我国仪器仪表行业60年发展历程综述.
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测控技术与仪器的发展及特点分析一、测控技术的发展历程随着科学技术的不断进步,测量和控制技术在各个领域中发挥着越来越重要的作用,成为推动社会进步和经济发展的重要力量。
测控技术是指利用各种仪器和设备进行数据采集、信号处理、控制和监测的技术手段。
它在工业生产、环境监测、航空航天、军事应用等领域中起着至关重要的作用。
在测控技术的发展历程中,可以分为以下几个阶段:1. 传统测控技术时期:在早期,测控技术主要依靠手工操作和简单的机械仪器进行数据采集和控制。
人们通过手工编制数据表格、绘制曲线图表等方式进行数据处理和分析。
这个时期的测控技术主要应用于工业生产领域,主要用于产品质量控制和生产过程监测。
2. 电子测控技术时期:20世纪初,随着电子技术的发展,出现了各种电子仪器和设备,如示波器、频率计、数字万用表等。
这些设备的出现使得数据采集和处理更加方便和准确,提高了测控技术的精度和效率。
电子测控技术开始逐渐应用于航空航天、军事和科研领域,推动了这些领域的快速发展。
3. 计算机测控技术时期:20世纪60年代,计算机技术的发展使得测控技术迈上了一个新的台阶。
计算机以其强大的数据处理和控制能力,使得测控技术的应用范围得到了大幅度扩展,同时也提高了测控系统的智能化和自动化水平。
计算机测控技术的出现为工业控制、环境监测、医疗诊断等领域带来了革命性的变化。
4. 智能化测控技术时期:近年来,随着人工智能、大数据和云计算等新技术的兴起,测控技术正朝着智能化、网络化和集成化方向发展。
通过引入先进的传感器、智能控制算法和互联网技术,实现了测控系统的智能化和自适应控制,为各行各业的发展注入了新的动力。
二、测控仪器的发展变化测控仪器是测控技术的核心载体,是实现测控功能的重要工具。
随着测控技术的不断发展,测控仪器也经历了从传统仪器到现代智能化仪器的演变。
1. 传统测控仪器时期:在早期,测控仪器主要是一些简单的机械测量仪器,如卡尺、千分尺、游标卡尺等。
在时光中焕发勃勃生机新中国成立70年计量事业发展历程及成就■本PJid 者施京京计量亘古至今、不断演进,它承载着 人类的文明、顺应着时代的潮流,既是保 证国民经济正常运行和公平贸易的重要基 础,也是国家核心竞争力的重要标志。
新 中国成立70年来,我国计量事业发生了 翻天覆地的变化,各地区、各部门、各行业 认真贯彻落实党中央、国务院决策部署, 不断夯实计量科技基础,完善量值传递溯 源体系,提升计量服务保障能力,加强计 量监督管理,共同推进计量事业改革创新 融合发展,各项工作取得了显著成效。
古 老的度量衡在新时期焕发出现代计量的 勃勃生机。
计量基标准跨越式发展新中国建立伊始,由于我国近现代计 量事业几乎是一片空白,因此炮弹和炮膛尺寸不匹配、工业零件互换性差、热处理 质量不达标等问题在国防、工业建设的浪 潮中日益凸显。
1953年,中央第一机械工 业部筹建主要瞄准工业产品互换和材料质 量计量工作的“中央计量检定所”(一机 部工具科学研究院前身)。
1955年,第一 届全国人大第二次常务委员会议批准国务 院直属机构国家计量局,统一管理全国 计量工作。
1958年1月,国务院批准一机 部工具科学研究院计量部分并人国家计 量局;同年3月,全国人大常务委员会批 准将国家计量局从国务院直接领导转为由 原国家科委领导,以加强计量科学研究和 计量基础设施的建设力度。
“仪器、计量和国家标准”作为13项重点任务之一,纳 人我国第一个中长期科技规划《1956_1967年科学技术发展远景规划》(“十二 年规划”)中。
自此,计量工作在国家的高B !《中国质最监管》2019年第12期本版说编/施京京micheljj@度重视和大力投人下,开始迅速发展。
在新中国成立初期,我国仅建立了长度、热工、力学和电磁四大类国家计量基准,计量标准也比较匮乏,测量精度低,测量范围窄。
70年来,特别是改革开放以来,我国计量基标准得到了跨越式的发展,计量科技基础更加坚实。
2021年中国仪器仪表制造业经营现状及重点企业对比分析一、经营现状仪器仪表(英文:instrumentation)仪器仪表是用以检出、测量、观察、计算各种物理量、物质成分、物性参数等的器具或设备。
真空检漏仪、压力表、测长仪、显微镜、乘法器等均属于仪器仪表。
仪器仪表应用领域广泛,覆盖了工业、农业、交通、科技、环保、国防、文教卫生、人民生活等各方面,在国民经济建设各行各业的运行过程中承担着把关者和指导者的任务。
由于其地位特殊、作用大,对国民经济有巨大倍增和拉动作用,有着良好的市场需求和巨大的发展潜力。
