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現(xian)代儀表今(jin)後的發(fa)展方向

2018-08-21 01:23:59

縱(zong)觀現代(dai)儀表所(suo)呈(cheng)現出的(de)上(shang)述(shu)發展特(te)點(dian)和(he)趨(qu)勢(shi),各類儀(yi)器(qi)儀表(biao)在按上述特點發展(zhan)的同(tong)時也表現出(chu)不同發展方向,並且今後將(jiang)會向著如(ru)下方向(xiang)發展:
  (1)工業(ye)自(zi)動化(hua)儀表其發展重(zhong)點將是基(ji)於(yu)現場(chang)總線技術(shu)的主(zhu)控(kong)係統裝置及智(zhi)能化儀表、特種和專(zhuan)用自動(dong)化儀表。將過去需要多台變送(song)器多(duo)個(ge)任務(wu)係統共(gong)同完成(cheng)的工作由一(yi)台智能化儀表來完(wan)成,並(bing)且具有(you)自診(zhen)斷(duan)、自校(xiao)正(zheng)、自動維護(hu)等多種智能(neng)化功(gong)能。另(ling)外,隨(sui)著數(shu)字處(chu)理技(ji)術的快速發展,以及工(gong)業現場處理(li)對(dui)控製速(su)度和精(jing)度(du)要求(qiu)的提(ti)高,數字技術在工業儀表中的應用(yong)日益(yi)廣(guang)泛,推進了工業儀器儀表的數字(zi)化、智能化、網絡化進程(cheng),今後將逐步完成自動控製儀表從模擬技術向數字技術的轉變。  
  (2)電(dian)工儀器儀表電工儀表是實(shi)現電磁(ci)測量過(guo)程中(zhong)所需(xu)技術工具的總(zong)稱。按測(ce)量(liang)對象不同可(ke)分(fen)為電流(liu)表、電壓表、功率(lv)表、電度表、歐(ou)姆(mu)表等。這(zhe)類(lei)儀表的工作(zuo)原(yuan)理大(da)多基於磁電轉換(huan)原理構成,目前已(yi)發展的比(bi)較(jiao)完善,今後將會(hui)從儀表的長(zhang)壽命、數字化以(yi)及(ji)便(bian)攜(xie)式(shi)和低能耗等(deng)方麵進一步增(zeng)強其(qi)功能,另外,一些(xie)特種專用電測儀表和電網計(ji)量自動管理係統的發展也會使上述儀表的使用和管理更加方便。
  (3)科學測試儀器尤其是煤(mei)質分析儀器麵(mian)對資源(yuan)短缺(que),水資源危(wei)機、生態環(huan)境(jing)惡(e)劣的嚴峻(jun)局麵,為了實現可持續性發展,必須加(jia)強(qiang)生(sheng)命科學、食(shi)品(pin)安(an)全、環境保(bao)護、公共安全(包(bao)括反(fan)恐(kong)、反毒)、商品質(zhi)檢、臨床(chuang)醫學(xue)、醫藥(yao)科學等領域的研(yan)究(jiu)和發展,因此(ci),科學測試(shi)儀器的發展將主要(yao)滿足(zu)這些領(ling)域(yu)的未(wei)來(lai)需求,今後(hou)的發展也以上述領域為重點,不斷湧(yong)現出過程分析(xi)儀器、環保監測儀器儀表、工業爐(lu)窯節(jie)能分析儀器以及工業、汽(qi)車(che)排(pai)放檢測儀、大地(di)測量儀、電
  子速測儀、測量型全球定位係(xi)統以及其他(ta)實驗機(ji)、實驗室(shi)儀器等新產品。
  (4)各(ge)類專用儀器這類儀表指在(zai)環境、農(nong)業、氣(qi)象(xiang)、水(shui)文(wen)、地質、海洋(yang)、核工業、航(hang)空(kong)、航天等各個領域應(ying)用的專用儀器。這些儀表根(gen)據其所在領域的不同具有不同的發展趨勢,本文僅以環保儀器儀表和分析化學儀器為(wei)例對其發展方向作一簡要說(shuo)明(ming)。環保儀器儀表:隨著全球性水資源的缺乏以及人類生態(tai)環境的惡化,國際社(she)會以及我國都(dou)越來越注重加強對生存(cun)環境的保護,其中對大氣環境、水環境、土壤環境的環保監(jian)測是(shi)重中之(zhi)中,因(yin)此,相(xiang)應的環保自動化檢測與控製(zhi)儀表是今後發展的重點方向;分析化學儀器:分析化學的突破將促進(jin)生命科學、環境科學、新材(cai)料科學及製藥工業的實質性發展,其水平高(gao)低(di)極大地影(ying)響國際貿(mao)易、醫(yi)藥和食品安全(quan)及其標(biao)準製定,分析檢(jian)測直(zhi)接影響到(dao)工業生產過程控製和產品的質量,能從(cong)多方麵拉(la)動國家(jia)經濟的發展。這是中科院有關(guan)專家的感言。
