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儀器儀表簡要介紹

目錄·儀器功能·作用·儀器儀表應用領域·實驗室噴霧干燥機,未來總體趨勢·發展主流 用于檢查、測量、控制、分析、計算和顯示被測對象的物理量、化學量、生物量、電參數、幾何量及其運動狀況的器具或裝置。
  儀器儀表(英文:instrumentation)儀器儀表是用以檢出、測量、觀察、計算各種物理量、物質成分、物性參數等的器具或設備。真空檢漏儀、壓力表、測長儀、顯微鏡、乘法器等均屬于儀器儀表。廣義來說,儀器儀表也可具有自動控制、報警、信號傳遞和數據處理等功能,例如用于工業生產過程自動控制中的氣動調節儀表,和電動調節儀表,以及集散型儀表控制系統也皆屬于儀器儀表。
儀器功能
  儀器儀表能改善、擴展或補充人的官能。人們用感覺器官去視、聽、嘗、摸外部事物,而顯微鏡、望遠鏡、聲級計、酸度計、高溫計等儀器儀表,可以改善和擴展人的這些官能;另外,有些儀器儀表如磁強計、射線計數計等可感受和測量到人的感覺器官所不能感受到的物理量;還有些儀器儀表可以超過人的能力去記錄、計算和計數,如高速照相機、計算機等。
作用
  科學技術是第一生產力,儀器是科學技術發展的重要“工具”。著名科學家王大珩先生指出,“機器是改造世界的工具,儀器是認識世界的工具”。儀器是工業生產的“倍增器”,是科學研究的“先行官”,是軍事上的“戰斗力”,是現代社會活動的“物化法官”。不言而喻,儀器在當今時代推動科學技術和國民經濟的發展具有非常重要的地位。
  1.儀器是科學技術發展的重要前提和根本保障。人類發展史上任何一次大的飛躍都是基于工具的巨大創新和根本變革驅動的,作為“工具”的科學儀器的發展和創新往往是催生科技創新的重要要素。
  2.儀器是經濟發展和國防安全的重要保障。儀器是保障經濟發展、國家安全不可或缺的重要基礎條件。首先,著名科學家錢學森先生指出:“新技術革命的關鍵技術是信息技術。信息技術由測量技術、計算機技術、通訊技術三部分組成。測量技術則是關鍵和基礎”。
  3.儀器是推進和諧社會建設的重要力量。目前,全球的資源枯竭、環境污染等問題成為社會健康發展的瓶頸;食品安全問題、公共突發事件、疾病診斷、易燃易爆化學危險品等給人民的生活帶來了嚴重影響,這些重大問題的解決都離不開先進的檢測技術和手段。
儀器儀表應用領域
  儀器儀表應用領域廣泛,覆蓋了工業、農業、交通、科技、環保、國防、文教衛生、人民生活等各方面,在國民經濟建設各行各業的運行過程中承擔著把關者和指導者的任務。由于其地位特殊、作用大,對國民經濟有巨大倍增和拉動作用,有著良好的市場需求和巨大的發展潛力。
  儀器儀表行業市場需求對象及覆蓋范圍 具體的需求對象可以從以下幾個方面進行表述:
  1.在人類社會進入知識經濟時代、信息技術高速發展的背景下,儀器儀表及其測量控制技術得到日益廣泛應用,給儀器儀表行業的快速發展提供了良好契機。儀器儀表是信息產業的源頭和組成部分,是信息技術的重要基礎。錢學森院士對新技術革命有如下論述:“新技術革命的關鍵技術是信息技術,信息技術是測量技術、計算機技術、通訊技術三部分組成,測量技術則是關鍵和基礎。”國際上也將信息技術生產行業定性為計算機、通訊、儀器儀表三個行業。
  2.儀器儀表廣泛應用于裝備、改造傳統產業的工藝流程的測量和控制,是現代化大型重點成套裝備的重要組成部分,是信息化帶動工業化的重要紐帶。據有關資料顯示,隨著裝備水平的提高,儀器儀表在工程設備總投資中的比重已達到18%左右;現代化的寶鋼技術裝備投資中,有1/3的經費用于購置儀器和自控系統。
