儀器儀表發(fā)表時(shí)間:2020-07-23 17:11作者:購(gòu)儀器儀表網(wǎng) 儀器儀表(英文:instrumentation) 儀器儀表是用以檢出、測(cè)量、觀察、計(jì)算各種物理量、物質(zhì)成分、物性參數(shù)等的器具或設(shè)備。真空檢漏儀、壓力表、測(cè)長(zhǎng)儀、顯微鏡、乘法器等均屬于儀器儀表。 廣義來(lái)說(shuō),儀器儀表也可具有自動(dòng)控制、報(bào)警、信號(hào)傳遞和數(shù)據(jù)處理等功能,例如用于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制中的氣動(dòng)調(diào)節(jié)儀表,和電動(dòng)調(diào)節(jié)儀表,以及集散型儀表控制系統(tǒng)也皆屬于儀器儀表。 儀器儀表能改善、擴(kuò)展或補(bǔ)充人的官能。人們用感覺(jué)器官去視、聽(tīng)、嘗、摸外部事物,而顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、聲級(jí)計(jì)、酸度計(jì)、高溫計(jì)、真空離心濃縮儀等儀器儀表,可以改善和擴(kuò)展人的這些官能;另外,有些儀器儀表如磁強(qiáng)計(jì)、射線計(jì)數(shù)計(jì)等可感受和測(cè)量到人的感覺(jué)器官所不能感受到的物理量,還有些儀器儀表可以超過(guò)人的能力去記錄、計(jì)算和計(jì)數(shù),如高速照相機(jī)、計(jì)算機(jī)等。 儀器是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要“工具”。**科學(xué)家王大珩先生指出,“機(jī)器是改造世界的工具,儀器是認(rèn)識(shí)世界的工具”。儀器是工業(yè)生產(chǎn)的“倍增器”,是科學(xué)研究的“先行官”,是軍事上的“戰(zhàn)斗力”,是現(xiàn)代社會(huì)活動(dòng)的“物化法官”。不言而喻,儀器在當(dāng)今時(shí)代推動(dòng)科學(xué)技術(shù)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有非常重要的地位。
分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)儀器儀表是多種科學(xué)技術(shù)的綜合產(chǎn)物,品種繁多,使用廣泛,而且不斷更新,有多種分類(lèi)方法。按使用目的和用途來(lái)分,主要有量具量?jī)x、汽車(chē)儀表、拖拉機(jī)儀表、船用儀表、航空儀表、導(dǎo)航儀器、駕駛儀器、無(wú)線電測(cè)試儀器、載波微波測(cè)試儀器、地質(zhì)勘探測(cè)試儀器、建材測(cè)試儀器、地震測(cè)試儀器、大地測(cè)繪儀器、水文儀器、計(jì)時(shí)儀器、農(nóng)業(yè)測(cè)試儀器、商業(yè)測(cè)試儀器、教學(xué)儀器、醫(yī)療儀器、環(huán)保儀器等。 產(chǎn)品儀表屬于機(jī)械工業(yè)產(chǎn)品的儀器儀表有工業(yè)自動(dòng)化儀表、電工儀器儀表、光學(xué)儀器,分析儀器、實(shí)驗(yàn)室儀器與裝置、材料試驗(yàn)機(jī)、氣象晦洋儀器、電影機(jī)械、照相機(jī)械、復(fù)印縮微機(jī)械、儀器儀表元器件、儀器儀表材料、儀器儀表工藝裝備等十三類(lèi)。它們通用性較強(qiáng),批量較大,或?yàn)閮x器儀表工業(yè)所必需的基礎(chǔ)。 特征分類(lèi)各類(lèi)儀器儀表按不同特征,例如功能、檢測(cè)控制對(duì)象、結(jié)構(gòu)、原理等還可再分為若干的小類(lèi)或子類(lèi)。如工業(yè) 自動(dòng)化儀表按功能可分為檢測(cè)儀表、回路顯示儀表、調(diào)節(jié)儀表和執(zhí)行器等;其中檢測(cè)儀表按被測(cè)物理量又分為溫度測(cè)量?jī)x表、壓力測(cè)量?jī)x表、流量測(cè)量?jī)x表、物位測(cè)量?jī)x表和機(jī)械量測(cè)量?jī)x表等;溫度測(cè)量?jī)x表按測(cè)量方式又分為接觸式測(cè)溫儀表和非接觸式測(cè)溫儀表;接觸式測(cè)溫儀表又可分為熱電式、膨脹式、電阻式等。 其它分類(lèi)其他各類(lèi)儀器儀表的分類(lèi)法大體類(lèi)似,主要與發(fā)展過(guò)程、使用習(xí)慣和有關(guān)產(chǎn)品的分類(lèi)有關(guān)。儀器儀表在分類(lèi)方面尚無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),儀器儀表的命名也存在類(lèi)似情況。 