http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 13:12:39
【導讀: “科學是從測量開始的。"著zhu名ming科ke學xue家jia門men捷jie列lie夫fu這zhe樣yang說shuo。在zai現xian代dai科ke學xue技ji術shu和he生sheng產chan力li的de推tui動dong下xia,最zui初chu作zuo為wei測ce量liang器qi具ju的de儀yi器qi已yi發fa展zhan成cheng一yi門men較jiao為wei完wan整zheng的de學xue科ke,並bing在zai當dang今jin國guo民min經jing濟ji和he科ke技ji發fa展zhan中zhong發fa揮hui著zhe日ri益yi重zhong要yao的de作zuo用yong。專家總結其作用稱:儀器儀表是科學研究的“先行官",工業生產的“倍增器",軍事上的“戰鬥力",國民活動中的“物化法官"。盡管近年來我國儀器儀表事業發展迅速,但總體發展狀態卻差強人意。其原因何在?】
中(zhong)國(guo)科(ke)協(xie)副(fu)主(zhu)席(xi),應(ying)用(yong)光(guang)學(xue)專(zhuan)家(jia)王(wang)大(da)珩(heng)院(yuan)士(shi)多(duo)年(nian)來(lai)致(zhi)力(li)於(yu)我(wo)國(guo)儀(yi)器(qi)儀(yi)表(biao)事(shi)業(ye)的(de)發(fa)展(zhan)曆(li)程(cheng),思(si)考(kao)我(wo)國(guo)儀(yi)器(qi)儀(yi)表(biao)事(shi)業(ye)的(de)未(wei)來(lai)道(dao)路(lu)。曾(zeng)數(shu)次(ci)會(hui)同(tong)其(qi)他(ta)科(ke)學(xue)家(jia)上(shang)書(shu)國(guo)家(jia)有(you)關(guan)部(bu)門(men),提(ti)出(chu)我(wo)國(guo)應(ying)增(zeng)強(qiang)對(dui)科(ke)學(xue)儀(yi)器(qi)的(de)研(yan)發(fa)力(li)度(du),振(zhen)興(xing)儀(yi)器(qi)儀(yi)表(biao)工(gong)業(ye)。
科學儀器一直是一個備受關注的話題,儀器儀表往往被看做科研和工業生產的‘配角’,然而它早已成為我國科技發展和提升工業產品質量的核心組成部分,作用舉足輕重。事實證明,中國科技實力與經濟發展的‘咽喉’,部分地被卡在儀器儀表這一關上。
概念被混淆和誤解
發展儀器首先必須澄清一個概念,“儀器"不是“機器"。buguo,renmenjingchangrenweiyiqizhishijixie,yiqigongyeshijixiegongyedeyigezuchengbufen。zhezhonggainianhuoxushiyouyuguojiabayiqigongyeguikoujixiebuguanlierdaozhide。tongshi,zaixuekeshang,yiqikejijinshijixiexuekedeyigefenzhi。youci,renmenzaihenchangyiduanshijianliduiyiqiderenshichanshenglewuqu,daozhizheyilingyufazhanyanzhongzhihou。
事實上,儀器與機器有很大差異。機器是改造世界的工具,以認識世界為基礎;而儀器的發展是建立在認識世界的基礎之上的。正確的概念應當是:儀器是認識世界的工具,機器是改造世界的工具。儀器是認識未知世界的科學工具,也是控製生產過程的工具。
“從這個角度看,儀器屬於信息技術科學,它是認識世界的原始信息數據的源頭。"
我們應當把儀器和機器放到同等地位上,把儀器工業與機械工業同等看待。儀器是機械學、電子學、光學、計算機技術、材料科學、物理學、化學、生物學等學科和先進技術綜合作用下的高技術產物。
科學研究的推進器
如沒有先進的儀器,當代科學研究是難以取得創新成果的,科學儀器經過幾十年的發展,已從配套設備轉變為核心部件。
從國內的情況看,以“兩彈一星"的成功研製為例,科學儀器是開門旗艦。因為所需儀器裝備在當時因國際封鎖不可能買到,隻能依靠我們自己研發。
據中科院長春光機所有關資料記載,“兩彈一星"在研製過程中,在我國第一次核爆試驗之前,王大珩指導改裝了用於火球發光動態觀測的儀器——高速攝影機;上世紀80年代,我國向南太平洋發射遠程運載火箭,“遠望號"航天測量船出色完成了火箭再入段的跟蹤測量任務,而“遠望號"測控使用的先進裝備之一,即是王大珩率領的中國科學院長春光機所研製的光學設備。
