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仪器仪表是对外界物质世界的信息进行采集、测量、处理与控制；是安全生产与规模化生产的技术手段和基础设施；是信息产业的源头和重要组成部分。



仪器仪表看似“配角” 实为“核心”



发展仪器澄清一个概念，“仪器”不是“机器”。不过，人们经常认为仪器只是机械，仪器工业是机械工业的一个组成部分。这种概念或许是由于国家把仪器工业归口机械部管理而导致的。同时，在学科上，仪器科技仅是机械学科的一个分支。由此，人们在很长一段时间里对仪器的认识产生了误区，导致这一领域发展严重滞后。



事实上，仪器与机器有很大差异。机器是改造世界的工具，以认识世界为基础；而仪器的发展是建立在认识世界的基础之上的。正确的概念应当是：仪器是认识世界的工具，机器是改造世界的工具。仪器是认识未知世界的科学工具，也是控制生产过程的工具。



从这个角度看，仪器属于信息技术科学，它是认识世界的原始信息数据的源头。



王大珩院士认为，我们应当把仪器和机器放到同等地位上，把仪器工业与机械工业同等看待。仪器是机械学、电子学、光学、计算机技术、材料科学、物理学、化学、生物学等学科和技术综合作用下的高技术产物。



仪器仪表是科学研究的“官”，工业生产的“倍增器”，军事上的“战斗力”，国民生活中的“物化法官”。



仪器仪表是科学研究的“官”



上世纪40年代初，王大珩曾供职于英国伯明翰昌司玻璃公司，任研究实验部物理师。他研制出v—棱镜精密折射率测定仪器，该仪器后来成为工业上的有效工具。他把测量玻璃等物品的光学性质的度从4位数提高到5位数，并由此获得英国仪器协会届“青年仪器发展奖”。



王大珩院士说：“如没有的仪器，当代科学研究是难以取得创新成果的，科学仪器经过几十年的发展，已从配套设备转变为核心部件。”



“从国际上看，约有1/4的诺贝尔物理学奖获得者的工作与仪器研制有关。如，在实用激光器诞生之后，美国斯坦福大学物理系教授肖洛研究小组致力于激光光谱学研究，并与合作伙伴对复杂的化合物进行了深入研究，创造出饱和吸收光谱与双光子光谱等多种方法，有效提高了仪器的分辨率。由此，他与合作者分享了1981年诺贝尔物理学奖。当前，科学仪器，如电子显微镜、质谱仪、ct断层扫描仪、x 射线物质结构分析仪等，不仅用来探索自然规律、积累科学知识，而且在科学技术的重大成就和科学研究新领域的开辟方面发挥了重要作用。”



“科学仪器是认识世界的工具，凝聚着人类智慧，并成为科学研究的物质基础。因此，所取得的科研成果应包含现代科学仪器的功劳。”王大珩感慨地说。



王大珩同时强调，发展我国的科学仪器固然应重视自主创新和自力更生，但不是说一切仪器都要自己制造。购买国外仪器设备开展科研工作无可厚非，但应避免产生对进口仪器的依赖性，或盲目崇拜。



工业生产的“倍增器”--仅占工业总值4%，但影响度达66%



“仪器对产品质量和规范化生产都有重要意义。生产过程中某一环节出现问题如不被察觉，将会导致重大灾难。如苏联切尔诺贝利核电站事故就是如此。总之，仪器对于产品质量和安全生产起着重要的保障作用。”王大珩阐述了仪器在生产中的意义。王院士以钢铁生产技术的变化为例介绍：“我国过去的钢铁生产是依靠经验丰富的老工人——他们凭借经验，通过观察炉膛中熔化的钢铁的颜色变化，确认钢铁出炉的时间。而现代化的钢铁生产车间，主要是青年人在操作，这正是因为有的仪器仪表测量、控制钢铁冶炼过程的温度和成分。”



现代工业中炼油、化工、冶金、电力等，如果没有的仪器仪表发挥其检测、显示、控制功能，就无法正常连续安全生产。即使原来认为可以土法生产的制酒工业，今天也需通过仪器仪表严格控制温度流程才能创出。



据美国国家工业技术研究院(nist)统计，美国为了质量认证和控制、自动化及流程分析，每天要完成2.5亿个检测。要完成这些检测，需要大量种类繁多的分析和检测仪器。上世纪90年代初，美国商业部国家标准局(nbs)评估仪器仪表工业对美国国民经济总产值(gnp) 的影响作用的调查报告称：仪器仪表工业总产值只占工业总产值的4%，但它对国民经济的影响达到66%。



