| 現(xiàn)代儀器儀表：看似配角的主角 |
| 信息來源： 液位變送器廠家 | 2013-09-16 點擊量： 8157 |
在現(xiàn)代科學技術(shù)和生產(chǎn)力的推動下，最初作為測量器具的儀器已發(fā)展成一門較為完整的學科，并在當今國民經(jīng)濟和科技發(fā)展中發(fā)揮著日益重要的作用。專家總結(jié)其作用稱：儀器儀表是科學研究的“先行官”，工業(yè)生產(chǎn)的“倍增器”，軍事上的“戰(zhàn)斗力”，國民活動中的“物化法官”。
在92歲高齡的王大珩院士心目中，“儀器儀表往往被看作科研和工業(yè)生產(chǎn)的‘配角’，然而它早已成為我國科技發(fā)展和提升工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的核心組成部分，作用舉足輕重。事實證明，中國科技實力與經(jīng)濟發(fā)展的‘咽喉’，部分地被卡在儀器儀表這一關(guān)上。”
現(xiàn)代儀器儀表的發(fā)展在工業(yè)的發(fā)展進程中占有至關(guān)重要的地位，我們需要關(guān)注儀器儀表的發(fā)展。
現(xiàn)代儀器儀表的分類：根據(jù)國際發(fā)展潮流和我國的現(xiàn)狀，現(xiàn)代儀器儀表按其應(yīng)用領(lǐng)域和自身技術(shù)特性大致劃分為6個大類，即工業(yè)自動化儀表與控制系統(tǒng)、科學儀器、電子與電工測量、醫(yī)療儀器、各類專用儀器，傳感器與儀器儀表元器件及材料。
我國儀器儀表業(yè)將發(fā)生新的重大轉(zhuǎn)折：隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展和自動化程度的不斷提高，我國儀器儀表行業(yè)也將發(fā)生新的變化并獲得新的發(fā)展。世界近20年來，微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、精密機械技術(shù)、高密封技術(shù)、特種加工技術(shù)、集成技術(shù)、薄膜技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、納米技術(shù)、激光技術(shù)、超導技術(shù)和生物技術(shù)等高新技術(shù)得到了迅猛發(fā)展。近10年來，由于包括納米級的精密機械研究成果、分子層次的現(xiàn)代化學研究成果、基因?qū)哟蔚纳飳W研究成果，以及高精密超性能特種功能材料研究成果和全球網(wǎng)絡(luò)技術(shù)推廣應(yīng)用成果等在內(nèi)的一大批當代最新技術(shù)成果的競相問世，使得儀器儀表領(lǐng)域發(fā)生了根本性的變革。通過分析可以看出，高科技化不但是現(xiàn)代儀器儀表的主要特征，而且是振興儀表工業(yè)的必由之路，也是新世紀儀器儀表及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主流。
伴隨現(xiàn)場總線的問世，過程測控儀表發(fā)展歷程出現(xiàn)了重大轉(zhuǎn)折和難得機遇。目前現(xiàn)場總線已成為全球自動化技術(shù)的熱點?，F(xiàn)場總線是用于現(xiàn)場智能化儀表與控制室之間的一種開放、全數(shù)字化、雙向、多站的通信系統(tǒng)。它的產(chǎn)生，既是廣大用戶的實際需求和制造廠商間技術(shù)競爭的結(jié)果，也是計算機技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域相結(jié)合的產(chǎn)物和產(chǎn)品升級，以及為實現(xiàn)進一步的高精度、高性能(特別是多參數(shù)在線實時測控與自動測控)、高穩(wěn)定、高可靠、高適應(yīng)性，多功能、低消耗等提供了巨大動力和發(fā)展空間。
應(yīng)用領(lǐng)域，特別是非傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的進一步拓展，為儀器儀表工業(yè)的持續(xù)發(fā)展注入了新活力、新動力。儀器儀表產(chǎn)品的總體發(fā)展趨勢是“六高一長”和“二十化”?？v觀歷史，剖析現(xiàn)狀，展望未來，可以提出如下結(jié)論：日后，傳統(tǒng)的儀器儀表將仍然朝著高性能、高精度、高靈敏、高穩(wěn)定、高可靠、高環(huán)保和長壽命的“六高一長”的方向發(fā)展。