從國際上看,約有1/4的(de)諾(nuo)貝(bei)爾(er)物(wu)理(li)學(xue)獎(jiang)獲(huo)得(de)者(zhe)的(de)工(gong)作(zuo)與(yu)儀(yi)器(qi)研(yan)製(zhi)有(you)關(guan)。如(ru),在(zai)實(shi)用(yong)激(ji)光(guang)器(qi)誕(dan)生(sheng)之(zhi)後(hou),美(mei)國(guo)斯(si)坦(tan)福(fu)大(da)學(xue)物(wu)理(li)係(xi)教(jiao)授(shou)肖(xiao)洛(luo)帶(dai)領(ling)研(yan)究(jiu)小(xiao)組(zu)致(zhi)力(li)於(yu)激(ji)光(guang)光(guang)譜(pu)學(xue)研(yan)究(jiu),並(bing)與(yu)合(he)作(zuo)夥(huo)伴(ban)對(dui)複(fu)雜(za)的(de)化(hua)合(he)物(wu)進(jin)行(xing)了(le)深(shen)入(ru)研(yan)究(jiu),創(chuang)造(zao)出(chu)飽(bao)和(he)吸(xi)收(shou)光(guang)譜(pu)與(yu)雙(shuang)光(guang)子(zi)光(guang)譜(pu)等(deng)多(duo)種(zhong)方(fang)法(fa),有(you)效(xiao)提(ti)高(gao)了(le)儀(yi)器(qi)的(de)分(fen)辨(bian)率(lv)。由(you)此(ci),他(ta)與(yu)合(he)作(zuo)者(zhe)分(fen)享(xiang)了(le)1981年諾貝爾物理學獎。當前,高端科學儀器,如電子顯微鏡、質譜儀、CT斷層掃描儀、X射線物質結構分析儀等,不僅用來探索自然規律、積累科學知識,而且在科學技術的重大成就和科學研究新領域的開辟方麵發揮了重要作用。
發fa展zhan我wo國guo的de科ke學xue儀yi器qi固gu然ran應ying重zhong視shi自zi主zhu創chuang新xin和he自zi力li更geng生sheng,但dan不bu是shi說shuo一yi切qie儀yi器qi都dou要yao自zi己ji製zhi造zao。購gou買mai國guo外wai先xian進jin儀yi器qi設she備bei開kai展zhan科ke研yan工gong作zuo無wu可ke厚hou非fei,但dan應ying避bi免mian產chan生sheng對dui進jin口kou儀yi器qi的de依yi賴lai性xing,或huo盲mang目mu崇chong拜bai。
僅占工業總值4%,但影響度達66%
yiqiduibaozhengchanpinzhiliangheguifanhuashengchandouyouzhongyaoyiyi。shengchanguochengzhongmouyihuanjiechuxianwentirububeichajiao,jianghuidaozhizhongdazainan。rusulianqieernuobeilihedianzhanshigujiushiruci。zongzhi,yiqiduiyuchanpinzhiliangheanquanshengchanqizhezhongyaodebaozhangzuoyong。
以鋼鐵生產技術的變化為例介紹:“我國過去的鋼鐵生產是依靠經驗豐富的老工人——tamenpingjiejingyan,tongguoguanchalutangzhongronghuadegangtiedeyansebianhua,querengangtiechuludeshijian。erxiandaihuadegangtieshengchanchejian,zhuyaoshiqingnianrenzaicaozuo,zhezhengshiyinweiyouxianjindeyiqiyibiaojingqueceliang、控製鋼鐵冶煉過程的溫度和成分。"
現代工業中煉油、化工、冶金、電力等,如果沒有先進的儀器儀表發揮其檢測、顯示、kongzhigongneng,jiuwufazhengchanglianxuanquanshengchan。jishiyuanlairenweikeyitufashengchandezhijiugongye,jintianyexutongguoyiqiyibiaoyangekongzhiwenduliuchengcainengchuangchumingpai。
據美國國家工業技術研究院(NIST)統計,美國為了質量認證和控製、自動化及流程分析,每天要完成2.5億個檢測。要完成這些檢測,需要大量種類繁多的分析和檢測儀器。上世紀90年代初,美國商業部國家標準局(NBS)評估儀器儀表工業對美國國民經濟總產值(GNP)的影響作用的調查報告稱:儀器儀表工業總產值隻占工業總產值的4%,但它對國民經濟的影響達到66%。
