我從事近紅外方面的工作是從1994年就讀我的恩師中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)嚴(yán)衍祿教授的研究生開始至今有20多年了,之所以用“矢志不移、癡心不改”為題目,是因?yàn)槲覍?duì)近紅外具有濃厚的興趣,其中有很多道理需要不斷地學(xué)習(xí)和理解,遇到了很多困難,解決困難的過程是從郁悶走向快樂,這20多年里就是一直這樣“玩”過來的。在布魯克光譜工作了14年2月23天,在賽默飛已經(jīng)工作了3年7個(gè)月了。
作為農(nóng)業(yè)院校園藝系果樹專業(yè)本科生的我1990年畢業(yè)后從事了4年的大學(xué)師資管理工作,期間始終沒有放棄繼續(xù)讀研的想法,由于本人對(duì)數(shù)理方面的興趣比較高,非常向往中國(guó)農(nóng)大的生物物理專業(yè),僅憑自己學(xué)過一些淺薄的數(shù)、理、化和生物學(xué)基本知識(shí)就報(bào)考了嚴(yán)衍祿老師1994年的研究生,當(dāng)時(shí)考試科目中對(duì)我困難最大的是計(jì)算機(jī)編程,90年代初我工作環(huán)境沒有計(jì)算機(jī)可以使用,而且大學(xué)期間總共上了10個(gè)學(xué)時(shí)的計(jì)算機(jī)操作基礎(chǔ)課,學(xué)習(xí)編程只能自己在紙上寫程序,幾乎找不到計(jì)算機(jī)調(diào)試程序,經(jīng)過艱苦的準(zhǔn)備,94年終于如愿以償?shù)剡M(jìn)入中國(guó)農(nóng)大,成為嚴(yán)衍祿老師的研究生。
嚴(yán)衍祿老師非常了解我在大學(xué)期間的知識(shí)結(jié)構(gòu),剛?cè)雽W(xué)時(shí)嚴(yán)老師給予我細(xì)心的指導(dǎo),第一學(xué)期包括必修的學(xué)位課在內(nèi),嚴(yán)老師建議我選修計(jì)算機(jī)、近代物理、多元統(tǒng)計(jì)、信息信號(hào)處理等共7們課程,第一學(xué)期簡(jiǎn)直就是在惡補(bǔ)自己的知識(shí)缺陷,通過這些課程的學(xué)習(xí),使我對(duì)近紅外光譜信息、信號(hào)的特征原理,化學(xué)計(jì)量學(xué),光譜信息信號(hào)處理和計(jì)算機(jī)編程等有了很大的提升,這些知識(shí)對(duì)我后續(xù)工作中遇到問題、解決問題起到了關(guān)鍵的指導(dǎo)作用。
我的碩士論文主要研究方向是用軟件技術(shù)提取近紅外光譜分析中弱信息研究,以天然農(nóng)產(chǎn)品為樣品,蛋白質(zhì)含量為目標(biāo),采用在現(xiàn)在看來非常經(jīng)典的逐步回歸、主成分回歸、偏最小二乘算法結(jié)合導(dǎo)數(shù)處理、平滑濾波、傅里葉濾波和小波濾波等光譜預(yù)處理手段,探究三種回歸算法對(duì)近紅外光譜高頻噪音和低頻噪音的抗干擾能力,以及不同濾波算法的濾波效果和信號(hào)失真的程度,研究過程得到了嚴(yán)衍祿老師的精準(zhǔn)指導(dǎo),我的副導(dǎo)師金仲輝教授是物理學(xué)教授,講授的近代物理使我對(duì)分子振動(dòng)光譜理論有了更深入的理解,同時(shí)我的論文研究工作也得到教研室年輕老師閔順耕、吉海燕、師姐勞彩蓮、師妹趙龍蓮的大力幫助。1997年順利通過碩士論文答辯,同時(shí)得到了布魯克光譜儀器中國(guó)分公司的Offer。
