儀器儀表技術發展現狀及其未來發展趨勢研究

摘要：儀器儀表技術的發展是我國整體技術實力展現的一種，設備內部綜合了自動化技術、電子控制技術、信息技術等，為各項數據信息的檢測提供質量保證。文章對儀器儀表特性進行論述，對我國儀器儀表技術的發展現狀及技術差距進行解析，并從光學領域、自動化領域對儀器儀表技術的未來發展趨勢進行研究。

關鍵詞：儀器儀表技術;發展現狀;發展趨勢

儀器儀表是一種物理檢測裝置，在內部機構的協調工作狀態下，可精準的測量出物質的各項屬性、參數等。隨著近年來科學技術的不斷革新，儀器儀表技術也由傳統的單一化檢測形式進行轉變，尤其是在智能化、電子化技術的支持下，令儀器儀表可更加精準的檢測出物質中各種組分。從整體發展形勢來看，盡管我國儀器儀表技術的發展速率較快，但與國外先進技術相比，我國儀器儀表技術仍存在許多不足之處。鑒于此，我國應加大資金投入力度，引進國外高端的技術理念，以打造新的技術格局，為儀器儀表的精細化、智能化發展奠定堅實基礎。

一、儀器儀表特性論述

儀器儀表廣泛應用于物質檢測中，在內部信息參數的核定下，儀表儀器將依據物質的各項組成成分進行檢測分析，如成分含量超出預設參數值時，則儀器儀表將自動發出預警機制。儀器儀表內的精分功能，可將數據結果最大精確到千分位，為用戶提供精準的信息服務。

從功能角度來看，儀器儀表的功能可依據檢測需求而改變，并可對待檢測物質進行不同程度的分析，如溫度檢測、壓力檢測等，此類檢測對測量環境的要求較高，為加大測量精準度，技術人員應充分結合實際應用環境，來科學性的施行相對應的檢測工藝。

從類別角度來看，儀器儀表涵蓋大部分領域，如汽車儀表、航空儀表、地質測量儀表、醫療儀表、質檢儀表等，每一種檢測儀表的工作機理存在一定的差異性，但其最終展示的結果則以衡量物質的各項指標為基準。

二、我國儀器儀表技術發展現狀

2.1 發展現狀

隨著我國工業技術的發展，其對儀器儀表的技術基準需求逐漸加大，從我國經濟結構來看，一項技術的產生，則代表著一個獨立經濟體的誕生，同時也可帶動關聯產業的發展，而從設備及技術的發展角度來看，我國儀器儀表技術的基體量已達到世界領先水平。另外，在國內市場競爭機制下，如企業想依托于儀器儀表來獲取較大的市場份額，則應對自身的生產能力、技術創新能力等進行不斷調整，以滿足市場發展需求，此種情況也是目前集約性競爭體制的主要影響因素。儀器儀表技術的革新發展，是科研機構、企業之間所共同研究出成果，其代表著我國的技術實力，目前，我國具有自主產權的儀器儀表技術已經達到世界前列，從設備本身的出口程度便可看出，國外企業對我國自主技術的認可度。從我國既定的技術本質來看，自控型、檢測型儀器儀表的應用，是目前我國技術的代表，其在高端設備檢測中的應用，也決定著技術本身的價值，由檢測技術下的建設基準來看，如各項建設項目達到預設的需求時，則代表著儀器儀表技術已經發揮出該領域所具備的效用。