  3.高水平科學研究和高新技術產業的發展迅速提高了對儀器儀表的需求,儀器儀表在實施科教興國、知識創新和技術創新的過程中,正發揮十分重要的作用。各項高水平的科學實驗是不能離開科學儀器的,現代科學的進步也越來越依靠尖端儀器的發展。現代生物、醫學、生態環境保護、新材料(納米材料等)、現代農業的發展等,同樣是建立在尖端精密儀器科技的發展基礎上。
  4.儀器儀表已成為現代國防建設技術裝備的重要組成部分,中國航天工業的固定資產1/3是儀器儀表和計算機;運載火箭的儀器開支占全部研制經費的1/2左右;導彈的高精度制導、控制,航天精緯測量和紅外成像、專用高溫實驗設備等都是國防裝備中的重點產品。
  5.儀器儀表在探索人類社會可持續發展、抵御自然災害、依法治國并實施有關法律(質量、商檢、計量、環保等)的過程中作為重要實施手段和保障工業被普遍采用。
未來總體趨勢
  入21世紀以來,網絡、在線、智能等高科技化已成為現代儀器最主要的特征和發展趨勢。
  高新技術研究成果的廣泛采用,跨學科的綜合設計、高精尖的制造技術等,使儀器儀表領域發生了根本性的變革。現代儀器儀表作為典型的高科技產品,完全突破了傳統的光、機、電構架,向著計算機化、網絡化、智能化、多功能化的方向迅速發展,向著更高速、更靈敏、更可靠、更簡捷地獲取被分析、檢測、控制對象全方位信息的方向邁進。
  隨著微機技術、網絡通信技術的不斷拓展,新世紀的測試儀器將是一個開放的系統概念。科學測試儀器正由單臺智能化逐步走向通用模件化,并實現即插即用,靈活方便地組成針對不同對象的自動測試系統;難于實現網絡化的大型科學儀器,向更高的測量精度、高可靠性和環境適應性方向發展,其使用的自動化水平不斷提高,并普遍具有自補償、自診斷、自故障處理等功能。近年來,納米級的精密機械、分子層次的現代化學、基因層次的生物學,以及高精密超性能特種功能材料研究成果等當代最新技術成果的問世,使儀器儀表不斷向更深領域發展。
  縱觀儀器儀表的發展歷程,可以得出未來儀器儀表的總體發展趨勢是“六高一長二十化”,即傳統的儀器儀表朝著高性能、高精度、高靈敏、高穩定、高可靠、高環保和長壽命的方向發展;而新型的儀器儀表與元器件將朝著小型化(微型化) 、集成化、成套化、電子化、數字化、多功能化、智能化、網絡化、計算機化、綜合自動化、光機電一體化;服務上的專門化、簡捷化、家庭化、個人化、無維護化以及組裝生產自動化、無塵(或超凈)化、專業化、規模化的方向發展。
發展主流
  隨著科學技術的飛速發展和自動化程度的不斷提高,中國儀器儀表行業也將發生新的變化并獲得新的發展。儀器儀表產品的高科技化,必將成為日后儀器儀表科技與產業的發展主流。
  世界近20年來,微電子技術、計算機技術、精密機械技術、高密封技術、特種加工技術、集成技術、薄膜技術、網絡技術、納米技術、激光技術、超導技術和生物技術等高新技術得到了迅猛發展。
  這一背景和形勢,不斷地向儀器儀表提出了更高、更新、更多的要求,如要求速度更快、靈敏度更高、穩定性更好、樣品量更少、檢測微損甚至無損、遙感遙測更遠距、使用更方便、成本更低廉、無污染等,同時也為儀器儀表科技與產業的發展提供了強大的推動力,并成了儀器儀表進一步發展的物質、知識和技術基礎。
  尤其需要指出:近10年來,由于包括納米級的精密機械研究成果、分子層次的現代化學研究成果、基因層次的生物學研究成果,以及高精密超性能特種功能材料研究成果和全球網絡技術推廣應用成果等在內的一大批當代最新技術成果的競相問世,使得儀器儀表領域發生了根本性的變革。通過分析可以看出,高科技化不但是現代儀器儀表的主要特征,而且是振興儀表工業的必由之路,也是新世紀儀器儀表及其產業的發展主流。




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