http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 17:11:34 來源:中國儀表網
眾所周知,儀器儀表是工業生產的“倍增器”,科學研究的“先行官”,軍事上的“戰鬥力”,以及現代社會活動的“物化法官”。“蛟龍”深潛,“神十”探空,人類以儀器儀表為工具,通過測量認識世界。當代社會發展,產業升級、減災防災、環境監測、醫療保健、能源供給、國防安全等無不對測量控製技術和儀器儀表提出更多需求、更高要求。
但是,我國的測量控製技術與儀器儀表的研究、製造卻與國際先進水平存在明顯差距。據中國儀器儀表行業協會統計,截止5月底,2013年上半年我國儀器儀表行業進口1533005.28萬美元,同比增長3.68%。同期,出口887588.11萬美元,同比增長3.98%。但是,單純依靠進口設備、進jin口kou技ji術shu,不bu能neng提ti高gao我wo國guo儀yi器qi儀yi表biao水shui平ping。如ru何he將jiang進jin口kou的de設she備bei技ji術shu轉zhuan化hua為wei自zi己ji的de,如ru何he推tui進jin測ce量liang科ke技ji自zi主zhu創chuang新xin進jin入ru世shi界jie前qian沿yan水shui平ping,成cheng為wei行xing業ye所suo關guan注zhu的de焦jiao點dian。
測量控製技術與儀器儀表之“重”
先進的測量科技和精密儀器是科學發現的工具、技術創新的種子,許多劃時代的科技成果、獲得諾貝爾科技獎的項目皆由此產生。如質譜儀的發明使我們能按原子、分子的質量差異進行分離,檢測物質組成;計算機X射線斷層掃描(CT)、核磁共振成像(MRI)等技術使我們可以更早發現疾病;圖像傳感器(CCD)已是手機、shumaxiangjizhongdeguanjianyuanqijian,zhexieyiqihefangfadefamingzheyedouhuodelenuobeierjiang。jubuwanquantongji,yigeduoshijiyilai,nuobeierzirankexuejiangxiangzhong,you68.4%的物理學獎、74.6%的化學獎和90%的生物醫學獎是借助各種先進儀器完成的。
此外,測量控製與儀器儀表科技水平還反映國家實力。美國商務部國家標準與技術研究所上世紀90年代中期發布的數據表明,美國儀器儀表產值約占國民總產值的4%,但它拉動的相關產值卻高達66%。2007年美國商務部國家標準技術研究所的戰略報告指出,21世(shi)紀(ji)製(zhi)造(zao)業(ye)和(he)人(ren)們(men)生(sheng)活(huo)質(zhi)量(liang)提(ti)高(gao)的(de)關(guan)鍵(jian)是(shi)測(ce)量(liang)技(ji)術(shu),此(ci)領(ling)域(yu)對(dui)維(wei)係(xi)國(guo)家(jia)競(jing)爭(zheng)力(li)也(ye)不(bu)可(ke)或(huo)缺(que)。日(ri)本(ben)為(wei)奪(duo)回(hui)在(zai)測(ce)量(liang)分(fen)析(xi)儀(yi)器(qi)上(shang)的(de)優(you)勢(shi),文(wen)部(bu)省(sheng)啟(qi)動(dong)了(le)尖(jian)端(duan)測(ce)量(liang)事(shi)業(ye),投(tou)資(zi)達(da)上(shang)百(bai)億(yi)日(ri)元(yuan)。
事實上,現代化大生產,如發電、煉油、化工、冶金、飛機和汽車製造等,離開了隻占企業固定資產大約10%的各種測量與控製儀器儀表裝置就不能正常安全生產,更難以創造巨額的產值和利潤。專家們形象地把儀器儀表比喻為國民經濟中的“卡脖子”產業。
現代,隨著經濟發展與自然環境所需的平衡,測量控製技術與儀器儀表承擔著越來越重要的角色。比如工業排放是如何對氣候變化、環huan境jing乃nai至zhi人ren群qun健jian康kang狀zhuang態tai產chan生sheng影ying響xiang的de?二er惡e英ying濃nong度du低di,測ce量liang方fang法fa複fu雜za並bing隻zhi能neng離li線xian進jin行xing,環huan境jing科ke學xue的de發fa展zhan迫po切qie需xu要yao發fa明ming痕hen量liang物wu質zhi監jian測ce的de新xin測ce量liang方fang法fa和he儀yi器qi監jian測ce二er惡e英ying。而er痕hen量liang物wu質zhi對dui人ren們men健jian康kang影ying響xiang的de機ji理li、評估與監測方法等更是亟待突破的科學問題。
測量控製技術與儀器儀表之“困”
中國科協2007年3月發布了他們組織的調查結果:中國儀器儀表中的主體分析儀器,社會上正在應用的有90餘種分析儀器,中國能夠生產的產品為20餘種,不到總量的1/3。其中,生命科學專用儀器約有80餘種,中國商品化的生命科學專用儀器產品隻有6種,目前在研的約10多種,離市場需求相差很遠。這是數量上的差距。