总体来看,中国仪器仪表制造业企业数量呈增长趋势,2020年中国仪器仪表制造业企业数量达4906个,较2019年增加了14个,同比增长0.3%,截止2021年6月中国仪器仪表制造业企业数量达5357个。
《2022-2028年中国仪器仪表行业发展战略规划及市场规模预测报告》数据显示:随着中国仪器仪表制造业企业数量的增加,总资产也随之增长,2020年中国仪器仪表制造业总资产达10850.6亿元,较2019年增加了625.43亿元,同比增长6.1%,2021年上半年中国仪器仪表制造业总资产已达11457.1亿元,其中流动资产为7891.9亿元。
总体来看,中国仪器仪表制造业应收账款、存货及产成品呈增长趋势,2021年上半年中国仪器仪表制造业应收账款为2410.8亿元,存货为1801.7亿元,产成品为578亿元。
在中国仪器仪表制造业总资产增长的同时,负债也在增加,2020年中国仪器仪表制造业负债达4874.6亿元,较2019年增加了198.42亿元,同比增长4.2%,2021年上半年中国仪器仪表制造业负债为5217.4亿元。
从营收情况来看,2020年中国仪器仪表制造业营业收入稳中有升,2020年中国仪器仪表制造业营业收入达7660.0亿元,较2019年增加了40.8亿元,2021年上半年中国仪器仪表制造业营业收入已完成3996.5亿元,在营业收入增加的同时,营业成本也在增加,2020年中国仪器仪表制造业营业成本达5730.2亿元,较2019年增加了9.0亿元,2021年上半年中国仪器仪表制造业营业成本为3012.2亿元。
浅谈我国智能仪表的发展现状及趋势【摘要】智能仪表作为智能化生活的重要组成部分,受到越来越多的关注。
本文首先介绍了我国智能仪表的重要性以及定义和功能,然后分析了我国智能仪表的发展现状和在各领域的应用情况。
接着探讨了智能仪表的关键技术和未来发展方向,同时也指出了智能仪表所面临的挑战。
结论部分探讨了我国智能仪表的发展前景,提出了在智能时代如何推动智能仪表的发展,并强调了智能仪表带来的便利性和效率提升。
通过本文的阐述,可以更好地了解我国智能仪表的发展现状及趋势,为智能化生活提供更好的便利性和效率提升。
【关键词】智能仪表、发展现状、各领域应用、关键技术、发展方向、挑战、发展前景、推动、便利性、效率提升、智能时代1. 引言1.1 我国智能仪表的重要性我国智能仪表的重要性体现在多个方面,智能仪表在提高能源利用效率方面具有重要意义。
能源是国家的战略资源,而智能仪表可以通过监控和管理能源的使用情况,帮助用户合理分配能源资源,降低能源浪费,实现能源的可持续利用。
智能仪表也在提升用户生活品质方面具有重要作用。
随着人们对生活质量要求的不断提高,智能仪表可以带来更智能、便捷的生活体验。
比如智能电表可以实现远程抄表、预付费等功能,智能家居设备可以通过智能仪表实现远程控制,提升居家生活的舒适度和便捷性。
而智能仪表的发展也对我国经济社会发展具有重要推动作用,例如在工业生产、城市管理等各个领域智能仪表的应用都能够提高效率、降低成本、改善环境等,进一步促进经济增长和社会进步。
我国智能仪表的发展至关重要。
1.2 智能仪表的定义和功能智能仪表是指具备智能化功能和特性的仪表,其主要功能是实时采集、处理和显示各种数据信息,以帮助用户监测和控制相关设备或系统。
智能仪表具有以下几个主要功能:1. 数据采集和监测:智能仪表能够实时采集各种数据,如温度、压力、流量等,同时能够监测设备或系统的运行状态,及时发现问题并进行处理。
2. 数据处理和分析:智能仪表能够对采集到的数据进行处理和分析,从而生成相关的报表和统计分析结果,帮助用户更好地理解数据背后的信息,进行决策和优化。
仪器仪表研究报告
仪器仪表研究报告
一、研究目的和背景:
仪器仪表是现代科学实验和工程研究的重要工具。
本研究旨在了解仪器仪表的发展历史、功能和应用领域,为进一步研究和应用提供基础性的知识。
二、研究方法:
1. 文献调研:通过查阅相关文献,了解仪器仪表的发展历史、分类和原理等。
2. 实地调查:参观实验室、工程研发中心等,了解仪器仪表的实际应用情况。
三、研究结果:
1. 仪器仪表的发展历史:从古代简单的计量工具到现代复杂精密的仪器仪表,经历了漫长的发展历程。
2. 仪器仪表的分类:根据测量原理和功能,仪器仪表可分为电子仪器、光学仪器、机械仪器等多个类别。
3. 仪器仪表的功能:仪器仪表可以完成各种测量和控制任务,如温度测量、压力测量、流量测量等。
4. 仪器仪表的应用领域:仪器仪表广泛应用于科学研究、工程实验、医疗诊断等领域。
四、研究结论:
仪器仪表是现代科学和工程研究不可或缺的工具,具有多样化的功能和广泛的应用领域。
