儀器儀表測(cè)控技術(shù)及發(fā)展探討

張金

摘要：近年來(lái)，隨著我國(guó)電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)、工業(yè)和服務(wù)業(yè)等各領(lǐng)域紛紛滲透著控制技術(shù)，控制技術(shù)的不斷普及和發(fā)展也推動(dòng)著測(cè)控設(shè)備的不斷完善，測(cè)控技術(shù)也不斷更新?，F(xiàn)代儀器儀表已經(jīng)突破了傳統(tǒng)技術(shù)的框架，向更加智能、網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展，與此同時(shí)，更加高度、快捷和可靠。儀器科學(xué)與技術(shù)作為一項(xiàng)最重要技術(shù)其地位在未來(lái)將更加突出。

關(guān)鍵詞：儀器儀表；測(cè)控；發(fā)展

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展日新月異，儀器儀表技術(shù)已經(jīng)成為我國(guó)的戰(zhàn)略需求，在國(guó)家重大工程和國(guó)計(jì)民生行業(yè)中發(fā)揮著重要作用，現(xiàn)代儀器儀表技術(shù)的發(fā)展更為迫切和必要。儀器儀表主要是對(duì)各種信息進(jìn)行測(cè)量、收集、處理和控制的設(shè)備，它是工業(yè)生產(chǎn)的“倍增器”，科學(xué)研究的“先行官”，軍事上的“戰(zhàn)斗力”，國(guó)民活動(dòng)中的“物化法官”。

1.儀器儀表的重大關(guān)鍵共性技術(shù)

1.1量子計(jì)量與標(biāo)準(zhǔn)溯源

國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門離不開計(jì)量，計(jì)量是保證貿(mào)易結(jié)算公平的基礎(chǔ)手段，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)中起著基礎(chǔ)性的重要作用。計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)是隨著國(guó)家社會(huì)的不斷發(fā)展而不斷創(chuàng)新的，計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)是支撐一個(gè)國(guó)家科技創(chuàng)新和國(guó)際貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)的重要手段。自國(guó)際上研究量子計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)以后，量子計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)成為發(fā)達(dá)國(guó)家搶占人力、物力資源的制高點(diǎn) ，我國(guó)也要盡快建立最基礎(chǔ)的國(guó)家級(jí)量子計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，為國(guó)家的重要工程和國(guó)民民生服務(wù)。

1.2高端制造業(yè)中精密測(cè)量技術(shù)與儀器儀表

精密測(cè)量技術(shù)與儀器儀表是現(xiàn)代制造中的關(guān)鍵技術(shù)之一，處于核心地位，在中國(guó)成為“制造業(yè)大國(guó)”的趨勢(shì)下，精密測(cè)量技術(shù)與儀器儀表有著重要地位和作用。國(guó)家的重大工程項(xiàng)目離不開精密測(cè)量技術(shù)的支撐，例如在高端數(shù)控加工行業(yè)、微電子制造業(yè)，以及高速軌道交通設(shè)備方面等等，我國(guó)要不斷提升精密測(cè)量的技術(shù)水平，集中精力突破重大的共性關(guān)鍵技術(shù)，為形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能儀器儀表產(chǎn)業(yè)奠定基礎(chǔ)。

1.3生命醫(yī)療與食品衛(wèi)生儀器

受全球化市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的影響，我國(guó)與國(guó)外企業(yè)密切合作，在中低檔醫(yī)療儀器方面的科技實(shí)力已經(jīng)足夠，但是在高端的醫(yī)療儀器中，其技術(shù)水平仍有待提高，例如在MRI、CT、PET等方面，還有待對(duì)關(guān)鍵技術(shù)和工藝進(jìn)行研究。科學(xué)儀器和測(cè)試技術(shù)是食品安全得以保證的重要手段，食品領(lǐng)域的各種檢測(cè)方法和檢測(cè)技術(shù)為食品安全提供了保障，但是，在食品安全檢測(cè)中仍需要大型的科學(xué)儀器設(shè)備，這些儀器設(shè)備我國(guó)還不具備生產(chǎn)能力，需要依賴進(jìn)口，我國(guó)僅具備生產(chǎn)中小型檢測(cè)儀器的技術(shù)，這方面還有待提高，減少對(duì)國(guó)外儀器設(shè)備的依賴。

1.4深空探測(cè)儀器

深空探測(cè)離不開精密的深空探測(cè)儀器，這是深空探測(cè)活動(dòng)得以進(jìn)行的基礎(chǔ)，探測(cè)技術(shù)、探測(cè)方法這些都需要技術(shù)領(lǐng)域的不斷發(fā)展和創(chuàng)新。深空探測(cè)技術(shù)上的領(lǐng)先有助于保障國(guó)家安全，同時(shí)在經(jīng)濟(jì)、社會(huì)各領(lǐng)域各行業(yè)中不斷推陳出新出新的技術(shù)，提高國(guó)家的綜合國(guó)力，穩(wěn)固我國(guó)的國(guó)際地位。除此之外，深空探測(cè)儀器技術(shù)的開發(fā)，也有助于提高我國(guó)的空間資源利用能力、促進(jìn)自主星際探測(cè)能力發(fā)展。

