测量控制与仪器仪表技术的发展探索张利平

测量控制与仪器仪表技术的发展探索张利平

张利平庄永国

青海省桥头铝电股份有限公司青海810100

摘要：我国已经正式进入信息时代，信息技术的提升和完善有效的促进了测量控制与仪器仪表技术的进一步发展，目前，我国测量控制与仪器仪表技术已经得到了长足的进步，并且在各行各业得到了广泛的应用。但从整体上来看，我国与国外发达国家间仍存在着一定的差距，尚有一些缺陷需要改良，因此应该加大对测量控制与仪器仪表技术的研究，使其更好的发挥其应用的作用。

关键词：测量控制；仪器仪表；发展

引言

为了顺应信息时代的发展，需要给予测量技术足够的重视，作为信息产业的重要组成部分，仪器仪表行业在提升人们生活质量、促进科学水平进一步发展上发挥着重要的作用。因此应该加强对测量控制和仪器仪表技术的研究，确定其未来的发展方向和发展趋势，同时提升对自动化技术和信息化技术的投入力度，保证测量控制和仪器仪表技术能够在更多领域发挥更大的优势。

一、测量控制与仪器仪表技术概述

现阶段，信息技术已经成为科技发展的主要推动力，钱学森先生曾经指数，测量技术需要以信息技术为基础，这样才能更好的促进行业的发展，因此，需要加强对测量技术的研究，并对目前行业中所存在的问题和缺陷进行弥补，这样才能更好的发挥出其优势。作为信息产业的一部分，仪器仪表在诸多行业中得到了钢钒的应用，在推动国民经济发展和科技创新中发挥着不可替代的作用，特别是在工业生产中，仪器仪表和测量技术与数字化、自动化技术相结合，可以更好的满足现代化工业生产的需要。为了促进测量控制和仪器仪表技术的发展，我国相继出台了多项政策，相信在各项政策的推动下，势必能够起到一定的成效，为行业的发展提供足够的政策支持。

二、测量控制与仪器仪表技术的应用现状

1、测量技术应用方向

测量控制与仪器仪表技术的应用方向有很多种，包含工业仪表、电子与电工仪器、科学仪器、医疗一起等多种形式，并且每种形式之间存在着一定程度的交叉和渗透，其中工业仪表和控制系统被应用于工业生产中；电子与电工测量仪器被应用于监测相关参数的工作中；科学仪器则被广泛的应用于教学、科研以及物质分析中；医疗仪器用于生命科学研究和临床医疗等方面，此外，还有部分专用测量仪器被用于环保、气象、海洋、农业等诸多方面，虽然结构有其特殊性，但是与其他测量仪器具有相似的原理和应用方法。仪器仪表的基本理论和技术是测量控制与仪器仪表行业发展的前提和基础，需要作为重点方向进行研究和开发。

2、测量技术的应用现状

（1）规模较小

就目前我国测量控制与仪器仪表的发展现状而言，虽然已经取得了长足的进步，但从整体上看依然呈现出规模较小、产值较低的问题，与国外发达国家相比，仍然存在不小的差距。因为行业的发展的根本在于产业和企业的产值，因此应该在现有的基础上进行更深层次的研究，确定测量技术的发展方向和发展重点，早日实现与国际接轨。

（2）质量不过关

产品种类少、质量不过关是影响行业发展的又一因素，也是制约测量技术实用化的重要因素。因此在产品的开发过程中，需要对产品的稳定性和可靠性进行充分的分析，并适当的引进先进的新型技术，将信息技术、自动化技术等进行有效的融合，这样才能更好的保证产品的质量。但是目前我国的大型尖端仪器多数来自于进口，国内制造的产品往往无法满足市场的需求，这也将我国测量技术产业化置于被动的地位。

（3）缺乏创新性

创新性低是影响我国测量仪器仪表发展的重要因素，因为无法承担科技创新主体责任，往往无法保证产品的质量。依照国际惯例，仪器仪表的更新周期为2-4年，经销商所出售的主要对象为近5年的产品。但在我国仍然存在大量的老旧仪器产品，部分相关企业的产品更新年限为10年，缺乏自主创新能力，这主要与研发投入不够，缺乏创新性人才有关，我国科研创新投入仅为销售额的3%-5%，不足国外发达国家的一般，这成为影响产品创新研发的根本原因，再加上领导的不重视，以及人才培养能力较差，共同决定了创新能力没有得到有效改善。