初出茅廬:我的老東家布魯克當(dāng)年招聘我入職是要在中國(guó)開展近紅外方面的業(yè)務(wù),說實(shí)在的,我從86年讀大學(xué)到97年研究生畢業(yè)都是在學(xué)校度過的,近紅外方面也只學(xué)了一點(diǎn)基本知識(shí),真正實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)非常少,商務(wù)上沒有銷售經(jīng)驗(yàn),那里會(huì)做生意啊,而且當(dāng)年布魯克的近紅外儀器在中國(guó)一臺(tái)都沒賣過。當(dāng)時(shí)的感覺真的是“壓力山大”!非常幸運(yùn)的是布魯克北京團(tuán)隊(duì)四名成員中前期入職的李勝、王霆兩位同事在商務(wù)上給予我很多幫助和指導(dǎo),硬件技術(shù)上經(jīng)常向楊華然請(qǐng)教;應(yīng)用上有困難經(jīng)?;刂袊?guó)農(nóng)大向嚴(yán)老師尋求幫助,半年時(shí)間里為對(duì)近紅外感興趣的客戶做了大量的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),期間有幸認(rèn)識(shí)上海煙草集團(tuán)公司技術(shù)中心的張建平博士,我們合作進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn),經(jīng)過半年的努力,布魯克的近紅外在1997年12月26日終于開張了,第一個(gè)用戶就是上海煙草集團(tuán)公司技術(shù)中心。
我做近紅外的時(shí)間有點(diǎn)長(zhǎng),事件有些多,我的近紅外工作經(jīng)歷就從我做過的行業(yè)事件講起吧。
煙草行業(yè)是我做成的第一個(gè)近紅外行業(yè),張建平博士從95年從加拿大回國(guó)后,受到加拿大近紅外成功應(yīng)用的影響找到嚴(yán)衍祿老師合作,那時(shí)我接近畢業(yè),就參與到項(xiàng)目研究中,在分析實(shí)驗(yàn)室參考方法分析數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)存在誤差大的問題,討論后改進(jìn)的數(shù)據(jù)對(duì)模型準(zhǔn)確度的提高起到關(guān)鍵作用,98年布魯克的第一臺(tái)近紅外安裝后,上煙集團(tuán)、中國(guó)農(nóng)大和布魯克三方共同合作,建立了一套煙草近紅外分析方法,2000年獲得國(guó)家煙草專賣局科技二等獎(jiǎng),2001年進(jìn)入實(shí)時(shí)推廣階段,2年時(shí)間購買了5臺(tái)近紅外,由于2003年布魯克采取上海辦事處和北京辦事處分治各自區(qū)域,上海辦沒有近紅外技術(shù)人員,服務(wù)不到位,至2004年上海煙草集團(tuán)停止與布魯克合作,對(duì)于當(dāng)時(shí)的我是一件非常痛苦的事。
2003年開始,我開始在我管轄的區(qū)域煙草大產(chǎn)區(qū):云、貴、川、渝、湖南、河南、山東、北京等主要省份展開技術(shù)和市場(chǎng)活動(dòng),實(shí)驗(yàn)室用近紅外儀器在現(xiàn)在的云南中煙、云南煙草院、湖南中煙、河南中煙、川渝中煙、山東中煙、北京卷煙廠等單位迅速展開應(yīng)用和市場(chǎng)。
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煙草制絲線儀器安裝、打葉復(fù)烤線儀器安裝
2004年得到當(dāng)時(shí)紅塔技術(shù)中心原料室王毅主任的支持,布魯克在線近紅外儀器MATRIX-E在煙草打葉復(fù)烤線上進(jìn)行試驗(yàn)嘗試,現(xiàn)場(chǎng)考察儀器安裝測(cè)試點(diǎn),現(xiàn)場(chǎng)的物料高低不平、流量不均、烤機(jī)出口溫度高、水蒸氣大等都會(huì)給測(cè)試造成不確定性,確認(rèn)測(cè)試點(diǎn)安裝位置和取樣方法,經(jīng)過近半年的嘗試,得到成功應(yīng)用。2005年進(jìn)入推廣階段又遇到數(shù)據(jù)交換傳輸偶爾中斷的問題,經(jīng)過布魯克維修經(jīng)理?xiàng)钊A然和紅塔技術(shù)人員的共同努力,最終解決了通訊不暢的問題。