2.儀器儀表的發(fā)展趨勢(shì)

儀器儀表與測(cè)量控制逐步與計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)相連，呈現(xiàn)出智能化、多功能化的特點(diǎn)，先進(jìn)的制造技術(shù)和跨學(xué)科的綜合設(shè)計(jì)師的儀器儀表更加靈敏可靠、快速便捷的獲取信息，這些信息被用來(lái)分析、檢測(cè)和控制。隨著高新技術(shù)技術(shù)的不斷應(yīng)用和發(fā)展以及對(duì)物理學(xué)新效應(yīng)的利用，我國(guó)的測(cè)量控制技術(shù)和儀器儀表不斷創(chuàng)新和發(fā)展，儀器儀表反映更加敏捷、穩(wěn)定性更強(qiáng)，抗干擾的能力也更強(qiáng)。但是，我國(guó)生產(chǎn)的儀器儀表水平和質(zhì)量仍有待提高，與國(guó)際先進(jìn)水平相比，仍有較大差距，尤其是在產(chǎn)品功能、智能化水平、更新周期等方面。

一方面，我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展對(duì)高精尖儀器儀表的需求量越來(lái)越大，另一方面，我國(guó)儀器儀表和測(cè)控技術(shù)還有待提高，無(wú)法滿足國(guó)家和社會(huì)對(duì)高品質(zhì)、高技術(shù)精密儀器儀表的需求，為解決這種矛盾，我國(guó)需要依靠大量的進(jìn)口產(chǎn)品，尤其是對(duì)高技術(shù)、高科技含量的儀器設(shè)備方面。面對(duì)這種情況，我國(guó)必須不斷加大對(duì)測(cè)量控制和儀器儀表的開發(fā)力度，不斷提升制造能力，掌握核心技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)我國(guó)以信息化帶動(dòng)工業(yè)化的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)科技上的大跨越。

從技術(shù)和市場(chǎng)角度看，開放化測(cè)控技術(shù)是現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)發(fā)展的主要方向，同時(shí)也是市場(chǎng)應(yīng)用的主流。我國(guó)正處于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的急速轉(zhuǎn)型期，開放性測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用和普及對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)轉(zhuǎn)型具有重大幫助。

從測(cè)控技術(shù)的發(fā)展歷史來(lái)看，測(cè)控技術(shù)在未來(lái)必然會(huì)走向標(biāo)準(zhǔn)化和開放化，這是不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)潮流。重大裝備對(duì)我國(guó)裝備工業(yè)的振興和發(fā)展意義重大，而控制系統(tǒng)和自動(dòng)化儀表就是重大裝備的神經(jīng)中樞，起著重要作用，它是運(yùn)行中心和強(qiáng)大的安全屏障。在國(guó)家的支持下，我國(guó)儀器儀表工業(yè)發(fā)展在不斷完善，門類也較為齊全，布局也比較合理，并且有一定的技術(shù)基礎(chǔ)作為支撐，生產(chǎn)規(guī)模也達(dá)到一定程度，完善的工業(yè)體系正在建立之中。一些國(guó)內(nèi)知名企業(yè)，例如和利時(shí)和浙大中控等為我國(guó)的自動(dòng)化儀表樹立了良好的國(guó)際形象，與此同時(shí)，國(guó)產(chǎn)控制系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，競(jìng)爭(zhēng)力不斷提升，市場(chǎng)的占有率也不斷上升，這有助于提高我國(guó)企業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。我國(guó)自主研發(fā)的流量計(jì)、變送器以及智能化的執(zhí)行機(jī)構(gòu)已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)，DCS也擁有自主產(chǎn)權(quán)，市場(chǎng)占有率有了很大提升，已經(jīng)達(dá)到三分之一以上。在關(guān)注這些令人矚目的成果的同時(shí)，我們也應(yīng)注意到國(guó)產(chǎn)儀器儀表的工程應(yīng)用能力與世界相比，仍有一定差距，在產(chǎn)品精密度、數(shù)字化、智能化、集成化和自動(dòng)化程度方面還有待提高。

3.結(jié)語(yǔ)

我國(guó)儀器儀表行業(yè)雖然發(fā)展快速，但與世界水平相比，還有很大差距，至少落后國(guó)際先進(jìn)水平十年至十五年，只有少數(shù)行業(yè)中的技術(shù)能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。盡管測(cè)試儀器和技術(shù)已經(jīng)涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)，其需求和應(yīng)用不斷增加，但是在高附加值的產(chǎn)品和高技術(shù)方面仍有待提高，這主要在流程工業(yè)中的儀器儀表和自動(dòng)化系統(tǒng)方面表現(xiàn)明顯。為了儀器儀表產(chǎn)業(yè)在未來(lái)發(fā)展的更好，仍需要專業(yè)技術(shù)人員的不斷研究和努力。

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