一、走進“化工自動化”專業(yè)
1956年大學(xué)畢業(yè)后，我被統(tǒng)一分配到浙江大學(xué)化工系任教。該年暑假，浙江大學(xué)按教育部要求開始籌建“化學(xué)生產(chǎn)的操縱及檢測儀器”專業(yè)，由王仁東、王驥程負(fù)責(zé)籌建工作，林新民、王靜熙和我參加。這是我國在化工領(lǐng)域內(nèi)設(shè)置的第一個儀表及自動化專業(yè)。
1957年初，王驥程和我到北京參加由中科院、清華大學(xué)、東北工學(xué)院聯(lián)合舉辦的面向全國的自動化進修班學(xué)習(xí)，這是為我國培養(yǎng)出第一批從事自動化技術(shù)高級人才的進修班。同年9月，顧鐘文、趙寶珍、沈平、陳鴻堔、林克貞加入了專業(yè)籌建組。1958年初，以周春暉、王驥程為領(lǐng)導(dǎo)的專業(yè)更名為“化工自動化”。我作為化工自動化專業(yè)首批教師之一，分工從事儀表領(lǐng)域的教學(xué)工作。就這樣，作為一名普通的儀表教師，在近50年的教學(xué)生涯中，見證了我國儀表和自動化技術(shù)高速發(fā)展的歷程。
上世紀(jì) 50 年代后期，在自動化專業(yè)學(xué)生還未進入到學(xué)習(xí)專業(yè)課程的階段時，我被安排對化工系的化燃、化機以及隨后的硅酸鹽(阿爾巴尼亞留學(xué)生班)等專業(yè)講授《化工儀表及自動化》課程。主要內(nèi)容就是介紹壓力、溫度、液位、流量四大參數(shù)的測量儀表，自動化系統(tǒng)的基本知識以及自力式、雙位式、04型調(diào)節(jié)器的作用原理。當(dāng)時開設(shè)的實驗課就是用活塞式壓力計校驗彈簧管壓力表，將買來的熱電偶產(chǎn)品作“標(biāo)準(zhǔn)”，用手動電位差計校驗學(xué)生自己焊接的熱電偶；還有用U形管水銀差壓計校驗孔板流量計等。由于ЭПП-09型電子電位差計、04型氣動調(diào)節(jié)器等設(shè)備的數(shù)量太少，只能對學(xué)生作示范實驗。至今記憶猶新的是，當(dāng)時每個專業(yè)150人的大班學(xué)生，分成10人一組，我像一臺留聲機似的一遍遍講解。
為了彌補實驗室條件的不足，擴大學(xué)生的儀表知識面，安排了三次工廠實習(xí)，即認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)和結(jié)合畢業(yè)設(shè)計的畢業(yè)實習(xí)。認(rèn)識實習(xí)主要安排在儀表廠，并到有關(guān)應(yīng)用廠參觀。我曾帶各屆學(xué)生去和平熱工儀表廠、上海自動化儀表一廠、上海調(diào)節(jié)器廠、大華儀表廠、光華儀表廠、上海自動化儀表九廠、南京氣體分析儀廠、上海工業(yè)自動化儀表研究所、上海煉油廠、南京化肥廠、金山石化廠、衢州化工廠、寧波煉油廠等實習(xí)和參觀。廠方領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)人員和工人師傅們對我們熱情支持、耐心教導(dǎo)，使我深深體會到工業(yè)界在培養(yǎng)我國自動化技術(shù)人才過程中作出了不可缺少的重要貢獻。
學(xué)校是鐵打的營盤流水的兵，儀表類型品種繁多且更新?lián)Q代速度極快，作為一名教師，從50年代后期開始帶學(xué)生實習(xí)到后來在上海自動化儀表一廠實習(xí)QDZ型氣動調(diào)節(jié)器系列，在上海調(diào)節(jié)器廠實習(xí)DDZ型電動調(diào)節(jié)器系列以及在上海煉油廠實習(xí)計算機控制系統(tǒng)，均是一個十分艱苦的跟蹤學(xué)習(xí)過程。
二、國內(nèi)第一本統(tǒng)編儀表教材
