利用图书馆优势助力制糖无核压榨智能控制新技术的发明

姚舜舜　李松

摘 要：如何充分利用图书馆各种书籍、杂志、资料齐全的独特优势条件，与制糖行业智能化专家合作，成功发明了制糖无核压榨智能控制新技术。

關键词：图书馆;优势;助力;技术发明

一、前言

图书馆有自身独特的优势条件，那就是各种书籍、杂志、资料比较齐全，方便查阅，可以很方便地了解国内外各方面的动态。南宁市图书馆馆藏丰富：分编入藏文献5.15万种7.16万册。其中，纸质图书1.43万种3.26万册，报刊合订本1081种2626册，视听文献35种226册件，电子图书3.61万种3.61万册。CNKI电子期刊数据库9个，馆文献藏总量67.51万册件，种类比较齐全，而图书馆信息资源建设的根本目的是利用好信息资源，提高图书馆信息资源的利用率是各个图书馆的核心工作^[1]。

科技人员进行新技术发明，必须先查询、了解相关技术的国内外现状和发展趋势，了解是否已经有人有这方面的研究和成果，别人的研究思路、方法、技术或设备有何特点、适用的场合等，才能避免自己辛辛苦苦做了很长时间的研发工作到最后才发现自己是在走别人老路的尴尬，但是，很多科技人员由于条件所限，不能方便查阅各种图书资料，因此，对国内外相关的技术无法全面、多方位地了解，也就无法无从发现自身技术的缺陷，找不到技术创新或技术改造的方向或突破口，如果能利用图书馆的独特优势，与科研单位或科技人员紧密地深度配合，就可以获得理想的效果，以下就是一项成功案例。

二、利用图书馆的优势发现突破口

笔者利用在图书馆工作的便利条件，阅读了大量的报刊、资料和书籍，从制糖等相关的报纸和杂志上了解到，我国是世界四大产糖大国之一，而广西是我国第一产糖大省，广西的产糖量占全国60%以上，广西制糖从业人数占广西人口1/3，广西超过一半地市的税收主要依靠糖业，制糖是广西的传统优势产业，也是广西经济主要的经济支柱，居广西9张创新发展名片之首，对广西国民经济和社会发展影响极大，但是，我国制糖的技术水平相对发达国家来说还比较落后，各级政府都在大力促进制糖的技术进步，因此，作者对制糖方面的图书资料进行了重点关注。

通过阅读制糖方面的专业期刊《甘蔗糖业》《广西糖业》以及相关的一些报刊等，了解到我国甘蔗糖厂压榨过程一般都是采用基于核子称的自动控制系统，但是，核子称是有核辐射的，核子秤使用的核放射源对人体或多或少有危害，在使用过程中不但直接对操作工、维修工身体健康有危害，对食用受到核辐射产品的消费者也是有危害的，国外发达国家已经禁止在食品行业使用，而且，国家对核子秤等有放射源设备的使用有严格、繁琐的规定，所以核子秤的安装、维护、维修很麻烦，一般糖厂的仪表工无法胜任。

于是，笔者敏感地意识到，发明无核的检测仪表或检测方法替代核子称是势在必行的，而且，市场需要应该很强烈，符合国家清洁生产、绿色制造的政策导向。于是，作者主动与制糖行业的有关专家联系，经过多次共同探讨，专家确认这是一个很好的新发明突破口，决定以此为突破口，发明一项新技术替代基于核子称的控制方法。

三、助力新发明的技术方案选定

明确了新发明的突破口，笔者接下来就要助力选定最佳的技术方案。

笔者根据专家的要求，收集了专业性的书籍和杂志，《广西糖业》《甘蔗糖业》《自动化仪表》《甘蔗糖厂设计手册》《食糖制造工》《甘蔗糖生产自动化和信息化》等并利用电子资源平台进行了广泛地搜索和查询。

1.《甘蔗糖生产自动化和信息化》一书指出：“ 核子秤是根据以下公式推算出甘蔗丝的重量的，γ射线穿透物料后，强度变化规律是：

N=N。e^-μpF/S

其中：μp——物料的质量吸收系数，

F——输送机负荷，

S——输送机宽度，

N。——空载时探测器处γ射线强度，

N——有负载时探测器处γ射线强度。

γ射线探测器输出信号U₁与γ射线强度成正比，因此有：

U₁=U。e^-μpF/S

其中，U。——空载时输出信号，

U₁——有负载时的输出信号。

令K₁=-S/μp，称作物料标定常数，则

F=K₁ln（U₁/U。）

通过测量U₁、U。，并通过标定确定K₁值，即可得到输送机物料负荷F，输送机的速度V可由测速装置的电压经计算得到：

V=K₃U₂+K₂

其中V——输送机速度，

U₂——速度信号电压，

K₂、K₃——标定常数。

输送机输送的物料流量P=FV，

由此算出物料累计量：

W=∫Pdt=∫FVdt   。^[2]