紅塔集團(tuán)煙草近紅外的成功應(yīng)用給布魯克在線近紅外帶來了新的市場(chǎng)增長(zhǎng),先后在國(guó)內(nèi)多個(gè)復(fù)烤廠和卷煙廠安裝了35臺(tái)在線近紅外光譜儀MATRIX-E,遺憾的是這款性能優(yōu)良的儀器由于除中國(guó)以外的市場(chǎng)銷量不好,2011年之前就停產(chǎn)了。
在解決了煙草分析應(yīng)用之后,我又與部分用戶開展了卷煙輔料的分析應(yīng)用:如盤紙、煙盒油墨、絲素、香精香料的分析,部分應(yīng)用已經(jīng)實(shí)用化。
藥品檢測(cè)行業(yè)是我近紅外經(jīng)歷過程中最大的一個(gè)近紅外應(yīng)用市場(chǎng),第一次接觸藥品分析的老師是中國(guó)藥科大學(xué)相秉仁教授,那是1997年BCEIA會(huì)議在上海召開期間,相秉仁教授是我國(guó)計(jì)算藥學(xué)前輩,本次會(huì)議結(jié)束后,我將參會(huì)的近紅外儀器給相秉仁老師使用了一個(gè)月,相老師指導(dǎo)學(xué)生發(fā)表了3篇近紅外方面的文章。1998年與第二軍醫(yī)大藥學(xué)院吳玉田教授交流,吳老師購買近紅外儀器在藥物方面指導(dǎo)了多位碩士和博士研究生工作。2001年浙江大學(xué)程翼宇教授的博士生王南林采用布魯克的近紅外做了三七提取液總皂甙的定量分析,三位教授的研究工作給了我很大的啟發(fā)。
藥企方面: 1998年我在無錫華瑞制藥公司成功鑒定了20中氨基酸靜脈注射液原料,實(shí)現(xiàn)了非接觸、非污染的現(xiàn)場(chǎng)藥物原料檢測(cè),2002年無錫阿斯利康近紅外快速分析,以及后續(xù)的大連輝瑞、天津GSK和中美史克等等眾多藥廠的現(xiàn)場(chǎng)建模和培訓(xùn)。給我印象最深的是在大連輝瑞,采用近紅外定性判別分析將阿奇霉素不同廠家晶型不同的原料進(jìn)行成功鑒定,我在現(xiàn)場(chǎng)與同事吳嚴(yán)巍(現(xiàn)在安捷倫公司)用三天時(shí)間建立了幾十種原料的數(shù)據(jù)判別模型,為驗(yàn)證模型的可靠性,輝瑞的QC經(jīng)理拿來2個(gè)原料,不讓我們看標(biāo)簽,我們近紅外測(cè)試結(jié)果與標(biāo)簽標(biāo)示阿奇霉素的廠家完全一致。做藥企的經(jīng)歷太多,不能一一枚舉了,講講藥檢的故事吧。
2001年底與中國(guó)藥品食品檢定院胡昌勤老師交流近紅外技術(shù)的過程使我受益匪淺,胡老師敏銳的洞察力和高瞻遠(yuǎn)矚對(duì)我國(guó)近紅外在藥品檢測(cè)方面起到了積極的推動(dòng)作用,當(dāng)時(shí)胡昌勤老師問我近紅外在藥物檢測(cè)行業(yè)能做什么檢測(cè)?我回答說能夠無損、快速鑒定原敷料,混合過程均勻度分析,產(chǎn)品檢測(cè)等常規(guī)應(yīng)用,胡老師猛然問“是否能檢測(cè)假藥?”,說實(shí)在的我沒有做過,原理上可能行,胡老師當(dāng)即給我一些真藥和假藥讓我拿回實(shí)驗(yàn)室做,鑒定結(jié)果準(zhǔn)確無誤;后來胡老師還將傅里葉拉曼、紅外顯微鏡、氣-紅聯(lián)用、中紅外微生物鑒定等主要功能全部配齊,這也是胡昌勤老師在后來10多年的采用多種手段解決假藥甄別方面的重要工具。這也是布魯克光譜進(jìn)入國(guó)家藥檢職能部門的第一臺(tái)近紅外、紅外設(shè)備,為布魯克公司光譜儀器在藥檢系統(tǒng)發(fā)揮作用開啟了新的篇章。
