浅谈仪器仪表测控技术及发展

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  摘 要:随着电子信息技术的发展,各种实用控制技术已全面渗透到现代工业、农业、服务业的各个领域,越来越多的控制技术在走融合的道路,测控设备的发展也是越来越快,技术更新日新月异。电子和信息产业的高度繁荣和快速发展,已成为当今中国国民经济的第一支柱产业。根据目前测控技术发展趋势,培养具有测控产品生产过程管理、质量检测、工业测控设备维护、营销和具备智能化测控产品的初步设计能力的高素质技能型人才,已成为高等职业技术院校测控专业面对的新课题和新要求。测控技术毕业应具备精密仪器设计与制造以及测量与控制方面知识与应用能力,能在国民经济部门从事测量与控制领域内有关技术,仪器与系统的设计制造,科技开发,应用研究运行管理。
  关键词:电信 仪器 仪表 测控
  一、引言
  仪器仪表作为对信息进行采集、测量、处理和控制的重要手段和设备,已成为推动科学技术和国民经济高速发展的关键技术之一。王大珩院士指出:“在当今以信息技术带动工业化发展的时代,仪器仪表与测试技术是信息科学技术重要的组成部分”。仪器仪表是工业生产的“倍增器”,科学研究的“先行官”,军事上的“战斗力”,国民活动中的“物化法官”。发达国家已把发展现代仪器仪表科技列为一项重要的战略措施,而作为发展中国家的我们必须充分利用我国经济高速发展和巨大的市场优势,结合测控技术的深化研究,大力推进新技术、新工艺在仪器仪表中的应用研究,掌握各类仪器仪表的设计、生产工艺等关键技术,满足国民经济、人民健康和国防安全在生产、科研、应用各个方面对测量控制与仪器仪表的需求,使我国的测量控制与仪器仪表产业得以快速地发展。
  测控技术是现代工业技术中的重要支柱, 是解放和发展生产力、增强产品市场竞争力的可靠保证。在现代科技领域中,特别是在尖端技术领域中, 重大成果的取得都与测控技术是分不开的。可以说如果没有现代测控技术,支撑现代文明的科学技术就不可能得到发展。 目前,国内测控行业的整体水平和国外有着很大差距。我国仪器仪表行业产品绝大多数是属于中低档水平,随着国际上智能化、数字化、微型化的产品逐渐成为主流,这种差距还继续加大。要提升國内制造业的整体水平, 必须提高测控行业的整体水平。国内测控行业和国外的差距主要表现在两个层面上: 一是在先进技术的研发上,另一个是成熟技术的应用和推广上。要提高国内测控的行业整体水平,可以从这两个方面入手。
  二、仪器仪表发展趋势
  测量控制与仪器仪表正向着计算机化、网络化、智能化、多功能化的方向发展,跨学科的综合设计、高精尖的制造技术使它能更高速、更灵敏、更可靠、更简捷地获取被分析、检测、控制的全方位信息。利用物理学的新效应和高新技术开发新型高灵敏度、高稳定性、强抗干扰能力的测量控制技术和仪器仪表层出不穷。目前大部分国产仪器仪表产品处于国际上九十年代初、中期的水平。在产品的可靠性、功能、智能化程度、产品技术更新周期、面向对象的专用解决方案等方面都存在较大差距。我国对仪器仪表的需求量的二分之一是由进口产品满足的,大型高精度的仪器仪表几乎全部依赖进口。因此,大力提升我国测量控制与仪器仪表的研制、开发、制造能力,对真正提高我国国民经济的整体素质,以信息化带动工业化,最终实现我国经济、社会和科技跨越式发展,维护国家和社会安全是十分迫切和必要的。
  从技术角度来看,开放化测控技术是现代测控技术发展的一个趋势; 从市场角度来看,开放化测控技术也将成为市场应用的主流。在国内产业结构迅速转变的情况下,推进开放性测控技术的应用和普及有着十分重要的意义。 测控技术的开放化和标准化趋势给了国内测控行业一个非常好的发展机会,因为国内厂商可以直接接触到开放标准下的先进测控技术,并融入到这种技术标准之中,而不必要再重新去开发新的技术。
  随着各种产业的迅速发展,现代测控技术也获得了迅速的发展。纵观其发展史,走向开放化、标准化就是一个最为明显的趋势。从对测控技术发展历史的回顾中也可以清晰的看到这一点。自动化仪表和控制系统作为整个装备的神经中枢、运行中心和安全屏障, 已经成为重大装备的重要组成部分,对我国装备工业的振兴和发展具有重要意义。经过“ 九五”、“ 十五”期间国家的支持和发展, 我国仪器仪表工业己形成门类比较齐全、布局较为合理, 并有一定技术基础和生产规模的工业体系。产生了浙大中控、和利时等一批国内知名企业和著名品牌, 树立了国产自动化仪表与系统的良好形象, 国产控制系统的产业规模和竞争力得到极大的提升, 市场占有率迅速扩大, 在某些行业己具备与跨国公司竞争的能力。我国自行研制开发的智能化执行机构、变送器、流量计已经投入市场, 同时拥有自主知识产权的DCS 从20 世纪末的10% 左右的市场占有率上升到1/3 以上。但同时, 国产仪器仪表产品在可靠性和工程应用能力等方面与国外产品尚有一定差距, 产品精密度、数字化、智能化、集成化、自动化程度较低, 一般常规品种居多, 高档智能型产品较少, 前沿技术和标准化技术的研究还很不足。基于此, 本研究主要探讨自动化仪表与控制系统的现状与发展趋势。
  三、仪器仪表中温度计的应用
  测量体温的方法有很多,水银、热电偶、热敏电阻、晶体管的PN结、液 晶、石英晶体均可作为测温元件来制造体温计。这些测温技术均属接触式测 温,容易产生交叉感染,并且当测温元件接触被测部位时,将影响其温度场 的分布,对精度造成影响,而且响应时间也较长。若采用非接触式测温的方 法,则可以较好地解决这些缺点。红外测温背景:随着工农业、国防事业、医学的发展 ,对温度测量越来越迫切。在某些 场合 ,温度测量逐步上升为主要矛盾 ,引起了各方面的普遍重视。目前,红外测温技术在已有着广泛的应用,其测量范围可从常温到达上 千摄氏度。国内外非接触红外测温技术的发展极为迅速,各国均研制出了具 有有较高水平的用于各类场合的红外辐射式计。
  四、结语
  我国仪器仪表行业总体的技术水平与国际水平相差l0~15 年, 少数产品接近或达到了国际水平。近年来。我国国民经济持续高速增长, 仪器仪表产品需求旺盛, 行业发展迅速。但在高技术、高附加值的产品方面和国外相比还有较大差距, 其主要体现在流程工业用仪器仪表和自动化系统方面。因此,需要不断努力,深入研究,发展仪器仪表产业。
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