通过研究仪器仪表的发展历史和应用情况,我们可以更好地理解其在现代科技发展中的重要性,为今后的研究和应用提供参考。
五、研究建议:
1. 继续深入研究仪器仪表的创新技术和发展趋势,了解最新的仪器仪表应用领域。
2. 加强仪器仪表的标准化和质量控制,提高仪器仪表的可靠性和精度。
3. 推广仪器仪表在实际生产和应用中的意义和价值,促进其在工业领域的应用。
回顾示波器的发展史示波器作为电测行业最基本的综合性仪器,设计和制造他所涉及的领域也十分广泛,从半导体到特种材料,从机加工到电子设计无所不涉及。
这就需要强大完善的工业体系作为支撑。
但是苏联早期无不具有这一切?为什么苏联没有做起来呢?其实认为市场也是很关键的,仅依靠国家力量,可能能在短时间内集中攻关力量解决一个难题,随后投入其他难题的处理中。
有些事情并不能持续的深入研究,唯有市场的持续需求不断刺激技术进步,就像战争那样,技术才可能有巨大的飞跃。
另外,一些其他技术的进步,比如电子计算机,也与仪器的发展相辅而成,这也带来了思维的全面改观。
涉及到示波器相关的具体技术,从60年代以前,一般来说我国和外国的差距不是特别的大,因为大家都用电子管,这个东西无非对工业机械设备有一定的要求,主要是冲压和焊接等等,另外电子管特殊的阴极涂层材料也对性能影响至关重要,不过这一切都不是遥不可及的。
此外这个时期的示波器带宽通常还没有超过40MHz,确实难度不是特别大,这个阶段我们和技术储备方面没有太大差距,主要是因为需求也不是太多,导致产品无论从工艺还是结构,都有些落后。
图:TEK 511示波器的局部,可以看到底板上还印有很多文字提示,比较精细。
顺便说一说这个时代的制造工艺,因为电子管本身体积较大,而且多半随着高压大电流,所用的器件体积也很大,无论国内还是国外都是这样安装元器件的,也就是元件安装在支架上,然后用线相互连接。
这种方式国内俗称搭棚焊接。
进入60年代中期,一些半导体器件开始逐渐取代电子管的地位,此时示波器的带宽开始达到100MHz。
在这个时期电子计算机的应用也开始逐渐推广开,这导致对示波器有更多的需求。
此时(大约1965年),HP公司也发布HP-IB总线,后来这种技术在70年代标准化成为IEEE488也就是GPIB。
通过这种控制总线,计算机可以控制电子仪器工作,采集仪器的数据并且进行分析。
这使得我们对数据的使用和理解上升到一个新的高度,同时催生了自动化测量系统的概念,他带来了更高的效率和更好的精确性。
114【作者简介】 李金龙(1980—),男,本科,研究方向:电气自动化。
电子测量仪器的现状及发展趋势研究李金龙(甘肃机电职业技术学院,甘肃 天水 741000)摘 要:测量技术已经与各个行业,如工、农、医、航空、国防等人类生活密不可分,也从传统的测量全面进入到了电子测量的领域。
电子测量仪器的精准度已成为衡量某个国家科技水平高低的重要依据之一。
本文将对现有的电子测量仪器主要性能指标、技术路线、发展趋势等方面进行总结,加快电子测量仪器研究进度。
关键词:电子测量仪器;特点;新技术;发展趋势一、我国电子测量仪器发展现状综述我国电子测量仪器从二十世纪五六十年代开始了发展,出现了许多相关技术与设备,设立了相关的研究所,对当时的工业及国防事业的发展起到了很大的促进作用。
现在随着电子技术的不断进步,智能化、自动化、多功能化、模板化的新一代测量技术及方法的应用,使得电子测量仪器在各个行业、领域及日常生活中已密不可分,其发展前景非常广阔。
但我国电子测量设备及技术因起步较国外晚,与国外一些发达国家相比有一定的不足,因此更需把握电子测量技术发展的趋势,注重产品可靠性、精度等性能指标的改善,提高产品的技术水平及创新程度,使我国电子测量行业得以更好地发展。
二、目前电子测量设备的技术及发展特点(一)设备的超小型化随着电子电路集成化的程度越来越高、LED触控技术的发展以及设备的便携要求,目前的测量设备外形种类很多,但总体积在不断缩小。
传统设备上的开关、旋钮、按键等越来越少,转而以触摸屏、操作菜单等智能化部件和系统替代。
(二)设备的智能化以通用端口进行测量结果数据的传输和设备的测量过程控制,其操控、测量结果读取、汇总的自动化程度越来越高。
目前的电子测量设备本质上已成为一个微型计算机系统加相应的外围测量电路。
因此其可实现编程控制,其程序语言遵循计算机语言结构,配套程序使用通用端口来方便网络远程信息传输与控制的实现。
在设备中使用RAM和ROM作为数据存储和传输的规范元件,能存储大量数据并能读能写,可按指令做设备的系统设置,方便快捷。
