發(fā)高等級(jí)產(chǎn)品提供了必要的技術(shù)保障。投產(chǎn)后綜合成材率一直保持在97．3％以上。2009年為解決寧波象山大橋急需專用超厚（25．2mm）帶材，二熱廠2250軋機(jī)1—5月軋制帶材2．077萬(wàn)噸，新增產(chǎn)值9011．1萬(wàn)元，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，并摸索出在軋機(jī)軋制極限和儀表測(cè)量極限工作區(qū)域，保證儀表測(cè)量準(zhǔn)確的先進(jìn)操作法。
從國(guó)外引進(jìn)的先進(jìn)技術(shù)裝備，在國(guó)內(nèi)全新的環(huán)境下能否得到充分有效的運(yùn)用，其中一個(gè)重要的因素就是要在充分消化吸收的基礎(chǔ)上，對(duì)其進(jìn)行改良和創(chuàng)新，形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)，1700軋機(jī)工程的核儀表技術(shù)就是一個(gè)典型范例。武鋼工程技術(shù)集團(tuán)計(jì)控公司技術(shù)研發(fā)人員在多年引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)核技術(shù)裝備的應(yīng)用基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)、分析、借鑒，再創(chuàng)新。通過(guò)自主、合作研發(fā)，在核技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域已獲得較為豐碩的成果。如1998年為適應(yīng)硅鋼ZR1軋機(jī)AGC技術(shù)改造，自主研制了W－Ⅰ數(shù)字式γ射線厚度計(jì)替代引進(jìn)設(shè)備，成功地應(yīng)用在硅鋼ZR1森吉米爾軋機(jī)，達(dá)到了高速（800m／min）、高精度（0．1％／0．5μm）、響應(yīng)快（25ms）的厚度自動(dòng)控制技術(shù)規(guī)范，其技術(shù)性能達(dá)到國(guó)外20世紀(jì)90年代水平，不僅為在武漢鋼鐵（集團(tuán)）公司節(jié)省設(shè)備購(gòu)置費(fèi)10萬(wàn)美元，也為其應(yīng)用與發(fā)展儲(chǔ)備了技術(shù)基礎(chǔ)，第二代產(chǎn)品2008年推廣應(yīng)用在ZR2軋機(jī)上，新一代智能厚度計(jì)正在研發(fā)中。30年來(lái)，在武鋼工程技術(shù)集團(tuán)計(jì)控公司先后自主、合作研發(fā)的主要技術(shù)還有測(cè)厚儀電離室、測(cè)量傳換器、射線輸出器、操作系統(tǒng)及物位計(jì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器國(guó)產(chǎn)化等20余項(xiàng)，共節(jié)省資金2000萬(wàn)元以上，并獲專利與技術(shù)決竅16項(xiàng)。
核儀表的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
核儀表經(jīng)過(guò)60多年的發(fā)展歷程，已在過(guò)程控制與最優(yōu)化、測(cè)量與自動(dòng)化、質(zhì)量控制和各種檢測(cè)中得到更加廣泛的應(yīng)用，對(duì)提高工業(yè)自動(dòng)化水平，促進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展起著主導(dǎo)作用，并成為現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)控制技術(shù)中不可缺少的技術(shù)裝備，它適用于鋼鐵制造流程的高溫、高壓、高速、高濕、高塵、強(qiáng)振、強(qiáng)腐蝕、防爆等惡劣環(huán)境。核儀表涉及核物理、核電子探測(cè)、計(jì)算機(jī)、通訊、視頻、機(jī)械、控制等領(lǐng)域，是多學(xué)科的綜合體。目前的核儀表具有以下特點(diǎn)。1）傳感器向微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、網(wǎng)絡(luò)化、低功耗方向發(fā)展。如德國(guó)Berthold公司LB－490一體化密度測(cè)量系統(tǒng)，采用微處理器技術(shù)將探測(cè)器與主機(jī)集成在一體，系統(tǒng)參數(shù)通過(guò)HART手操器設(shè)置；HART手操器可連接在4～20mA輸出電流環(huán)路內(nèi)的任何一點(diǎn)。2）具有高適應(yīng)、高穩(wěn)定、高可靠和長(zhǎng)壽命特征。核儀表在復(fù)雜、惡劣的工作環(huán)境中使用一般可連續(xù)10萬(wàn)小時(shí)可靠運(yùn)行，正常使用5～10年。3）采用計(jì)算機(jī)、微處理器和人工智能等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)運(yùn)算、存儲(chǔ)與通訊、非線性與溫度補(bǔ)償、放射源衰減補(bǔ)正、X射線源與測(cè)量精度的穩(wěn)定、自診斷與自故障處理及遠(yuǎn)程化服務(wù)等功能，大幅減輕了設(shè)備維護(hù)量，提高了儀表的可靠性；通過(guò)圖像視頻彩色顯示，達(dá)到更加友好的人機(jī)結(jié)合，使生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程獲得更快的速度、更優(yōu)的質(zhì)量以及更嚴(yán)密的監(jiān)控。4）核技術(shù)與非核技術(shù)綜合應(yīng)用，擴(kuò)大了儀表的應(yīng)用范圍，提高了其應(yīng)用功能，并向高速度、高精度、高靈敏、更簡(jiǎn)捷的方向發(fā)展。