國際儀器儀表發(fā)展趨勢：國際儀器儀表發(fā)展極為迅速，近10幾年來國際儀器儀表發(fā)展的主要趨勢是：數(shù)字技術(shù)的出現(xiàn)把模擬儀器的精度、分辨力與測量速度提高了幾個量級，為實現(xiàn)測試自動化打下了良好的基礎(chǔ)。計算機的引入，使儀器的功能發(fā)生了質(zhì)的變化，從個別參量的測量轉(zhuǎn)變成測量整個系統(tǒng)的特征參數(shù)，從單純的接受、顯示轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂?、分析、處理、計算與顯示輸出，從用單個儀器進行測量轉(zhuǎn)變成用測量系統(tǒng)進行測量。計算機技術(shù)在儀器儀表中的進一步滲透，使電子儀器在傳統(tǒng)的時域與頻域之外，又出現(xiàn)了數(shù)據(jù)域測試。
90年代，儀器儀表與測量科學技術(shù)突破性進展是儀器儀表智能化程度的提高；DSP芯片的大量問世，使儀器儀表數(shù)字信號處理功能大大加強；微型機的發(fā)展，使儀器儀表具有更強的數(shù)據(jù)處理能力和圖象處理功能；現(xiàn)場總線技術(shù)是90年代迅速發(fā)展起來的一種用于各種現(xiàn)場自動化設(shè)備與其控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，Internet和Internet技術(shù)也將進入控制領(lǐng)域?，F(xiàn)代儀器儀表產(chǎn)品將向著計算機化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、多功能化的方向發(fā)展，跨學科的綜合設(shè)計、高精尖的制造技術(shù)使它能更高速、更靈敏、更可靠、更簡捷地獲取被分析、檢測、控制對象的全方位信息。
未來10年，而更高程度的智能化應(yīng)包括理解、推理、判斷與分析等一系列功能，是數(shù)值、邏輯與知識的結(jié)合分析結(jié)果，智能化的標志是知識的表達與應(yīng)用。利用物理學的新效應(yīng)和高新技術(shù)及其成就開發(fā)新型高靈敏度、高穩(wěn)定性、強抗干擾能力傳感器技術(shù)和測試儀器儀表。如：利用高溫超導量子干涉儀(SGUID)開發(fā)計量測試儀器、物理學測試儀器、地理和地質(zhì)學儀器、化學分析儀器、醫(yī)療儀器、無損材料檢測儀器等。利用橢偏技術(shù)來檢測光纖、光學玻璃等，它與近場光學相結(jié)合，不僅可以測量表面精細結(jié)構(gòu)，同時根據(jù)近場光學反射偏振信息可以分辨出被測物體的材料，這是目前實驗研究新探索。將可調(diào)諧穩(wěn)頻激光光譜儀技術(shù)用于高精密的幾何量與機械量和多種無形態(tài)的量的測量，開發(fā)以新一代微型光纖傳導激光干涉儀，它的測量范圍可以從納米到幾米或更大的范圍，分辨率可達10mm。
現(xiàn)代儀器儀表發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)：
?、賯鞲屑夹g(shù):傳感技術(shù)不僅是儀器儀表實現(xiàn)檢測的基礎(chǔ)，它也是儀器儀表實現(xiàn)控制的基礎(chǔ)。
②系統(tǒng)集成技術(shù):系統(tǒng)集成技術(shù)直接影響儀器儀表和測量控制科學技術(shù)的應(yīng)用廣度和水平，特別是對大工程、大系統(tǒng)、大型裝置的自動化程度和效益有決定性影響。
?、壑悄芸刂萍夹g(shù):智能控制技術(shù)是人類以接近最佳方式，通過測控系統(tǒng)以接近最佳方式監(jiān)控智能化工具、裝備、系統(tǒng)達到既定目標的技術(shù)，是直接涉及測控系統(tǒng)的效益發(fā)揮的技術(shù)，是從信息技術(shù)向知識經(jīng)濟技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。智能控制技術(shù)可以說是測控系統(tǒng)中最重要和最關(guān)鍵的軟件資源。
?、苋藱C界面技術(shù):人機界面技術(shù)主要為方便儀器儀表操作人員或配有儀器儀表的主設(shè)備、主系統(tǒng)的操作員操作儀器儀表或主設(shè)備、主系統(tǒng)服務(wù)。
?、菘煽啃约夹g(shù):隨著儀器儀表和測控系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的日益擴大，可靠性技術(shù)特別是在一些軍事、航空航天、電力、核工業(yè)設(shè)施，大型工程和工業(yè)生產(chǎn)中起到提高戰(zhàn)斗力和維護正常工作的重要作用。
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