人性化的有机碳分析仪外观设计

由尚 臧小影

摘要：文章通过对现有的总有机碳分析仪进行深入的分析，从细节方面入手，在不改变现有结构的基础上，重新对总有机碳分析仪的外观进行优化。在技术已经基本完善的情况下，主要从造型的优化上来改进产品，辅助以人机关系和界面设计这两个方面来提升产品的附加值与品位，实现企业由最初的“实现完整的功能性”到“个性化发展”的转变。

关键词：有机碳分析仪 人机关系 界面设计

引言

随着全球化进程的不断发展，中国许多小企业的领导人开始注重提取企业的“DNA”，进行一体化的设计。文章主要展示了有机碳分析仪（TOC）的整个设计流程，对于有机碳分析仪的设计来说，在技术上已经实现了基本成熟，但是，它们大多外观简陋，形式老旧，与国外的一些大品牌相比，明显缺少档次感。深入分析德国相同的产品可以发现，德国关于有机碳分析仪的设计已经有十几年，可以说基本实现了由“实现完整的功能性”到“个性化发展”的转变。据海关统计中国每年进口各类测试仪器总额接近中国测试仪器产业总产值50%；另外，在6000多家企业中，高档、大型仪器设备几乎全部依赖进口。所以，有机碳分析仪需要在技术已经基本完善的情况下，从造型的优化上来改进产品，辅助以人机关系和界面设计这两个方面来提升产品的附加值与品位，实现企业由最初的“实现完整的功能性”到“个性化发展”的转变。

一、有机碳分析仪的外观设计

（一）有机碳分析仪基本介绍

总有机碳分析仪（TOC）是众多仪器中的一种，属于小型的仪器设备。总有机碳分析仪的基本目标是测试分析水溶液中的总有机碳的含量，它的本质是一个快速检测鉴定的综合性指标。总有机碳分析仪的原理是将水溶液中的总有机碳氧化为二氧化碳，以此来比较二氧化碳和总有机碳之间碳含量的对应关系。总有机碳分析仪的应用领域主要应用在控制饮用水、工业用水、生活污水、生产废水的质量和监测江河、湖泊、海洋、地表水等方面。

（二）有机碳分析仪内部结构

总有机碳分析仪（TOC）的主要的构成部件有定量进样器、无机碳反应器、总碳氧化反应器、气液分离器、非分光红外线二氧化碳反应器和数据处理部分。所谓的定量进样器，主要的作用是通过它像仪器内部输送样品；其余的几个主要的部件都是为了相应的从进样口进入的气体或者是固体能够顺利进行反应的装置。为了能够让这几个构件之间能够顺利进行反应，维持整个仪器的稳定，总有机碳分析仪内部安装了很多电路板；所以，为了保持电路板能够正常工作，总有机碳分析仪的前门可以打开，方便整个电路的检修。

简单的可以把总有机碳分析仪的主要部件构成概括为放入样品的装置、反应的装置、再反应的装置、检测的装置和非常多的电路。该产品的外观改进设计要建立在这些结构可以稳定的发挥其功能的基础上。

（三）有机碳分析仪外观优化

总有机碳分析仪（TOC）外观的优化主要从产品整体的比例入手，辅助以配色强化其外观的表现。更加具体的来说，对于产品的外觀方面，可以从-个方盒子的切割与倒角的组合上面来进行考虑，并且注重倒角与倒角、倒角与产品主体接合处的表达。

为了让有机碳分析仪的表达比例更加协调，我们可以借鉴国外优秀的关于该产品的设计案例。比如，日本的岛津的总有机碳分析仪，从整体的造型来看，该产品采用比较方正，倒角较小的形态。屏幕与机器采取一体化设计，这样做的优点是操作更加方便，节省体力；但是这样设计的缺点是必须适当加大整体产品的尺寸，因为过小的屏幕不利于相关数据的分析整理，再加上最后使用者需要对数据进行整体统合、分析打印，所以最终还是要将数据放到工作的台式电脑上面进行分析；再比如德国的“GE”，巧妙地协调了构件的使用和电路方面的连接，使这些产品更加具有档次感，从而更好地吸引消费者的目光。另外，我们发现，该产品使用的圆角的数值受制于产品正前方开门的结构，如果圆角设计的过大，产品内部的空间就不会得到有效的利用；如果过小，产品整体就会显得有些呆板。GE产品的侧面又做了切割，增添了产品的细节。在配色方面，两家公司分别运用了比较鲜亮的红色和比较清新的蓝色，让消费者印象深刻。

经过调研市场上已有的产品后，发现由于本产品的特有结构和该产品所处的工作环境以及模具成本，确定出方形的形态最适合于该产品，所以，此次设计的重点是对该方形产品的细节进行优化，增加其变化性。由于周期性的电路整修，所以整个电路装置应当设计在前半部分，从前门打开，方便工作人员的检修；由于轴连接的要求、空间的利用和模具的限制，该产品的倒角设计不宜过大；而需要检测的样品最好从顶部入口，同时，由于不需要对大批量的样品进行检测，顶部的入口位置不需要被设计的太大。综合以上因素，散热口的位置只能设计在侧面。并且可以在侧面或者是顶面增加面的变化，如下图是对整体形态的考虑，整体形态中大的倒角位于侧面，并且增加产品顶部的倒角。对该产品的外观进行整体考虑之后，还需要对顶部的细节进行进一步的深化考虑。还需要在前半部分增加一个透明视窗，方便检测电路内部的安全信号，也进一步保障使用者的安全。