多學科融合需要協同作戰
儀器儀表的內涵較之以往發生了很大變化。其自身結構已從單純機械結構,發展成為集傳感技術、計算機技術、電子技術等多種高新技術於一身的係統,其用途也從單純數據采集,發展為集數據采集、信號傳輸、信號處理以及控製於一體的測控過程。特別是進入21世紀以來,隨著計算機網絡技術、軟件技術、微納米技術的發展,測控技術呈現出虛擬化、網絡化和微型化的發展趨勢,從而使儀器儀表學科的多學科交叉及多係統集成而形成的邊緣學科的屬性越來越明顯。
raner,muqianguoneiyiqiyibiaozaiyanzhizuzhishangbijiaohunluan。zhongleibushao,pinzhixiangtong,quefaxianjindejishuneihan。dangqian,woguodekejishiyezhengchuyuyigexindejiyuqi,yiqiyibiaoshizonghejiaochaxueke,zhenxingyiqiyibiaoshiyexuyaochongfenfahuigefangmiandejijixing,xianzaizuiguanjiandeshiruhebabutongxingyedezhuanjiazuzhizaiyiqi,shixiangegefangmiandexietongzuozhan。
國產儀器技術差距究竟在哪?
目前分析儀器行業普遍存在此現象:qingshiguochanyiqi,qingxinguowaiyiqi。zhongguohuagongyiqiwangdexiaobianzhenglileyixieshujuxiwangcongyexiangsepudeyanfazhehezhizaozhedejiaodu,duiyuguochanheguowaiyiqijinxinggejiandandebijiaofenxi,wangnengyipianjianquan,yixiaojiandageiguorenduiguochankexueyiqiyougegengzhunquedirenshi。duiyuwomencongyezhelaishuoyeshi“知己知彼,方能百戰不殆”。並且希望能在分析中提升用戶、產界、業界和決策者的信心。
就國內液相色譜儀的市場80%是(shi)被(bei)國(guo)外(wai)產(chan)品(pin)占(zhan)領(ling),且(qie)科(ke)技(ji)力(li)量(liang)重(zhong)理(li)論(lun)和(he)應(ying)用(yong)而(er)疏(shu)於(yu)對(dui)儀(yi)器(qi)的(de)研(yan)究(jiu)和(he)發(fa)展(zhan)。另(ling)外(wai),理(li)論(lun)和(he)應(ying)用(yong)的(de)發(fa)展(zhan)速(su)度(du)往(wang)往(wang)要(yao)快(kuai)於(yu)儀(yi)器(qi)的(de)研(yan)發(fa)速(su)度(du)。我(wo)國(guo)起(qi)步(bu)又(you)晚(wan),造(zao)成(cheng)許(xu)多(duo)應(ying)用(yong)者(zhe)偏(pian)愛(ai)國(guo)外(wai)儀(yi)器(qi),這(zhe)也(ye)是(shi)目(mu)前(qian)很(hen)多(duo)理(li)論(lun)和(he)應(ying)用(yong)的(de)論(lun)文(wen)都(dou)是(shi)基(ji)於(yu)國(guo)外(wai)儀(yi)器(qi)上(shang)的(de)原(yuan)因(yin)之(zhi)一(yi)。這(zhe)樣(yang)更(geng)加(jia)加(jia)劇(ju)了(le)用(yong)戶(hu)對(dui)國(guo)產(chan)儀(yi)器(qi)的(de)偏(pian)見(jian)。作(zuo)為(wei)一(yi)個(ge)儀(yi)器(qi)的(de)研(yan)發(fa)者(zhe)和(he)製(zhi)造(zao)者(zhe),我們承認與先進的進口儀器有著差距,但我們也不能妄自菲薄。國外儀器有“好、中、次”,國guo產chan儀yi器qi也ye是shi一yi樣yang。不bu能neng一yi概gai而er論lun,國guo外wai的de都dou是shi好hao的de,國guo產chan的de都dou是shi不bu行xing的de。所suo以yi在zai此ci本ben人ren用yong首shou先xian做zuo個ge技ji術shu指zhi標biao的de分fen析xi,采cai用yong目mu前qian幾ji個ge流liu行xing機ji種zhong所suo公gong布bu的de指zhi標biao進jin行xing比bi較jiao。
