姚舜舜　李松

摘 要：如何充分利用圖書館各種書籍、雜志、資料齊全的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)條件，與制糖行業(yè)智能化專家合作，成功發(fā)明了制糖無核壓榨智能控制新技術(shù)。

關(guān)鍵詞：圖書館;優(yōu)勢(shì);助力;技術(shù)發(fā)明

一、前言

圖書館有自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)條件，那就是各種書籍、雜志、資料比較齊全，方便查閱，可以很方便地了解國內(nèi)外各方面的動(dòng)態(tài)。南寧市圖書館館藏豐富：分編入藏文獻(xiàn)5.15萬種7.16萬冊(cè)。其中，紙質(zhì)圖書1.43萬種3.26萬冊(cè)，報(bào)刊合訂本1081種2626冊(cè)，視聽文獻(xiàn)35種226冊(cè)件，電子圖書3.61萬種3.61萬冊(cè)。CNKI電子期刊數(shù)據(jù)庫9個(gè)，館文獻(xiàn)藏總量67.51萬冊(cè)件，種類比較齊全，而圖書館信息資源建設(shè)的根本目的是利用好信息資源，提高圖書館信息資源的利用率是各個(gè)圖書館的核心工作^[1]。

科技人員進(jìn)行新技術(shù)發(fā)明，必須先查詢、了解相關(guān)技術(shù)的國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，了解是否已經(jīng)有人有這方面的研究和成果，別人的研究思路、方法、技術(shù)或設(shè)備有何特點(diǎn)、適用的場(chǎng)合等，才能避免自己辛辛苦苦做了很長時(shí)間的研發(fā)工作到最后才發(fā)現(xiàn)自己是在走別人老路的尷尬，但是，很多科技人員由于條件所限，不能方便查閱各種圖書資料，因此，對(duì)國內(nèi)外相關(guān)的技術(shù)無法全面、多方位地了解，也就無法無從發(fā)現(xiàn)自身技術(shù)的缺陷，找不到技術(shù)創(chuàng)新或技術(shù)改造的方向或突破口，如果能利用圖書館的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，與科研單位或科技人員緊密地深度配合，就可以獲得理想的效果，以下就是一項(xiàng)成功案例。

二、利用圖書館的優(yōu)勢(shì)發(fā)現(xiàn)突破口

筆者利用在圖書館工作的便利條件，閱讀了大量的報(bào)刊、資料和書籍，從制糖等相關(guān)的報(bào)紙和雜志上了解到，我國是世界四大產(chǎn)糖大國之一，而廣西是我國第一產(chǎn)糖大省，廣西的產(chǎn)糖量占全國60%以上，廣西制糖從業(yè)人數(shù)占廣西人口1/3，廣西超過一半地市的稅收主要依靠糖業(yè)，制糖是廣西的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，也是廣西經(jīng)濟(jì)主要的經(jīng)濟(jì)支柱，居廣西9張創(chuàng)新發(fā)展名片之首，對(duì)廣西國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展影響極大，但是，我國制糖的技術(shù)水平相對(duì)發(fā)達(dá)國家來說還比較落后，各級(jí)政府都在大力促進(jìn)制糖的技術(shù)進(jìn)步，因此，作者對(duì)制糖方面的圖書資料進(jìn)行了重點(diǎn)關(guān)注。

通過閱讀制糖方面的專業(yè)期刊《甘蔗糖業(yè)》《廣西糖業(yè)》以及相關(guān)的一些報(bào)刊等，了解到我國甘蔗糖廠壓榨過程一般都是采用基于核子稱的自動(dòng)控制系統(tǒng)，但是，核子稱是有核輻射的，核子秤使用的核放射源對(duì)人體或多或少有危害，在使用過程中不但直接對(duì)操作工、維修工身體健康有危害，對(duì)食用受到核輻射產(chǎn)品的消費(fèi)者也是有危害的，國外發(fā)達(dá)國家已經(jīng)禁止在食品行業(yè)使用，而且，國家對(duì)核子秤等有放射源設(shè)備的使用有嚴(yán)格、繁瑣的規(guī)定，所以核子秤的安裝、維護(hù)、維修很麻煩，一般糖廠的儀表工無法勝任。