如德國(guó)IMS公司用于熱軋的LasCon（Laser－Contour－Meas－urement）SMC厚度、凸度測(cè)量系統(tǒng)，將射線技術(shù)與激光技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)測(cè)量帶鋼的中心厚度、厚度分布和楔形、寬度和跟蹤（邊部移動(dòng)）、邊緣降、表面板形和輪廓、溫度分布、平直度等；系統(tǒng)中還包括自己開(kāi)發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)MEVInet：“測(cè)量和可視化網(wǎng)絡(luò)”（MeasuringandVisualisa－tionNetwork）子系統(tǒng)，用于控制、測(cè)量、管理、顯示、操作、長(zhǎng)期數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、質(zhì)量管理和遠(yuǎn)程維護(hù)。隨著核電子學(xué)和核探測(cè)器技術(shù)的發(fā)展，多探測(cè)器陣列數(shù)據(jù)融合與計(jì)算機(jī)成像技術(shù)相結(jié)合的各種高靈敏圖像型核儀表（工業(yè)CT、放射性物質(zhì)探測(cè)等）已在工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。微型、高效、高靈敏γ射線探測(cè)器的出現(xiàn)將對(duì)國(guó)際上亟待發(fā)展的探索性研究課題多相流體特征參數(shù)的準(zhǔn)確測(cè)量、運(yùn)算、判斷、分析與處理能力的提高，解決固、氣兩相流，油、氣、水三相流及多相流檢測(cè)及多相流檢測(cè)斷層成像技術(shù)的研究奠定基礎(chǔ)［4］。PGNAA技術(shù)用于工業(yè)過(guò)程控制中大批量物料的在線分析，鐵礦、煤礦的優(yōu)化開(kāi)采，提高生產(chǎn)能力和生產(chǎn)質(zhì)量［5］。如今核儀表已成為鋼鐵制造過(guò)程中質(zhì)量檢測(cè)與控制的重要手段并擴(kuò)大應(yīng)用，其主要特點(diǎn)是：潛力大、應(yīng)用廣、對(duì)企業(yè)的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有極其深遠(yuǎn)的意義［6］。
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，微型、網(wǎng)絡(luò)、在線、智能、虛擬、多功能、低耗等高科技化已成為現(xiàn)代核儀表最主要的特征和發(fā)展趨勢(shì)。核儀表正不斷更新結(jié)構(gòu)，完善功能，提高精度、穩(wěn)定性、可靠性、通用性，實(shí)現(xiàn)儀表的標(biāo)準(zhǔn)化、微型化、智能化與自動(dòng)化，以適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)連續(xù)、高速、精密的生產(chǎn)要求。主要發(fā)展趨勢(shì)體現(xiàn)在以下方面：1）整體結(jié)構(gòu)，從單元組合式向系統(tǒng)集成式發(fā)展；2）測(cè)量方法，從簡(jiǎn)單的檢測(cè)手段向高效率、高分辨率的復(fù)雜檢測(cè)裝置過(guò)渡；3）儀表功能，從單點(diǎn)單參數(shù)檢測(cè)向多點(diǎn)、多參數(shù)、自動(dòng)檢測(cè)方向發(fā)展，擴(kuò)大了儀表的應(yīng)用范圍，提高了其應(yīng)用功能；4）儀表通用性、安全性、可靠性、可維性、軟件功能的擴(kuò)充以及控制系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)儀表層各項(xiàng)可互操作，實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化；5）新型傳感器與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，使得儀表的性能越來(lái)越高，速度越來(lái)越快、操作越來(lái)越簡(jiǎn)便，并具有實(shí)時(shí)診斷與預(yù)測(cè)性維護(hù)等功能。隨著各種支持性技術(shù)的發(fā)展，核儀表的技術(shù)水平將達(dá)到一個(gè)新的高度。外形上，結(jié)構(gòu)將更加緊湊，體積進(jìn)一步縮小。測(cè)量方式上，將從模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)轉(zhuǎn)變，提高測(cè)量精度、穩(wěn)定性與可靠性，采用多媒體技術(shù)提高儀表的綜合處理能力，改善人機(jī)界面，使之操作簡(jiǎn)單靈活、維護(hù)方便，并具備自動(dòng)補(bǔ)償、在線或遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷、遠(yuǎn)程服務(wù)、預(yù)測(cè)性維護(hù)與壽命評(píng)估等功能。
結(jié)語(yǔ)
縱觀核儀表的發(fā)展歷程，可以預(yù)見(jiàn)，未來(lái)微型化、智能化、陣列化、全數(shù)字化的核儀表，結(jié)構(gòu)將更加簡(jiǎn)潔、功能更加完善、安裝更加簡(jiǎn)便、速度更快、精度更高、性能更好、功能更強(qiáng)、用途更廣，更加靈活地實(shí)現(xiàn)多參數(shù)在線或離線獲取、運(yùn)算、存儲(chǔ)、傳輸和利用，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化大區(qū)域測(cè)量和控制。測(cè)控技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)了鋼鐵技術(shù)的發(fā)展，鋼鐵生產(chǎn)的需求驅(qū)動(dòng)測(cè)控技術(shù)的進(jìn)步?？梢灶A(yù)見(jiàn)，新興的全數(shù)字化、智能化、多功能的核儀表測(cè)控系統(tǒng)將會(huì)在現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)高效、低耗的生產(chǎn)，綠色化和可持續(xù)發(fā)展發(fā)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。
