光電信息技術(shù)與特種設(shè)備研討
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1基本理論
隨著人類科技文明水平的不斷提高，信息技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)、生物技術(shù)、空間技術(shù)、海洋開發(fā)技術(shù)被科學界譽為六大高技術(shù)群體，而其中的光電信息技術(shù)更是人類發(fā)展進程中的重大突破。人們對光的認識來源于生活中的視覺印象，但是在科學領(lǐng)域中對光電信息技術(shù)有著更為嚴格的定義。光電信息技術(shù)是由光學、光電子、微電子、超聲波等技術(shù)結(jié)合而成的多學科綜合信息技術(shù)，涉及光信息的輻射、傳播、探測以及光信息的轉(zhuǎn)換、存儲、處理與顯示等眾多的內(nèi)容。光電信息技術(shù)是對光波段的開拓和利用，是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)革命的一個重要產(chǎn)物。光不僅是自然生物生命能量的重要來源，也是人類生活中信息接收的重要來源。隨著光電信息技術(shù)的發(fā)展，光電信息技術(shù)的應(yīng)用已然成為影響國民經(jīng)濟水平和人民生活水平的重要因素。因此，在我國眾多行業(yè)中的特種設(shè)備的使用上，人們也越來越重視光電信息技術(shù)的應(yīng)用。
1.2特種設(shè)備的基本概念
特種設(shè)備是指涉及生命安全、危險性較大的鍋爐、壓力容器、壓力管道、電梯、起重機械、客運索道、大型游樂設(shè)施和場內(nèi)專用機動車輛。其中鍋爐、壓力容器、壓力管道為承壓類特種設(shè)備；電梯、起重機械、客運索道、大型游樂設(shè)施為機電類特種設(shè)備。由此不難得知，特種設(shè)備的使用與人們的日常生活息息相關(guān)，隨著光電信息技術(shù)的發(fā)展，一些行業(yè)如傳統(tǒng)設(shè)備制造業(yè)、醫(yī)療行業(yè)、化學品行業(yè)等等諸多行業(yè)中的特種設(shè)備都應(yīng)用了光電信息技術(shù)。光電信息技術(shù)在特種設(shè)備中的應(yīng)用也成為許多制造廠商關(guān)注的熱點話題之一。
1.3光電信息技術(shù)在特種設(shè)備上應(yīng)用的現(xiàn)狀
在特種設(shè)備的使用過程中，使用單位對使用作業(yè)的各流程和步驟的了解是必不可少的。但是近年來，隨著各行業(yè)對特種設(shè)備使用量的增多，部分不先進的特種設(shè)備的使用也給各單位帶來了一些安全問題和隱患。比如，2013年吉林寶源豐禽業(yè)有限公司由于對鍋爐的使用不當而導致的爆炸事故，造成了重大經(jīng)濟損失及人員傷亡。由此可以看出,特種設(shè)備的安全使用已成為一個企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營活動中亟需解決的問題。光電信息技術(shù)在一些行業(yè)使用的特種設(shè)備上的應(yīng)用恰恰很好的解決了這些安全隱患問題，并且提高了特種設(shè)備的使用效率。所以，特種設(shè)備使用者應(yīng)更多的了解如何在特種設(shè)備上更合理的應(yīng)用光電信息技術(shù)。
2光電信息技術(shù)在特種設(shè)備上的應(yīng)用舉例
隨著我國光電信息技術(shù)在特種設(shè)備上的應(yīng)用逐漸增多，一些由于特種設(shè)備落后或是設(shè)計不合理而引發(fā)的問題也隨之得到了解決。光電信息技術(shù)可謂是特種設(shè)備應(yīng)用的福音，下面筆者就不同行業(yè)中光電信息技術(shù)在特種設(shè)備上應(yīng)用的例子逐一進行說明。
2.1醫(yī)療行業(yè)光電信息技術(shù)在特種設(shè)備上的應(yīng)用
