江苏徐州仪器计量机构机构第三方计量校准机构

实验室仪器PH计该如何进行第三点仪器校准
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PH计使用单位审计时提出如下问题：PH计需要三点校正，2点是不够的。用7.004.01做的校正，如果再需要第三点是该用9.21的缓冲液还是用10.01,9.18,12.46,1.68等其他的哪个缓冲液呢？该如何确定？

1、其实，pH采第三点校正是多少，主要还是取决于你的样品情况。正如你所说，校准溶液从pH1.68~12.46有许多种，根据样品终PH值范围决定选用合适的校准溶液。我们常用的是4.00,6.86,9.18，如果你的样品更偏近于碱性，则需要9.18、10.01、12.46。校正顺序根据不同仪器情况也各有区别，有的要求按顺序校准，有的则没有要求，仪器会自动识别，需要参见相关仪器使用说明书。

2、不管是什么样的pH计，pH＝7这个点是校正的，而且在两点校正的时候要先校正pH=7这个点。做校正时从7.0开始，选择的标准液与要测定的溶液的PH值有关，使溶液的PH值能落在校正的PH范围内。一般采用两点就可以满足要求，如果对其要求很高，才考虑第三点的。有些仪器能校正三点，有模式可选，可直接用该模式。有些没有的，一般是采用两点两点校对，即校对两次。

3、我们通常用的是7，4，10的校准次序。先校酸后校碱。

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过去计量校准市场的准入制度主要是由计量行政部门依法设立或依法授权，这种做法使承担了过多的责任。法定机构凭借其法定地位参与计量校准市场竞争，对其他计量校准机构而言是不平等的，制约了社会计量资源参与满足社会仪器计量需求的积极性。因此，法定机构退出社会非法制计量需求领域是解放社会计量资源的必要条件;当然，可以分阶段逐步实施。


准入制度应严密，在技术能力的考核上应设置底线，校准技术人员应注册登记，加强管理。目前有些校准机构在人员管理上较混乱，个别校准技术人员的签名会在多个校准机构的证书上出现。主管部门应建立校准技术人员数据库，加强对人员的管理。
以后，国有资产在经济领域作了调整，国有资产在部分经济领域退出，让民营经济发展，促进了社会主义市场经济的繁荣和发展。现有的法定计量机构与计量行政部门关系十分密切，其负责人由计量行政部门任命，其基本费用山地方财政拨给，基本上是山行政计量部门直接运作。其后果是计量行政部门既当裁判又当运动员。计量技术机构出了问题，由于涉及到计量行政部门的自身利益或其没有选择余地而只好不了了之。参照国有资产在国民经济领域调整的经验和工业国家的做法，法定计量技术机构应与计量行政部门脱钩，以“平民”技术机构的身份参与市场竞争。在需要利用社会计量资源完成法制计星工作时，则应以招标的方式选择购买的社会计量资源。只做裁判员，负责对计量技术机构的监管。

不确定度的选配方案
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测量器具的不确定度是测量结果准确可靠的首要条件。在不确定度满足预期使用条件下,还应考虑其他测量特性,如稳定度、量程、分辨力,同时还应考虑成本、使用方便性等特点。
（1）不确定度选择应满足的条件
选择时,应使所选用的计量器具不确定度U1等于或小于计量器具引起的测量不确定度允许值U0,即：
U1≤U0
U0可通过查表[表1：计量器具引起的不确定度允许值（针对尺寸测量）得出,计算公式如下：
U0=T/3 MCP
式中：MCP–检测能力指数；
T–为产品参数加工制造允许的误差范围,或者工艺过程监测控制参数允许变化范围。
注：
Ⅰ计量器具不确定度U1可视为计量器具的大测量误差。
Ⅱ计量器具引起的测量不确定度允许值U0可视为计量器具引起的大测量误差允许值。

不同的计量器具有不同的不确定度数值。表2为千分尺和游标卡尺的不确定度,表3为比较仪（分度值≥0.0005mm）的不确定度,表4为指示表（分度值≥0.001mm）的不确定度,表5为大尺寸外径千分尺的不确定度推荐值,表6为大尺寸游标卡尺的不确定度推荐值,表7为杠杆千分尺的不确定度推荐值。

计量器具的经验选配方法
可以凭经验选配计量器具,经验选配原则：
U1≤（1/3–1/10）T
式中：U1–为计量器具的不确定度（可视为计量器具的大测量误差）。
T–为产品参数加工制造允许的误差范围,或者工艺过程监测控制参数允许变化范围。