2.2 技術差距

從技術差距來看，即我國技術與國外先進技術相比中存在不足之處。我國儀器儀表技術的研發時間尚短，技術檢測精度、設備質量等與國外同等級技術相比，存在一定的差距。此外，我國現階段，儀器儀表設備生產基準大多以工業生產、科研教育等為主，如需求行業的更新效率較慢，則生產企業的技術研發進度將出現停滯的現象，而當企業在生產過程中，對儀器儀表設備的需求較高時，則多以國外進口為主，而此過程中由于受到知識產權的保護，企業需繳納大部分資金費用。具體而言，技術差距主要體現在四個方面。其一，我國儀器儀表設備的檢測可靠性較差，在部分檢測環節中無法滿足工業使用需求，如檢測本身存在一定的誤差時，將加大后續工制造的加工精度，令企業本身面臨著嚴重的經濟損失;其二，儀器儀表技術未能與智能化技術、信息化技術等形成深度融合，甚至部分檢測設備仍沿用傳統的機械化檢測手段，此種發展模式將拉大我國與先進國家的差距;其三，相關領域的技術人才匱乏，對于技術發展階段，我國是以新技術的引進作為自主研發的基礎，如此類技術人員匱乏的話，將嚴重阻礙儀器儀表技術的研發進程;其四，技術創新性不足。我國目前儀器儀表技術領域中，科研力量支持力度較為匱乏，且在技術研發中，多以已經存在的技術為研發點，過于以市場導向需求為主，而這種創新意識的缺失，顯然無法滿足當前儀器儀表技術的發展需求。

三、儀器儀表技術未來發展趨勢

3.1 光學領域發展

從既有的儀器儀表技術來講，依托于內部構件來實現精準化測量，其內部傳輸形式多以電子化為主，而目前科研體系中，將光作為主要傳播介質已經逐漸成為新的研發方向，相關領域專家對光學技術的發展提出預測，未來10～15年的時間內，光學計量儀器將實現大范圍應用，其結合自動化、智能化等技術，可對內部信息進行精準化傳達，令儀表儀實現精分化測量，為各個行業領域提供精準的數據支持。此外，光學計量設備中將呈現出一定的技術特性，在光學傳感的應用下，可有效簡化儀器儀表設備中的構件，其光學元件便可替代所有的構件以實現測量，同時設備本身更利于操控。光學儀器具有較強的抗干擾能力，其數據信息檢測的精準性、敏捷性等可為設備本身提供較為精準的數據支持。在環保方向，由于設備本身不需要大量的機械部件支持，其環保性能也將得到一定的提升。

3.2 自動化領域發展

自動化領域的發展，則是儀器儀表設備與智能化技術、電子技術等融合，在內控單元的應用下，令儀器儀表在檢測過程中，可實現自動化、智能化檢測，減少人力、物力資源的投入。第一，在質量工控環節，儀器儀表內的電控單元不再是以DCS為操控模式，而是逐漸發展為PID精準化操控模塊，內部算法體系運行過程中，將依據實際指令來進行精準化計算，并對每一項數據檢測結果進行系統核對，為技術人員展現出更為精確的答案，提升系統的操控性能;第二，高精度化的發展，隨著行業需求的逐漸加大，除了質量性、效率性等，精度性則是儀器儀表設備運行的重要衡量基準，為此，我國技術領域如想實現拓展，則精度化的發展則是一種定性需求;第三，總線化發展趨勢，現場總線的應用，可為分布式系統的應用提供載體平臺，同時，在網絡平臺的應用下，儀器儀表技術也將實現聯網測量，并與終端數據庫進行連接。而在測量網絡的應用下，儀器儀表也將依據人工設定的技術參數，實現精準化分析，并與數據庫中的各類信息進行整合，為操作人員提供精準的信息服務。

四、結語

綜上所述，工業領域發展體系中，儀器儀表作為一個重要的發展節點，技術本身的質量特性決定著工業領域的發展進程。但我國目前儀器儀表技術仍處于發展中階段，與國外技術相比，存在較大差距，但隨著技術革新、市場需求變動等，我國儀器儀表技術的發展方向也在逐漸發生變化，其中以光學領域、自動化領域為目前最主要的發展目標。

參考文獻

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作者簡介：張勁豪（1990.08-），男，重慶人，本科學歷，現為重慶橫河川儀有限公司技術員，助理工程師，研究方向：儀器儀表。