醫(yī)療行業(yè)是與人們?nèi)粘Ｉ铌P(guān)聯(lián)最大的行業(yè)，在此行業(yè)中有很多地方需要用到特種設(shè)備，比如膠囊型內(nèi)窺鏡。這是一種帶有攝像機的膠囊型內(nèi)窺鏡，其直徑為0.9cm,長為2.3cm，被病人吞下后，可在胃、十二指腸、小腸、大腸等處拍攝圖像。與一般的的內(nèi)窺鏡相比較，可以完全避免病人在檢查過程中所產(chǎn)生的苦痛。下圖中為膠囊型內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu)，將光、機、電微系統(tǒng)集成在一個膠囊內(nèi)，膠囊被患者吞服后就會隨著消化道的不斷蠕動向前推進，然后通過微型攝像機拍攝數(shù)字圖像，每小時內(nèi)能向數(shù)據(jù)記錄儀傳送近萬幅圖片。再利用微波技術(shù)把照片傳送出來。膠囊型內(nèi)窺鏡完成攝像任務(wù)后，內(nèi)窺鏡便隨著排泄物排到體外。膠囊型內(nèi)窺鏡使用CCD或CMOS攝像機，所需的電能由自身電池或從體外用微波形式輸送，其運行速度和方向等均可以從體外來控制。所拍攝的圖像也使用微波傳送到體外的控制裝置里，使用記錄、顯示系統(tǒng)或打印機獲取圖像。可見，此項光電信息技術(shù)在特種設(shè)備上的應(yīng)用在醫(yī)學發(fā)展進程上是一個重要的里程碑。如圖1所示。
2.2傳統(tǒng)制造業(yè)光電信息技術(shù)在特種設(shè)備上的應(yīng)用
在眾多的傳統(tǒng)制造業(yè)中有很多企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營過程中需要用到鍋爐，但是由于鍋爐是一種危險的特種設(shè)備，近年來由于鍋爐使用不當而引起的安全事故屢見不鮮。這些事故的原因都是因為水位計的失靈引起的，而光電信息技術(shù)中的雙通道比色溫度計則是解決這一問題的最佳辦法。雙通道比色溫度計的概念是利用光電器件和適當電路，對兩個波段進行引入，后測量兩個光波段內(nèi)輻射能量的比值，經(jīng)過一定的關(guān)系運算后就可得到被測物體溫度。在實用中對兩個波段進行選擇時，對于高溫測量，因為輻射能量足夠大，可將波段選得盡量窄而且靠近，對于低溫測量，輻射能量較小，可選兩個較寬、但是盡量靠近、甚至部分重疊的波段，以減少黑度系數(shù)的影響。雙通道比色溫度計有兩個通道和兩個光電器件，它的優(yōu)點是容易測得物體的真實溫度，正確性好，穩(wěn)定性好。而測量距離的遠近、中間是否有介質(zhì)、熱體的大小等因素對溫度測定影響較小。綜上所述，企業(yè)便可在日常生產(chǎn)經(jīng)營活動中使用鍋爐時用雙通道比色溫度計測量溫度是否超標，從而將引發(fā)的安全事故的可能性降到最低。
2.3日常工作中光電信息技術(shù)在特種設(shè)備上的應(yīng)用
事實上，光電信息技術(shù)在特種設(shè)備的應(yīng)用上不僅僅體現(xiàn)在一些高精尖的行業(yè)中，在人們的日常工作中也有很多的應(yīng)用舉例。比如，光控電焊眼罩，應(yīng)用的就是光電遙控的原理。電焊工電焊時一般都要帶防護面罩，以保護眼睛被電焊強光刺激，現(xiàn)使用液晶屏替代老式的防護玻璃，可減少電焊時摘下防護罩看焊縫質(zhì)量時被電焊強光刺激到的麻煩，提高效率。又如，印刷機紙張監(jiān)控器，應(yīng)用的則是光電繼電器的原理。印刷機紙張監(jiān)控器可以自動監(jiān)測每次印刷的紙張是否為一張，如果不是一張則發(fā)出報警訊響，停止印刷。再比如，小至日常生活中路燈、霓虹燈的自動控制電路電路，如果將采用的光敏器件改為光敏三極管，則可以較普通的電路提高霓虹燈控制的靈敏度。從以上示例可以看出，在日常生活中我們同樣能夠感受到光電信息技術(shù)在特種設(shè)備上的應(yīng)用給人們帶來的便捷。
3結(jié)束語
從本文光電信息技術(shù)在特種設(shè)備上的應(yīng)用的具體示例中我們可以看出光電信息技術(shù)的發(fā)展不僅改變了人們的工作、學習和生活方式，而且推動了新的產(chǎn)業(yè)革命、軍事變革以及新興學科的形成，具有越來越大的競爭力。在技術(shù)發(fā)達國家，光電信息相關(guān)產(chǎn)值已占國民經(jīng)濟總產(chǎn)值的一半以上。隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，越來越多的行業(yè)也開始重視到了光電信息技術(shù)所能賦予人類的改變。我國的光電信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的歷史雖然短暫，但是我們的發(fā)展速度卻在逐步加快，在未來的日子里，我們不僅要在更多的特種設(shè)備上應(yīng)用光電信息技術(shù)，還要爭取在更廣闊的行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用光電信息技術(shù)。
作者：愛孟斯坦單位：中國工程物理研究院
