國外儀器儀表的發(fā)展趨勢(編輯修改稿)
2024-08-25 19:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 加值產(chǎn)品投入市場。使光學(xué)儀器向產(chǎn)業(yè)高技術(shù)化、產(chǎn)品高附加值化和智能化、企業(yè)集團化和國際化、制造技術(shù)柔性化方向發(fā)展。 ▲ 現(xiàn)代光學(xué)儀器的特征 （1） 現(xiàn)代光學(xué)儀器沖破了傳統(tǒng)現(xiàn)論（以幾何光學(xué)或物理光學(xué)為基礎(chǔ)）的束縛，光學(xué)技術(shù)同其它學(xué)科和技術(shù)不斷融化、滲透，派生出新的學(xué)科分支，形成許多交叉發(fā)展的領(lǐng)域，打破了長期來光學(xué)的傳統(tǒng)應(yīng)用范圍。如以傅里葉變換原理為基礎(chǔ)的各類傅里葉變換光譜儀；基于光聲效應(yīng)的激光光聲光譜儀；利用激光開拓新的測量原理、方法，使眾多的激光計量檢測儀器問世，激光技術(shù)與傳統(tǒng)的顯微鏡相結(jié)合，開發(fā)出激光掃描顯微鏡系列產(chǎn)品；得用光電轉(zhuǎn)換原理生產(chǎn)了一大批新穎的光電儀器。許多新技術(shù)如激光、紅外、光纖、光信息處理、微光學(xué)等得到開發(fā)應(yīng)用。 （2） 在結(jié)構(gòu)上打破了以光學(xué)和機械為主體的基本框架，集光學(xué)、機械、電子、計算機于一體，電子技術(shù)、計算機及其軟件成為儀器不可分割的重要組成部分。 （3） 擺脫了傳統(tǒng)光學(xué)儀器離不開人的操作和觀測的經(jīng)典模式，操作、檢測、數(shù)據(jù)處理和信息傳遞實現(xiàn)自動化，工作效率、文憑性和可靠性是傳統(tǒng)光學(xué)儀器無可比擬的。 ?。?） 在設(shè)計方法上日益采用計算機輔助設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計和三化設(shè)計。整個系列產(chǎn)品品種之間零部件通用性強，標準化程度高，標準件多，因而使儀器成本下降，質(zhì)量提高?！ 。?） 現(xiàn)代光學(xué)儀器的質(zhì)量評價標準更全面、更嚴格。過去，評價傳統(tǒng)光學(xué)儀器的質(zhì)量，主要著眼于功能指標，即儀器的使用范圍、精度等級、靈敏度、重復(fù)性、穩(wěn)定性及結(jié)構(gòu)特性等。如今較全面地客觀評價現(xiàn)代光學(xué)儀器的質(zhì)量指標、可靠性、工藝性、經(jīng)濟性、人機學(xué)指標、美學(xué)指標、標準化及專利權(quán)指標等八個方面?！?發(fā)展趨勢 從傳統(tǒng)光學(xué)儀器轉(zhuǎn)變現(xiàn)代光學(xué)儀器，關(guān)鍵在于計算機化，而微電子技術(shù)是基礎(chǔ)。光譜儀器發(fā)展最快，發(fā)達國家80年代已實現(xiàn)微機化，現(xiàn)已向聯(lián)用技術(shù)、全自動化（如內(nèi)裝機械手等機器人系統(tǒng)，實現(xiàn)無人操作），實驗室信息管理系統(tǒng)自動化及智能化方向發(fā)展。光學(xué)計量儀器從大型精密儀器三坐標測量機到傳統(tǒng)的自準直儀和投影儀都已實現(xiàn)微機化、光電化；激光技術(shù)的結(jié)合和CCD等光電器件的引入，更為快速、準確、可靠的在線檢測和監(jiān)控創(chuàng)造了條件。