  隨著生命、環境、新(xin)材料科學的發展,以及計算機、光學、微加工、數據處理和模(mo)擬技術的引(yin)入(ru),分析化學進入了一個新的階(jie)段。但總體(ti)上與(yu)國際(ji)水平仍有較大的差距(ju),特別(bie)是在新技術、新方法和新儀器的研究和應用方麵的差距更為明顯。今後應重點研究的方向包括:高通(tong)量分析,即在單(dan)位時間內(nei)可分析測試大量的樣(yang)品;極端(duan)條件分析,其中單分子單細(xi)胞分析與操縱為目(mu)前熱(re)門的課題(ti);在線、實時、現場或原位(wei)分析,即從樣品采集(ji)到數據輸(shu)出,實現快速的或一條(tiao)龍的分析;聯(lian)用技術,即將兩種(zhong)(或兩種以上)分析技術聯接(jie),互相補充(chong),從而(er)完成更複雜的分析任(ren)務。
  (5)醫療儀器:在先(xian)進科技的推動下,醫療(liao)儀器相關技術日新月(yue)異(yi),納(na)米(mi)機械(xie)元(yuan)件(jian)、隨身(shen)佩戴(dai)式化學感測器、居(ju)家保健應用醫療器材等已成為未來醫療儀器的代表產品。 
    美國的前瞻(zhan)科技已發展出一種體積小、可攜式、並可像(xiang)徽(hui)章(zhang)一般(ban)隨身佩戴的化學感測器。這類化學感(gan)測器的主要構造(zao)非常精密(mi),包含超細具(ju)納米級皺(zhou)紋(wen)的金質底片(pian),金質底片的表麵布(bu)滿覆有超薄(bao)液(ye)態晶體的點狀化學接收(shou)器。可用在多元應用領域中,包含軍事(shi)、醫療、食品及工業安全等用途。其最難(nan)得的技術則屬把所有技術集中於體積微(wei)小(xiao)的個人用產品上,如貼(tie)片或徽章般可隨身使(shi)用的物(wu)件。這種微小化感測器除(chu)了可檢測特定(ding)癌(ai)症(zheng)產生的蛋(dan)白質外,還可檢測藥品臨(lin)床實驗的功效(xiao),是一種能辨(bian)視(shi)蛋白質且具即(ji)時(shi)感測功能的偵測器。醫療儀器在朝(chao)著微型(xing)化方向發展的同時也會重點發展醫用光學儀器、以數字成像、高檔黑白(bai)超、彩超(chao)、彩超(chao)換能器為研發關鍵技術的超聲醫用儀器、X線圖像處理係統、開放(fang)式超導型核磁共振(zhen)係統等大型醫療儀器和臨床信(xin)息係統(tong)、高能智能化腫瘤治(zhi)療大型儀器係統。  
  (6)傳(chuan)感器20世紀80年(nian)代以來,在世界範圍(wei)內,利用現代科學技術研究開發了一批新型傳(chuan)感器、新型功能材料。由於在製造中引進了微細加工技術與現代集成技術等先進工藝使得傳(chuan)感器技術得到飛速發展。目前(qian),新型傳(chuan)感器主要包括光纖、固態圖像、紅(hong)外(wai)、生物、機器人(ren)、氣體、濕度、非(fei)晶(jing)態合(he)金、智能、微波(bo)、和其他新型傳(chuan)感器(如超導、液晶、射線式、聲傳(chuan)感器)等。 
  其主要研究和發展方向有如下方麵: 
  發現新現象、開發新材料、采(cai)用新工藝(yi)。發現物理現象、化學反應和生物效應等新現象是發現新型傳感器的基礎。功能材料(liao)是發展新型傳感器的另一個重要基礎(chu)。例(li)如控製半導體氧(yang)化物的成分,可以製造出各種氣體傳感器;光導纖(xian)維是傳感器功能材料的一個重  
  發現;有機材料作為功能材料正引起國內外科學家的極大關注。傳感器的敏(min)感元件除了由(you)其功能材料決(jue)定外,還與其加工工藝有關。許多現代先進技術引入到傳感器的製造技術,例如集成、離子注入、薄膜技術等。  
  研究多功能集成傳感器和智能式傳感器。多功能集成傳感器是在一個芯片上集成多種功能敏感元件或(huo)同一功能的多個敏感元件。智能傳感器是一種帶(dai)微型計算機兼(jian)有檢測、判(pan)斷、信息(xi)處理等功能的傳感器。它可以確(que)定傳感器的工作狀態,對數據進行(xing)修(xiu)正,用軟件解(jie)決硬(ying)件難於解決的問題,完成數據計算(suan)與處理工作等。  
  研究仿生傳感器。仿(fang)生傳感器是模仿人的感覺器官的傳感器,即視覺、聽(ting)覺、嗅覺(jue)、味覺、觸(chu)覺等。目前,隻(zhi)有視覺傳感器與觸覺傳感器解決得(de)比較好(hao),其他幾(ji)種遠不能滿(man)足機器人技術發展的需求。 


  縱觀儀器儀表的發展呈現出來高、精、尖的發展方向和微型化、集成化、智能化、係統化、多功能化等等特點,同時,對於不同類別的儀器儀表根據所處領域和應用場合的不同也具有不同的發展方向,在今後儀表的研究、設計和使用過程中,猫咪视频APP官方网應該(gai)根據其特點和發展趨勢因勢利導,促(cu)進我國儀器儀表的健康快速發展。

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