仪器仪表测控技术及发展探讨

张金

摘要：近年来，随着我国电子信息技术的不断发展，农业、工业和服务业等各领域纷纷渗透着控制技术，控制技术的不断普及和发展也推动着测控设备的不断完善，测控技术也不断更新。现代仪器仪表已经突破了传统技术的框架，向更加智能、网络的方向发展，与此同时，更加高度、快捷和可靠。仪器科学与技术作为一项最重要技术其地位在未来将更加突出。

关键词：仪器仪表；测控；发展

随着我国经济社会和科学技术的不断进步，高新技术产业发展日新月异，仪器仪表技术已经成为我国的战略需求，在国家重大工程和国计民生行业中发挥着重要作用，现代仪器仪表技术的发展更为迫切和必要。仪器仪表主要是对各种信息进行测量、收集、处理和控制的设备，它是工业生产的“倍增器”，科学研究的“先行官”，军事上的“战斗力”，国民活动中的“物化法官”。

1.仪器仪表的重大关键共性技术

1.1量子计量与标准溯源

国民经济各部门离不开计量，计量是保证贸易结算公平的基础手段，在经济社会中起着基础性的重要作用。计量标准是随着国家社会的不断发展而不断创新的，计量标准是支撑一个国家科技创新和国际贸易竞争的重要手段。自国际上研究量子计量标准以后，量子计量标准成为发达国家抢占人力、物力资源的制高点 ，我国也要尽快建立最基础的国家级量子计量标准，为国家的重要工程和国民民生服务。

1.2高端制造业中精密测量技术与仪器仪表

精密测量技术与仪器仪表是现代制造中的关键技术之一，处于核心地位，在中国成为“制造业大国”的趋势下，精密测量技术与仪器仪表有着重要地位和作用。国家的重大工程项目离不开精密测量技术的支撑，例如在高端数控加工行业、微电子制造业，以及高速轨道交通设备方面等等，我国要不断提升精密测量的技术水平，集中精力突破重大的共性关键技术，为形成自主知识产权的高性能仪器仪表产业奠定基础。

1.3生命医疗与食品卫生仪器

受全球化市场经济的影响，我国与国外企业密切合作，在中低档医疗仪器方面的科技实力已经足够，但是在高端的医疗仪器中，其技术水平仍有待提高，例如在MRI、CT、PET等方面，还有待对关键技术和工艺进行研究。科学仪器和测试技术是食品安全得以保证的重要手段，食品领域的各种检测方法和检测技术为食品安全提供了保障，但是，在食品安全检测中仍需要大型的科学仪器设备，这些仪器设备我国还不具备生产能力，需要依赖进口，我国仅具备生产中小型检测仪器的技术，这方面还有待提高，减少对国外仪器设备的依赖。

1.4深空探测仪器

深空探测离不开精密的深空探测仪器，这是深空探测活动得以进行的基础，探测技术、探测方法这些都需要技术领域的不断发展和创新。深空探测技术上的领先有助于保障国家安全，同时在经济、社会各领域各行业中不断推陈出新出新的技术，提高国家的综合国力，稳固我国的国际地位。除此之外，深空探测仪器技术的开发，也有助于提高我国的空间资源利用能力、促进自主星际探测能力发展。

2.仪器仪表的发展趋势

仪器仪表与测量控制逐步与计算机和网络相连，呈现出智能化、多功能化的特点，先进的制造技术和跨学科的综合设计师的仪器仪表更加灵敏可靠、快速便捷的获取信息，这些信息被用来分析、检测和控制。随着高新技术技术的不断应用和发展以及对物理学新效应的利用，我国的测量控制技术和仪器仪表不断创新和发展，仪器仪表反映更加敏捷、稳定性更强，抗干扰的能力也更强。但是，我国生产的仪器仪表水平和质量仍有待提高，与国际先进水平相比，仍有较大差距，尤其是在产品功能、智能化水平、更新周期等方面。

一方面，我国经济社会的不断发展对高精尖仪器仪表的需求量越来越大，另一方面，我国仪器仪表和测控技术还有待提高，无法满足国家和社会对高品质、高技术精密仪器仪表的需求，为解决这种矛盾，我国需要依靠大量的进口产品，尤其是对高技术、高科技含量的仪器设备方面。面对这种情况，我国必须不断加大对测量控制和仪器仪表的开发力度，不断提升制造能力，掌握核心技术，以实现我国以信息化带动工业化的目标，实现科技上的大跨越。

从技术和市场角度看，开放化测控技术是现代测控技术发展的主要方向，同时也是市场应用的主流。我国正处于产业结构的急速转型期，开放性测控技术的应用和普及对经济社会转型具有重大帮助。

从测控技术的发展历史来看，测控技术在未来必然会走向标准化和开放化，这是不可逆转的趋势潮流。重大装备对我国装备工业的振兴和发展意义重大，而控制系统和自动化仪表就是重大装备的神经中枢，起着重要作用，它是运行中心和强大的安全屏障。在国家的支持下，我国仪器仪表工业发展在不断完善，门类也较为齐全，布局也比较合理，并且有一定的技术基础作为支撑，生产规模也达到一定程度，完善的工业体系正在建立之中。一些国内知名企业，例如和利时和浙大中控等为我国的自动化仪表树立了良好的国际形象，与此同时，国产控制系统的产业规模也在不断扩大，竞争力不断提升，市场的占有率也不断上升，这有助于提高我国企业的国际竞争力。我国自主研发的流量计、变送器以及智能化的执行机构已经进入市场，DCS也拥有自主产权，市场占有率有了很大提升，已经达到三分之一以上。在关注这些令人瞩目的成果的同时，我们也应注意到国产仪器仪表的工程应用能力与世界相比，仍有一定差距，在产品精密度、数字化、智能化、集成化和自动化程度方面还有待提高。

3.结语

我国仪器仪表行业虽然发展快速，但与世界水平相比，还有很大差距，至少落后国际先进水平十年至十五年，只有少数行业中的技术能达到国际先进水平。尽管测试仪器和技术已经涉及国民经济的各行各业，其需求和应用不断增加，但是在高附加值的产品和高技术方面仍有待提高，这主要在流程工业中的仪器仪表和自动化系統方面表现明显。为了仪器仪表产业在未来发展的更好，仍需要专业技术人员的不断研究和努力。

参考文献：

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[2]张钟华.我国现代仪器仪表技术的发展策略[J].现代科学仪器，2010，（9）.

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