“计测手机报昨日编审消息”历史上的今天11月7日。 1996年11月7日(北京时间)，美国“火星环球观测者”飞船在佛罗里达州卡纳维拉尔角的航天中心发射成功。这个造价1.5亿美元的该探测飞船将飞行 4.35亿英里到达火星进行科学监测。1997年7月4日在火星阿瑞斯平原着陆。飞船将开始为期一个火星年(687个地球日)的探测工作，收集有关火星大气、外表和内部结构的各种数据并将其传回地球。

　　飞船上的6台仪器将分析火星矿物组成，测量火星大气中尘埃、水和其他成分的构成，并寻找火星磁场。飞船上的激光测高仪还将测量火星山脉和峡谷的高度和深度。继“火星环球观测者”之后，9艘美国飞船、两艘俄罗斯飞船和1艘日本飞船将在今后10年内陆续出发前往火星。他们的共同任务是寻找火星上存在生命和水的证据，了解火星气候变迁，并尽可能地了解对计划中的载人火星探险会有帮助的任务情况。

　　2003年，“火星环球观测者”探测发现火星上不曾有海洋。研究人员说，国航空航天局的“火星环球观测者”飞船对整个火星进行了探测，意欲寻找碳酸盐存在的证据，但是只发现了极少量类似石灰岩的矿物质。这一发现对科学界正在进行的争论是一个贡献。围绕火星上过去有多少水、这些水后来流向何方以及火星上有错综复杂的河床、河谷与三角洲地貌而为何没有大量流水等问题，科学家们争论不已。但是他们补充说，这一发现并未排除火星上存在生命的可能性。

低温恒温槽
　　广泛用于石油、化工、电子仪表、物理、化学、生物工程、医药卫生、生命科学、轻工食品、物性测试及化学分析等研究部门，高等院校，企业质检及生产部门，为用户工作时提供一个热冷受控，温度均匀恒定的场源，对试验样品或生产的产品进行恒定温度试验或测试，也可作为直接加热或制冷和辅助加热或制冷的热源或冷源。

离子计
　　离子计是用于测量各种溶液多种离子浓（活）度的仪器,配上对应的测量离子选择电极能紧密测量多种离子浓度。广泛应用于工业,农业,科研,环保等领域.

光泽度计
　　是用来测量各种非金属物体表面光泽度的仪器，广泛应用于油漆、涂料、塑料、石材、家具、家电等行业。

电位差计
　　就是根据补偿法或对消法测试原理对静电场或电路中两点间的电动势之差的测量。

自准直仪
　　自准直仪是测角用的光学仪器，广泛应用于测量导轨的直线度、精密平板的平面度、精密轴系的晃动误差等。

百分表
　　百分表通过测杆的读数变化来测量物体细小规格变化。现也分为数显和机械两种,精度达到0.01mm。

卡尺　　用来测量各类工件的各种尺寸。

露点仪，充填泵
　　是机械设备和环保行业常用的测量设备之一，用来测定管道、野外等环境的露点值。

全站仪
　　集合了经纬仪水准仪测距仪的所有功能，并将这些仪器的所有长处进行组合从而达到更高的精度和更多的拓展功能。广泛用于道路测量建筑行业农林等行业。

经纬仪
　　简单来说就是测量水平角，竖直角。广泛运用于船舶的制造，重型设备的安装，等行业。

水准仪
　　利用一条水平视线，并借助水准尺，来测定地面两点间的高差，可以推算出未知点的高程。

测距仪
　　就是利用激光或超声波在一定时间内所走的路程。广泛运用于室内装潢道路量测设备安装等行业。

酶标仪
　　可广泛用于医院临床诊断，锡疫病理检测，微生物抗原及搞体检测，寄生虫病诊断，血液病诊断，内分泌障碍测定，植物病虫研究学等领域。

浊度仪
　　浊度，即水的混浊程度。浊度仪就是用来测量水的浊度的仪器。可供水厂，电厂，食品加工业，制药工业实验室对水样混浊度的测定，还可以用于监测天然水等。

搅拌器
　　是工厂，科研机构，大专院校和医学单位等的科学研究，产品开发，品质控制和生产过程应用的理想设备。

测振仪
　　用于测量电动机的震动速度以及频率。如果电机正常，那么它的振动速度应该保持在一个区间内，为此，每个产品里面都附有这样的一个电机正常运作与振动速度之间关系