60年代初，由天津大學(xué)牽頭，浙江大學(xué)、華東化工學(xué)院、上海機械學(xué)院、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)、北京化工學(xué)院、華南化工學(xué)院、成都工學(xué)院、華中工學(xué)院等10所高校聯(lián)合編寫了國內(nèi)第一本統(tǒng)編儀表教材《熱工測量儀表》，于1961年8月由中國工業(yè)出版社出版(圖1)。我校周春暉、王驥程兩位先生參加了這次教材會議并編寫了緒論和誤差理論中的有關(guān)部分。我負(fù)責(zé)編寫其中第四篇“液位測量”。該教材除四大參數(shù)測量外，還增加了許多較新的儀表以及氣體分析儀等。在“自動調(diào)節(jié)器”章節(jié)中增加了小型04，АУС系列，ЦКТЕ等電動調(diào)節(jié)器，反映了我國自動化儀表當(dāng)時的發(fā)展?fàn)顩r以及國際新型儀表的發(fā)展趨勢。
圖1 國內(nèi)第一本統(tǒng)編儀表教材《熱工測量儀表》
這本教材出版后，給了我100元的稿酬，這是我參加工作后拿到的第一筆稿酬，相當(dāng)于我當(dāng)時約兩個月工資。我覺得數(shù)字大了點，按當(dāng)時的思想水平，認(rèn)為這是名利中的“利”，早晚是個麻煩，還是盡早處理為好。后在報紙上看到有關(guān)越南大使館對捐獻“援越抗美資金”的人表示感謝的有關(guān)報道，我就把這100元寄到了越南大使館，并收到了他們的感謝回執(zhí)(圖2)。
圖2 越南大使館的感謝回執(zhí)
三、編寫《化工測量及調(diào)節(jié)儀表》叢書
1972年4月在石油化學(xué)工業(yè)部召開的自控建設(shè)會議上，決定由蘭化設(shè)計院自控中心站組織編寫《化工測量及調(diào)節(jié)儀表》叢書。會后，自控中心站組織了以上?；W(xué)院牽頭，浙江大學(xué)、天津大學(xué)、華東石油學(xué)院、北京化工學(xué)院、蘭化自動化研究所、上海自動化儀表一廠、河北化工學(xué)院、上海機械學(xué)院等參加的編寫組編寫該叢書(圖3)。
圖3 《化工測量及調(diào)節(jié)儀表》編寫組成員
編寫組集中在在上?；W(xué)院內(nèi)，叢書共分《化工測量儀表》《氣動調(diào)節(jié)儀表》《電動調(diào)節(jié)儀表》《氣體分析器和物質(zhì)性質(zhì)測量儀表》四部(圖4)。我校湯雪英同志參加了《電動調(diào)節(jié)儀表》的編寫，我主編《氣動調(diào)節(jié)儀表》。參加《氣動調(diào)節(jié)儀表》編寫的還有華東石油學(xué)院羅萬象、北京化工學(xué)院翁維勤、上?；W(xué)院陳彥萼、上海自動化儀表一廠徐三星等。之前，曾到上海、重慶、西安、開封、廣東肇慶等地的儀表廠和研究所進行調(diào)研，得到了各單位的大力支持和幫助。該書由上海人民出版社于1975年出版，并于1979年由上?？萍汲霭嫔缰赜?。該叢書對自動化領(lǐng)域的技術(shù)人員及高校教學(xué)人員起到了很好的參考作用。
圖4 四部《化工測量及調(diào)節(jié)儀表》叢書
四、對逝去同仁的懷念
70年代間，除了常規(guī)的教學(xué)工作外，我和一些專業(yè)同仁有過或長或短的接觸和共事。特別是那些在上世紀(jì)末和本世紀(jì)初英年早逝的同志，他們在50年“化自”成長的風(fēng)風(fēng)雨雨里，給我留下了不可磨滅的記憶。
1972年在編寫《化工測量及調(diào)節(jié)儀表》叢書過程中，湯雪英和我同在上海，同處一間宿舍，她常以上海本地人自居，對我多方照顧。她的熱情、善良，給我留下了深刻的記憶。
1973年，曹潤生、周澤魁和我在上海第四漂染廠實習(xí)期間，在“熱定型機自動化”項目工作中，曹潤生在實習(xí)結(jié)束后仍長期堅持工作，直到《這樣，每年節(jié)省煤氣費七萬元！》的論文發(fā)表在《化工自動化及儀表》期刊(1982年6月)上，令我感動。
1975年，趙鵬程和我參加化工部基建組組織的“13套大化肥引進項目”《美國V-系列電動儀表》的資料編譯工作。我們編寫《美國V-系列電動儀表》第一分冊，后作為化工部引進裝置短訓(xùn)班教材使用。趙鵬程那強實的電學(xué)知識在滄州編譯工作中給了我很多的幫助。
1976年，陳國平、王驥程和我參加了上海金山石化一廠從日本引進的項目“乙烯裝置”對自動化儀表的開車和試生產(chǎn)進行總結(jié)。通過現(xiàn)場觀察、分析討論后，寫出了總結(jié)報告。實際上這對我們也是一次學(xué)習(xí)過程，陳國平在現(xiàn)場觀測中不放過流程裝置上每個細(xì)節(jié)的做法給了我很多啟發(fā)。
