高金法

摘要：信息技術(shù)是測(cè)量控制與儀器儀表技術(shù)發(fā)展的先導(dǎo)條件，是長(zhǎng)足發(fā)展的基石。我國(guó)作為世界信息技術(shù)發(fā)展較快的國(guó)家之一，信息技術(shù)水平的完善和發(fā)展都邁向了新的臺(tái)階，從而積極推動(dòng)了我國(guó)測(cè)量控制與儀器儀表技術(shù)的發(fā)展。現(xiàn)階段，在我國(guó)的各行各業(yè)中，測(cè)量控制與儀器儀表技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，可以說(shuō)我國(guó)的測(cè)量控制與儀器儀表技術(shù)有了很好的發(fā)展與進(jìn)步。在整個(gè)世界的發(fā)展大環(huán)境中，一些發(fā)達(dá)國(guó)家在該行業(yè)的發(fā)展是較領(lǐng)先的，我國(guó)在此方面與發(fā)達(dá)國(guó)家還存在一定的差距，必須在測(cè)量控制與儀器儀表技術(shù)的研究方面加大投入力度。

關(guān)鍵詞：測(cè)量控制;儀器儀表;發(fā)展

引言

儀器儀表行業(yè)是為現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)、生活和軍事等領(lǐng)域提供測(cè)量手段、方法和控制系統(tǒng)的行業(yè)，儀器儀表使我們的生產(chǎn)、生活等所有領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)科學(xué)計(jì)量，是一切經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)科學(xué)認(rèn)識(shí)的必要手段。測(cè)量控制與儀器儀表技術(shù)指標(biāo)水平是一個(gè)國(guó)家測(cè)量與儀器儀表水平的量化標(biāo)志，而提高測(cè)量控制的技術(shù)指標(biāo)和功能是儀器儀表的永遠(yuǎn)追求。為了積極適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展，加強(qiáng)對(duì)測(cè)量控制和測(cè)量技術(shù)的研究，加大對(duì)自動(dòng)化和信息技術(shù)研究的投資，提高儀器儀表的技術(shù)水平，以便測(cè)量控制和測(cè)量技術(shù)可以在更多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，助推經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

1 測(cè)量控制與儀器儀表技術(shù)概述

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，信息時(shí)代的步伐加快，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展離不開(kāi)信息技術(shù)進(jìn)步的強(qiáng)大推動(dòng)，可以說(shuō)科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展有賴于信息技術(shù)水平的不斷提高。王大珩院士對(duì)儀器儀表在當(dāng)今重要作用和重要地位，提出一些重要的至理名言，如“儀器不是機(jī)器，儀器是認(rèn)識(shí)和改造物質(zhì)世界的工具，而機(jī)器只能改造卻不能認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界”;“測(cè)量技術(shù)是信息技術(shù)的重要組成部分，是信息技術(shù)的源頭”;“儀器儀表是工業(yè)的‘倍增器，科學(xué)研究的‘先行官，軍事上的‘戰(zhàn)斗力和社會(huì)生活中的‘物化法官”等?；诖耍斜匾朔袠I(yè)中存在的問(wèn)題和不足，以加強(qiáng)對(duì)測(cè)量技術(shù)的研究并更好地服務(wù)社會(huì)。儀器儀表是信息產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成部分，已在許多行業(yè)中使用，并且使用越來(lái)越廣泛，在促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新方面有著不可估量的作用，尤其運(yùn)用到工業(yè)生產(chǎn)中，將儀器儀表與測(cè)量技術(shù)、數(shù)字測(cè)量技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等完美結(jié)合起來(lái)，很好的適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)的需求。我國(guó)對(duì)促進(jìn)測(cè)量控制和測(cè)量技術(shù)的長(zhǎng)久發(fā)展給與了極大的關(guān)注，制定了相關(guān)的政策以便推動(dòng)儀器儀表行業(yè)的發(fā)展，在我國(guó)相關(guān)政策的積極推動(dòng)下，儀器儀表和測(cè)量技術(shù)廣泛應(yīng)用的各行各業(yè)，并取的一定的成績(jī)。

