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精密仪器的市场发展和应用领域

什么是精密仪器?


精密仪器是指用以产生、测量精密量的设备和装置,包括对精密量的观察、监视、测定、验证、记录、传输、变换、显示、分析处理与控制。精密仪器是仪器仪表的一个重要分支。


精密检测仪器与我们的日常生活息息相关,但很多人对此并不甚了解。精密检测仪器自上世纪九十年代起开始在国内被广泛使用,成为检测工业产品必备的设备。在经历了简单的投影仪、二次元影像测量仪、高端三坐标测量机这三个发展阶段之后,目前的精密检测仪器更加趋向于智能化、自动化和集成化,解决了人工肉眼和卡尺卡规检测的局限性。


按照测量对象的不同,精密仪器可划分为以下几类:

①几何量精密仪器

主要包括检测各种几何量的精密仪器,如立式测角仪、激光干涉比长仪、经纬仪、三坐标测量机、圆度仪、轮廓仪和扫描隧道显微镜等测量仪器。

②热工量精密仪器

主要包括温度、湿度、压力、流量检测精密仪器,如各种气压计、真空计、多波长测温仪表、流量计和高度表等。

③机械量精密仪器

主要包括各种测力仪器、应变仪、加速度与速度测量仪、转矩测量仪、振动测量仪、万能材料实验机和布氏硬度计等。

④时间频率精密仪器

主要包括各种计时仪器与仪表、原子钟、时间频率测量仪等。

⑤电磁精密仪器

主要用于测量各种电量和磁量,如电流表、电压表、功率表、电阻测量仪、电容测量仪、静电仪和磁参数测量仪等。

⑥无线电精密仪器

主要包括示波器、信号发生器、相位测量仪、频谱分析仪和动态信号分析仪等。

⑦光学与声学精密仪器

主要包括光谱仪、光度计、色度计、激光参数测量仪、光学传递函数测量仪、噪声测量仪和声呐测量仪等。

⑧电离辐射精密仪器

主要包括各种放射性、核素计量、X和λ等射线计量仪器等。




精密检测仪器被广泛应用在工业产品的检测上,随着国内工业的发展,精密检测仪器的市场需求不断增加。精密检测仪器目前已成为工业发展不可或缺的一个产业,是新兴产业中高速发展的一个行业。


业内人士认为,我国精密检测技术和仪器的现状仍然不甚理想,主要原因在于此类研发企业在国内是稀缺资源。随着中国工业自动化和产业升级的发展趋势,定向研发的精密检测仪器在工业检测领域将有很大的市场空间,与此同时,中国要成为工业强国,也必须重视研发与创新。


专家称,精密检测仪器本身是整个行业的粮草,而软件则又是仪器的核心。所以我们要想让整个的精密检测仪器行业的发展取得长足的进步,那么我们就要保证精密测量软件的不断更新和发展,为仪器的检测提供技术的支持。


精密仪器种类繁多、结构各异。对于用于测量的精密仪器而言,可将其结构分为基准、感受转换、转换放大传输、瞄准/读数、数据处理、显示记录、驱动控制、机械结构等八大功能部件。但并不是说一台精密仪器中必须包含上述八大功能部件,而是应根据仪器功能的要求有所选择。


1、基准部件

为测量提供标准量,测量结果均须与之比较方能得到准确的测量值。因此,它是决定精密仪器精度的主要环节。其种类很多,如用于几何量(长度和角度)测量的标准器件:量块、精密测量丝杠、线纹尺、度盘、多面棱体、多齿分度盘、光栅尺(盘)、磁栅尺(盘)、感应同步器、光波等。对于复杂参数,有渐开线样板、表面粗糙度样板等标准件,还有提供标准运动的标准圆运动、渐开线运动和齿轮运动装置。此外还有标准硬度块、频率计,以及时间、照度、流量、色度、激光参数、温度、测力、称重等标准。可根据需要选取。


2、感受转换部件

感受被测量,拾取原始信号以便进一步转换、处理和分析。其精度直接影响整个仪器的精度。有的仅起感受原始信号的作用,有的同时还进行一次信号的转换。其有两大类:一类为接触式,如各种机械式探头;一类为非接触式,如气动非接触测头、光学探头、红外线、涡流测头、拾音器等。