电泳仪
　　可作各种聚丙烯酰胺凝胶电泳、纸电泳还可作淀粉凝胶、琼脂凝胶电泳，还可作醋酸薄膜、点洗脱以及各种分析制备先用等。

洛氏硬度计
　　洛氏硬度计适用于黑色金属、有色金属以及可锻铸铁的洛氏硬度测定。

电子分析天平
　　是集，稳定，多功能与自动化于一体的电子天平，可以满足所有实验室质量分析要求,还可以直接连接打印机，计算机等设备来扩展天平的使用。

恒温水浴
　　供大专院校、工矿企业和科研单位等作精密恒温和辅助加热之用。

原子吸收分光光度计
　　其特点是采用了原子吸收分光光度法对样品进行分析，其分析对象是呈原子状态的金属与部分非金属元素。通常用来分析样品中微量及痕量的元素含量，主要应用于生化，冶金，环保等领域。

体视显微镜
　　用于教学示范，生物解剖，观察分析，电子和精密机械工业零件的装配和检验等

旋光仪
　　用来测试样品的旋光度、比旋度、浓度、糖度等。是医药行业、食品、饮料、轻工制造业、精细化工等行业的实验仪器。

超声波测厚仪
　　超声波测厚仪采用超声波的原理测量一切超声波良导体材料的厚度。

接地电阻测试仪
　　主要是测试设备的各处外露可导电部分与设备的总接地端子之间的电阻。由于接地电阻非常小，一般在几十毫欧姆，因此采用四端测量才能消除接触电阻。

电桥
　　电桥主要用于测量其范围内的电阻。有测温电桥、直流单双臂两用电桥、直流电阻电桥、单臂电桥、双臂电桥、变压比电桥、交流电桥、高压电桥等等。

声级计
　　是声学（噪声）测量的基本仪器，它按照一定的频率记权和时间记权来测量声音的声压级或声级的仪器。它用于环境、机器、车辆仪器其他各种噪声的测量，也可用于电声学及建筑声学的测量。

紫外可见分光光度计
　　其特点是提供紫外-可见波段的波长范围200－1000nm，主要应用于样品的紫外-可见光区域之间的定性与定量等分析。

电缆故障测试仪
　　主要是通过直流高压闪络法，冲击高压电感取样法，冲击高压电流取样法等对通信电缆，电话线电缆，电力电缆等故障测试，故障点探寻的测试仪器。它包括电缆探伤仪，，路径探伤仪和故障点测试仪。

千分表
　　原理使用范围和百分表相同，精度能达到0.001mm 配合比较仪座使用，可以测量超薄工件的高度。

定氮仪
　　 由电加热消化器、蒸馏器两大部分组成，是对蛋白质含量测定的一种仪器。

测斜仪
　　是测量钻孔弯曲的小型仪器，适用于钻孔内作连贯多点的测量其方位角和顶角。

菌落计数器
　　适用于对微生物的菌落计数和计算，抗生素的抗菌性测试和菌种筛选等。用于食品卫生检验、水质分析检测、医院临床检验、化装品检验和药品质量检测等。　

兆欧表

磁粉探伤仪
运用磁粉原理进行磁性金属表面的探伤，优点是探伤结果比较直观，但是效率不高，并且只能用在工件表面，对于非磁性金属无效。

熔点仪
　　一种用于测定晶体物质的熔点以确定其纯度的仪器。主要用于药物、染料、香料等晶体有机化合物熔点之测定。

试验箱
　　是一种常用的仪器设备，提供实验所需的温度环境，湿度，广泛应用与化工,电子,铸造,汽车,食品,机械等各个行业

偏光显微镜
　　具有双折射性的晶体进行研究的仪器，可分析岩矿，研究晶体，纤维的光学性质

探伤仪
　　它能够快速便捷、无损伤、的进行工件内部多种缺陷（裂纹、夹杂、气孔等）的检测、定位、评估和诊断。

网络分析仪
　　就是对网络状况进行测试。用来采集网络的各种信息数据及网络故障的测试

光功率计
　　 就是对光功率或损耗进行测量。主要用于光纤通信工程，传感研究，光学器件的生产和研究以及其它光纤工程。

高斯计
　　 高斯计：接受所测物体的电磁波频率，然后转换成参数量显示出来。主要用来测试高电压环境电磁波。电磁场辐射。

真空计
　　 是真空系统不可缺少的测量设备。用于测定抽真空后容器的真空或真空泵的真空度。

水质分析仪

硅油用作电子仪表的灌充液，利用硅油的闪点高（耐高温、不挥发、抗氧化性）、凝固点低（耐低温、不冻凝）、温粘系数小、以及无腐蚀性等优点，在仪表制造领域几乎都采用硅油作为隔膜式压力、差压变送器的毛细管或测量室的灌充液，以及隔膜压力表的灌充液。