军事上的“战斗力”



王大珩院士以“两弹一星”的成功研制为例，提到了科学仪器是开门旗舰。因为所需仪器装备在当时因国际封锁不可能买到，只能依靠我们自己研发。



据中科院长春光机所有关资料记载，“两弹一星”在研制过程中，在我国次核爆试验之前，王大珩指导改装了用于火球发光动态观测的仪器——高速摄影机；上世纪80年代，我国向南太平洋发射远程运载火箭，“远望号”航天测量船出色完成了火箭再入段的跟踪测量任务，而“远望号”测控使用的装备之一，即是王大珩率领的中国科学院长春光机所研制的光学设备。



据美国时代防务周刊发表文章称，中国已经在空天飞机领域取得了重大成就，从已经曝光的神龙空天飞机就可以看得出来。有军迷表示，中国空天飞机的研制计划开始于上世纪的“863高技术研制计划”，由此可见，中国神龙空天飞机的研制时间可能已经超过了30年，当时是由杨嘉墀、王大珩、王淦昌、陈芳允这四位科学界提出的。



再者，仪器仪表的测量控制精度决定了武器系统的打击精度，仪器仪表的测试速度、诊断能力则决定了武器的反应能力。的、智能化的仪器仪表已成为打击武器装备的重要组成部分。

雷达，原意是“无线电探测和定位”。利用电磁波发现目标并测定其位置、速度和其他特征的电子信息设备. 雷达具有发现目标距离远、测定目标参数速度快、能全天候工作等特点，是现代战争中一种重要的电子信息设备。



气象火箭，由携带气象探测仪器的火箭与地面发射、遥测跟踪定位、数据处理等设备，共同组成气象火箭探测系统。气象火箭所获取的大气探测资料是实施军事气象保障、从事空间科学研究、发展武器装备等不可缺少的依据。一个运载火箭上传感器就有三千个。





国民生活中的“物化法官”



在检查产品质量、监测环境污染、查服违禁药物、侦破刑事案件、识别指纹假钞等各种犯罪鉴定过程中，现代仪器仪表都成为不可或缺的具的“物化法官”，无一不依靠仪器仪表进行“判断”。

仪器仪表在关注生产活动、军事技术、社会服务与科学研究的同时，也开始走进家庭，成为提高人们生活质量的重要手段。仪器仪表在实验教学、气象预报、大地测绘、诊治疾病、指挥交通、探测灾情等社会生活许多领域都有广泛应用。



仪器仪表有什么特点？



仪器是机械学、电子学、光学、计算机技术、材料科学、物理学、化学、生物学等学科和技术综合作用下的高技术产物。



仪器仪表是综合交叉学科。仪器仪表自身结构已从单纯机械结构，发展成为集传感技术、计算机技术、电子技术等多种高新技术于一身的系统，其用途也从单纯数据采集，发展为集数据采集、信号传输、信号处理以及控制于一体的测控过程。特别是进入21世纪以来，随着计算机网络技术、软件技术、微纳米技术的发展，测控技术呈现出虚拟化、网络化和微型化的发展趋势，从而使仪器仪表学科的多学科交叉及多系统集成而形成的边缘学科的属性越来越明显。

无论是出于提升产品质量的考虑，还是为了遵循行业规范和质量体系要求，或是出于安全角度，对仪器仪表进行校验都是非常必要的。只有通过定期校验，才能够减少仪器仪表在使用过程中产生的漂移，测量结果的准确性和可靠性，这对于产品质量、优化生产过程以及提高产能等都是有积极作用的。仪器仪表校准工作会受到很多因素的影响，比如人为因素、外部环境、设备因素等，要想做好仪器仪表校准工作就全面控制影响校准质量的因素。

一、仪器仪表的质量控制
　　
仪器仪表校准的对象是就是仪器仪表本身，所以其质量直接影响着校准工作的质量水平。如果仪器仪表本身存在故障，维修人员应及时进行维修，并分析故障产生的原因，确保仪器仪表状态稳定，功能正常，维修人员也要结合仪器状况来提升自身维修水平，降低仪器故障发生率。另外要做好仪器仪表的采购验收工作，在验收时要对仪器进行全方面的性能检查，确定各项指标正常后才能够投入使用。在仪器仪表的使用阶段，工作人员要根据仪器的使用、检修、校准和停用等情况来制作管理台账，制定仪器仪表校准的周期计划，对仪器仪表的使用进行规范化的管理。具体来讲，在启用仪器时要填写启用审批单，在进行仪器交接、停用或者报废时也都要填写相应的申请表，并做好记录，对仪器仪表进行严格管理。如果仪器仪表校准合格则出具合格证书，否则不能出具校准证书。