经过不同方案的比对分析（如图1、2），对总有机碳分析仪的造型进行了如下的设计（如图3）。并且基本设计出了总有机碳分析仪的爆炸图以满足安装于拆卸的需要（如图4）。

在对产品外部的造型进行大致的思考后，对该产品进行初步的色彩搭配，考虑到该产品的使用环境和使用对象，整体上采用白色，在不同零件接合处的倒角采用深灰色来强化整体造型。这种鲜明的适合使用者在工作室中舒心的进行工作。

二、有机碳分析仪的人机关系

在对总有机碳分析仪的外观进行初步改进后，还需要调研和分析用户对该产品的使用方式。我们发现，在通常的情况下，在对该产品进行使用时，使用者需要先进行取样，把取出的样品经过提纯后，放入TOC分析仪特定的构件中，进行检测，相对应的数据会通过一条类似于数据线的接线显示在与总有机碳分析仪相连接的电脑上，接着，用户通过对这些数据的分析整合判断样品是否符合相应标准。在分析这一系列的动作后，需要对照已经有的人机关系协调的尺寸，对重要的零部件进行相对位置的确定。另外，在总有机碳分析仪的连接方式上，借鉴了索尼微单相机的轴连接方式，主要目的是让其显得简洁、耐用、产品外观改变程度最小（如图5）。

借助于现有的研究资料，参考人的尺寸比例对相对的位置进行确定。比如人站立时与之接触的各方面的尺寸，人坐着时与之接触的各方面尺寸等。由于本次产品的设计是针对TOC这种小型仪器，它一般被放置于实验室里面的工作台上，又由于用户在工作时首先采用站姿取样和放置，再采用坐姿对电脑上面的各种数据进行分析，所以在借鉴人机方面的资料时，站立时的尺寸和坐着时候的尺寸应该结合起来考虑（如图6、7）。

三、有机碳分析仪的界面设计

电脑的界面设计从根本上看属于人机界面之间交互设计，人一计算机界面（Hcl）的设计近几年逐渐成熟和流行起来，综合来看，这种界面设计是为了满足人们的视觉体验和操作习惯，比如说，所要设计的界面需要表达什么命令应该如何排列这些命令，如何搭配主体的颜色。

通过查找旧有的总有机碳分析仪的产品的界面设计，发现他们的界面大都比较老旧，有一些命令明明可以放到后台运行，但是这些可以放到后台运行的命令仍旧出现在每张界面上，信息量的繁杂会降低用户工作的效率。

界面设计要把握用户心理变化，基于用户心理从引导性出发做好体验设计的视觉呈现。进一步讲，就是要做好策划和视觉统一性、引导性，最直观的是配色和整体构图。配色基本上有一些约定俗成的行业固有色系，在色系基础上精心搭配，一个好的色彩搭配也具有引导性。在结构上更细致地说要运用好视觉设计的亲密性、重复、对齐、对比四大原则，而这往往是看似简单，运用好会很难。

界面設计的完整设计流程有策略层、功能层、结构层、框架层和表现层。由于总有机碳机分析仪主体的功能与主要顺序是确定的，所以本次设计的重点是对操作界面进行优化，改进它的内容、布局和视觉设计。

除了登录界面外，界面上显示的主要有五个主要的图标，分别是测量样品、校准校验、历史数据、取样点和仪器维护。其中，测量样品命令有检测方法和测试结果，其中最重要的需要合理规划设计的界面是测试结果界面，这里主要需要显示的是TOC、IC和TC的测量值，这些数值的图标既要显眼，又需要显得比较严肃，便于用户的正确读数。第二，校准校验图标主要的目的是为了设置校准的数值，这个数值也是作为参照的标准。第三，取样点图标产生的界面主要是用于趋势分析，分析比较目标数值的趋势变化。第四，通过仪器维护产生的界面显示的内容有高级、配置、警告、消耗品和诊断，这五个图标的位置也需要整改设计（如图8、9）。

四、结语

此次总有机碳分析仪的外观设计方面的创新性主要表现在对其顶部倒角细节的设计，将顶部开合处较好地融入整个顶层，减少了对该产品完整性的破坏；另外，在安装上和美观上面，稍微改变了原产品分模线的位置，更有便于安装；最后，关于轴的连接，现有的大部分总有机碳分析仪大都采用铰链连接，本次设计借鉴了相机屏幕的连接方式，缩小产品外部的缝隙。

综合来看，本次对有机碳分析仪的外观上面有较大的优化，使之整体看起来可以大致的符合大众的审美，在基本结构不变的情况下，这种外观的改进更加有利于产品的销售，并且在人机方面和界面的交互方面也进行了改进，契合中国制造业改革发展的主题。