笔者与专家分析：

每个测量参数都会有误差，物料的质量吸收系数也因甘蔗产地、品种、批次的差异而不同，以上核子称计算涉及近10个测量值、1个质量吸收系数，这么多误差的因素叠加起来误差就更大，因此，通过核子秤测量，间接算出入榨甘蔗丝重量的方法既复杂又不准确，必然影响平稳压榨以及渗透水添加量的控制精度，导致平稳压榨效果不理想、糖份抽出率降低和后续蒸发热量增加。

2.笔者根据收集的资料了解到，第二种控制方法是根据利用测重传感器测到的输送机甘蔗丝重量控制输送机的速度，根据测到的压榨机轴距控制渗透水添加量的自动控制方案。

专家经分析后认为，此方案虽然在一定程度上解决了平稳入榨的问题，但是控制比较粗糙，而且，由于滲透水的添加量是根据压榨机轴距来调节的，轴距受顶辊压力、不同甘蔗丝的软硬程度影响较大，所以测量的效果难以保证，导致控制效果不可能好。

3.笔者还从收集的资料中了解到第三种控制方式：人工设定第一级压榨机的转速，调节最后一级输蔗带的速度保持第一级高位槽料位稳定，调节其它各级输蔗带的速度使其与最后一级输蔗带速度同步。

专家经分析后认为此方案：

（1）由于一开始落蔗是不均匀的，如果每条输蔗带的速度都同步，就难以保证最后一级输蔗带甘蔗丝的均匀，所以，控制过于粗糙，效果不理想。

（2）由于没有对入榨甘蔗丝计量，所以，渗透水添加量的控制没有参考依据，根本无法精确控制。

专家在对比、分析笔者收集到的各种控制方案后，认为：

既然首先都要检测甘蔗丝的重量，就应该想办法利用重力传感器直接测量，尽管测量有一定的误差，但是，这只是一个量的误差，比核子称多个量叠加误差小的多，而且，不但除了核辐射的危害，测量方法简化了很多，既能精确地均匀控制入榨甘蔗丝的量，又能精确地控制渗透水的添加量，达到既能发挥压榨机的最大效能、避免压榨机因频繁调速而损坏导致停产的严重后果的目的，同时，还能进一步提高糖份抽出率、降低后续蒸发的热能，这是压榨自动控制最理想的效果。

专家在笔者的助力下，选定了以下技术方案：

1.用DCS系统与现场仪表组成压榨自控系统;

2.在2#输蔗机安装测重传感器，测量2#输蔗机的甘蔗丝重量，根据此信号控制1#输蔗机的速度，达到均匀控制2#输蔗机上甘蔗丝量的目的;

3.在快速输送带安装测重传感器，测量快速输送带甘蔗丝的重量，根据此信号控制2#输送机的速度，达到均匀控制快速输送带上甘蔗丝重量的目的;

4.用料位传感器测量1#压榨机高位槽的料位，根据此料位控制快速输送带的速度，达到控制高位槽稳定的目的;

5.每座压榨机的高位槽都安装料位传感器测量其料位，根据高位槽料位对压榨机的转速进行微调，进一步达到平稳压榨的目的。

6.在渗透水管道上安装电磁流量计和控制阀，与快速输送带测重传感器、DCS组成渗透水与甘蔗丝重量的配比自控系统，根据快速输送带测重传感器测到的甘蔗丝重量信号，经DCS处理后输出信号控制渗透水控制阀，实现渗透水添加的精确控制。

四、结束语

专家按照笔者的建议，此技术方案申报了国家发明，最后，专家获得了《甘蔗压榨自动控制系统》国家发明证书，专家目前将向制糖行业推广，将为我国制糖行业的绿色制造和清洁生产发挥重要作用，使我国快速成为世界制糖强国。

通过此成功案例可见，图书馆作为重要的资源集中地，除了传统的资源存储，也应当发挥其服务功能，成为信息资源开发利用的大本营。随着现代信息技术的发展，尤其是信息时代的到来，实现对图书馆信息资源的开发与利用已经成为时代发展的必然使命。图书馆如果能充分发挥自身的优势，与专业技术人员深度合作，就能有效地助力科技创新获得新的突破和成果。

参考文献

[1] 刘伟思.图书馆信息资源建设与利用研究[J].江苏科技信息，2018，35（31）：4-6，25.

[2] 兰红星 易捷.甘蔗糖生产自动化和信息化（上册）[M].电子工业出版社，2013.