硅油用作仪表隔离液和测量工作液，利用硅油的特性，在隔离罐相对密度大于被测介质的耐高温硅油，使硅油进入仪表，获得经济而有效的高温测量。利用硅油的凝固点低，低温时不冻结的特性，在严寒的北方，以低温防冻硅油作为隔离液来防止仪表导压管冻结和设备冻裂。而在仪表测量工作液方面，采用两个隔离罐，正压侧隔离灌固定安装在气柜钟罩上部，其下部的硅胶导压管随气柜高度变化可移动，负压侧隔离罐和导压管为固定高度配管安装，并在两个隔离罐中充灌耐低温防冻硅油作为差压变送器的工作液，随气柜上升高度的变化引起与气柜高度相对应的差压变化，就可测量气柜的高度，既可靠又经济。硅油用作电子仪器仪表的阻尼和耐震液，为克服环境强烈震动或介质强烈脉动给压力表带来的损坏，在压力表的表壳内充灌阻尼硅油和配套缓冲装置等措施制成普通耐震压力表，使其具有良好的耐震性能。既便于读取测量值，又确保测量精度。

硅油用作仪表校验用油浴，利用硅油良好的耐热性和导热性、高温抗氧化性，采用改性硅油作为热载体的油浴，比传统的油浴具有快速升/降温、平滑控温、温稳性和恒温效果好，以及延长换油时间一系列优点，是理想的温度仪表校验用油浴和加热恒温器。

硅油用于精密压力仪表校验台，采用精密仪表校验用硅油的压力仪表校验台，利用囊式蓄能器储能卸能特性，使油压平稳，减少冲击和回差，能精密地调整系统油压，使系统满足精密压力仪表的校验要求。

硅油用于电子元件的固定和封装，利用改性硅油的固态硅封胶的疏水性、密封性及电绝缘性，用作各种电子器件/模块的填料或封装。例如，电容器的填料、电子元件和器件的绝缘封装（如灌注密封式隔爆电磁阀线圈的封装和一体化温度变送器的测量/装换模块的固化封装等）。

硅油用作家电、电子和CPU的散热油膏，该类设备或电子器件在运行工作期间都要产生一定的机热。若散热不好，会使器件工作温度升高，焊接点的焊锡熔化。严重时引起电气故障或停止工作。例如，计算机主板上安装的CPU和机内所有电子器件的散热，在夏天，即使风扇转速达到2500 - 3000 r/min运转，机箱内的温度仍可能达到75℃以上；有时达到90℃以上，致使计算机黑屏。据有关资料介绍，利用仪器仪表的、具有特殊性能的有机改性硅油的散热油膏涂在CPU与散热器填隙之间或大功率可控硅表面进行散热，获得良好的散热效果。

硅油用作油压开关阀的液压油，采用201 - 100耐磨二甲基硅油（黏度≤100mm2/s）作为大口径液压开关阀的液压油，由于其具有适度的黏度、润滑性、耐磨性、耐腐性及高温抗氧化性，使硅油液压开关阀与同口径的气动开关阀相比，不仅体积小质量轻，而且具有更好的液压动能、工作液流动性和密封性好、避免漏油及使用寿命长、安全等一系列性。

硅油用于高真空装置，利用有机硅扩散泵油具有的抗氧化性能和抗辐照性能以及很低的饱和蒸汽压，广泛用于原子能加速器、电子显微镜的高真空系统以及电视显像管、强功率电子管、微波电子管和其他阴极电子管的生产。

伴随着国家工业化、信息化、城镇化和农业现代化的发展战略的深入落实，战略性新兴产业将呈现良好发展态势，广泛的信息通信技术的产业穿透和 作用将进一步增强。随着产业融合的加深和移动通信技术的普及，移动互联网产业呈现高速发展的态势。作为“仪器仪表”平台的持有人，行业郑树明称： “正如信息技术的革命，使得人类经历了第三次浪潮;移动互联网的发展，进一步加速了传统行业的步伐。”

