摘要:儀器儀表技術(shù)的發(fā)展是我國整體技術(shù)實(shí)力展現(xiàn)的一種,設(shè)備內(nèi)部綜合了自動化技術(shù)、電子控制技術(shù)、信息技術(shù)等,為各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息的檢測提供質(zhì)量保證。文章對儀器儀表特性進(jìn)行論述,對我國儀器儀表技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及技術(shù)差距進(jìn)行解析,并從光學(xué)領(lǐng)域、自動化領(lǐng)域?qū)x器儀表技術(shù)的未來發(fā)展趨勢進(jìn)行研究。
關(guān)鍵詞:儀器儀表技術(shù);發(fā)展現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢
儀器儀表是一種物理檢測裝置,在內(nèi)部機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)工作狀態(tài)下,可精準(zhǔn)的測量出物質(zhì)的各項(xiàng)屬性、參數(shù)等。隨著近年來科學(xué)技術(shù)的不斷革新,儀器儀表技術(shù)也由傳統(tǒng)的單一化檢測形式進(jìn)行轉(zhuǎn)變,尤其是在智能化、電子化技術(shù)的支持下,令儀器儀表可更加精準(zhǔn)的檢測出物質(zhì)中各種組分。從整體發(fā)展形勢來看,盡管我國儀器儀表技術(shù)的發(fā)展速率較快,但與國外先進(jìn)技術(shù)相比,我國儀器儀表技術(shù)仍存在許多不足之處。鑒于此,我國應(yīng)加大資金投入力度,引進(jìn)國外高端的技術(shù)理念,以打造新的技術(shù)格局,為儀器儀表的精細(xì)化、智能化發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
一、儀器儀表特性論述
儀器儀表廣泛應(yīng)用于物質(zhì)檢測中,在內(nèi)部信息參數(shù)的核定下,儀表儀器將依據(jù)物質(zhì)的各項(xiàng)組成成分進(jìn)行檢測分析,如成分含量超出預(yù)設(shè)參數(shù)值時(shí),則儀器儀表將自動發(fā)出預(yù)警機(jī)制。儀器儀表內(nèi)的精分功能,可將數(shù)據(jù)結(jié)果最大精確到千分位,為用戶提供精準(zhǔn)的信息服務(wù)。
從功能角度來看,儀器儀表的功能可依據(jù)檢測需求而改變,并可對待檢測物質(zhì)進(jìn)行不同程度的分析,如溫度檢測、壓力檢測等,此類檢測對測量環(huán)境的要求較高,為加大測量精準(zhǔn)度,技術(shù)人員應(yīng)充分結(jié)合實(shí)際應(yīng)用環(huán)境,來科學(xué)性的施行相對應(yīng)的檢測工藝。
從類別角度來看,儀器儀表涵蓋大部分領(lǐng)域,如汽車儀表、航空儀表、地質(zhì)測量儀表、醫(yī)療儀表、質(zhì)檢儀表等,每一種檢測儀表的工作機(jī)理存在一定的差異性,但其最終展示的結(jié)果則以衡量物質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)為基準(zhǔn)。
二、我國儀器儀表技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
2.1 發(fā)展現(xiàn)狀
隨著我國工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,其對儀器儀表的技術(shù)基準(zhǔn)需求逐漸加大,從我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)來看,一項(xiàng)技術(shù)的產(chǎn)生,則代表著一個(gè)獨(dú)立經(jīng)濟(jì)體的誕生,同時(shí)也可帶動關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,而從設(shè)備及技術(shù)的發(fā)展角度來看,我國儀器儀表技術(shù)的基體量已達(dá)到世界領(lǐng)先水平。