藥檢近紅外檢測(cè)系統(tǒng)前期研究過程中,布魯克專門組成了一個(gè)團(tuán)隊(duì),那時(shí)我的同事劉旭和我每周都要多次到中檢院參與項(xiàng)目前期樣品光譜穩(wěn)定性測(cè)試、儀器驗(yàn)證、軟件構(gòu)建、模型傳遞、建模培訓(xùn)等等一系列工作,王茜博士負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)與美國(guó)的溝通,李勝負(fù)責(zé)國(guó)內(nèi)總協(xié)調(diào),楊華然協(xié)調(diào)售后維修、安裝保障。團(tuán)隊(duì)成員各司其職、協(xié)調(diào)配合為中檢院藥品檢測(cè)車項(xiàng)目提供了強(qiáng)有力的保障,雖然當(dāng)時(shí)團(tuán)隊(duì)成員都離開了布魯克光譜公司,但這種協(xié)作精神對(duì)我們團(tuán)隊(duì)成員的每個(gè)人都是永遠(yuǎn)的精神財(cái)富。
農(nóng)業(yè)、食品、飼料行業(yè)原是我的老本行,身為農(nóng)業(yè)院校出身的我,在97年到03年之間在農(nóng)業(yè)方面入手比較早,在全國(guó)很多農(nóng)業(yè)大學(xué)、國(guó)家農(nóng)科院及省、市農(nóng)科院做了很多工作,2001年和2003年農(nóng)業(yè)部種子改良中心項(xiàng)目招標(biāo)的27臺(tái)近紅外儀器,我和我的同事拿到了20臺(tái)。常規(guī)分析不再累述,比較有意義的幾件事件:1、快速、非破壞分析活體甘蔗莖;2、快速非破壞分析單籽?;ㄉ?3、近來正在做質(zhì)量只有2-4mg的單籽粒油菜籽定量分析。
1、2這兩項(xiàng)是以廣東農(nóng)科院曹干研究員親自操作實(shí)現(xiàn)的,我們兩人在項(xiàng)目論證、可行性實(shí)施方面共同討論完成,共同發(fā)表了幾篇文章,曹干研究員的單籽?;ㄉ瞧茐臋z測(cè)技術(shù)獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)(排名第六)。這些非破壞性單籽粒分析為農(nóng)業(yè)定向育種提供快速手段。
食品行業(yè)范圍廣,簡(jiǎn)單舉兩個(gè)例子,第一個(gè)是白酒行業(yè)的檢測(cè),主要分析酒醅中的總淀粉、殘?zhí)?、酸度和水分,還有白酒中的酒精度、總酸、總酯、己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯、異戊醇、乙縮醛等眾多指標(biāo)。酒醅分析是2001年五糧液集團(tuán)技術(shù)中心李陽華和2002年劍南春公司質(zhì)檢部李冰川兩位老師提出的,首先在五糧液技術(shù)中心驗(yàn)證成功,第二年在劍南春重復(fù)驗(yàn)證成功,發(fā)表過幾篇文章,推廣應(yīng)用了10多臺(tái)近紅外,現(xiàn)在賽默飛公司的近紅外在安徽古井貢、口子窖和金種子等酒業(yè)公司推廣了也有10多臺(tái)。酒醅分析的最大難度是樣品不均勻、含水量高、制樣困難。白酒中多指標(biāo)的近紅外分析是2003年和2005年分別在劍南春集團(tuán)和北京紅星集團(tuán)驗(yàn)證成功并實(shí)施,白酒分析的最大難點(diǎn)是除乙醇、總酸、總酯含量比較高,其它成分含量比較低,對(duì)測(cè)試的干擾因素的控制要求很高。
第二個(gè)例子是奶粉行業(yè),奶粉組成復(fù)雜,有脫脂奶粉、嬰幼兒奶粉、中老年奶粉,奶粉都是配方生產(chǎn),對(duì)建模樣品的代表性要求很高,2007年在原三鹿奶粉廠現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行模型建立,以強(qiáng)有力的事實(shí)證明其它奶粉企業(yè)的近紅外模型不適應(yīng)三鹿的樣品,當(dāng)然不是因?yàn)槿矍璋返脑?,后來賽默飛的近紅外在雀巢集團(tuán)、貝因美、雅培等奶粉企業(yè)都采用這些企業(yè)自己的配方奶粉建立各自的模型。