扫描中国电子显微镜行业发展现状及趋势分析一、行业综述1、定义扫描电子显微镜(SEM)简称为扫描电镜,是用细聚焦的电子束轰击样品表面,通过电子与样品相互作用产生的二次电子、背散射电子等对样品表面或断口形貌进行观察和分析。
根据我国SEM的研制过程,可将其SEM发展历程大致分为4个阶段:自行设计研制期、技术消化引进期、自主研发集中期、自主研发放缓期。
扫描电子显微镜工作原理扫描电子显微镜工作原理资料来源:公开资料,产业研究院整理2、发展历程根据我国SEM的研制过程,可将其SEM发展历程大致分为4个阶段:自行设计研制期、技术消化引进期、自主研发集中期、自主研发放缓期。
中国扫描式电子显微镜行业发展历程中国扫描式电子显微镜行业发展历程资料来源:公开资料,产业研究院整理相关报告:产业研究院发布的《2023-2028年中国扫描电子显微镜市场竞争格局及投资前景展望报告》二、产业链扫描式电子显微镜行业上游主要包括电子元器件、光学仪器产品及其他配件。
扫描式电子显微镜主要应用于主要用于纺织、化工、印染、仪器仪表、材料分析、教学科研等许多领域。
扫描电子显微镜产业链扫描电子显微镜产业链资料来源:公开资料,产业研究院整理三、全球行业发展现状1、全球电子显微镜市场规模电子显微镜可以运用到生活、科研的各个领域,不断为人们提供生活和科研的方便。
据统计,全球电子显微镜市场规模逐年攀升,由2018年的25.27亿美元增至至2021年的29.26亿美元,2021年同比增长5.86%,预计截至2022年全球电子市场规模将达到30.96亿美元。
2018-2022年全球电子显微镜市场规模及增速情况2018-2022年全球电子显微镜市场规模及增速情况资料来源:公开资料,产业研究院整理2、全球扫描电子显微镜市场规模据统计,2020年全球扫描电子显微镜市场规模达到20.5亿美元,同比增长3.27,,2017年到2020年市场规模复合增长率为4%,市场规模稳定出现增长。
“政策研究”文件汇总目录一、区域经济协调发展视角下的差异化货币政策研究二、我国仪器仪表产业发展现状、问题及政策研究三、转型时期中国农村劳动力转移及政策研究四、基于内容分析法的中国科技创新政策研究五、促进我国医药产业创新发展的税收政策研究六、改善我国农村人居环境的财政政策研究区域经济协调发展视角下的差异化货币政策研究随着全球化和区域经济一体化的加速发展,各国经济体系之间的联系和依赖性日益增强。
在此背景下,货币政策作为宏观经济调控的重要手段,其制定和实施对于区域经济的协调发展具有深远影响。
然而,由于各地区在经济结构、发展阶段、资源禀赋等方面存在显著差异,统一的货币政策往往难以满足不同区域的具体需求。
因此,如何从区域经济协调发展的视角出发,研究差异化货币政策的制定和实施,成为了一个具有重要意义的课题。
区域经济协调发展是指各地区根据其资源禀赋和发展优势,形成合理的产业分工和协作,从而实现整体经济的均衡、有序和可持续发展。
差异化货币政策则是指中央银行在制定和实施货币政策时,充分考虑各地区经济发展的差异性和特殊性,采取有针对性的政策措施。
从区域经济协调发展的视角来看,差异化货币政策具有以下重要意义:有利于提高货币政策的针对性和有效性。
由于各地区经济发展状况不同,统一的货币政策往往难以满足不同地区的需求。
差异化货币政策能够根据各地区经济发展阶段和产业特点,制定更有针对性的政策措施,从而提高货币政策的实施效果。
有利于促进区域经济协调发展。
差异化货币政策能够更好地满足各地区经济发展的个性化需求,推动地区间的产业转移和升级,从而促进区域经济的协调发展。
有利于增强货币政策的灵活性和适应性。
差异化货币政策能够更好地应对不同地区经济发展的波动,及时调整政策力度和方向,增强货币政策的灵活性和适应性。
近年来,许多国家和地区在实践中积极探索差异化货币政策的制定和实施。
以下是一些具有代表性的案例:美国:美联储在制定货币政策时,会充分考虑各地区的经济状况和特点。
燃气表行业发展历史简述
燃气表行业的发展历史可以追溯到20世纪初。
以下是该行业的发展历程简述。
1. 初期发展(20世纪初-1949年):在20世纪初,随着煤气的普及和使用的增加,燃气表逐
渐出现,以帮助测量煤气的使用量。
这些燃气表主要基于机械式计量原理。
2. 行业发展(1949年-1978年):在中华人民共和国成立之后,燃气表行业开始得到发展。
这
个时期,国内开始自主生产燃气表,并且加入国际燃气表行业组织。
同时,燃气表的技术也在不断进步,引入了一些新的计量原理和材料。
3. 改革开放时期(1978年-现在):随着改革开放的进行,中国的燃气表行业迎来了新的发展
机遇。
国内企业开始引进国外先进技术,提升产品质量和性能,并且加强研发能力。