2 測(cè)量控制與儀器儀表技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用方向

隨著測(cè)量控制與儀器儀表技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域逐漸增多，使用越來(lái)越廣泛，如工業(yè)自動(dòng)化儀表和控制系統(tǒng)、電子與電工儀器、科學(xué)儀器、醫(yī)療儀器、各類專業(yè)儀器、傳感器和儀器儀表器件等，每一種儀器儀表的應(yīng)用并不是孤立進(jìn)行的，而是存在著或多或少的交叉和滲透。工業(yè)儀表和控制系統(tǒng)在諸多的工業(yè)生產(chǎn)中已被廣泛使用;電子與電工測(cè)量?jī)x器常用在監(jiān)測(cè)相關(guān)參數(shù)的工作領(lǐng)域;科學(xué)儀器常在從事教學(xué)實(shí)驗(yàn)、科學(xué)研究、物質(zhì)分析和安全監(jiān)測(cè)等方面的工作領(lǐng)域;醫(yī)療儀器不用做過(guò)多介紹，自然是用于生命科學(xué)研究和臨床醫(yī)療的諸多方面，除此之外，一些特殊的測(cè)量?jī)x器還用于環(huán)境保護(hù)，氣象，海洋，農(nóng)業(yè)等方面，這些領(lǐng)域的測(cè)量?jī)x器的結(jié)構(gòu)雖然具有獨(dú)特性，但其原理和應(yīng)用方法與其他測(cè)量?jī)x器是基本相同的。測(cè)量控制與儀器儀表行業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展，需要以儀器儀表的基本理論和技術(shù)為發(fā)展基礎(chǔ)，在未來(lái)的發(fā)展中，可以將其作為重點(diǎn)研究的方向。

2.2 測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

（1）規(guī)模較小

我國(guó)的測(cè)量控制和測(cè)量設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀總體上取得一些成績(jī)，有長(zhǎng)足的進(jìn)步，但存在一些問(wèn)題，如其規(guī)模小，產(chǎn)值低，與一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還存在著一定的差距。由于行業(yè)的根本發(fā)展在于行業(yè)和企業(yè)的產(chǎn)值，因此為了確定測(cè)量技術(shù)的發(fā)展方向和發(fā)展重點(diǎn)，并盡快實(shí)現(xiàn)國(guó)際一體化，必須在現(xiàn)有基礎(chǔ)上加大研究和使用的投入。

（2）缺乏創(chuàng)新性

創(chuàng)新性對(duì)任何行業(yè)領(lǐng)域都至關(guān)重要，儀器儀表技術(shù)創(chuàng)新水平低是制約我國(guó)測(cè)量?jī)x器發(fā)展的一個(gè)重要因素。在國(guó)際慣例的通常標(biāo)準(zhǔn)下，儀器儀表有一個(gè)大概的更新期限，即在2至4年之間，而經(jīng)銷商銷售的主要目標(biāo)是最近五年的研發(fā)產(chǎn)品。然而，我國(guó)所有的儀器儀表產(chǎn)品中有很多是老舊儀器，一些產(chǎn)品的更新年限為十年，這是相關(guān)企業(yè)給出的更新年限，更新速度較慢，缺乏自主研究動(dòng)力，使其自主能力創(chuàng)新是較弱的，造成如此局面的直接原因是研發(fā)投入和創(chuàng)新人才的缺乏，根究相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)科研創(chuàng)新投入的占比在3%到5%，低于發(fā)達(dá)國(guó)家投入，這是影響產(chǎn)品創(chuàng)新和研發(fā)的最主要因素。還有一些企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)人才的培養(yǎng)和使用沒(méi)有引起足夠的的重視，這些因素導(dǎo)致了整個(gè)生產(chǎn)企業(yè)創(chuàng)新能力較弱。

（3）質(zhì)量不過(guò)關(guān)

影響行業(yè)發(fā)展的一個(gè)很關(guān)鍵的因素就是產(chǎn)品質(zhì)量較差，不但阻礙了行業(yè)的發(fā)展，并且還限制了測(cè)量技術(shù)實(shí)用性。所以，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中，要充分分析產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性以保證產(chǎn)品的質(zhì)量，除此之外還要適當(dāng)引入將信息技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)有效集成的先進(jìn)新技術(shù)，如此一來(lái)便可極大程度確保產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。然而，我國(guó)的實(shí)際情況是，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品往往無(wú)法滿足市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的需求，大部分的大型的、極其先進(jìn)的設(shè)備都是通過(guò)國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)口而來(lái)，這導(dǎo)致我國(guó)的測(cè)量技術(shù)產(chǎn)業(yè)化形成被動(dòng)局面。