在現(xiàn)實(shí)實(shí)際工作中,我們經(jīng)常將儀器儀表分為兩個(gè)大類(lèi):自動(dòng)化儀表和便攜式儀器儀表,自動(dòng)化儀表指需要固定安裝在現(xiàn)場(chǎng)的儀表,也稱(chēng)現(xiàn)場(chǎng)安裝儀器儀表或者表盤(pán)安裝儀器儀表,這類(lèi)儀表需要和其他設(shè)備配套使用,以完成某一項(xiàng)或幾項(xiàng)功能;便攜式儀器儀表是指單獨(dú)使用,有時(shí)也叫檢測(cè)儀器儀表,一般分臺(tái)式和手持兩種。 儀器儀表還有一種分類(lèi),叫一次儀表和二次儀表,一次儀表指?jìng)鞲衅鬟@類(lèi)直接感觸被測(cè)信號(hào)的部分,二次儀表指放大、顯示、傳遞信號(hào)部分。 特點(diǎn)軟件化隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,微處理器的速度越來(lái)越快,價(jià)格越來(lái)越低,已被廣泛應(yīng)用于儀器儀表中,使得一些實(shí)時(shí)性要求很高,原本由硬件完成的功能,可以通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。甚至許多原來(lái)用硬件電路難以解訣或根本無(wú)法解決的問(wèn)題,也可以采用軟件技術(shù)很好地加以解決。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展和高速數(shù)字信號(hào)處理器的廣泛采用,極大地增強(qiáng)了儀器的信號(hào)處理能力。數(shù)字濾波、FFT、相關(guān)、卷積等是信號(hào)處理的常用方法,其共同特點(diǎn)是,算法的主要運(yùn)算都是由迭代式的乘和加組成,這些運(yùn)算如果在通用微機(jī)上用軟件完成,運(yùn)算時(shí)間較長(zhǎng),而數(shù)字信號(hào)處理器通過(guò)硬件完成上述乘、加運(yùn)算,大大提高了儀器性能,推動(dòng)了數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在儀器儀表領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。 集成化大規(guī)模集成電路LSI技術(shù)發(fā)展到今天,集成電路的密度越來(lái)越高,體積越來(lái)越小,內(nèi)部結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜,功能也越來(lái)越強(qiáng)大,從而大大提高了每個(gè)模塊進(jìn)而整個(gè)儀器系統(tǒng)的集成度。模塊化功能硬件是現(xiàn)代儀器儀表的一個(gè)強(qiáng)有力的支持,它使得儀器更加靈活,儀器的硬件組成更加簡(jiǎn)潔,比如在需要增加某種測(cè)試功能時(shí),只需增加少量的模塊化功能硬件,再調(diào)用相應(yīng)的軟件來(lái)使用此硬件即可。 參數(shù)整定隨著各種現(xiàn)場(chǎng)可編程器件和在線編程技術(shù)的發(fā)展,儀器儀表的參數(shù)甚至結(jié)構(gòu)不必在設(shè)計(jì)時(shí)就確定,而是可以在儀器使用的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)置入和動(dòng)態(tài)修改。 通用化現(xiàn)代儀器儀表強(qiáng)調(diào)軟件的作用,選配一個(gè)或幾個(gè)帶共性的基本儀器硬件來(lái)組成一個(gè)通用硬件平臺(tái),通過(guò)調(diào)用不同的軟件來(lái)擴(kuò)展或組成各種功能的儀器或系統(tǒng)。一臺(tái)儀器大致可分解為三個(gè)部分:1)數(shù)據(jù)的采集;2)數(shù)據(jù)的分析與處理;3)存儲(chǔ)、顯示或輸出。傳統(tǒng)的儀器是由廠家將上述三類(lèi)功能部件根據(jù)儀器功能按固定的方式組建,一般一種儀器只有一種或數(shù)種功能。而現(xiàn)代儀器則是將具有上述一種或多種功能的通用硬件模塊組合起來(lái),通過(guò)編制不同的軟件來(lái)構(gòu)成任何一種儀器。 性能 衡量?jī)x器儀表性能的主要技術(shù)指標(biāo)有精確度、靈敏度、響應(yīng)時(shí)間等。精確度表示儀表測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量真值的一致程度。