儀器儀表發表時間:2020-07-23 17:11作者:購儀器儀表網 儀器儀表(英文:instrumentation) 儀器儀表是用以檢出、測量、觀察、計算各種物理量、物質成分、物性參數等的器具或設備。真空檢漏儀、壓力表、測長儀、顯微鏡、乘法器等均屬于儀器儀表。 廣義來說,儀器儀表也可具有自動控制、報警、信號傳遞和數據處理等功能,例如用于工業生產過程自動控制中的氣動調節儀表,和電動調節儀表,以及集散型儀表控制系統也皆屬于儀器儀表。 儀器儀表能改善、擴展或補充人的官能。人們用感覺器官去視、聽、嘗、摸外部事物,而顯微鏡、望遠鏡、聲級計、酸度計、高溫計、真空離心濃縮儀等儀器儀表,可以改善和擴展人的這些官能;另外,有些儀器儀表如磁強計、射線計數計等可感受和測量到人的感覺器官所不能感受到的物理量,還有些儀器儀表可以超過人的能力去記錄、計算和計數,如高速照相機、計算機等。 儀器是科學技術發展的重要“工具”。**科學家王大珩先生指出,“機器是改造世界的工具,儀器是認識世界的工具”。儀器是工業生產的“倍增器”,是科學研究的“先行官”,是軍事上的“戰斗力”,是現代社會活動的“物化法官”。不言而喻,儀器在當今時代推動科學技術和國民經濟的發展具有非常重要的地位。
分類標準儀器儀表是多種科學技術的綜合產物,品種繁多,使用廣泛,而且不斷更新,有多種分類方法。按使用目的和用途來分,主要有量具量儀、汽車儀表、拖拉機儀表、船用儀表、航空儀表、導航儀器、駕駛儀器、無線電測試儀器、載波微波測試儀器、地質勘探測試儀器、建材測試儀器、地震測試儀器、大地測繪儀器、水文儀器、計時儀器、農業測試儀器、商業測試儀器、教學儀器、醫療儀器、環保儀器等。 產品儀表屬于機械工業產品的儀器儀表有工業自動化儀表、電工儀器儀表、光學儀器,分析儀器、實驗室儀器與裝置、材料試驗機、氣象晦洋儀器、電影機械、照相機械、復印縮微機械、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。它們通用性較強,批量較大,或為儀器儀表工業所必需的基礎。 特征分類各類儀器儀表按不同特征,例如功能、檢測控制對象、結構、原理等還可再分為若干的小類或子類。如工業 自動化儀表按功能可分為檢測儀表、回路顯示儀表、調節儀表和執行器等;其中檢測儀表按被測物理量又分為溫度測量儀表、壓力測量儀表、流量測量儀表、物位測量儀表和機械量測量儀表等;溫度測量儀表按測量方式又分為接觸式測溫儀表和非接觸式測溫儀表;接觸式測溫儀表又可分為熱電式、膨脹式、電阻式等。 其它分類其他各類儀器儀表的分類法大體類似,主要與發展過程、使用習慣和有關產品的分類有關。儀器儀表在分類方面尚無統一的標準,儀器儀表的命名也存在類似情況。 在現實實際工作中,我們經常將儀器儀表分為兩個大類:自動化儀表和便攜式儀器儀表,自動化儀表指需要固定安裝在現場的儀表,也稱現場安裝儀器儀表或者表盤安裝儀器儀表,這類儀表需要和其他設備配套使用,以完成某一項或幾項功能;便攜式儀器儀表是指單獨使用,有時也叫檢測儀器儀表,一般分臺式和手持兩種。 儀器儀表還有一種分類,叫一次儀表和二次儀表,一次儀表指傳感器這類直接感觸被測信號的部分,二次儀表指放大、顯示、傳遞信號部分。 特點軟件化隨著微電子技術的發展,微處理器的速度越來越快,價格越來越低,已被廣泛應用于儀器儀表中,使得一些實時性要求很高,原本由硬件完成的功能,可以通過軟件來實現。甚至許多原來用硬件電路難以解訣或根本無法解決的問題,也可以采用軟件技術很好地加以解決。數字信號處理技術的發展和高速數字信號處理器的廣泛采用,極大地增強了儀器的信號處理能力。數字濾波、FFT、相關、卷積等是信號處理的常用方法,其共同特點是,算法的主要運算都是由迭代式的乘和加組成,這些運算如果在通用微機上用軟件完成,運算時間較長,而數字信號處理器通過硬件完成上述乘、加運算,大大提高了儀器性能,推動了數字信號處理技術在儀器儀表領域的廣泛應用。 集成化大規模集成電路LSI技術發展到今天,集成電路的密度越來越高,體積越來越小,內部結構越來越復雜,功能也越來越強大,從而大大提高了每個模塊進而整個儀器系統的集成度。模塊化功能硬件是現代儀器儀表的一個強有力的支持,它使得儀器更加靈活,儀器的硬件組成更加簡潔,比如在需要增加某種測試功能時,只需增加少量的模塊化功能硬件,再調用相應的軟件來使用此硬件即可。 參數整定隨著各種現場可編程器件和在線編程技術的發展,儀器儀表的參數甚至結構不必在設計時就確定,而是可以在儀器使用的現場實時置入和動態修改。 通用化現代儀器儀表強調軟件的作用,選配一個或幾個帶共性的基本儀器硬件來組成一個通用硬件平臺,通過調用不同的軟件來擴展或組成各種功能的儀器或系統。一臺儀器大致可分解為三個部分:1)數據的采集;2)數據的分析與處理;3)存儲、顯示或輸出。