燃气表的技术水平不断提高,从机械式到电子式,再到智能化,实现了自动抄表、远程监控等功能。
4. 现状和趋势:目前,中国的燃气表行业已经成为全球最大的生产和消费市场之一。
伴随国家能源政策的推动,燃气表行业也在不断发展和壮大。
智能化、高精度和节能是当前燃气表行业的主要发展趋势。
同时,燃气表行业也面临着挑战,如技术创新、产品质量监管和市场竞争等。
近年仪器仪表行业快速发展的三大原因仪器仪表行业发展背景随着高新技术尤其是电子信息技术的快速发展,自动化行业发展迅速,雷达物位计、射频导纳物位计、电容式压力变送器、智能数字巡检仪、数显压力表等产品的优势突显,且已经逐步成为电能表发展的主流,在未来几年里,这种趋势将更加明显。
要使我国从一个制造大国转变成一个制造强国,必须实施信息化带动工业化的战略,没有一个先进的仪器仪表业的支持,不可能完成这个任务。
特别是在国家连续出台的多项与电能表行业发展相关的政策后,都为电能表需求的上升及保持行业发展的相对稳定起到了一定的保障作用。
仪器仪表是一个应用领域很广的行业,其覆盖了工业、农业、交通、科技、环保、国防、文教卫生、人民生活等各个方面,在国民经济建设各行各业的运行过程中承担着把关者和指导者的任务。
由于其地位特殊、作用大,对国民经济起到巨大的倍增和拉动作用,因此具有良好的市场需求和巨大的发展潜力。
我国仪器仪表市场虽与国外有很大的差距,但从未停止发展,特别是近十年来的建设与发展,我国仪器仪表已经初步形成产品门类品种比较齐全,具有一定生产规模和开发能力的产业体系,成为亚洲除日本以外第二大仪器仪表生产国。
目前已经有很多企业北京长城安泰专注于用户端智能电力仪表的研发、生产及销售,产品线涵盖了智能电网用户端的低压电力信号采集、测量、计量、监控、保护急系统集成。
生产方面,引进MES管理系统,每道工序都进行条形码扫描,使整个生产进度和过程都得到了控制。
基本实现了无纸化管理,节约了生产成本,提高了管理效率。
这些企业的兴起对我国仪器仪表行业产生了很大的影响,不仅带动了仪器仪表行业智能化技术的发展,也促使仪器仪表行业向高端制造业转型。
总体看来,我国的仪器仪表业总体发展趋势仍将朝着高精度、高科技的方向发展,而仪器仪表仍一个极具国际竞争力的行业。
行业快速发展三大原因仪器仪表行业之所以能如此快速的发展,其原因不外乎以下三个方面:首先,整个国民经济的迅速发展,两化融合的进一步加深,带动了各个经济领域对自动化的需求,从而也带来了仪器仪表产业的繁荣。
LOGO在线分析仪器近期技术进展、 市场前景、存在问题及建议王 森YOUR SITE HEREContentsLOGO 1. 定义、 作用和类型 2. 近期技术进展 3.市场规模和前景 4. 国内研制、应用情况及建议 16.5 原位测量式分析仪 16.5 原位测量式分析仪YOUR SITE HERE1. 在线分析仪器的定义、作用和类型1.1 在线分析仪器的定义LOGO在线分析仪器(on-line analyzers) 又称过程分析 仪器(process analyzers ),是指直接安装在工业生 产流程或其他源流体现场,对被测介质的组成成 分或物性参数进行自动连续测量的一类仪器。
YOUR SITE HERELOGO 国家标准GB/T 19768—2005《过程分析器试样处理系 统性能表示》对过程分析仪器所作的定义为: “和源流体相连自动给出输出信号的分析器,其输出信号 包括混合流体中一种或多种组分的含量,或流体中由组分 所决定的物理或化学性质。
”YOUR SITE HERELOGO 取样式过程分析器——样品从原流体中提取并输 送到分析器测量; 插入式过程分析器——直接在源流体中测量。
YOUR SITE HERE1.2 在线分析仪器的作用LOGO (1)提高产品收率和质量; (2)节约能源和原材料,降低消耗; (3)保障设备安全、长效运行,保护人身安全; (4)用于烟气、废水等污染物处理工艺和排放监测,保护环 境。
YOUR SITE HERE1.3 在线分析仪器的类型LOGO (1)光学分析仪器 包括采用吸收光谱法的红外线气体分析仪、紫外-可见分 光光度计、激光气体分析仪、近红外光谱仪等; 采用发射光谱法的化学发光法、紫外荧光法分析仪等。
YOUR SITE HERELOGO 吸收光谱法是基于物质对光的选择性吸收而建立的分析方 法,包括原子吸收光谱法和分子吸收光谱法两类。
虚拟仪器技术综述摘要:本文论述了虚拟仪器的发展历程,虚拟仪器的基本概念、组成,虚拟仪器的总线技术,与传统仪器技术进行对比,虚拟仪器技术的优势, LabVIEW 软件的应用,最后对虚拟仪器技术的发展趋势进行了分析总结。