zaijishushang,xianyouguoneizhongdidangchanpindabufenkeyutidaijinkouchanpin,danagaodangchanpindekekaoxingzhibiao,jipingjunwuguzhangyunxingshijianyuguowaichanpinxiangbi,yuexiangchal一2個數量級。在測量精度上,現有國內產品與外國產品一般相差1個數量級。因為中國對儀器的基礎技術和製造工藝的研究不夠,一些影響可靠性的關鍵技術,如精密加工技術、密封技術,焊接技術等至今還沒有得到很好的解決,導致產品,特別是高檔產品的性能不夠穩定和可靠。
zaigongnengshang,muqian,waiguochanzhinenghuachengduxiangdanggao,tongguoduiyuanshixinxideshuzichuli,genghaodipaichulewaibuganraoduixinxiyingxiang,tigaolechanpindenaihuanjingxingheceliangzhenshixing。erguoneixianyouchanpinzhinenghuachengduhaijiaodi。lingwai,chanpindewangluohuazaiguowaiyijingjinrushiyongjieduan,erwoguojibenshangchuzaiqibujieduan,congershichanpindexingneng、功能落後。
有關專家介紹,當今國外產品的更新周期大約在2—3年。新技術的儲備往往可以提前到10年nian。而er我wo國guo企qi業ye往wang往wang通tong過guo引yin進jin外wai國guo技ji術shu來lai實shi現xian一yi代dai產chan品pin的de更geng新xin,引yin進jin後hou又you不bu能neng很hen好hao消xiao化hua吸xi收shou,在zai新xin產chan品pin開kai發fa方fang麵mian原yuan創chuang性xing成cheng果guo很hen少shao。一yi些xie采cai用yong新xin原yuan理li的de產chan品pin,在zai我wo國guo還hai處chu於yu空kong白bai狀zhuang態tai。科ke研yan院yuan所suo在zai跟gen蹤zong新xin技ji術shu方fang麵mian雖sui然ran有you成cheng果guo,但dan與yu企qi業ye結jie合he產chan業ye化hua相xiang當dang艱jian難nan,導dao致zhi產chan品pin技ji術shu更geng新xin的de周zhou期qi長chang。
ciwai,guoneiyiqiquefazhenduishiyongduixiangerkaifadezhuanyongjiejuefangan。guowaijinnianceliangkongzhiyuyiqiyibiaodefazhanqushishikaifayiqiyibiaoyuyingyongduixiangjinmijiehederuanjianchanpin,zuizhongxiangyonghutigonggexinghuadejiejuefangan。liruzhendui6×10‘kW火電機組的機組性能計算軟件、煉油工藝的優化軟件、專門用於醫療儀器的圖形處理軟件等,國內企業在這方麵尚未形成產業。
當dang前qian,我wo國guo在zai測ce量liang技ji術shu與yu精jing密mi儀yi器qi方fang麵mian與yu世shi界jie強qiang國guo差cha距ju大da,由you此ci導dao致zhi的de科ke技ji創chuang新xin掣che肘zhou影ying響xiang麵mian廣guang,如ru不bu盡jin快kuai製zhi定ding發fa展zhan戰zhan略lve並bing迎ying頭tou趕gan上shang,差cha距ju會hui繼ji續xu拉la大da。
推動測量控製技術與儀器儀表之“途”
推進我國測量科技進入世界前沿,要兼顧世界測量科技發展趨勢和我國階段性需求。以下三個目標可布局攻取:一(yi)是(shi)原(yuan)創(chuang)性(xing)測(ce)量(liang)技(ji)術(shu)與(yu)儀(yi)器(qi),二(er)是(shi)國(guo)家(jia)目(mu)標(biao)導(dao)向(xiang)或(huo)測(ce)量(liang)儀(yi)器(qi)發(fa)展(zhan)趨(qu)勢(shi)引(yin)領(ling)的(de)測(ce)量(liang)技(ji)術(shu)與(yu)儀(yi)器(qi),三(san)是(shi)精(jing)密(mi)儀(yi)器(qi)核(he)心(xin)技(ji)術(shu)。這(zhe)三(san)大(da)目(mu)標(biao)中(zhong),各(ge)有(you)一(yi)個(ge)優(you)先(xian)展(zhan)開(kai)協(xie)同(tong)創(chuang)新(xin)的(de)方(fang)向(xiang),分(fen)別(bie)是(shi)先(xian)進(jin)測(ce)量(liang)方(fang)法(fa)、微智能探測器與微納器件製作技術。