儀器儀表的精確度常用精確度等級(jí)來(lái)表示,例如0.1級(jí)、0.2級(jí)、0.5級(jí)、1.0級(jí)、1.5級(jí)等。0.1級(jí)表儀表總的誤差不超過(guò)±1.0%范圍。精確度等級(jí)數(shù)小,說(shuō)明儀表的系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差都小,也就是這種儀表精密。靈敏度表示當(dāng)被測(cè)的量有一個(gè)很小的增量時(shí)與此增量引起儀表示值增量之比,它反映儀表能夠測(cè)量的最小被測(cè)量。響應(yīng)時(shí)間是指儀表輸入一個(gè)階躍量時(shí),其輸出由初始值**次到達(dá)最終穩(wěn)定值的時(shí)間間隔,一般規(guī)定以到達(dá)穩(wěn)定值的95%時(shí)的時(shí)間為準(zhǔn)。此外,還有重復(fù)性、線性度、滯環(huán)、死區(qū)、漂移等性能技術(shù)指標(biāo)。 市場(chǎng)分析中、低檔電工儀器儀表產(chǎn)品國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到95%,高檔產(chǎn)品的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率和中低檔產(chǎn)品的國(guó)外市場(chǎng)占有率在現(xiàn)有基礎(chǔ)上有大幅度提高。中國(guó)儀表產(chǎn)業(yè)在2010年的市場(chǎng)發(fā)展將有望提高。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整目標(biāo)。其中工業(yè)自動(dòng)化儀表,重點(diǎn)發(fā)展基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的主控系統(tǒng)裝置及智能化儀表、特種和專(zhuān)用的自動(dòng)化儀表。產(chǎn)品技術(shù)水平達(dá)到20世紀(jì)90年代后期國(guó)外先進(jìn)水平,2005年銷(xiāo)售額占到國(guó)產(chǎn)儀表銷(xiāo)售額的30%。面向市場(chǎng),全面擴(kuò)大服務(wù)領(lǐng)域,推進(jìn)儀表系統(tǒng)的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化,完成自動(dòng)化儀表從模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)的轉(zhuǎn)變,“十五”末數(shù)字儀表的品種數(shù)達(dá)到60%以上。 應(yīng)用領(lǐng)域儀器儀表應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,覆蓋了工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、科技、環(huán)保、國(guó)防、文教衛(wèi)生、人民生活等各方面,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)各行各業(yè)的運(yùn)行過(guò)程中承擔(dān)著把關(guān)者和指導(dǎo)者的任務(wù)。由于其地位特殊、作用大,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有巨大倍增和拉動(dòng)作用,有著良好的市場(chǎng)需求和巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/div> (一)儀器儀表行業(yè)市場(chǎng)需求對(duì)象及覆蓋范圍 具體的需求對(duì)象可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行表述:
未來(lái)發(fā)展我國(guó)儀器儀表產(chǎn)業(yè)未來(lái)十年,應(yīng)牢牢抓住發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇期,面向傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造提升和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求,針對(duì)制造過(guò)程中的感知、分析、決策、控制和執(zhí)行等環(huán)節(jié),融合集成先進(jìn)制造、信息和智能等技術(shù),實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的自動(dòng)化、智能化、精益化和綠色化,朝向以下幾個(gè)重點(diǎn)發(fā)展方向不斷向前發(fā)展: 