另外,在國內(nèi)市場競爭機(jī)制下,如企業(yè)想依托于儀器儀表來獲取較大的市場份額,則應(yīng)對自身的生產(chǎn)能力、技術(shù)創(chuàng)新能力等進(jìn)行不斷調(diào)整,以滿足市場發(fā)展需求,此種情況也是目前集約性競爭體制的主要影響因素。儀器儀表技術(shù)的革新發(fā)展,是科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)之間所共同研究出成果,其代表著我國的技術(shù)實(shí)力,目前,我國具有自主產(chǎn)權(quán)的儀器儀表技術(shù)已經(jīng)達(dá)到世界前列,從設(shè)備本身的出口程度便可看出,國外企業(yè)對我國自主技術(shù)的認(rèn)可度。從我國既定的技術(shù)本質(zhì)來看,自控型、檢測型儀器儀表的應(yīng)用,是目前我國技術(shù)的代表,其在高端設(shè)備檢測中的應(yīng)用,也決定著技術(shù)本身的價(jià)值,由檢測技術(shù)下的建設(shè)基準(zhǔn)來看,如各項(xiàng)建設(shè)項(xiàng)目達(dá)到預(yù)設(shè)的需求時(shí),則代表著儀器儀表技術(shù)已經(jīng)發(fā)揮出該領(lǐng)域所具備的效用。
2.2 技術(shù)差距
從技術(shù)差距來看,即我國技術(shù)與國外先進(jìn)技術(shù)相比中存在不足之處。我國儀器儀表技術(shù)的研發(fā)時(shí)間尚短,技術(shù)檢測精度、設(shè)備質(zhì)量等與國外同等級技術(shù)相比,存在一定的差距。此外,我國現(xiàn)階段,儀器儀表設(shè)備生產(chǎn)基準(zhǔn)大多以工業(yè)生產(chǎn)、科研教育等為主,如需求行業(yè)的更新效率較慢,則生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)研發(fā)進(jìn)度將出現(xiàn)停滯的現(xiàn)象,而當(dāng)企業(yè)在生產(chǎn)過程中,對儀器儀表設(shè)備的需求較高時(shí),則多以國外進(jìn)口為主,而此過程中由于受到知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù),企業(yè)需繳納大部分資金費(fèi)用。具體而言,技術(shù)差距主要體現(xiàn)在四個(gè)方面。其一,我國儀器儀表設(shè)備的檢測可靠性較差,在部分檢測環(huán)節(jié)中無法滿足工業(yè)使用需求,如檢測本身存在一定的誤差時(shí),將加大后續(xù)工制造的加工精度,令企業(yè)本身面臨著嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失;其二,儀器儀表技術(shù)未能與智能化技術(shù)、信息化技術(shù)等形成深度融合,甚至部分檢測設(shè)備仍沿用傳統(tǒng)的機(jī)械化檢測手段,此種發(fā)展模式將拉大我國與先進(jìn)國家的差距;其三,相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人才匱乏,對于技術(shù)發(fā)展階段,我國是以新技術(shù)的引進(jìn)作為自主研發(fā)的基礎(chǔ),如此類技術(shù)人員匱乏的話,將嚴(yán)重阻礙儀器儀表技術(shù)的研發(fā)進(jìn)程;其四,技術(shù)創(chuàng)新性不足。我國目前儀器儀表技術(shù)領(lǐng)域中,科研力量支持力度較為匱乏,且在技術(shù)研發(fā)中,多以已經(jīng)存在的技術(shù)為研發(fā)點(diǎn),過于以市場導(dǎo)向需求為主,而這種創(chuàng)新意識的缺失,顯然無法滿足當(dāng)前儀器儀表技術(shù)的發(fā)展需求。
三、儀器儀表技術(shù)未來發(fā)展趨勢
3.1 光學(xué)領(lǐng)域發(fā)展