1978年，顧鐘文、鮑伯良和我參加了化工部引進裝置短訓(xùn)班的籌備工作。我們到安慶、合肥、成都、重慶、瀘州等地對那些參與有代表性的引進裝置的工廠、設(shè)計院、研究所進行調(diào)研，寫出了《調(diào)節(jié)系統(tǒng)的分析、設(shè)計與運行》作為化工部引進裝置短訓(xùn)班教材使用。在調(diào)研過程中，顧鐘文不計勞累，堅韌克服困難的作風(fēng)，令我感動并留下了深刻的記憶。
1964年，陳婉珍從留校任教到她去研究生院工作前，在儀表教學(xué)、實驗、實習(xí)各環(huán)節(jié)中都和我合作過，她的直率、誠懇和往往是忠言逆耳的意見給了我很多幫助。
林新民和我雖然都是化自專業(yè)的首批教師，但在共事的近50年中，我始終都把他作為前輩的老教師來尊重。林先生治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)，對待事物不卑不亢的態(tài)度都給我留下了深刻的記憶。在教研室行政工作中，我從他那里學(xué)到很多方法。在儀表教學(xué)中，他善于將一幅非常復(fù)雜的電子儀表線路圖，高度提純?yōu)橐粡埡喢饕锥木€路圖，充分體現(xiàn)了深入淺出的手法，教學(xué)效果顯著提高。
周春暉先生是化自專業(yè)的領(lǐng)頭人，雖然他主要從事自動化系統(tǒng)領(lǐng)域的工作，但對儀表組的教學(xué)和科研也是十分關(guān)心的。他曾經(jīng)就儀表品類繁多、儀表教材像開中藥鋪等現(xiàn)象，提出如何提取共性進行儀表教學(xué)的改革，為此找我談過很多次，對儀表科研的每項微小進展也總是給于關(guān)心和支持，給我留下了深刻的記憶。
周春暉先生、林新民先生、顧鐘文先生，還有湯雪英、曹潤生、陳婉珍、陳國平以及趙鵬程等各位已經(jīng)離開我們多年，但他們留給我的那些平凡的感動和記憶將伴隨我一生。
五、轉(zhuǎn)向“多相流檢測”的研究
80年代初，我的主要工作是研究生教學(xué)。改革開放后科研工作逐步得到加強，為了尋找非儀表制造類自動化專業(yè)的儀表研究目標(biāo)，經(jīng)大量文獻資料的查閱和去工廠現(xiàn)場的多次調(diào)研，確定了以“多相流檢測”作為研究生的課題研究方向，并選擇了復(fù)雜的工業(yè)多相流背景，采用各種先進的軟測量技術(shù)進行探索研究。
作為“檢測技術(shù)與自動化裝置”學(xué)科的碩士點，1982年我們開始招收碩士研究生，張宏建為首屆第一名碩士研究生。為了拓展多相流檢測研究領(lǐng)域的工作，1986年我與化工系陳甘棠教授一起，聯(lián)合國內(nèi)各有關(guān)高校和科研院所(包括東南大學(xué)、上海機機械學(xué)院、天津大學(xué)、清華大學(xué)、中科院力學(xué)所、冶金部自動化院等)的專家學(xué)者創(chuàng)立了“多相流測試專業(yè)委員會”，選舉陳甘棠任專業(yè)委員會主任委員，我任副主任委員兼秘書長，并于當(dāng)年在浙江大學(xué)召開了“全國第一屆多相流檢測技術(shù)學(xué)術(shù)會議”(圖5)。
圖5 1986年全國第一屆多相流檢測技術(shù)學(xué)術(shù)會議
目前該委員會在國內(nèi)外已具有相當(dāng)知名度，已成功召開了七屆國內(nèi)學(xué)術(shù)會議和七屆國際學(xué)術(shù)會議，其中由張宏建、黃志堯負(fù)責(zé)組織的、在浙大召開的第四屆多相流國際學(xué)術(shù)會議(圖6)，對多相流檢測技術(shù)的發(fā)展起到了重要的促進作用。
圖6 參加第四屆多相流國際學(xué)術(shù)會議的代表
為了給研究生多相流檢測課題籌集研究經(jīng)費，我們向各有關(guān)部門提出了多次申請，得到了多個部門特別是國家自然科學(xué)基金委的大力關(guān)懷和支持。二十多年來獲準(zhǔn)并由我牽頭的項目計有：國家自然科學(xué)基金5項；重大基金子課題1項；國家機械委儀表局1項；國家教委博士點基金1項；浙江省科委1項；浙江省自然科學(xué)基金2項。