重點(diǎn)發(fā)展: 1、高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備: 加快實(shí)施《高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備》科技重大專(zhuān)項(xiàng),加強(qiáng)專(zhuān)項(xiàng)研究成果的示范應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。重點(diǎn)發(fā)展高速、精密、復(fù)合數(shù)控金切機(jī)床、重型數(shù)控金切機(jī)床、數(shù)控特種加工機(jī)床、大型數(shù)控成形沖壓設(shè)備;重型鍛壓設(shè)備、清潔高效鑄造設(shè)備、新型焊接設(shè)備、大型清潔熱處理與表面處理設(shè)備、非金屬成型設(shè)備、新材料制備裝備、高檔數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床功能部件、數(shù)字化工具系統(tǒng)及量?jī)x。 2、智能控制系統(tǒng): 重點(diǎn)發(fā)展綜合性分散型控制系統(tǒng)DCS,具有與現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換功能的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)FCS,邏輯控制、運(yùn)動(dòng)控制、模擬控制等功能有機(jī)集成的可編程控制系統(tǒng)PLC,先進(jìn)高效發(fā)動(dòng)機(jī)及其智能控制系統(tǒng),新能源、新材料、節(jié)能環(huán)保等新興產(chǎn)業(yè)所需要的專(zhuān)用控制系統(tǒng)。 3、自動(dòng)化成套生產(chǎn)線: 重點(diǎn)發(fā)展百萬(wàn)噸級(jí)及以上大型乙烯、大型PTA自動(dòng)化生產(chǎn)線的系統(tǒng)集成,大型煤化工自動(dòng)化關(guān)鍵裝備;大型液化天然氣生產(chǎn)儲(chǔ)能自動(dòng)化關(guān)鍵裝備、大型天然氣長(zhǎng)距離輸送系統(tǒng);高效棉紡、短流程染整自動(dòng)化生產(chǎn)線;大型煤炭井下自動(dòng)化綜合采掘成套設(shè)備及大型露天礦自動(dòng)化成套設(shè)備。 4、精密和智能儀器儀表與試驗(yàn)設(shè)備: 重點(diǎn)發(fā)展高精度、高穩(wěn)定性、智能化壓力、流量、物位、成份儀表與高可靠執(zhí)行器,智能電網(wǎng)先進(jìn)量測(cè)儀器儀表AMI,材料分析精密測(cè)試儀器與力學(xué)性能測(cè)試設(shè)備,新型無(wú)損檢測(cè)及環(huán)境、多用熱值測(cè)定儀、安全檢測(cè)儀器,國(guó)防特種測(cè)試儀器等各類(lèi)試驗(yàn)設(shè)備。 5、關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件、元器件及通用部件: 重點(diǎn)發(fā)展高可靠性力敏、磁敏等傳感器,新型復(fù)合、光纖、MEMS、生物傳感器,儀表專(zhuān)用芯片,色譜、光譜、多用熱值測(cè)定儀、質(zhì)譜檢測(cè)器件;高參數(shù)、高精密和高可靠性軸承、液壓/氣動(dòng)/密封元件、齒輪傳動(dòng)裝置及大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具;電力電子器件及變頻調(diào)速裝置。 6、智能專(zhuān)用裝備: 重點(diǎn)發(fā)展機(jī)器人產(chǎn)業(yè);礦山用智能自卸電鏟、智能化全斷面掘進(jìn)機(jī)、快速集成柔性施工裝備為代表的智能化大型施工機(jī)械;數(shù)字化、智能化、高速多功能印刷機(jī)械;大型先進(jìn)高效智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械。 聲明:此篇為蘇州閩泰瑞澤電子科技有限公司原創(chuàng)文章,轉(zhuǎn)載請(qǐng)標(biāo)明出處鏈接:http://www.px75.cn/h-nd-10.html
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