1997年10月,估量 仪器学会在北京颐和园昆明湖畔曾经发起组织过第一次国际“过程估量 仪器及应用技术研讨会”,国内外来 会的科研、生产和使用单位有60多家,参与的专家学者和现场技术人员约120人,开了4天会,发表了40多篇专题论文和应用技术,可谓盛况空前。3年来,我国至少进口了300多套工业色谱和30多套工业质谱投入安装和使用。此外,随之而来的是超过千套的大型电站的成套水质和烟气估量 系统、饮用水及污水处理系统所用的在线估量 仪器,假如把可燃气体自动报警单元也算上,数量来 达万计。形势大好,可是其中国产化的比重还不来 十分之一。以引进工业色谱技术的南京估量 仪器厂为例,据说他们一共才售出40多台,目前已面临停产的危机。曾经有过自主开发能力的北分厂的红外线气体估量 仪和上海雷磁厂的pH仪和电导仪等也都是依靠国外品牌和主要部件组装,没有真正的创新和技术开发能力。目前剩下的就是实验室中档水平的色谱、光谱类还算能占有一席地盘,那些荣耀一时的质谱和核磁波谱仪等都已滑坡。进入WTO后,如再不从思想上、组织上和行动上摘 取新的战略和果断措施,则前途堪忧。这不仅是一个关系估量 外表 行业的存亡问题,也是影响整个国民经济的实力和国防实力基石的大事。很明显,无论是新材料(包括半导体)、新能源(核能、电能)、生命科学(生物、医药)还是环境工程等,完全可以认为,今后工业上只要是涉及尖端水平、大规模,以及微型化、智能化、自动化,就离不开在线估量 仪器。
很高兴,今年6月《世界外表 与自动化》杂志出了一期以“在线估量 仪器的发展和应用”为重点的专刊,并在“编者的话”中说:“当今,在线估量 仪器的应用是实现工艺过程先进控制和优化控制的有效手段;并在节能降耗、环保方面发挥着重要作用。基于这样的因素,在线估量 仪器近年来发展迅猛,并被誉为21世纪过程控制领域的重要发展趋势。多组分的分离技术与实时快速估量 相结合,将是其主要的发展方向。”
四、有待摸索 的问题和一些建议
发展思路有了,下一步该是如何干。靠国家政策支持?再按计划经济的走法是否可行?怎样积存 力量(人才和资金)?从哪里切入?凡此种种都值得探讨,可是又绝不能‘清谈’误事。
我最近常常在整理翻阅一些旧的资料,偶然也赶时髦“慢速上网”。自我解嘲称之为“温故”、“晓 新”。下面便是我的一点心得,权且提出供大家参考。
1. 怎样处理“取样和前处理”这个难题
20年前,这确实是一个应用流程估量 仪器最大的拦路虎。目前我们已经有了计策 ,在针对高温、高压、易堵、易漏、侵蚀、残留等方面都有了灵活的单元功能组件,可以在现场理化、工艺人员的合作下,组成多种功能灵活的前处理系统,结合气液管路控制自动化,还能实现自检功能。
另外,我建议,受流动注射FIA (Flow Injection Analysis)估量 仪的组态(如图所示)的启示,可以将这种方法应用于以下估量 过程中:
(1)水质估量 。所有的常规项目以及氟化物、硬度—阴离子表面活性剂等。
(2)医药估量 。青霉素、葡萄糖、乳酸等。
(3)食品、饮料盒、饲料估量 。维生素、蛋白质、糖等。
(4)农业估量 。氮、磷、钙、镁、硝酸盐等。
(5)工业估量 。锅炉用水及循环水等。
利用不同的取样器(包括自动冲洗、倍率稀释器)、化学反应单元和检测器,就可以实现一个新概念的过程估量 系统。
还需要考虑的是开发接口技术,反常 是针对联用技术中突出的色谱输出接口,它涉及来 气—液、液—气、固—气等,其实目前已经有了不少成熟的组件,问题是如何加以选用与创新。
最后一点也是最难的课题,即直接检测不同的摘 样,目前激光、高能量的非分光光谱、高灵敏度的微型化集成化估量 单元(Lab or Chip)是全世界热门的前沿课题。建议国家科技部应将其列来 国家规划的大课题中。
2. 从哪里着手,要办点实事
(1)现有的摊子不能散,而且要加强和谐 。赵广达先生在“估量 仪器前沿技术及发展计策 ”一文中提来 :“我国生产估量 仪器的企业有200余家,生产产值5亿元”。假如这个据统计的来源是比较可信的话,那这股力量确实不小。大家应该组织起来,求同存异,共同和谐 ,既提倡专业化协作,也要组织有序竞争,渴望 现在的仪器外表 学会、估量 仪器协会和估量 测试技术协会能够联合起来,共同协商并办好这件大事。反常 是质量问题,品种规划,人才培育,技术服务,市场信息交流。
(2)在上述基础上,能拟出一些守则、纲领,在领导部门的关怀支持下,对现有国产在线估量 仪器进行归访,二次攻关,一定把国产产品的质量和平稳性拿下来,并待备件补齐后,做一个全面负责的举荐 。
(3)迅速地把成熟的实验室估量 技术及仪器,经过摘 样操作与数据处理自动转化为在线估量 仪器。
(4)把有苗头也有基础的质谱、核磁共振、光谱(包括近红外)以及大量使用的物质状态(包括pH、色度、浊度、折射、密度等)在线估量 仪器,作为国家重点攻关课题,可以招标形式鼓励 科研单位或个人与企业相结合承担开发任务。
(5)有意识地进行厂校结合,在大学、中技要办些估量 技术与在线估量 仪器的学习班,提高技术人员系统组态和动手的能力。
(6)有关估量 仪器的书籍不多,这和估量 仪器行业积极做在线应用少有关,也可能是资料不够成熟、全面而难以出书。但我国已有30余种有关杂志,渴望 能尽量组织一些讲座、讨论会。
(7)一定要走出国门。不要忘记我们已经有了一大批估量 仪器出口来 北美、欧洲和韩国、俄罗斯等地,据说已经来 达3.5亿美元。