于是，筆者敏感地意識(shí)到，發(fā)明無核的檢測(cè)儀表或檢測(cè)方法替代核子稱是勢(shì)在必行的，而且，市場(chǎng)需要應(yīng)該很強(qiáng)烈，符合國家清潔生產(chǎn)、綠色制造的政策導(dǎo)向。于是，作者主動(dòng)與制糖行業(yè)的有關(guān)專家聯(lián)系，經(jīng)過多次共同探討，專家確認(rèn)這是一個(gè)很好的新發(fā)明突破口，決定以此為突破口，發(fā)明一項(xiàng)新技術(shù)替代基于核子稱的控制方法。

三、助力新發(fā)明的技術(shù)方案選定

明確了新發(fā)明的突破口，筆者接下來就要助力選定最佳的技術(shù)方案。

筆者根據(jù)專家的要求，收集了專業(yè)性的書籍和雜志，《廣西糖業(yè)》《甘蔗糖業(yè)》《自動(dòng)化儀表》《甘蔗糖廠設(shè)計(jì)手冊(cè)》《食糖制造工》《甘蔗糖生產(chǎn)自動(dòng)化和信息化》等并利用電子資源平臺(tái)進(jìn)行了廣泛地搜索和查詢。

1.《甘蔗糖生產(chǎn)自動(dòng)化和信息化》一書指出：“ 核子秤是根據(jù)以下公式推算出甘蔗絲的重量的，γ射線穿透物料后，強(qiáng)度變化規(guī)律是：

N=N。e^-μpF/S

其中：μp——物料的質(zhì)量吸收系數(shù)，

F——輸送機(jī)負(fù)荷，

S——輸送機(jī)寬度，

N?！蛰d時(shí)探測(cè)器處γ射線強(qiáng)度，

N——有負(fù)載時(shí)探測(cè)器處γ射線強(qiáng)度。

γ射線探測(cè)器輸出信號(hào)U₁與γ射線強(qiáng)度成正比，因此有：

U₁=U。e^-μpF/S

其中，U?！蛰d時(shí)輸出信號(hào)，

U₁——有負(fù)載時(shí)的輸出信號(hào)。

令K₁=-S/μp，稱作物料標(biāo)定常數(shù)，則

F=K₁ln（U₁/U。）

通過測(cè)量U₁、U。，并通過標(biāo)定確定K₁值，即可得到輸送機(jī)物料負(fù)荷F，輸送機(jī)的速度V可由測(cè)速裝置的電壓經(jīng)計(jì)算得到：

V=K₃U₂+K₂

其中V——輸送機(jī)速度，

U₂——速度信號(hào)電壓，

K₂、K₃——標(biāo)定常數(shù)。

輸送機(jī)輸送的物料流量P=FV，

由此算出物料累計(jì)量：

W=∫Pdt=∫FVdt?? 。^[2]

筆者與專家分析：

每個(gè)測(cè)量參數(shù)都會(huì)有誤差，物料的質(zhì)量吸收系數(shù)也因甘蔗產(chǎn)地、品種、批次的差異而不同，以上核子稱計(jì)算涉及近10個(gè)測(cè)量值、1個(gè)質(zhì)量吸收系數(shù)，這么多誤差的因素疊加起來誤差就更大，因此，通過核子秤測(cè)量，間接算出入榨甘蔗絲重量的方法既復(fù)雜又不準(zhǔn)確，必然影響平穩(wěn)壓榨以及滲透水添加量的控制精度，導(dǎo)致平穩(wěn)壓榨效果不理想、糖份抽出率降低和后續(xù)蒸發(fā)熱量增加。

2.筆者根據(jù)收集的資料了解到，第二種控制方法是根據(jù)利用測(cè)重傳感器測(cè)到的輸送機(jī)甘蔗絲重量控制輸送機(jī)的速度，根據(jù)測(cè)到的壓榨機(jī)軸距控制滲透水添加量的自動(dòng)控制方案。

專家經(jīng)分析后認(rèn)為，此方案雖然在一定程度上解決了平穩(wěn)入榨的問題，但是控制比較粗糙，而且，由于滲透水的添加量是根據(jù)壓榨機(jī)軸距來調(diào)節(jié)的，軸距受頂輥壓力、不同甘蔗絲的軟硬程度影響較大，所以測(cè)量的效果難以保證，導(dǎo)致控制效果不可能好。

3.筆者還從收集的資料中了解到第三種控制方式：人工設(shè)定第一級(jí)壓榨機(jī)的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)最后一級(jí)輸蔗帶的速度保持第一級(jí)高位槽料位穩(wěn)定，調(diào)節(jié)其它各級(jí)輸蔗帶的速度使其與最后一級(jí)輸蔗帶速度同步。