关键词:虚拟仪器、总线技术、LabVIEW一、虚拟仪器的发展历程1.国外发展历程随着个人电脑技术的出现,人们开始考虑使用电脑来处理传统仪器所测数据。
由此,GPIB技术在20世纪70年代发展起来,这也就是IEEE488及后来的IEEE488.2标准。
但由于GPIB总线带宽(1Mbytes/s)限制了数据向计算机的实时传输,所以大量的数据处理工作仍然依靠仪器自身所带有的功能。
20世纪80年代,随着计算机技术的进一步发展,个人电脑可以带有多个扩展槽,就出现了插在计算机里的数据采集卡。
它可以进行一些简单的数据采集,数据的后处理由计算机软件完成,这就是虚拟仪器技术的雏形。
1986年,美国National Instruments公司(以下简称NI公司)提出了“软件即仪器的口号”,推出了NI-LabVIEW直观的流程图编程风格的开发和运行程序平台,开启了虚拟仪器的先河。
20世纪90年代,计算机总线速度进一步加快,PCI总线的数据传输速度达到了132Mbytes/s。
1996年底,美国NI公司在PCI数据总线的基础上提出了第一代PXI系统的技术规范。
现在,PXI技术联盟已经有接近60家成员公司为这一平台开发产品。
2.我国发展历程1985年,我国东方振动和噪声技术研究所(以下简称COINV)开始提出PC卡泰(PCCATAI)—微机卡式采集测试分析仪的概念,并推出了数据采集和信号处理软件(DASP Data Acquisition&Signal Processing),随后又提出了“把实验室拎着走”的口号,进而进行了虚拟仪器库平台的研发,实现了INV虚拟仪器库。
DASP软件概念突破了传统的随机振动信号分析仪和FFT分析仪概念,实现了向虚拟仪器和计算机采集测试分析仪器概念的过渡。
工业智能自动化仪器仪表的应用和发展摘要:我国的社会经济发展自改革开放以来一直在迅速增长,但这一增长是由资本、劳动力和自然资源推动的。
现阶段,我国工业不在高精度机械领域,但在造船、铁路车辆、集装箱、工程机械和精密工业等汽车领域,在全球竞争中占有优势,大部分设备都是因为进口。
今后,我国工业部门的发展方向和趋势将从基本阶段向更高层次发展,从大规模投资的粗放性增长向技术创新的产业化发展。
关键词:智能自动化;仪器仪表;工业领域;应用;展望引言:新时代,智能技术密集发展,在各行业、各领域得到广泛推广,智能设备在工业上得到了积极的应用和发展.现代自动化智能家电意味着集成电路、微处理器技术、通信技术等家电的集成,家电功能的广泛应用、自动化和智能化。
智能量化和自动化的主要目标是改进输入信号处理和补偿过程中的控制,有效地传播数据,达到逐步扩大数据使用的目的。
智能化自动化设备的使用可以大大提高工业生产中设备的可用性,也可以方便机器与设备之间的信息交换,从而显著提高数据交换和信息通信能力。
一、智能自动化仪器概述智能自动化仪器是在生产计量仪器、集成微机、测量和传感器技术,如智能自动化等方面,与传统的工业和热工仪器不同,采用智能软件制造而成的一种新型工业仪器。
特别是硬件配置包括键盘、数据采集和I/O技术监视器,目前智能自动化设备的开发和自动化并不是一个独立的发展领域,而是相互融合的发展,共同推进工业仪器的智能化与自动化,最终实现远程控制与自动化。
总的来说,智能自动仪器是将人工智能、计算机科学、信号收发、微电子等最新技术与传统工业仪器相结合的创新产品,既提高了现代仪器的性能,又简化了操作过程,使监控数据更加准确和及时,具有操作方便、指标高效、数据收集和自我控制的特点。
二、工业智能自动化测量应用1、提高工业生产自动化的智能化水平它主要由微处理器和自动化技术组成,大大提高了仪器的精度。
在运行过程中,相关信息和数据可以通过网络传输和分析,利用网络系统资源进一步优化系统性能配置和智能机器自动化,提高工业智能化和生产自动化水平。
我国仪器仪表行业60年发展历程综述 07化工2班 梁春庄
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“,以及现代社会活动的“物化法官”。不言而喻,仪器仪表与测量控制在当今信息时代推动科学技术和国民经济的发展具有何等重要的地位。
众所周知,当今世界已经进入信息时代,信息技术成为推动科学技术高速发展的关键技术。著名科学家钱学森明确指出,“信息技术包括测量技术、计算机技术和通信技术。测量技术是基础。”信息技术的快速发展,产生了新兴的庞大的信息产业,信息产业已经成为带动世界经济发展的龙头产业。这就是说,测量技术是信息技术的基础和源头,仪器仪表行业是信息产业的重要组成部分。不言而喻,仪器仪表与测量控制在当今信息时代推动科学技术和国民经济的发展具有何等重要的地位。