從既有的儀器儀表技術(shù)來講,依托于內(nèi)部構(gòu)件來實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化測量,其內(nèi)部傳輸形式多以電子化為主,而目前科研體系中,將光作為主要傳播介質(zhì)已經(jīng)逐漸成為新的研發(fā)方向,相關(guān)領(lǐng)域?qū)<覍鈱W(xué)技術(shù)的發(fā)展提出預(yù)測,未來10~15年的時(shí)間內(nèi),光學(xué)計(jì)量儀器將實(shí)現(xiàn)大范圍應(yīng)用,其結(jié)合自動化、智能化等技術(shù),可對內(nèi)部信息進(jìn)行精準(zhǔn)化傳達(dá),令儀表儀實(shí)現(xiàn)精分化測量,為各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持。此外,光學(xué)計(jì)量設(shè)備中將呈現(xiàn)出一定的技術(shù)特性,在光學(xué)傳感的應(yīng)用下,可有效簡化儀器儀表設(shè)備中的構(gòu)件,其光學(xué)元件便可替代所有的構(gòu)件以實(shí)現(xiàn)測量,同時(shí)設(shè)備本身更利于操控。光學(xué)儀器具有較強(qiáng)的抗干擾能力,其數(shù)據(jù)信息檢測的精準(zhǔn)性、敏捷性等可為設(shè)備本身提供較為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持。在環(huán)保方向,由于設(shè)備本身不需要大量的機(jī)械部件支持,其環(huán)保性能也將得到一定的提升。
3.2 自動化領(lǐng)域發(fā)展
自動化領(lǐng)域的發(fā)展,則是儀器儀表設(shè)備與智能化技術(shù)、電子技術(shù)等融合,在內(nèi)控單元的應(yīng)用下,令儀器儀表在檢測過程中,可實(shí)現(xiàn)自動化、智能化檢測,減少人力、物力資源的投入。第一,在質(zhì)量工控環(huán)節(jié),儀器儀表內(nèi)的電控單元不再是以DCS為操控模式,而是逐漸發(fā)展為PID精準(zhǔn)化操控模塊,內(nèi)部算法體系運(yùn)行過程中,將依據(jù)實(shí)際指令來進(jìn)行精準(zhǔn)化計(jì)算,并對每一項(xiàng)數(shù)據(jù)檢測結(jié)果進(jìn)行系統(tǒng)核對,為技術(shù)人員展現(xiàn)出更為精確的答案,提升系統(tǒng)的操控性能;第二,高精度化的發(fā)展,隨著行業(yè)需求的逐漸加大,除了質(zhì)量性、效率性等,精度性則是儀器儀表設(shè)備運(yùn)行的重要衡量基準(zhǔn),為此,我國技術(shù)領(lǐng)域如想實(shí)現(xiàn)拓展,則精度化的發(fā)展則是一種定性需求;第三,總線化發(fā)展趨勢,現(xiàn)場總線的應(yīng)用,可為分布式系統(tǒng)的應(yīng)用提供載體平臺,同時(shí),在網(wǎng)絡(luò)平臺的應(yīng)用下,儀器儀表技術(shù)也將實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)測量,并與終端數(shù)據(jù)庫進(jìn)行連接。而在測量網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用下,儀器儀表也將依據(jù)人工設(shè)定的技術(shù)參數(shù),實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化分析,并與數(shù)據(jù)庫中的各類信息進(jìn)行整合,為操作人員提供精準(zhǔn)的信息服務(wù)。
四、結(jié)語
綜上所述,工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展體系中,儀器儀表作為一個(gè)重要的發(fā)展節(jié)點(diǎn),技術(shù)本身的質(zhì)量特性決定著工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展進(jìn)程。但我國目前儀器儀表技術(shù)仍處于發(fā)展中階段,與國外技術(shù)相比,存在較大差距,但隨著技術(shù)革新、市場需求變動等,我國儀器儀表技術(shù)的發(fā)展方向也在逐漸發(fā)生變化,其中以光學(xué)領(lǐng)域、自動化領(lǐng)域?yàn)槟壳白钪饕陌l(fā)展目標(biāo)。
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作者簡介:張勁豪(1990.08-),男,重慶人,本科學(xué)歷,現(xiàn)為重慶橫河川儀有限公司技術(shù)員,助理工程師,研究方向:儀器儀表。