刍议智能化仪器仪表技术及市场发展
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摘要：现代化信息科学技术主要由信息传输、信息处理构建生成，运用智能化仪器仪表便于获得准确的信息数据，有利于保证产品质量与效率，对工业生产、科研有着重要的意义，本文从国内外仪器仪表行业技术的发展现状出发，对其未来发展前景、发展趋势进行了探讨。
关键词：智能化仪器 仪表技术 技术发展
随着时代与科技的飞速发展，仪器仪表技术逐渐走向智能化、自动化、数字化，一直以来仪器仪表技术是人们获得信息的必备工具，属于获取信息的技术领域，在工业、科学研究等方面得到广泛的应用。与国际仪器仪表行业技术水平相比，我国仪器仪表技术水平相对落后，仅百分之五技术产品可算得上是国际水平，国内仪器仪表技术、产品附加值落后与国际水平十年，存在显著差异。本文从国内外智能化仪器仪表技术现状出发，探讨了智能化仪器仪表技术未来的发展。
一、国外仪器仪表行业技术的发展现状
二十世纪七十年代首次提出智能化仪器概念，由一家美国公司推出世界上第一台具备微处理器的智能仪器，随后智能仪器得到持续的发展，致使当时大量的智能仪器产品面世，其中包括MAT 331高分辨质谱仪、9610智能色谱仪等，前者系统中有三万多张质谱图，通过分析样品显示其化学结构图，主要用于研究化学结构。后者完美的实现了微处理器芯片与接口软件的对应，提高系统的控温功能，保证智能仪器的安全性、可靠性，使其程序分辨率得以提高。后来由德国制造的在线智能统量计一经推出，就得到了人们广泛的关注，此种系统可远程控制仪器仪表的各项参数，工作人员只需在控制中心调整测量零点、复位及其范围等，运用相应接口的计算机、通讯设备，有助于实现人机交流。经大量数据研究表明，国外智能化仪器仪表具有以下的发展特点，首先是仪器仪表的智能化程度高，其功能比较多样，应用范围广，与人们的生活息息相关，微处理器容量由八位数发展为十六位数，部分容量还可达三十二位数，功能增多，速度与性能得到提高，信息精确度进一步提升。国外智能仪器仪表技术可实现通讯、决策、遥控诊断、优化控制、分析、专家系统等功能，单片微机标准越来越高，仪器仪表智能程度高。国际要求智能仪器的标准串行总线，连接多台仪器使其构成可自动测试、复杂性更高的智能仪器。国外智能仪器仪表更新速度较快，通常仪器使用周期不超过五年，个人仪器也逐渐面世。
二、国内仪器仪表行业技术的发展现状
我国智能化仪器仪表行业分类齐全，逐渐形成了布局合理、结构完整、生产规模大、技术水平扎实的工业体系，在国内工业市场上具有良好的口碑，国产智能化仪器仪表生产水平比较稳定，使我国智能化仪器仪表市场得到了蓬勃发展，国内控制系统企业竞争激烈，在我国国民经济中发挥出了重要作用，部分企业实现了与国际企业发展水平的有效对接，使我国控制系统生产企业在国际上具有一定优势。例如现场仪表中有复合传感器、金属电容传感器、光纤传感器、新型硅传感器、科氏力传感器等，其信息精度比传统的传感器信息精度高二倍，压力变送器、差压变送器、气体及液气体流量测量精度等级均得到提高。将数字技术、传感器联系在一起，使智能化仪器性能得到提高，相应的操作水平趋向成熟，在实际仪表工作的过程中将智能化技术结合网络化技术应用，使智能仪表功能更多，还可实现数据运算、控制、补偿、通信等，满足多样环境下的仪表操作。现阶段国内市场可使用的智能化仪器有很多，其中不乏国产制造、国内研发的仪器仪表，例如变送器、智能执行机构、流量计等，我国自主研发的集散控制系统占据了整体市场份额的百分之三十四，我国基础的智能化仪器仪表技术比较扎实，例如测压仪表、简易调节仪、测温仪表、流量仪表等，其生产、制造、工艺等比较成熟，还能在原有的基础上加以创新，研发出更多智能仪器，使其在国际市场上也能发挥优势。我国极大多数智能化仪器仪表科技水平不高，例如由国外引进的差压变送器、压力变送器等，对其操作、设计、加工等能力相对低下，缺乏创新思想、实用能力、创新能力，后续产品难以开发。虽然我国集散控制系统得到实际的应用，但在企业生产中灵活性不高，技术经验不足，集散控制系统在大型项目中装置较少，我国智能化仪器仪表行业普遍呈现中以制造中、低档产品为主的现象，适用于中、小型项目，而国外市场则主要生产高中档产品，适用于大、中型项目，创新能力、核心技术不足，大型项目存在被国外市场垄断的风险。
三、仪器仪表技术的发展新趋势
国外智能化仪器仪表更新与改进速度较快，具有广阔的市场空间，例如光学分析与测量控制仪器仪表、微处理器与微型计算机等，前者以每年百分之二十的更新速度递增，后者以每年百分之三十五的更新速度递增。经大量的研究数据表明，现今国内智能化仪器仪表重点开发、研究、制造工业在线过程控制仪表，这是国内智能仪器发展的核心，同时也是市场竞争的关键，随着智能化仪器仪表在我国各行各业逐渐得到应用，根据实际的市场需求，开发与制造应用前景广泛的领域，例如建筑项目中可智能化测量的仪器，其测量内容包括地基受力、土壤受力、地基下沉、地基变形等，我国是一个人口众多的农业大国，现阶段农用仪器研制水平不高，大量的农业仪器尚未开发，其测量工具可考虑农药残留分析仪、土壤酸碱度测试仪、土壤质量测试仪、饲料成分分析仪、粮食干湿度测试仪、种子呼吸仪等。智能化仪器主要用于科研、工业领域，现代化工业生产智能化要求较高，将测控系统运用在智能化工业生产的现场，有利于提高各控制设备的连接，嵌入式智能仪表的远程监控系统见下图1。
由于我国智能化仪器仪表处于初级发展阶段，但其产品更新速度不亚于国外市场，其市场发展前景也十分广阔，存在巨大的开发空间和潜力，在国内智能化仪器仪表行业中具有极大的优势。笔者认为智能化仪器仪表生产机构要抓住这一机遇，面对广阔的仪器市场，不断创新、研发相关技术与手段，制定科学合理的战略发展计划，明确市场发展方向。
结束语
综上所述，随着科技的不断发展，仪器仪表行业技术逐渐走向成熟，在科学研究、工业生产等领域得到广泛的应用，现今的仪器仪表技术设计越来越多样，技术手段、制造工艺越来越高精尖，应用范围不再局限，在更多科学研究中得到使用。智能化仪器仪表产品属于新型高科技的技术产品，综合了计算机、互联网等多资源的仪器仪表技术在未来的发展道路还会更加光明。
参考文献：
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