我國和發達國家的差距,除產業規模、技術積累不夠外,更在於測量原理和儀器設計的原始創新方法上不行。要改變現狀,需要在幾個方向上下大工夫。如能源領域的深海、深地探測,環境領域中微量化學物質的快速檢測,地球尺度環境風險的預警等;在zai食shi品pin安an全quan與yu農nong產chan品pin藥yao物wu殘can留liu檢jian測ce方fang麵mian,探tan索suo根gen據ju物wu質zhi的de指zhi紋wen光guang譜pu等deng光guang學xue信xin息xi建jian立li快kuai速su測ce量liang識shi別bie物wu質zhi成cheng分fen的de方fang法fa,特te別bie是shi痕hen量liang物wu質zhi快kuai速su測ce量liang方fang法fa;在生命科學領域,活細胞或蛋白構造的實時觀察,細胞內分子信息傳遞的視覺化,細胞與蛋白標識、檢測裝置的研發,如微弱熒光觀察裝置等;攻克複雜條件製約,突破現有測量極限,需改變原有模式、單(dan)一(yi)原(yuan)理(li)的(de)方(fang)法(fa)局(ju)限(xian),對(dui)不(bu)同(tong)學(xue)科(ke)進(jin)行(xing)交(jiao)叉(cha)和(he)融(rong)合(he),開(kai)展(zhan)基(ji)於(yu)數(shu)理(li)方(fang)法(fa)綜(zong)合(he)運(yun)用(yong)的(de)手(shou)段(duan)創(chuang)新(xin)以(yi)實(shi)現(xian)測(ce)量(liang)方(fang)法(fa)的(de)原(yuan)始(shi)創(chuang)新(xin),上(shang)述(shu)這(zhe)些(xie)成(cheng)果(guo)將(jiang)對(dui)科(ke)技(ji)自(zi)主(zhu)創(chuang)新(xin)產(chan)生(sheng)不(bu)可(ke)估(gu)量(liang)的(de)影(ying)響(xiang)。
傳感器作為傳感網的基礎元件,在今後將有十分廣闊的發展前景。目前新型傳感器技術包括固態矽傳感器技術、光纖傳感器技術、生物芯片技術、基因芯片技術、圖像傳感器技術、全固態慣性傳感器技術、多傳感器技術等在這一領域,重點發展新原理、新效應的傳感技術,傳感器智能技術,傳感器網絡技術,微型化和低功耗技術,以及傳感器陣列及多功能、多傳感參數傳感器的設計、製造和封裝技術。在這一領域,重點發展新原理、新效應的傳感技術,傳感器智能技術,傳感器網絡技術,微型化和低功耗技術,以及傳感器陣列及多功能、多傳感參數傳感器的設計、製造和封裝技術。
此外,國際上最近發展的新技術功能安全技術及安全儀表;精密加工技術和特殊工藝技術;具有自校準、自檢測、自診斷、自適應功能智能化技術;不同生產廠商控製係統之間的無縫連接集成技術,大型項目的自動化設備主供應商應具備的項目策劃、設計、組織、采購、驗收、調試等項目管理技術等都是今後需要攻克的方向。
突圍測量控製技術與儀器儀表創新之“法”
在發達國家,測量與儀器儀表行業等高技術行業已形成了上下遊銜接、企業分工合作的格局。我國在該領域也可搞一些規模適當、效率高的國家攻關工程。該行業是技術密集型產業,發展離不開大學、研發院所的智力與人才支撐。大學、研發機構要強強聯合,分工協作。目前我國高校發揮著研發主力軍的作用,但高校“姓教”,其人員編製、固定經費仍來自教育任務。當下我國需要發展出一批技術有特色、youchuangxinnenglidezhongxiaoxingjingyiqiye。tiaozhengzhengcehejizhi,zaijiaoxueshouyiqiantixiashigaoxiaoyanfadechengguonaizhiyuzhiliziyuanxunsuzhuanbianweishengchanli,gaoxiaobiyeshengyouqishiboshiquzhongxiaoqiyejiuyerenzhi,shifenbiyao。
發展、提升眾多有實力的中小企業不僅是儀器儀表行業,也是我國工業化繞不開的路徑。以儀器儀表行業為例,高技術、高附加值、高風險為特點的科技型中小企業不可能靠“土法上馬、因陋就簡”路子培育,要圍繞高科技產品特點考慮相應的配套政策,如吸引高端人才創業,健全真正的風險投資意識及渠道等。
guojiaduiyiqiyibiaoyuceliangkejichuangxindezhichiyingyishihoujiangliweizhu,zheyangbianyuyanfatouruzhutizhuanxiangshouyizheerfeibanashuirendeqiantougeiqiye。weibimianmenleifanduodeyanfadanweigeziweizhan,chuxianjigongjinlidedishuipingzhongfu、惡性競爭,可考慮組建獨立於高校、院所的國家協同創新中心、產業聯盟,真正起到引領行業、集中力量、合理配置資源以解決實際問題的作用。