　　仪器仪表行业应用广泛

　　郑树明表示，仪器仪表是用以检出、测量、观察、计算各种物理量、物质成分、物性参数等的器具或设备。包括真空检漏仪、压力表、测长仪、显微镜、 乘法器等。广义来说，仪器仪表也可具有自动控制、报警、信号传递和数据处理等功能，例如用于工业生产过程自动控制中的气动调节仪表，和电动调节仪表，以及 集散型仪表控制系统也皆属于仪器仪表。

　　在人类社会进入知识经济时代、信息技术高速发展的背景下，仪器仪表及其测量控制技术得到日益广泛应用，给仪器仪表行业的快速发展提供了良好契 机。经过近十年来的建设与发展，我国仪器仪表已经初步形成产品门类品种比较，具有一定生产规模和开发能力的产业体系，成为亚洲除日本以外第二大仪器仪 表生产国。

　　仪器仪表行业发展步伐稳健

　　仪器仪表行业已经连续多年保持了经济高位运行的态势。即使当受金融风暴的影响，各个行业经济东圃有所放缓，但从全景发展情况看来，仪表行业的增长速度并没有放缓。

　　相关表示：仪器仪表行业快速发展一是因为国家的经济高速稳定发展的运行;按照过去的经验，如果GDP的增长在10%以上时，仪表行业的增长 率则在26%～30%之间。二是因为国家宏观调控对仪表行业的影响有一个滞后期，仪表往往在工程的后期才交付使用，因此，因宏观调控政策而减少的投资对仪 表行业的影响不会太大。

　　随着手机移动网络的消费潜力不断隐现，消费者利用手机消费的频率和份额逐年递增。移动互联网所隐藏的商业价值被更多地挖掘出来之后，像“仪 器仪表”各种传统行业的平台相继诞生。伴随移动互联网的爆发式增长，如今，它已经渐渐取代电子商务成为了整个互联网产业增速快的领域，而移动终端的入口 也随即成为了传统行业的必争之地。仪器仪表行业进军移动互联网实现线上发展势在必行。

测控技术与仪器是一门研究信息的获取和处理，以及对相关要素进行控制的理论与技术。“测控技术与仪器”是指对信息进行采集、测量、存储、传输、处理和控制的手段与设备，包含测量技术、控制技术和实现这些技术的仪器仪表及系统。








测控技术






测控技术与仪器，是建立在精密机械、电子技术、光学、自动控制和计算机技术的基础上，主要研究各种精密测试和控制技术的新原理、、新方法和新工艺。近年来，计算机技术在测控技术的应用研究中呈现出越来越重要的地位。



测控技术是直接应用于生产生活的应用技术，它的应用涵盖了“农轻重、海陆空、吃穿用”等社会生活各个领域。仪器仪表技术是国民经济的“倍增器”，科学研究的“官”，军事上的“战斗力”以及法制法规中的“物化法官”。计算机化的测试与控制技术以及智能化得精密测控仪器与系统是现代化工农业生产、科学技术研究、管理检测监控等领域的重要标志和手段，发挥着越来越重要的作用。



测控技术与仪器仪表技术的应用

测控技术是一门应用性技术，广泛用于工业、农业、交通、航海、航空、军事、电力和民用生活各个领域。随着生产技术的发展需要，测控技术从初的控制单个及其、设备，到控制整个过程，乃至系统，特别是在当今现代科技领域的技术中，测控技术起着至关重要的作用。

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冶金工业中，测控技术的应用有：炼铁过程的热风炉控制、装料控制与高炉控制，轧钢过程的压力控制、轧机速度控制、卷曲控制等及其中使用的多种检测仪表等。



电力工业中，测控技术的应用有锅炉的燃烧控制系统、汽轮机的自动监控、自动保护、自动调节与自动程序控制系统与发动机的电力输入输出控制系统等。



煤炭工业中，测控技术的应用有：采煤过程的煤层气测井仪器、矿井空气成分检测仪器、矿井瓦斯检测仪、井下安全保障监控系统等，煤精炼过程的熄焦过程控制、煤气回收控制、精炼过程控制、生产机械传动控制等。



