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寻找测量控制技术与仪器仪表创新突破口

  在技术上,现有国内中低档产品大部分可与替代进口产品,大拿高档产品的可靠性指标,即平均无故障运行时间与国外产品相比,约相差l一2个数量级。在测量精度上,现有国内产品与外国产品一般相差1个数量级。因为中国对仪器的基础技术和制造工艺的研究不够,一些影响可靠性的关键技术,如精密加工技术、密封技术,焊接技术等至今还没有得到很好的解决,导致产品,特别是高档产品的性能不够稳定和可靠。

  在功能上,目前,外国产智能化程度相当高,通过对原始信息的数字处理,更好地排除了外部干扰对信息影响,提高了产品的耐环境性和测量真实性。而国内现有产品智能化程度还较低。另外,产品的网络化在国外已经进入实用阶段,而我国基本上处在起步阶段,从而使产品的性能、功能落后。

  有关专家介绍,当今国外产品的更新周期大约在2—3年。新技术的储备往往可以提前到10年。而我国企业往往通过引进外国技术来实现一代产品的更新,引进后又不能很好消化吸收,在新产品开发方面原创性成果很少。一些采用新原理的产品,在我国还处于空白状态。科研院所在跟踪新技术方面虽然有成果,但与企业结合产业化相当艰难,导致产品技术更新的周期长。

  此外,国内仪器缺乏针对使用对象而开发的专用解决方案。国外近年测量控制与仪器仪表的发展趋势是开发仪器仪表与应用对象紧密结合的软件产品,最终向用户提供个性化的解决方案。例如针对6×10‘kW火电机组的机组性能计算软件、炼油工艺的优化软件、专门用于医疗仪器的图形处理软件等,国内企业在这方面尚未形成产业。

  当前,我国在测量技术与精密仪器方面与世界强国差距大,由此导致的科技创新掣肘影响面广,如不尽快制定发展战略并迎头赶上,差距会继续拉大。

  推动测量控制技术与仪器仪表之“途”

  推进我国测量科技进入世界前沿,要兼顾世界测量科技发展趋势和我国阶段性需求。以下三个目标可布局攻取:一是原创性测量技术与仪器,二是国家目标导向或测量仪器发展趋势引领的测量技术与仪器,三是精密仪器核心技术。这三大目标中,各有一个优先展开协同创新的方向,分别是先进测量方法、微智能探测器与微纳器件制作技术。

  我国和发达国家的差距,除产业规模、技术积累不够外,更在于测量原理和仪器设计的原始创新方法上不行。要改变现状,需要在几个方向上下大工夫。如能源领域的深海、深地探测,环境领域中微量化学物质的快速检测,地球尺度环境风险的预警等;在食品安全与农产品药物残留检测方面,探索根据物质的指纹光谱等光学信息建立快速测量识别物质成分的方法,特别是痕量物质快速测量方法;在生命科学领域,活细胞或蛋白构造的实时观察,细胞内分子信息传递的视觉化,细胞与蛋白标识、检测装置的研发,如微弱荧光观察装置等;攻克复杂条件制约,突破现有测量极限,需改变原有模式、单一原理的方法局限,对不同学科进行交叉和融合,开展基于数理方法综合运用的手段创新以实现测量方法的原始创新,上述这些成果将对科技自主创新产生不可估量的影响。

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