飼料行業(yè)近紅外應(yīng)用是2006年趙麗麗博士和劉曼麗老師的加盟布魯克開始進(jìn)行突破,劉曼麗老師是1977級(jí)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)專業(yè)畢業(yè),從安迪蘇公司轉(zhuǎn)到布魯克新加坡分公司工作,為中國(guó)布魯克在飼料行業(yè)的突破提供了強(qiáng)有力的支持,經(jīng)過近2年多的技術(shù)和市場(chǎng)推進(jìn),于2009-2010年在廣東溫氏集團(tuán)推廣了24臺(tái)、2010-2011年在山東六和集團(tuán)推廣了26臺(tái)、2010年在贏創(chuàng)德固賽(中國(guó))投資有限公司推廣了10臺(tái),雖然劉曼麗老師、趙麗麗博士、張夢(mèng)霖博士和我都離開了布魯克光譜,但為傅里葉變換近紅外儀器在中國(guó)飼料行業(yè)的成功應(yīng)用開了一個(gè)好局。記得第一次在溫氏安裝培訓(xùn)時(shí),我們分兩個(gè)梯隊(duì),每次培訓(xùn)每隊(duì)4人,一個(gè)維修保障工程師,三個(gè)近紅外工程師,當(dāng)然張夢(mèng)霖博士?jī)纱闻嘤?xùn)都參加了,每次培訓(xùn)10多臺(tái)設(shè)備,受訓(xùn)人員20多人,只可惜時(shí)間久了,沒有留下當(dāng)時(shí)的照片。
化工與煉油知識(shí)對(duì)于從農(nóng)業(yè)院校剛畢業(yè)的我?guī)缀跏强瞻?,第一次遇到化工需求的?997年上海舉行BCEIA展會(huì)上,上海農(nóng)藥研究所的研究人員提出能否采用近紅外快速分析丙烯腈水合生成丙烯酰胺過程中丙烯腈和丙烯酰胺的含量,我從近紅外原理的理論上分析認(rèn)為可行,雙方確定進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),第一次是97年底在實(shí)驗(yàn)室對(duì)化學(xué)試劑配置樣品進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果非常好。第二次試驗(yàn)是1999年6月在張家口萬泉縣的6000噸項(xiàng)目線邊進(jìn)行驗(yàn)證,儀器從北京帶到現(xiàn)場(chǎng),由兩臺(tái)氣相色譜跟蹤化學(xué)分析,驗(yàn)證結(jié)果可行,99年底用戶訂貨,采用5只在線液體探頭控制5個(gè)20立的反應(yīng)釜,使用4-20mA模擬信號(hào)為DCS傳輸分析數(shù)據(jù),再由DCS反饋控制丙烯腈的流加速率,將丙烯腈控制在最佳的反應(yīng)濃度區(qū)間,實(shí)現(xiàn)最快的反應(yīng)速率、避免催化劑中毒。
這是我從業(yè)以來第一次真正“玩”近紅外實(shí)時(shí)在線技術(shù),現(xiàn)場(chǎng)建模與模型驗(yàn)證用了近3個(gè)月的時(shí)間,2000年6月份,在武漢開完布魯克光譜第二屆用戶交流會(huì),沒有陪參會(huì)用戶游覽張家界就和時(shí)任維修經(jīng)理?xiàng)钊A然老師立馬回京到用戶現(xiàn)場(chǎng)安裝儀器,順利完成安裝之后,建模工作隨即展開,我每周到用戶現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行指導(dǎo),我那時(shí)不會(huì)開車,只能每次早起從中關(guān)村打車到北京站,再轉(zhuǎn)乘938路公交車,到達(dá)通州漷縣鎮(zhèn)下車還要步行15分鐘到達(dá)化工廠,在不賭車正常行駛的情況下,全程需要2個(gè)半小時(shí),下午5點(diǎn)返程回家,到家一般要晚上8點(diǎn)鐘;北京6月到9月期間氣溫經(jīng)常會(huì)達(dá)到36度以上,化工廠老板要求比較急,而布魯克當(dāng)時(shí)只有我一個(gè)做近紅外的,實(shí)在忙不過,還請(qǐng)當(dāng)時(shí)在讀研究生的李軍會(huì)師弟幫忙出現(xiàn)場(chǎng)。