石油工业中，测控技术的应用有：采油过程的磁性定位仪、含水仪、压力计等支撑测井技术的各种测量仪表，炼油过程的供电系统、供水系统、供蒸汽系统、供气系统、储运系统和三废处理系统与其连续生产过程中大量参数的检测仪表等。



化学工业中，测控技术的应用有：温度测量、流量测量、液位测量、浓度、酸度、湿度、密度、浊度、热值及各种混合气体组分等参数测量需要的测量仪表与按照预定规律控制被控参数的控制仪表等。



机械工业中，测控技术的应用有：精密数字控制机床、自动生产线、工业机器人等。



航空航天工业中，测控技术的应用有：的飞行高度、飞行速度、飞行状态与方向、加速度、过载以及发动机状态等参数的测量，航天技术的航天运载器技术、航天器技术、航天测控技术等。



军事装备中，测控技术的应用有：制导武器、智能型弹药、自动化指挥系统（C4IRS系统）、外层空间军事装备（如各种侦察、通信、预警、导航卫星等等）。



测控技术的形成与发展

科学技术发展史实人类认识自然、改造自然的历史、也是人类文明史的重要组成部分。科学技术的发展取决于测量技术的发展。近代自然科学是从真正意义上的测量开始的。许多的科学家梦都是科学仪器的发明家和测量方法的创立者。测量技术的进步直接带动着科学技术的进步。



·次科技革命时期



17~18世纪，测控技术初见端倪，欧洲的一些物理学家开始利用电流与磁场作用力制成简单的检流计，利用光学透镜制成望远镜，从而奠定了电学和光学仪器的基础。18世纪60年代，次科技革命开始于英国，直到19世纪，次科技革命扩展到欧美、日本，其间，一些简单的测量器具，如测量长度、温度、压力等的器具已经用于生活当中，创造了的生产力。



·第二次科技革命时期



19世纪初电磁领域的一系列发展，引发了第二次科技革命。由于发明了测量电流的仪表，才使电磁学迅速走上正轨，获得了一个又一个长大的发现。电磁学领域的许多发明，如电报、电话、发电机等，促进了电气时代的到来。同时，其他各种用于测量和观察的仪器也不断涌现，如使用于1891年以前的用于高程测量的精密一等经纬仪等。



·第三次科技革命时期



二战后，各国对高科技的迫切需要，推动了生产技术有一般的机械化带电气化、自动化转变，科学理论研究取得一系列重大突破。



在此期间，以机电产品为典型代表的制造业开始产业化发展，产品大批量生产的特点是循环作业和流水作业，要让这些自动起来，就要求加工生产的灭个阶段自动检测工件的位置、尺寸、形状、姿态或性能等。为此，需要大量的测控装置。另一方面，以石油为原料的化工工业兴起，就需要大量的测控仪表。自动化仪表开始标准化生产，按需构成自动控制系统。同时，此期间还诞生了数控机床和机器人技术，测控技术与仪器在其中都有重要的应用。



·随着科学技术的发展，仪器仪表从只能进行简单的测量、观察开始，已成为测量、控制和实现自动化的技术工具。为了满足各方面的需求，仪器仪表已从传统的应用领域扩展到了生物医学、生态环境、生物工程等非传统应用领域。



21世纪以来，一大批当代新的技术成果，如纳米级的精密机械研究成果、分子层次的现代化学研究成果、基因层次的生物学研究成果，以及高精密超性能特张功能材料研究成果和网络技术推广应用成果等相继问世，是仪器仪表领域发生了根本性的变革，促进了高科技化、智能花的新型仪器仪表时代的来临。



测控系统中的传感器

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一般测控系统有传感器、中间变换器和显示记录仪组成。传感器将被测量检出并转换成已与测量的物理量，中间变换器对传感器的输出量进行分析、处理、转换成后级仪表能接受的信号，输出给其他系统，或由显示记录仪对测量结果进行显示、记录。



传感器是测量系统的的环节，对于控制系统来说，如果把计算机比作大脑，那么传感器就相当于五官，直接影响到系统的控制精度。



传感器一般由敏感元件、转换文件、转换电路组成。由敏感元件直接感受被测量，同时它自身的某一参数值变化与被测量值的变化有确定的关系，且这一参数容易测量输出；然后由转换元件将敏感元件的输出转换成电参数；后又转换电路将转换元件输出的电参数放大，转换成便于显示、记录、处理、控制的有用电信号。



