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我国仪器仪表行业60年发展历程综述

2011-12-30 14:08
论恒
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  自动化控制系统及主干现场仪表

  按产品技术水平、来源和市场状况,自动化控制系统及主干现场仪表大致可分成以下四类。

  第一类,一般常用的测温、测压、流量、显示和控制调节仪表产品。此类产品以中低档居多,产品的改进提高和市场适应性研发,我国企业已有能力承担。

  第二类,上世纪80年代和90年代初期引进技术并已国产化的产品。这类产品我国企业已掌握核心制造技术,能够稳定生产,产品有一定的市场占有率。但由于国外新一代产品已经成熟并大量进入市场,因此目前我国企业生产的产品主要用于中小工程项目。

  第三类,我国自行研发的高中档产品,代表性产品如分散型控制系统(DCS)和电磁流量计。这些产品的基本性能和功能已与国外产品接近,有较高的市场占有率,并在不断上升。但应用对象仍以中小工程项目为主,用于大型工程项目的主要是非主要装置、非主要控制系统和非关键工位。

  第四类,以国家重点工程为主的大型工程项目采用的高中档产品。目前,我国绝大部分项目采用三资企业生产和进口的产品,例如大型DCS系统、PLC、核电数字控制系统及仪表、高精度压力/差压变送器、大压差/耐磨/耐冲击调节阀、质量流量计、超声波流量计等产品,以及用量少、技术难度大、专用性强的品种。

  精密测试仪器

  我国现阶段研制生产的精密测试仪器,整体达到国际上世纪90年代初中期技术水平,主要包括色谱仪器、光谱仪器、电化学仪器、研究型光学显微镜、扫描电子显微镜、电子天平、离心机、电子万能试验机、超声波探伤机、X射线探伤机、电子经纬仪、精密电测仪器等。一些产品的技术水平接近、达到当前国际同类产品的先进水平,例如微波等离子光谱仪、便携式光离子化气相色谱仪、全自动原子吸收分光光度计、原子荧光分光光度计、激光干涉计量仪器、全站仪、全自动智能超声波探伤机、全自动远程诊断光学显微镜等。

  目前,我国企业生产的产品能够满足科研、生产和社会各个方面的一般性需求,但是高端需要主要依赖进口。

  四、发展趋势

  科学仪器未来发展应当关注以下几个方面:

  1、分析仪器

  光学捕获(Opticaltrapping)是一种新型的光学微操作技术。它将一束光用高数值孔径的物镜聚焦成微米级的光斑,形成梯度来实现对微小粒子的捕获和移动。这项技术被广泛应用于各种微观领域的研究。

  微型色谱仪将会得到很快的发展。C2V公司已经推出了世界上最小最快的手持式气相色谱仪,主机大小仅124×84×60mm,所含柱模块大小为60×100×12.5mm,可在10-30秒内完成天然气主要成份的全分析。

  NMR的微型化近年来已经取得重大进展,瑞士Neuchatel大学开发成功一种高质量因子可供微流控芯片NMR全分析系统使用的射频平面微线圈,所需样品量仅为1-100纳升,并可在几秒内获得所需的信噪比。NMR微型化应当是值得关注的发展方向。

  光频光梳光谱法(Opticalfrequencycombspectroscopy)是最新发展起来的另一种重要的仪器技术,采用这种技术可以在极短的时间内以很高的灵敏度检测许多不同的气体,将在临床诊断领域发挥重要作用。

  2、精密检测仪器

  当今时代已经进入分子、原子分析检测新阶段,微纳科技的发展直接推动了精密检测仪器的快速发展。值得特别关注是MEMS/NEMS(微电机系统/纳机电系统)测试仪器,以扫描隧道显微镜和原子力显微镜为代表的扫描探针显微镜,以及基于STM/AFM的基本原理新发展起来一系列SPM,如磁力显微镜、静电力显微镜等这些仪器的新发展。

  3、光子成像仪器

  一个以光子学与生命科学相互融合的新学科——生物医学光子学随着激光、电子、光谱、显微及光纤等技术的发展而迅速成长起来,应运而生出现了不少新型科学仪器。应用这些仪器不但丰富了人们对于光与生物组织体相互作用机理的认识,而且促进了各种新的生物研究仪器和医学诊断仪器的发明。光子成像技术主要包括漫射光层析成像、荧光成像、相干层析成像、光声成像等。光学相干层像(OCT)结合了共焦显微术和低相干光的外差探测技术,它是一种在一维光学低相干反射测量技术的基础上扩展而来的二维或三维成像技术。

 

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