表1泵基本技術指標比較
流量範圍 流量精確度 流量準確度 最高壓力
國內某公司LC-1000.001—9.999ml/min,以0.001ml/min步長調節流量 Sr<0.3%(0.5,1,2ml/min水,5—10MPa室溫) Ss<±2%(1ml/min水,5—10MPa室溫) 42MPa(0.001—9.999ml/min)美
國某公司515 0.001—9.999ml/min RSD<0.1%(1ml/min) 6000psi
日本某公司LC-10ADVP 0.001—5ml/min(1—39.2MPa)5.001—9.999ml/min(1—19.6MPa) ±0.3%以內(RSD<0.1%)0.1-5ml/min,1.0-39.2MPa,水,步距 ±2%(0.01—5ml/min,1.0—39.2MPa,水,室溫20℃) 39.2MPa
從泵的技術指標來看,首先國產儀器的耐壓並不比國外儀器來得低。從市場上推出的幾款國產儀器所公布的技術指標也基本在40-42MPa,所以國產泵輸液耐壓低的情況不存在。另外幾個指標也不相上下,特別是日本某公司的產品在某些指標上還比不上國產的儀器
表2紫外檢測器比較
波長範圍 波長示值誤差 波長重複性 基線噪音 基線漂移 最小檢測量
國內某公司LC-100 190—600nm ≤±2nm ≤0.2nm ≤5×10-5AU(甲醇, 1ml/min,254nm, 20℃) ≤5×10-4AU/h(甲醇, 1ml/min,254nm, 20℃) 2×10-8g/ml(萘/甲醇溶液)
美國某公司486 190—600nm ±2nm ±0.25nm ±1.0×10-5AU,(1秒濾波時間, 210nm-280nm,空池) 1.0×10-4AU/h(預熱後)
日本某公司LC-10ADVP 190—600nm ±1nm ±0.1nm ±0.35×10-5AU以下(254nm,空池) 2×10-4AU/h以下(室溫一定)
congyishangjishuzhibiaoduibifenxikanchu,womenguochanyiqiwanquanbubiguowaidecha,shenzhikeyichaoguomouxieguowaiyiqi。womenxiwangyeneirenshizhengquerenshihebaodaoguochanyiqi。guofendekuadaguowaichanpinxianjinheguoneiyiqideluohou,zhihuidaozhiyonghufenfenmangmudigouzhiguowaichanpin,shidaliangguowaididangyiqiyongruguoneishichang,抑製了國產優秀儀器的發展。如某國外公司蘇州廠所生產的液相色譜儀,是其90年代初期開發的產品。無論從其功能、指(zhi)標(biao)均(jun)無(wu)先(xian)進(jin)性(xing)可(ke)談(tan),但(dan)大(da)量(liang)充(chong)數(shu)國(guo)內(nei)市(shi)場(chang)。當(dang)然(ran),作(zuo)為(wei)一(yi)個(ge)研(yan)發(fa)者(zhe)和(he)製(zhi)造(zao)者(zhe)我(wo)們(men)應(ying)看(kan)到(dao)和(he)國(guo)外(wai)公(gong)司(si)的(de)差(cha)距(ju)。隻(zhi)有(you)正(zheng)確(que)地(di)認(ren)識(shi)到(dao)差(cha)距(ju),我(wo)們(men)才(cai)能(neng)愈(yu)快(kuai)的(de)縮(suo)小(xiao)它(ta)。但(dan)我(wo)認(ren)為(wei)這(zhe)個(ge)差(cha)距(ju)不(bu)能(neng)簡(jian)單(dan)的(de)以(yi)技(ji)術(shu)差(cha)距(ju)來(lai)詮(quan)釋(shi),這(zhe)技(ji)術(shu)差(cha)距(ju)應(ying)延(yan)伸(shen)至(zhi):管理技術和市場學運用技術等方麵。
未來發展重在意識轉變