專家經(jīng)分析后認(rèn)為此方案：

（1）由于一開始落蔗是不均勻的，如果每條輸蔗帶的速度都同步，就難以保證最后一級(jí)輸蔗帶甘蔗絲的均勻，所以，控制過于粗糙，效果不理想。

（2）由于沒有對(duì)入榨甘蔗絲計(jì)量，所以，滲透水添加量的控制沒有參考依據(jù)，根本無法精確控制。

專家在對(duì)比、分析筆者收集到的各種控制方案后，認(rèn)為：

既然首先都要檢測(cè)甘蔗絲的重量，就應(yīng)該想辦法利用重力傳感器直接測(cè)量，盡管測(cè)量有一定的誤差，但是，這只是一個(gè)量的誤差，比核子稱多個(gè)量疊加誤差小的多，而且，不但除了核輻射的危害，測(cè)量方法簡(jiǎn)化了很多，既能精確地均勻控制入榨甘蔗絲的量，又能精確地控制滲透水的添加量，達(dá)到既能發(fā)揮壓榨機(jī)的最大效能、避免壓榨機(jī)因頻繁調(diào)速而損壞導(dǎo)致停產(chǎn)的嚴(yán)重后果的目的，同時(shí)，還能進(jìn)一步提高糖份抽出率、降低后續(xù)蒸發(fā)的熱能，這是壓榨自動(dòng)控制最理想的效果。

專家在筆者的助力下，選定了以下技術(shù)方案：

1.用DCS系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)儀表組成壓榨自控系統(tǒng);

2.在2#輸蔗機(jī)安裝測(cè)重傳感器，測(cè)量2#輸蔗機(jī)的甘蔗絲重量，根據(jù)此信號(hào)控制1#輸蔗機(jī)的速度，達(dá)到均勻控制2#輸蔗機(jī)上甘蔗絲量的目的;

3.在快速輸送帶安裝測(cè)重傳感器，測(cè)量快速輸送帶甘蔗絲的重量，根據(jù)此信號(hào)控制2#輸送機(jī)的速度，達(dá)到均勻控制快速輸送帶上甘蔗絲重量的目的;

4.用料位傳感器測(cè)量1#壓榨機(jī)高位槽的料位，根據(jù)此料位控制快速輸送帶的速度，達(dá)到控制高位槽穩(wěn)定的目的;

5.每座壓榨機(jī)的高位槽都安裝料位傳感器測(cè)量其料位，根據(jù)高位槽料位對(duì)壓榨機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行微調(diào)，進(jìn)一步達(dá)到平穩(wěn)壓榨的目的。

6.在滲透水管道上安裝電磁流量計(jì)和控制閥，與快速輸送帶測(cè)重傳感器、DCS組成滲透水與甘蔗絲重量的配比自控系統(tǒng)，根據(jù)快速輸送帶測(cè)重傳感器測(cè)到的甘蔗絲重量信號(hào)，經(jīng)DCS處理后輸出信號(hào)控制滲透水控制閥，實(shí)現(xiàn)滲透水添加的精確控制。

四、結(jié)束語

專家按照筆者的建議，此技術(shù)方案申報(bào)了國家發(fā)明，最后，專家獲得了《甘蔗壓榨自動(dòng)控制系統(tǒng)》國家發(fā)明證書，專家目前將向制糖行業(yè)推廣，將為我國制糖行業(yè)的綠色制造和清潔生產(chǎn)發(fā)揮重要作用，使我國快速成為世界制糖強(qiáng)國。

通過此成功案例可見，圖書館作為重要的資源集中地，除了傳統(tǒng)的資源存儲(chǔ)，也應(yīng)當(dāng)發(fā)揮其服務(wù)功能，成為信息資源開發(fā)利用的大本營。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，尤其是信息時(shí)代的到來，實(shí)現(xiàn)對(duì)圖書館信息資源的開發(fā)與利用已經(jīng)成為時(shí)代發(fā)展的必然使命。圖書館如果能充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)，與專業(yè)技術(shù)人員深度合作，就能有效地助力科技創(chuàng)新獲得新的突破和成果。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉偉思.圖書館信息資源建設(shè)與利用研究[J].江蘇科技信息，2018，35（31）：4-6，25.

[2] 蘭紅星 易捷.甘蔗糖生產(chǎn)自動(dòng)化和信息化（上冊(cè)）[M].電子工業(yè)出版社，2013.