新型传感器的现状与发展



传感技术是当今世界发展为迅速的高新技术之一。新型传感器不仅追求、大量程、高可靠、低功耗，还向着集成化、微型化、数字化、智能化发展。



1.智能化



传感器的智能化指把常规传感器的功能同计算机或其他元件的功能相结合构成一个立的组合体，使其既具有信息拾取和信号转化功能，又有数据处理、补偿分析和决策能力。



2.网络化



传感器的网络化就是使传感器具备和计算机网络连接的功能，实现远距离的信息传递和处理能力，即实现测控系统的“超视距”测量。



3.微型化



传感器的微型化值在功能不变甚至增强的条件下，大幅度减小传感器的体积。微型化是现代精密测量与控制的要求，原则上将，传感器的尺寸越小对被测对象及环境的影响越小，对能量的消耗越少，越易实现测量。



4.集成化



传感器的集成化指下面两个方向的集成：



（1）多测量参数的集成，即可测量多种参数。



（2）传感去与后续电路的集成，即将敏感元件、转换元件、转换电路乃至电源等集成在同一块芯片上，使其具有很高的性能。



5.数字化



传感器的数字化值的是传感器输出的信息为数字量，可以实现远距离、传输，同时可无需中间环节接入计算机等数字处理设备。



传感器的集成化、智能化、微型化、网络化和数字化等不是立的，而是相辅相成、相互关联的，它们之间并没有明确的界限。



测控系统中的控制技术



基本控制理论



1.经典的控制理论

经典控制论包括线性控制理论、采样控制理论、非线性控制理论三个部分。经典控制论以拉普拉斯变换和Z变换为数学工具，以单输入-单输出的线性定常系统为主要的研究对象。通过拉普拉斯变换或者Z变换将描述系统的微分方程变换到复数域中，得到系统的传递函数。并以传递函数为基础，一根轨迹发和频率发威研究手段，分析反馈控制系统的稳定性和稳态精度。



2.现代控制理论

现代控制理论使建立在状态空间法基础上的一种控制理论，是自动控制理论的一个主要组成部分。在现代控制理论中，对控制系统的分析和设计主要是通过对系统的状态变量的描述来进行的，基本的方法是时间域方法。现代控制理论比经典控制理论所能处理的控制问题要广泛得多，包括线性系统和非线性系统，定常系统和时变系统，单变量系统和多变量系统。它所采用的方法和算法也更适合于在数字计算机上进行。现代控制理论还为设计和构造具有的性能指标的优控制系统提供了可能性。



控制系统



控制系统是由控制装置（包括控制器、执行器和传感器）与被控制对象组成。控制装置可以是人，也可以是一台机器，这就是自动控制与人工控制的不同。对于自动控制系统，按照控制原理的不同，可分为开环控制系统和闭环控制系统；按给定信号分类，可分为恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。



虚拟仪器技术

测量仪器是测控系统的重要组成部分，它分为立仪器与虚拟仪器两种。



立仪器把仪器的信号收集、处理、输出放在立的机箱内，有操作面板和各种端口，全部的功能以硬件或固化软件的形式存在，这就决定了立仪器只能由厂家来定义、执照，而用户无法改变。



虚拟仪器则把信号的分析与处理、结果的表达和输出放到计算机上来完成，或在计算机上插上数据采集卡，把仪器的三个部分去不放到计算机上来实现，突破了传统仪器的局限性。



虚拟仪器技术特点



1.功能强大，融合了计算机强大的硬件支援，突破了传统仪器在处理、显示、存储方面的限制。标准配置为：处理器、高分辨率显示器、大容量硬盘。



2.计算机软件资源实现了部分机器硬件的软件化，节省了物质资源，由增强了系统的灵活性；通过相应数值算法，实时直接地对测试数据进行各种分析与处理；通过GUI（图形用户界面）技术，真正做到界面友好，人机交互。



3.给予计算机总线和模块化仪器总线，仪器硬件实现了模块化、系列化，大大缩小了系统尺寸，可方便的构建模块化仪器。



虚拟仪器系统的构成



虚拟仪器由硬件设备与接口、设备驱动软件和虚拟仪器面板组成。其中，硬件设备与接口可以是各种以PC为基础的内置功能插卡、通用接口总线接口卡、串行口、VXI总线仪器接口等设备，或者是其它各种可程控的外置测试设备，设备驱动软件是直接控制各种硬件接口的驱动程序，虚拟仪器通过底层设备驱动软件与真实的仪器系统进行通讯，并以虚拟仪器面板的形式在计算机屏幕上显示与真实仪器面板操作元素相对应的各种控件。用户用鼠标操作虚拟仪器的面板就如同操作真实仪器一样真实与方便。