對(dui)於(yu)國(guo)產(chan)儀(yi)器(qi)這(zhe)是(shi)個(ge)很(hen)現(xian)實(shi)的(de)問(wen)題(ti)。售(shou)後(hou)服(fu)務(wu)相(xiang)當(dang)程(cheng)度(du)上(shang)製(zhi)約(yue)了(le)國(guo)產(chan)儀(yi)器(qi)的(de)發(fa)展(zhan)。售(shou)前(qian)的(de)過(guo)低(di)的(de)價(jia)格(ge)競(jing)爭(zheng)使(shi)很(hen)多(duo)廠(chang)家(jia)沒(mei)有(you)利(li)潤(run)空(kong)間(jian)預(yu)留(liu)給(gei)售(shou)後(hou),沒(mei)有(you)能(neng)力(li)建(jian)立(li)自(zi)己(ji)的(de)售(shou)後(hou)服(fu)務(wu)網(wang)絡(luo)。另(ling)外(wai),客(ke)戶(hu)國(guo)產(chan)儀(yi)器(qi)提(ti)供(gong)在(zai)服(fu)務(wu)時(shi)(包括上門),往往覺得這麼貴,好像中國人的人工就是不值錢。但是在付給國外品牌時就變得大方了。
還(hai)有(you)儀(yi)器(qi)和(he)使(shi)用(yong)者(zhe)都(dou)是(shi)密(mi)不(bu)可(ke)分(fen)的(de),很(hen)多(duo)與(yu)使(shi)用(yong)者(zhe)操(cao)作(zuo)不(bu)當(dang)因(yin)素(su)居(ju)多(duo)。然(ran)而(er)在(zai)使(shi)用(yong)國(guo)外(wai)儀(yi)器(qi)時(shi),哪(na)怕(pa)是(shi)國(guo)外(wai)儀(yi)器(qi)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)時(shi),還(hai)是(shi)會(hui)覺(jiao)得(de)自(zi)己(ji)沒(mei)使(shi)用(yong)好(hao),是(shi)自(zi)己(ji)的(de)問(wen)題(ti)。但(dan)是(shi)在(zai)使(shi)用(yong)國(guo)產(chan)儀(yi)器(qi)時(shi),就(jiu)相(xiang)反(fan)了(le),明(ming)明(ming)是(shi)操(cao)作(zuo)者(zhe)的(de)問(wen)題(ti),卻(que)認(ren)為(wei)國(guo)產(chan)儀(yi)器(qi)就(jiu)是(shi)不(bu)好(hao),有(you)些(xie)人(ren)更(geng)甚(shen),在(zai)使(shi)用(yong)前(qian)就(jiu)帶(dai)有(you)色(se)眼(yan)鏡(jing),老(lao)是(shi)說(shuo):我用過的進口儀器怎麼怎麼樣。。。!
國guo產chan儀yi器qi所suo用yong材cai料liao和he配pei件jian,是shi和he國guo外wai儀yi器qi等deng同tong的de,生sheng產chan成cheng本ben應ying是shi相xiang差cha不bu多duo的de,然ran而er價jia格ge隻zhi有you國guo外wai一yi半ban,三san分fen之zhi一yi,甚shen至zhi更geng低di。這zhe固gu有you廠chang家jia的de品pin牌pai意yi識shi不bu夠gou強qiang,更geng重zhong要yao的de是shi我wo們men要yao以yi更geng加jia開kai發fa的de心xin態tai,真zhen正zheng改gai變bian傳chuan統tong的de觀guan念nian,重zhong視shi國guo產chan儀yi器qi,尊zun重zhong國guo產chan儀yi器qi人ren。
關(guan)於(yu)進(jin)口(kou)儀(yi)器(qi)和(he)國(guo)產(chan)儀(yi)器(qi)孰(shu)優(you)孰(shu)劣(lie),小(xiao)編(bian)認(ren)為(wei)比(bi)較(jiao)兩(liang)個(ge)儀(yi)器(qi)的(de)好(hao)壞(huai)要(yao)先(xian)從(cong)認(ren)識(shi)儀(yi)器(qi)儀(yi)表(biao)的(de)價(jia)值(zhi)開(kai)始(shi),在(zai)排(pai)除(chu)品(pin)牌(pai)效(xiao)應(ying)的(de)影(ying)響(xiang)下(xia),單(dan)單(dan)從(cong)廠(chang)家(jia)給(gei)出(chu)的(de)技(ji)術(shu)參(can)數(shu)上(shang)來(lai)比(bi)較(jiao),是(shi)很(hen)難(nan)分(fen)分(fen)辨(bian)好(hao)壞(huai)的(de),隻(zhi)有(you)實(shi)際(ji)運(yun)用(yong)才(cai)是(shi)唯(wei)一(yi)的(de)試(shi)金(jin)石(shi)。