三、测量控制与仪器仪表技术未来发展方向

就我国测量控制与仪器仪表技术的现状来看，需要加大对相关人才的培养力度，同时加大创新投资力度，这可以有效的保证产品的稳定性、可靠性和适应性，更快的与国际水平接轨。通过不断的提升产品的技术指标和功能，将科研成果进行产业化和市场化，可以促进一起仪表向着小型化和智能化方向发展，并能够实现仪器与测控单元的独立、嵌入、联网使用的基本要求，同时也可以大幅的增加测控范围，使其想全球化、立体化转变，这样可以进一步的促进测量控制与仪器仪表技术的发展，更好的满足生产过程需求。

加强对新型技术的研究，在对不同类型传感器、元器件、相关材料进行分析的基础上，加强对微弱信号检测、传感、融合技术的研究，这样可以拓展仪器仪表的使用范围，并向着高灵敏度、高选择性、高可靠性的发现发展，实现对工业自动化仪表和控制系统的开发。

四、工业自动化仪器仪表数字化系统技术

1、嵌入式技术

工业自动化仪器仪表中引入嵌入式技术，可以更好的满足现代化工业生产的需要，提升工业的数字化水平。嵌入式系统软硬件之间相互配合，在进行软件系统设计前，需要对各项功能进行科学合理的划分，并保证功能得到有效的实现，在设计完成后，还需要对更能的实现情况进行验证，并及时解决这一过程中出现的问题。自动化仪表一般采用的是8位单片机或者16位单片机，而随着对工业仪表功能要求越来越复杂，单片机需要承担的业务量显著增加，可以采用嵌入式DSP代替传统的单片机，这样可以有效的提升处理器的功能，同时还嵌入式操作系统还可以保证软硬件的运行需要，更好的保证系统的工作效率。

2、多功能集成技术

传统的工业自动化仪器仪表功能较为单一，其测量的对象主要体现在温度、流量和压力等参数上，为了更好的满足行业的需求，数字化仪器仪表应由单一的功能向控制、运算等功能一体化的方向发展，利用数字化仪器仪表可以对众多传感信息进行综合分析，并实现不同信息间的有效融合，可为生产管理活动提供数据支持。通过多功能集成设计，用户不需要再对现场设备运行情况和仪表差异性进行分析，只需要在控制室内，对各仪器设备的运行情况进行掌握，并根据实际的需要，对系统的相关参数进行调整，保证生产设备处于最佳的工作状态，并及时对运行中出现的问题进行解决，避免安全生产事故的发生。

3、相互操作性

现阶段，我国已经正式步入信息时代，网络技术各行业中得到了广泛的应用，尤其是将其引入到控制系统中，可以实现分布式的网络控制，提升系统的运行效率，并可以机动灵活的处理各种问题，在系统维护以及扩展放慢方面具有明显的优势，比如LonWorks控制网络挂接的仪器设备，借助于全数字双向多站数字通讯方式，能够实现与现场设备的连接和相互操作，并通过Neuron芯片开发，并将完整的通信协议固化在其内部，可以增加通讯以及互操作的稳定性。并支持多种通信介质运行，比如无线、红外等，适应能力较强，而且经济成本相对较低。

结语：测量控制与仪器仪表技术在诸多行业得到了大规模的应用，并取得了一定的成绩，但是其依然存在着一些不足，需要相关人员在这些不足的基础上，确定下一步的发展方向，增加创新投资力度、引进创新技术人才，促进测量控制与仪器仪表技术的进一步发展，尽早与国际接轨。

参考文献：

［1］陆彦飞.我国仪器仪表与测量控制科技的发展[J]建材与装饰，2016（16）：140～141．

［2］机械工业仪器仪表综合技术经济研究所参加第25届中国国际测量控制与仪器仪表展览会[J].仪器仪表标准化与计量，2014（05）：4．

［3］仪器仪表与测量技术的发展方向分析[J].仪器仪表用户，2013（06）：76.