目前，厨房占家庭安全事故的很大比例。特别是天然气、液化石油气和一氧化碳泄漏导致窒息和爆炸事件增多，严重威胁人民生命财产安全。因此，在厨房内安装漏气装置以降低事故率显得尤为重要。传感器返回的数据用于判断是否有燃气泄漏，并执行相应的动作，如关闭燃气阀门、打开窗户、喷水等，以实现厨房的安全。

我司自主开发的立式壁挂和吸顶式家爆燃气报警器，在家庭生活中一旦这些可燃气体达到预设值，将发出声光报警信息，有效避免火灾、爆炸等恶性事故发生。当前，材料分析测试技术和仪器设备众多，并且各有优点，随其应用范围愈广，现有的测试表征手段越来越不能满足要求，发展新的表征方法、测试技术势在必行。就目前的现状，汇总了材料表征和性能测试过程中用到的所有仪器设备供大家参考。效果： 得到聚合物材料的结构。



原理： 当样品在严格控制的操作条件下迅速加热时，会遵循一定的规律裂解，它能将不挥发的分子加热分解得到适合色谱分析的可挥发的小分子碎片，然后进入色谱柱和检测器进行分离、检测和谱图记录。



适合分析材料： 多用于分子量大、难挥发物质的分析。



优点：裂解气相色谱具有灵敏、快速、分离、表征性强等优点。



2、表征方式：X射线衍射仪（XRD）效果：样品的成分，尤其是晶体结构的材料，可以测得晶体的点阵常数，组成以及定量计算和模拟等。



原理： X射线是原子内层电子在高速运动电子的轰击下跃迁而产生的光辐射，主要有连续X射线和特征X射线两种。晶体可被用作X光的光栅，这些很大数目的原子或离子/分子所产生的相干散射将会发生光的干涉作用，从而影响散射的X射线的强度增强或减弱。由于大量原子散射波的叠加，互相干涉而产生大强度的光束称为X射线的衍射线。

满足衍射条件，可应用布拉格公式：2dsinθ=λ



应用已知波长的X射线来测量θ角，从而计算出晶面间距d，这是用于X射线结构分析；另一个是应用已知d的晶体来测量θ角，从而计算出特征X射线的波长，进而可在已有资料查出试样中所含的元素。



光学显微镜(OM)原理：利用可见光照射在试片表面造成局部散射或反射来形成不同的对比，因为可见光的波长高达 4000-7000埃，在解析度 (或谓鉴别率、解像能，指两点能被分辨的近距离) 的考量上，自然是差的。

适合分析材料： 测定物质的晶体结构，织构及应力，的进行物相分析，定性分析，定量分析。



应用领域： 广泛应用于冶金，石油，化工，科研，航空航天，教学，材料生产等领域。



注意事项： 材料制备简单，只是材料尺寸不要太大，符合样品台标准就可以。



3、表征方式：核磁共振仪（NMR）效果： 它是对各种有机和无机物的成分、结构进行定性分析的强有力的工具之一。还可用于化学动力学方面的研究，如分子内旋转，化学交换等。



原理： 在外磁场中，具有核磁矩的原子核，吸收射频能量，产生核自旋能级的跃迁。



适合分析材料： 可对液态和固态分子进行无损和定量研究，还可以研究生物体液。



注意事项： 分为液体核磁和固体核磁。



4、表征方式：气相色谱-质谱联用仪（GC-MS），液相色谱—质谱联用仪（LC-MS效果： 质谱一般联用气相、液相更为有用，用于分析有机小分子成分，有强大的谱库可以定性和定量分析样品组成。



原理：色谱法用于对有机化合物进行分离分析，并可以进行定量分析；质谱法可以进行有效的定性分析。因此，这两者的有效结合将可以成为一个进行复杂有机化合物的定性、定量分析工具。



适合分析材料： 复杂有机化合物的分离与鉴定。



应用领域： 药物分析、食品分析和环境分析等许多领域。



注意事项： 对样品极性、溶解性和气化温度等有要求。



5、表征方式：电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS），电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）等



1、表征方式：裂解色谱仪