在未來10年，由于高新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，將進一步推動光學(xué)儀器實現(xiàn)光機電算一體化和智能化。現(xiàn)今的智能化儀器更確切地應(yīng)稱為微機化儀器。而更高程度的智能化是信息技術(shù)的最高層次，應(yīng)包括理解、推理、判斷與分析等一系列功能，是數(shù)值、邏輯與知識的綜合分析結(jié)果，智能化的標志是知識的表達與應(yīng)用。電子技術(shù)、計算機技術(shù)和光電器件的不斷發(fā)展和功能的完善，為儀器向更高檔次的智能發(fā)展創(chuàng)造了條件。 未來10年，光和電的滲透會進一步強化，更多的新技術(shù)、新器件推廣應(yīng)用，因而在光機電算一體化的基礎(chǔ)上熔入不同原理，派生出新用途的產(chǎn)品，以滿足各領(lǐng)域日益增長的需求。具有優(yōu)異性能的光電器件和功能材料的開和應(yīng)用，將加速現(xiàn)代光學(xué)儀器的發(fā)展。如CCD器件、半導(dǎo)體激光器、光纖傳感器等制造技術(shù)趨于成熟，實際應(yīng)用已獲突破，顯示了廣泛的應(yīng)用前景。它必將使光學(xué)儀器領(lǐng)域發(fā)生重要變革，推動產(chǎn)品向小型化、高分辨、光電化和自動化發(fā)展。光學(xué)計量儀器 未來的光學(xué)計量儀器儀表必須簡化設(shè)計，大量壓縮零部件，提高智能化和便于操作，發(fā)展在線計量測試儀器儀表 利用物理學(xué)的新效應(yīng)和高新技術(shù)及其成就開發(fā)新型計量測試儀器儀表和新型高靈敏度、高穩(wěn)定性、強抗干擾能力的新型傳感器技術(shù)如： ――利用高溫超導(dǎo)量子干涉器（SGUID）開發(fā)計量測試儀器、物理學(xué)測試儀器、地學(xué)和地質(zhì)學(xué)儀器、化學(xué)分析儀器、醫(yī)學(xué)儀器幫無損材料檢驗儀器等。 ――利用橢偏技術(shù)來檢測光纖、光學(xué)玻璃等，這是大家所共知的。但它與近場光學(xué)相結(jié)合，不僅可以測量表面精細結(jié)構(gòu)，同時根據(jù)近場光學(xué)反射偏振信息可以分辨出被測物體的材料。這是目前實驗研究的新探索。 ――將可調(diào)諧穩(wěn)頻激光光譜儀的技術(shù)用于高精密的幾何量與機械量和多種無形態(tài)的量的測量，如：高精度的折射率測量、光波波前沿的測量、超薄膜層厚度的測量等。 ――開發(fā)新一代微型光纖傳導(dǎo)激光干涉儀，它的測量范圍可以從納米到幾米或更大的范圍。分辨率可達10nm。并且克服了HP激光干涉儀的缺點，但它具有HP激光干涉儀的一切功能。另外，它還可用于稱重，研制新型電子天平、高精度的電子皮帶稱、高分辨率的壓力計等?！ 〃D―發(fā)展納米測量技術(shù)，建立納米計量測試標準。這是當(dāng)今在計量與測量技術(shù)研究中十分活躍的課題。 發(fā)展測量機器人。類似的測量儀器已出現(xiàn)。即Zeiss的Scan Max三坐標測量機?！ 〃D―操作十分方便，工人學(xué)習(xí)5－10分鐘即掌握使用； ――可放在車間使用，自動修正影響測量精度的外界干擾； ――目前的測量精度為3－5μm。 它是利用了智能機器人技術(shù)，但要保證測量量值的計量正確性是一個十分復(fù)雜理論和技術(shù)問題。目前已得到了初步解決。 環(huán)境保護科學(xué)儀器儀表的發(fā)展與
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