傳統的儀器是由廠家將上述三類功能部件根據儀器功能按固定的方式組建,一般一種儀器只有一種或數種功能。而現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,通過編制不同的軟件來構成任何一種儀器。 性能 衡量儀器儀表性能的主要技術指標有精確度、靈敏度、響應時間等。精確度表示儀表測量結果與被測量真值的一致程度。儀器儀表的精確度常用精確度等級來表示,例如0.1級、0.2級、0.5級、1.0級、1.5級等。0.1級表儀表總的誤差不超過±1.0%范圍。精確度等級數小,說明儀表的系統誤差和隨機誤差都小,也就是這種儀表精密。靈敏度表示當被測的量有一個很小的增量時與此增量引起儀表示值增量之比,它反映儀表能夠測量的最小被測量。響應時間是指儀表輸入一個階躍量時,其輸出由初始值**次到達最終穩定值的時間間隔,一般規定以到達穩定值的95%時的時間為準。此外,還有重復性、線性度、滯環、死區、漂移等性能技術指標。 市場分析中、低檔電工儀器儀表產品國內市場占有率達到95%,高檔產品的國內市場占有率和中低檔產品的國外市場占有率在現有基礎上有大幅度提高。中國儀表產業在2010年的市場發展將有望提高。產品結構調整目標。其中工業自動化儀表,重點發展基于現場總線技術的主控系統裝置及智能化儀表、特種和專用的自動化儀表。產品技術水平達到20世紀90年代后期國外先進水平,2005年銷售額占到國產儀表銷售額的30%。面向市場,全面擴大服務領域,推進儀表系統的數字化、智能化、網絡化,完成自動化儀表從模擬技術向數字技術的轉變,“十五”末數字儀表的品種數達到60%以上。 應用領域儀器儀表應用領域廣泛,覆蓋了工業、農業、交通、科技、環保、國防、文教衛生、人民生活等各方面,在國民經濟建設各行各業的運行過程中承擔著把關者和指導者的任務。由于其地位特殊、作用大,對國民經濟有巨大倍增和拉動作用,有著良好的市場需求和巨大的發展潛力。 (一)儀器儀表行業市場需求對象及覆蓋范圍 具體的需求對象可以從以下幾個方面進行表述:
未來發展我國儀器儀表產業未來十年,應牢牢抓住發展的戰略機遇期,面向傳統產業改造提升和戰略性新興產業發展的需求,針對制造過程中的感知、分析、決策、控制和執行等環節,融合集成先進制造、信息和智能等技術,實現制造業的自動化、智能化、精益化和綠色化,朝向以下幾個重點發展方向不斷向前發展: 重點發展: 1、高檔數控機床與基礎制造裝備: 加快實施《高檔數控機床與基礎制造裝備》科技重大專項,加強專項研究成果的示范應用和產業化進程。重點發展高速、精密、復合數控金切機床、重型數控金切機床、數控特種加工機床、大型數控成形沖壓設備;重型鍛壓設備、清潔高效鑄造設備、新型焊接設備、大型清潔熱處理與表面處理設備、非金屬成型設備、新材料制備裝備、高檔數控系統、數控機床功能部件、數字化工具系統及量儀。 2、智能控制系統: 重點發展綜合性分散型控制系統DCS,具有與現場總線設備實現動態數據交換功能的現場總線控制系統FCS,邏輯控制、運動控制、模擬控制等功能有機集成的可編程控制系統PLC,先進高效發動機及其智能控制系統,新能源、新材料、節能環保等新興產業所需要的專用控制系統。 3、自動化成套生產線: 重點發展百萬噸級及以上大型乙烯、大型PTA自動化生產線的系統集成,大型煤化工自動化關鍵裝備;大型液化天然氣生產儲能自動化關鍵裝備、大型天然氣長距離輸送系統;高效棉紡、短流程染整自動化生產線;大型煤炭井下自動化綜合采掘成套設備及大型露天礦自動化成套設備。 4、精密和智能儀器儀表與試驗設備: 重點發展高精度、高穩定性、智能化壓力、流量、物位、成份儀表與高可靠執行器,智能電網先進量測儀器儀表AMI,材料分析精密測試儀器與力學性能測試設備,新型無損檢測及環境、多用熱值測定儀、安全檢測儀器,國防特種測試儀器等各類試驗設備。 5、關鍵基礎零部件、元器件及通用部件: 重點發展高可靠性力敏、磁敏等傳感器,新型復合、光纖、MEMS、生物傳感器,儀表專用芯片,色譜、光譜、多用熱值測定儀、質譜檢測器件;高參數、高精密和高可靠性軸承、液壓/氣動/密封元件、齒輪傳動裝置及大型、精密、復雜、長壽命模具;電力電子器件及變頻調速裝置。 6、智能專用裝備: 重點發展機器人產業;礦山用智能自卸電鏟、智能化全斷面掘進機、快速集成柔性施工裝備為代表的智能化大型施工機械;數字化、智能化、高速多功能印刷機械;大型先進高效智能化農業機械。 聲明:此篇為蘇州閩泰瑞澤電子科技有限公司原創文章,轉載請標明出處鏈接:http://www.aolekang.net/h-nd-10.html
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