身體上的勞累不是問題,畢竟當(dāng)年還年輕,關(guān)鍵是現(xiàn)場(chǎng)不可預(yù)知的工藝條件幾次讓我失眠,為此我向布魯克德國(guó)總部求助,得到的回復(fù)是:不了解工藝,無法提供建議,好在在嚴(yán)衍祿教授等國(guó)內(nèi)相關(guān)專家提供的建議下,于2000年10月份正式投用;第二年回訪用戶時(shí),由于采用近紅外快速在線實(shí)時(shí)分析結(jié)合DCS調(diào)控提高了反應(yīng)速度、避免了催化劑中毒,使原設(shè)計(jì)2萬噸的年產(chǎn)量達(dá)到了年產(chǎn)3萬噸的實(shí)際效果,為企業(yè)贏得了巨額利潤(rùn);該項(xiàng)目的成功,在2000-2003年之間使布魯克在同樣工藝上重復(fù)了4套在線近紅外業(yè)績(jī)。
后來在精細(xì)化工行業(yè)做了聚氨酯、多元醇聚酯等項(xiàng)目的在線分析,不再累述詳細(xì)過程,只想講一個(gè)讓我永遠(yuǎn)難忘的事件,在一個(gè)260度反應(yīng)溫度下出現(xiàn)探頭損壞的事件,由于我沒有參加這套系統(tǒng)設(shè)計(jì),當(dāng)初設(shè)計(jì)反應(yīng)溫度信息的不詳細(xì),定制的探頭在260度高溫下使用3個(gè)月后出現(xiàn)損壞泄漏,2次國(guó)外返修,在第3次泄漏后我到達(dá)現(xiàn)場(chǎng),確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)使用的探頭不能滿足現(xiàn)場(chǎng)高溫環(huán)境,當(dāng)即決定將現(xiàn)場(chǎng)使用的探頭全部更換耐受350度的高溫探頭,解決了長(zhǎng)達(dá)1年的問題。
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高溫反應(yīng)釜探頭安裝、在線監(jiān)控實(shí)時(shí)顯示
近紅外在煉油行業(yè)的應(yīng)用是從石科院陸婉珍院士團(tuán)隊(duì)的交流學(xué)習(xí)中得到了一些油品性質(zhì)的知識(shí),第一套近紅外油品在線分析在岳陽石化2003年成功實(shí)施,實(shí)施項(xiàng)目之前,由于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況不了解,2002年先后5次到岳化現(xiàn)場(chǎng)考察現(xiàn)場(chǎng),考察內(nèi)容包括:選擇探頭測(cè)試點(diǎn)、測(cè)試點(diǎn)樣品的溫度、壓力、流速、有無氣泡和固體雜質(zhì),討論探頭安裝方式、光纖橋架位置和走向、儀器安裝地點(diǎn)、現(xiàn)場(chǎng)防爆要求、正壓防爆氣路、防爆小屋要求、與DCS通訊接口問題等等眾多現(xiàn)場(chǎng)細(xì)節(jié)問題,2003年之后近紅外在線系統(tǒng)先后在天津石化、長(zhǎng)陵石化、揚(yáng)子巴斯夫、金陵石化、哈爾濱煉油廠、吉林石化、撫順油研、撫順石化三廠、慶陽石化、廣西石化、惠州中海油、廣石化等油企成功安裝使用。雖然取得了成功應(yīng)用值得欣慰,但有一個(gè)細(xì)節(jié)問題必須注意,1、在天津石化芳烴事業(yè)部出現(xiàn)了探頭窗片密封圈泄漏問題,由于苯的溶解性很強(qiáng),對(duì)密封圈材料要求很高;2、還有柴油組分油儲(chǔ)罐底部水分含量非常高,前處理非常困難;3、固體雜質(zhì)的前處理等等。
石化現(xiàn)場(chǎng)探頭安裝、現(xiàn)場(chǎng)防爆小屋、防爆機(jī)柜
自97年進(jìn)入公司至今,我和我團(tuán)隊(duì)的同事做了多于1000臺(tái)的近紅外儀器,我現(xiàn)在經(jīng)常在一線上做實(shí)驗(yàn),做過的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在我的計(jì)算機(jī)中至少有4.5G以上存儲(chǔ)量,經(jīng)歷的事件太多了,說不完的,談點(diǎn)如何用好近紅外的感悟吧。