3、转换放大传输部件

将感受转换来的微小信号,通过各种原理(光、机、电、气)进一步转换和放大,成为观察者或其下一部件可直接接收的信号,如显示或进一步加工处理。


4、瞄准/读数部件

感受被测量/标准量,用以对零/读数。瞄准部件用以感受被测量,要求指零准确,一般不做读数用,故不要求其灵敏度;读数部件用以感受标准量,由它产生测量结果。在实际测量中,二者又是可互换,而不是绝对的。但有的仪器二者不能互换。


5、数据处理部件

对测量数据进行加工、校正、计算等处理。通常由微处理器、微机来完成。


6、显示记录部件

用来显示和存储测量结果,包括的种类很多,如指针表盘、记录器、数字显示器、打印机、荧光图像显示器以及各种ROM和RAM存储器、磁盘、CF和SD等各种存储卡。


7、驱动控制部件

驱动测量部分的测头移动或驱动工作台实现测量动作;在自动检测仪器中,其对数据处理部件的输出--测得的误差量进行放大转换,驱动执行元件实现系统的动作。


8、机械结构部件

用以保障其他部件功能实现的连接、支承、保护、限位、移动导向的机械结构。主要有基座、支架、导轨、工作台、轴系以及其他部件,如微调、锁紧、限位、保护等机构。它是仪器中不可缺少的部件,其精度有时对仪器精度的影响起决定作用。


随着国际市场需求的不断扩大,与人们生活息息相关的试验机行业也得到了迅猛的发展,但由于技术及创新等方面的原因,国内试验机行业与国外仍有巨大的差距,关键核心技术匮乏,低水平重复,产品的稳定性及可靠性得不到根本的解决,在高端精密仪器上仍严重依赖进口,大量进口对产业发展造成不利影响。


• 高端通用试验仪器设备

将集中力量,重点突破一批我国需求量大、严重依赖进口、价格昂贵的试验仪器设备,攻克若干试验仪器设备核心技术和关键部件,带动重要领域试验仪器设备整体水平提升,打破国外垄断。


• 前沿重大试验仪器设备

将依据我国在世界新一轮科技革命中的战略部署,研发若干具有国际水平的重大试验仪器设备,有效支撑我国开展科学研究、有特色科学研究,带动高新技术产业发展。


• 常规通用试验仪器设备

将强化科技部门统筹作用,从现有各类科技计划(专项、基金)或自由资金开发的试验仪器设备中择优,采取应用示范、实施后补助等方式,以使国产优质试验仪器设备得到广泛应用,市场占有率大幅提升,壮大我国试验仪器设备产业。


科学技术就是第一生产力。


这是我国的发展一直都在遵守的科学道理,在科学技术的领域,国家需要的精密的仪器越来越多,所以对于精密仪器的研究一直都是我国相关科技开发人员一直都在做的事情,在不断的努力中前进,争取赶超世界的先进水平,成为发展的主题。


在科学技术中,学到的知识非常的多,尤其是在精密仪器的开发和制造中,一定会遵循更多的实践经验来进行科学技术的开发和创造。这对于我国的电气行业是一个不小的考验,从而推动了科学技术的发展,精密仪器是我国使用的重要的仪器,一定要具备先进水平的精准,这样才能够满足使用需求。


我国在精密仪器的发展上面正在不断的进步,并且在十几年来的时间里已经发展了很多的科学水平,但是仍然赶超不了国际水平,但是只要是我们的努力发展和科学的不断的研究和创造,赶超先进水平的时期指日可待,在不断的发展中探索出来的成果才更加的稳固。


所以精密仪器的使用和发明,对于我国的电气行业来说是一个非常大的挑战,从根本上促进了社会的不断的发展和进步,主要是科学技术的不断的进步,这也是科学技术发展的动力,成为世界上数一数二的精密仪器的制造国家,是我国发展的重要目标,也在朝着这个目标不断的努力奋斗。