一、地位作用 由于仪器仪表与测量控制的重要地位和作用受到了社会的高度重视,近些年来国家采取了一系列重大措施加快发展。值得特别提出的举措有:
2001年3月举行的七届四次全国人大会议上提出“国家经济与社会发展第十个五年计划纲要”中明确提出“把发展仪器仪表放到重要位置”。国家发展纲要提到仪器仪表,而且放到重要位置,是建国以来的第一次。紧接着,国家计委、经贸委、科技部等许多部委都列了若干专项,动用了大笔资金支持仪器仪表的发展。
2005年,国家发改委正式下达了“加快振兴装备制造业的若干意见”,提出了在各个行业中选出16项重点发展领域立专项支持发展,其中第11项就是重大工程自动化控制系统和精密测试仪器。
2006年制定“国家中长期科学与技术发展规划纲要”,涉及到了多项仪器仪表与测量控制发展项目。
2008年4月,科技部、发改委、教育部和中国科协联合发出了“关于加强创新方法工作的若干意见”,正式启动创新方法工作在全国开展。这份文件中,明确提出创新方法包括创新思维、创新方法和创新工具三个要素,创新工具主要就是指推动科技创新的科学仪器。科学仪器的重要作用被进一步提升,开发研究得到更有力的支持。
此外,在863计划,特别是航天计划等国家科技发展计划中,支持仪器仪表与测量控制的发展也被放到了重要位置。就是在这样一个十分有利的形势下,近些年来我国仪器仪表与测量控制得到了迅速的发展。
二、产业概况 连续四年增长率20%以上 我国仪器仪表行业是一个高速、平稳发展的行业,但在机械工业13个行业里,仪器仪表不属于增长最高的行业,四年来增长率在20%~27%之间。 仪器仪表行业的另一个特征就是进出口逆差比较大,是机械工业13个行业里逆差最大的一个。2005年,我国仪器仪表行业进出口总额193.59亿美元,其中进口140.14亿美元,同比增长15.7%,出口52.45亿美元,同比增长30.8%。
仪器仪表行业在整个机电行业内属于改制和转制进展比较快的行业,相当数量的国有企业已经转为民营,三资企业也非常活跃,国外许多著名的仪器仪表跨国公司都在我国投资或者扩大生产。
按经济结构类型统计,行业销售收入中我国企业(包括国有、国有控股和民营企业)约占55.12%,利润占54.59%,其余为三资企业。
我国仪器仪表行业还有一些值得关注的情况,首先,中国是发展中国家,仪器仪表行业与发达国家相比有10~15年的差距。但在发展中国家里,我国是仪器仪表行业最大最齐全、综合实力最强的一个国家。
其次,我国的仪器仪表需求量很大,是发展最快的国家之一。世界上仪器仪表的增长率是3%~4%,我国已连续四年实现20%以上的年增长率,有的产品已经占了全世界的十分之一。
第三,目前,仪器仪表行业是直接与外商竞争的行业,外资在华已进入第三阶段。第一阶段是合资和技术输出为主,20世纪90年代前后的合资转成控股为第二阶段,现在已进入到以独资和兼并我国优秀企业为主的第三阶段。
第四,一些中低档产品已具有规模优势和国际市场竞争力。比如普通数字万用表等产品占了世界很大产量,家用电度表生产能力占世界的50%。目前,我国已成为电度表、显微镜、望远镜、温度计、压力表、水表、煤气表、光学元件等产品的生产和出口大国,集装箱检测设备等高档产品的出口也开始取得突破。
三、技术现状 大部分高端市场被跨国公司占领 仪器仪表产品品种门类繁多,覆盖面很广。按照国家新的国民经济分类标准,仪器仪表产品有20小类,可归纳为工业自动化仪表和控制系统、科学测试仪器、常用仪器仪表和专用仪器仪表4类。其中,对国民经济支柱产业和重大装备影响最大、代表行业水平的是自动化控制系统及主干现场仪表、关键精密测试仪器两大部分。
自动化控制系统及主干现场仪表 按产品技术水平、来源和市场状况,自动化控制系统及主干现场仪表大致可分成以下四类。
第一类,一般常用的测温、测压、流量、显示和控制调节仪表产品。此类产品以中低档居多,产品的改进提高和市场适应性研发,我国企业已有能力承担。
第二类,上世纪80年代和90年代初期引进技术并已国产化的产品。这类产品我国企业已掌握核心制造技术,能够稳定生产,产品有一定的市场占有率。但由于国外新一代产品已经成熟并大量进入市场,因此目前我国企业生产的产品主要用于中小工程项目。 第三类,我国自行研发的高中档产品,代表性产品如分散型控制系统(DCS)和电磁流量计。这些产品的基本性能和功能已与国外产品接近,有较高的市场占有率,并在不断上升。但应用对象仍以中小工程项目为主,用于大型工程项目的主要是非主要装置、非主要控制系统和非关键工位。
第四类,以国家重点工程为主的大型工程项目采用的高中档产品。目前,我国绝大部分项目采用三资企业生产和进口的产品,例如大型DCS系统、PLC、核电数字控制系统及仪表、高精度压力/差压变送器、大压差/耐磨/耐冲击调节阀、质量流量计、超声波流量计等产品,以及用量少、技术难度大、专用性强的品种。