1、 近紅外不僅僅是應(yīng)用技術(shù),包含了很多科學(xué)原理
由于物質(zhì)在近紅外譜區(qū)的信息信號(hào)特點(diǎn)不同于紫外、可見、中紅外和拉曼,所以近紅外數(shù)據(jù)處理比較特殊,紫外、可見、中紅外和拉曼很多情況下只看一個(gè)峰或幾個(gè)峰,而近紅外大多數(shù)情況下是要從“全局”出發(fā)進(jìn)行研究,自然就少不了用于多元信息處理的化學(xué)計(jì)量學(xué)手段,分子振動(dòng)光譜又不同于紫外、可見的電子光譜,很容易受到分子之間作用力的影響,其中氫鍵作用力影響最大,而且還受到樣品溫度的影響,以及其它未知組分的影響,所以近紅外光譜分析是必須從全局考慮。
2、 做好近紅外一定要對(duì)分析目標(biāo)有全面的了解
正因?yàn)榻t外分析要從全局出發(fā),對(duì)分析樣品要有深入全面的了解,定量分析要了解分析組分的含量是否在檢測(cè)限范圍內(nèi)?分析儀器及附件能否得到樣品的高質(zhì)量光譜?定量分析建模參考數(shù)據(jù)的質(zhì)量如何?在線分析的附件是否滿足介質(zhì)的要求和工藝條件?總之,太多問題需要了解。
3、 盡可能運(yùn)用多學(xué)科的知識(shí)
首先要有光譜分析儀器的背景知識(shí),當(dāng)然最重要的是近紅外儀器原理、特點(diǎn)、附件的原理及特點(diǎn);同時(shí)還需要有光譜學(xué)的知識(shí),了解物質(zhì)結(jié)構(gòu)、組成的信息,光學(xué)的知識(shí),化學(xué)的知識(shí),數(shù)學(xué)的知識(shí)等等,不能非常全面,但用到的時(shí)候一定要思考、請(qǐng)教或檢索,避免出現(xiàn)大的問題,當(dāng)實(shí)驗(yàn)做不出來或結(jié)果不理想,要運(yùn)用這些知識(shí)去分析問題出在那里,怎樣改進(jìn)。
4、 良師益友和團(tuán)隊(duì)非常重要
我的恩師嚴(yán)衍祿教授至今還經(jīng)常與我討論、指導(dǎo)近紅外方面的問題,尊敬的陸婉珍院士,陳星旦院士,傅廷棟院士,相秉仁教授,李殿榮教授、吳玉田教授等老一輩的科學(xué)家當(dāng)年給予我專業(yè)上鼓勵(lì)和指導(dǎo),學(xué)習(xí)了很多如何做人、做學(xué)問的道理;大量用戶的需求提供了實(shí)驗(yàn)與思考的空間;近紅外學(xué)會(huì)成員的迅速壯大,匯聚了很多研究、應(yīng)用近紅外技術(shù)的行業(yè)專家,深入廣泛的交流內(nèi)容不斷豐富了知識(shí)結(jié)構(gòu)。
我曾經(jīng)的團(tuán)隊(duì)匯聚了不同專業(yè)背景的同事,劉旭是河北大學(xué)化學(xué)院畢業(yè)的,曾在樂凱公司做過多年紅外和核磁分析;吳嚴(yán)巍是中國(guó)藥科大學(xué)相秉仁老師的碩士,有藥學(xué)藥分背景;王艷萍是廈門大學(xué)化學(xué)院碩士,化學(xué)背景;趙麗麗博士是我的碩士師妹,中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院博士畢業(yè),張夢(mèng)霖是中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)化學(xué)院博士。加上楊華然老師曾經(jīng)帶過的維修團(tuán)隊(duì),以及李勝、袁凱平和牟曉輝的團(tuán)隊(duì),工作氛圍至今難忘。
現(xiàn)在賽默飛公司黃文帶領(lǐng)的分子光譜團(tuán)隊(duì)更是一只匯多專業(yè)背景的同事,集眾人之智慧,不斷推動(dòng)近紅外應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)步。
周學(xué)秋
2016年5月13日