3儀器儀表數(shù)字化系統(tǒng)技術(shù)

3.1 嵌入式技術(shù)

隨著工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備和儀表嵌入式技術(shù)的引入，可以有效地解決現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的需求，并在行業(yè)的數(shù)字化水平方面得到顯著的提高。嵌入式系統(tǒng)軟件和硬件可以協(xié)同工作，在設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)之前，科學(xué)合理的對(duì)各項(xiàng)功能進(jìn)行劃分，并確保有效實(shí)施該功能是很有必要的，在此過(guò)程中檢查問(wèn)題，并立即解決。通常情況下，自動(dòng)化儀器一般使用8位或16位微控制器，并且隨著工業(yè)儀器要求變得逐漸復(fù)雜化，微控制器需要做的業(yè)務(wù)量也大大增加。嵌入式DSP可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的微控制器，從而可以有效地改善處理器的功能。與此同時(shí)，嵌入式操作系統(tǒng)可以保證硬件和軟件的運(yùn)行需求，更好地保證系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

3.2 多功能集成技術(shù)

以往的工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備和儀表功能相對(duì)單一，所測(cè)量的內(nèi)容主要在溫度，流量和壓力等參數(shù)上得以體現(xiàn)。將數(shù)字儀器和儀表從單一功能向集成到控制，計(jì)算和其他功能的一體化方向發(fā)展，可以更好的滿足行業(yè)發(fā)展需要，順應(yīng)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。隨著數(shù)字化的發(fā)展，通過(guò)使用數(shù)字設(shè)備和儀表，可以全面分析許多感官信息，實(shí)現(xiàn)各種信息的有效融合，并為生產(chǎn)控制活動(dòng)提供數(shù)據(jù)支持。多功能集成設(shè)計(jì)，可以使用戶無(wú)需分析現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀況以及設(shè)備之間的差異，僅需要了解控制室內(nèi)中每個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀況，以及與系統(tǒng)相關(guān)的情況即可。在實(shí)際的需求中調(diào)整參數(shù)，就可以確保生產(chǎn)設(shè)備在最好的狀態(tài)下進(jìn)行生產(chǎn)工作，并及時(shí)解決操作問(wèn)題，以杜絕安全生產(chǎn)事故。

4 測(cè)量控制與儀器儀表技術(shù)未來(lái)發(fā)展方向

鑒于我國(guó)測(cè)量控制和儀器儀表技術(shù)的現(xiàn)狀，為了有效地確保產(chǎn)品的穩(wěn)定性，可靠性，適應(yīng)性，并積極邁進(jìn)國(guó)際水平行列，有必要加大對(duì)相關(guān)人員的培訓(xùn)，并加大創(chuàng)新投入。在不斷改進(jìn)產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)和功能的同時(shí)，將科研成果進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化和推向市場(chǎng)，加速小型化和智能化設(shè)備的開(kāi)發(fā)，并能夠?qū)崿F(xiàn)儀器與測(cè)控單元的獨(dú)立、嵌入、聯(lián)網(wǎng)使用的基本要求，還可以大大擴(kuò)展測(cè)控范圍，向全球化，三維轉(zhuǎn)換，進(jìn)一步推動(dòng)了測(cè)控技術(shù)的發(fā)展，更全面的、更好地滿足生產(chǎn)過(guò)程中的需求。在分析不同類型的傳感器，組件和相關(guān)材料的基礎(chǔ)上，要充分加強(qiáng)對(duì)新技術(shù)的研究以及對(duì)弱信號(hào)檢測(cè)，傳感和融合技術(shù)的研究，以擴(kuò)展儀器的使用范圍，開(kāi)發(fā)靈敏度，高選擇性和高可靠性的產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備和控制系統(tǒng)的更深層次的創(chuàng)新與開(kāi)發(fā)。

總結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)測(cè)量控制與儀器儀表技術(shù)的發(fā)展中，發(fā)現(xiàn)不足，并從加大科研投入、加大創(chuàng)新人才培養(yǎng)等方面進(jìn)行行業(yè)的改善工作，以促進(jìn)我國(guó)儀表儀器測(cè)控技術(shù)水平發(fā)展，縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距。

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