精密测试仪器 我国现阶段研制生产的精密测试仪器,整体达到国际上世纪90年代初中期技术水平,主要包括色谱仪器、光谱仪器、电化学仪器、研究型光学显微镜、扫描电子显微镜、电子天平、离心机、电子万能试验机、超声波探伤机、X射线探伤机、电子经纬仪、精密电测仪器等。一些产品的技术水平接近、达到当前国际同类产品的先进水平,例如微波等离子光谱仪、便携式光离子化气相色谱仪、全自动原子吸收分光光度计、原子荧光分光光度计、激光干涉计量仪器、全站仪、全自动智能超声波探伤机、全自动远程诊断光学显微镜等。
目前,我国企业生产的产品能够满足科研、生产和社会各个方面的一般性需求,但是高端需要主要依赖进口。
四、发展趋势 科学仪器未来发展应当关注以下几个方面: 1、分析仪器 光学捕获(Opticaltrapping)是一种新型的光学微操作技术。它将一束光用高数值孔径的物镜聚焦成微米级的光斑,形成梯度来实现对微小粒子的捕获和移动。这项技术被广泛应用于各种微观领域的研究。
微型色谱仪将会得到很快的发展。C2V公司已经推出了世界上最小最快的手持式气相色谱仪,主机大小仅124×84×60mm,所含柱模块大小为60×100×12.5mm,可在10-30秒内完成天然气主要成份的全分析。
NMR的微型化近年来已经取得重大进展,瑞士Neuchatel大学开发成功一种高质量因子可供微流控芯片NMR全分析系统使用的射频平面微线圈,所需样品量仅为1-100纳升,并可在几秒内获得所需的信噪比。NMR微型化应当是值得关注的发展方向。
光频光梳光谱法(Opticalfrequencycombspectroscopy)是最新发展起来的另一种重要的仪器技术,采用这种技术可以在极短的时间内以很高的灵敏度检测许多不同的气体,将在临床诊断领域发挥重要作用。
2、精密检测仪器 当今时代已经进入分子、原子分析检测新阶段,微纳科技的发展直接推动了精密检测仪器的快速发展。值得特别关注是MEMS/NEMS(微电机系统/纳机电系统)测试仪器,以扫描隧道显微镜和原子力显微镜为代表的扫描探针显微镜,以及基于STM/AFM的基本原理新发展起来一系列SPM,如磁力显微镜、静电力显微镜等这些仪器的新发展。
3、光子成像仪器 一个以光子学与生命科学相互融合的新学科——生物医学光子学随着激光、电子、光谱、显微及光纤等技术的发展而迅速成长起来,应运而生出现了不少新型科学仪器。应用这些仪器不但丰富了人们对于光与生物组织体相互作用机理的认识,而且促进了各种新的生物研究仪器和医学诊断仪器的发明。光子成像技术主要包括漫射光层析成像、荧光成像、相干层析成像、光声成像等。光学相干层像(OCT)结合了共焦显微术和低相干光的外差探测技术,它是一种在一维光学低相干反射测量技术的基础上扩展而来的二维或三维成像技术。
4、光谱分析仪器 过去,光谱分析仪器主要应用在基础学科研究和矿物分析、产品质量监控等领域。值得关注一个新的发展动向是,由于人类生存和发展一些迫切的需求,同时计算机软硬件、微电子、计算数学、微型器件发展提供的新技术成果,使得光谱技术和仪器向生物、环境、医疗等领域快速拓展,无论理论研究、技术开发和仪器创新都有了明显的发展,今后还将更快发展。
五、国际差距 现代工业仪器仪表的发展,不但取决于产品技术水平,而且涉及工程应用技术。近年来,不少测控设备生产企业以及火电、石化、冶金等应用部门的科技型企业和工程公司在应用软件开发和系统集成技术等方面有了相当进展,通过承担国外控制系统和产品的工程应用,掌握了一批大型工程和装置的自控应用技术。但随着国外现场总线、SOLUTION、MIV、EPC等技术和工程总成方式的发展,我国自控系统及现场仪表进入大型工程的困难将进一步增加。
我国自动化控制系统及现场仪表和关键精密测试仪器,与国际水平总体上仍有10~15年的差距。
差距一:产品可靠性差 现代工业仪器仪表的总体特征是高可靠性、高性能、高适用性,我国企业的大部分产品与国外产品的差距也正是在这方面。例如,我国自行研发的分散型控制系统(DCS)和电磁流量计,这些产品的基本性能和功能已接近国际水平,但在可靠性和工程应用能力等方面尚有一定差距。
差距二:数字化、智能化、集成化水平低 现代工业仪器仪表的技术特点和趋势是数字化、智能化、网络化和集成化,而我国产品一般常规品种居多,智能型产品刚刚起步。以核电控制系统及仪表集成为例,由于基础较弱,进入数字控制技术时代以后,差距更大。
差距三:高新技术差 国外的智能执行器已采用变频调速、新型电机、低工耗、微型压电陶瓷I/P转换器、蓝牙通信技术、智能化和现场总线等新技术,而国内才开始起步。