早期我和陸水鈞、慎大剛合作對“飽和水蒸氣兩相流量的溫圧補償”提出了軟測量模型；和王泳濤合作指導(dǎo)研究生進行“三相脈沖電導(dǎo)空隙率計”的探索研制；和黃禎地合作指導(dǎo)研究生對“流化床內(nèi)顆粒大小的模糊檢測”進行了研究。后轉(zhuǎn)入油田油氣水三相流的實時測量分相計量研究。我和周澤魁、胡赤鷹與蒼南儀表廠、勝利油田計量站聯(lián)合在勝利油田丼口上進行試驗研究，經(jīng)近兩年的時間研制出基于PVT法的智能化多相流量計，于1987年取得了中國專利局的實用新型專利和浙江省科委科技進步四等獎(該項成果因油田丼口三相流的復(fù)雜性未能得到推廣應(yīng)用)。
我們在“氣液兩相流參數(shù)測量方法及儀表的研究”項目的支持下繼續(xù)軟測量方法的研究，于1990年通過了國家自然科學(xué)基金委組織的鑒定并于1993年獲得了國家教委科技進步三等獎。1991年聯(lián)合國教科文組織在菲律濱馬尼拉召開亞太地區(qū)的“Low cost automation”(低造價自動化學(xué)術(shù)研討會)大會上，我作為被邀請的中華人民共和國惟一代表，作了“Two phase flowratemeasurement in oil field by using intelligent flowmeter”(用智能化流量計測量油田的兩相流量)的報告，獲得了UNESCO(聯(lián)合國教科文組織)科技貢獻獎(圖7)。
圖7 聯(lián)合國教科文組織頒布的科技貢獻獎
1997年8月，“控制科學(xué)與工程學(xué)系”成立，孫優(yōu)賢任系主任，張宏建任系副主任。在孫優(yōu)賢院士領(lǐng)導(dǎo)下，褚健教授將全系儀表力量進行整合，“檢測技術(shù)與自動化裝置”學(xué)科于1998年獲準(zhǔn)博士學(xué)位授予權(quán)，建立了博士點。黃志堯為首屆第一名博士。2001年在教育部高等學(xué)校重點學(xué)科評審中，本學(xué)科名列“檢測技術(shù)與自動化裝置”學(xué)科第一名，被評為國家重點學(xué)科。
90年代后期，我與黃志堯、王保良、冀海峰組成的課題組在國家自然科學(xué)基金重大項目“油、氣、水混輸中的多組份多相流理論及測試技術(shù)研究”的支持下與大慶測井研究所、大慶石油設(shè)計研究院聯(lián)合，分別在該兩單位建立了兩套油、氣、水三相流測試裝置(圖8、圖9)，為油田現(xiàn)場提供了重要測試手段。在測試裝置上，我們采用了層析成像技術(shù)、小波技術(shù)、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、模糊技術(shù)、蟻群技術(shù)、信息融合技術(shù)等，對多個方向的軟測量進行探索研究。歷屆研究生(包括已培養(yǎng)的16名博士和15名碩士)在有關(guān)國際和國內(nèi)刊物上發(fā)表了百篇以上的論文，獲得授權(quán)發(fā)明專利16項。
①李海青等編著的《兩相流參數(shù)檢測及應(yīng)用》，浙江大學(xué)出版社，1991年出版(本書為國內(nèi)第一本從檢測和儀表角度撰寫的關(guān)于“多相流檢測”方面的專著)；
②李海青、喬賀堂主編的《多相流檢測技術(shù)進展》，石油工業(yè)出版社1996年出版；
③李海青等編著的《智能檢測儀表與裝置》，化學(xué)工業(yè)出版社1998年出版；
④李海青、黃志堯等編著的《特種檢測技術(shù)及應(yīng)用》，浙江大學(xué)出版社2000年出版(該書為國家“九五”重點圖書，現(xiàn)代控制工程叢書)；
⑤李海青、黃志堯等編著的《軟測量技術(shù)原理及應(yīng)用》，化學(xué)工業(yè)出版社2000年出版。
復(fù)雜工業(yè)多相流參數(shù)測試領(lǐng)域的研究尚處于初步階段，任重而道遠(yuǎn)，還有待今后的大力發(fā)展。
作為一名在自動化儀表專業(yè)崗位上堅持了50年的教師，我最深刻的體會就是：儀表品種繁多，更新?lián)Q代速度極快，我像上了一趟奔馳的高速列車，為了不被淘汰扔下列車，為了能繼續(xù)在講臺上任教，一生都滿頭大汗地在跑步跟蹤，直至退休。