二、校准装置和校准设备的质量控制
　　
校准装置和设备的质量控制是仪器仪表校准工作质量的基础和保障，企业要结合测量设备的管理程序来组织校准装置和设备的质量控制工作。从招标采购环节入手，到校准装置和设备验收、使用、校准和停用等环节来进行日常管理，建立管理台账，定期对校准装置和设备进行质量检测，检测合格后才能够投入使用。除了这些日常的质量控制措施之外，还有一些特殊的方法，比如期间核查方法，即核查校准装置和设备在连续2次使用中是否能够保持置信关系，还有能力验证方法，企业可以组织的质量管理部门对不同实验室就同一样品的校准结果进行对比分析，然后对验证的结果做出进一步的评估。

三、校准方法的质量控制
　　
对校准方法的质量控制是为了校准所采取的方式和校准的程序符合仪器仪表的质量要求，也是仪器仪表校准质量控制工作的一部分。校准方法要遵循文件控制程序，依据要求建立管理清单，这样才能够校准方法的规范性和统一性，校准程序准确性。在确定校准方法时应该立足于国际上的相关标准要求和国家标准、行业标准，然后企业可以结合自身情况进一步细化标准要求，建立校准方法的标准体系。在仪器仪表校准工作中，工作人员要结合作业情况来总结经验，形成作业指导书，这样能够提升校准工作的技术有效性。在确定仪器仪表的校准范围时，工作人员要适当扩大标定范围，要大于或者等于校准的范围。在校准过程中，工作人员严格监视校准的全过程，管理人员也要发挥自身的监督指导作用，到仪器仪表的校准现场进行监督检查，确保校准工作按照质量要求标准来执行，这样才能够校准方法的实施效果。特别是对一些重要仪器仪表或者新推广的仪器仪表进行校验，或者在工作人员、校验环境等因素发生变化时，管理人员应该加大监督力度，对校准工作进行严格的质量把关。

四、校准工作人员的质量控制
　　
仪器仪表校准工作的质量受到工作人员技术能力水平和责任意识的直接影响，无论是仪器仪表的操作人员，还是直接参与校准维修工作的人员，都要严格遵循企业内部人力资源管理的制度接受企业的监督和管理。企业一方面要加强对工作人员业务能力的培训，通过大量的实践来提升其校验工作技能，减少在实际工作中出现的操作不规范、不熟练情况，而且要加大监督力度，确保工作人员能够按照仪器仪表校验的相关规程来操作，制定持续的培训计划，确保工作人员的校准能力水平。另一方面，要注重培养工作人员的责任意识和态度，在企业内部要加强宣传，开展质量控制的活动，逐步在企业内部形成质量至上的文化，结合思想教育来逐步增强工作人员的责任心。

五、外部环境状况的质量控制
　　
仪器仪表校准的外部环境主要是指实验室的环境条件，要加强对实验室的质量控制，避免环境条件给校准结果带来的影响。在平时要注重对实验室环境指标的监控，如果发现有不达标的地方要及时改善，将实验室的各项环境指标控制在校准工作的标准条件下，比如借助空调来调节实验室的温度状况，通过通风、加湿器等来使实验室的湿度达到校准的湿度要求，为了避免磁场对校准质量的影响，实验室要注意消磁，避免出现强磁场。

六、结语
　　
仪器仪表的校准工作要做好全面的质量控制，注重对人员的教育和培训，提升其素质和责任意识，在日常工作中要加强对仪器仪表的维护，建立校准的标准体系，提升校准工作的科学性和规范性。同时，要注意加强对环境的监督，避免外部环境给校准质量带来不利影响，通过全面的校准质量控制来为仪器仪表检测结果的准确性提供保障。

这篇呢，主要介绍了仪器仪表的分类。

依照线制来分为：四线制，三线制，二线制等。

又通过仪表的功能不同，分为一次表，二次表。

一次表的意思呢，就是作为模拟量直接接到控制器模拟量输入模块上的，4-20ma的仪表。

二次表就是走协议的仪表，同样的两根线可以传递多个数据，如流量计的瞬时流量，累计流量，速度等参数；如多功能电表的总电量，谷电量，峰电量，有功功率，无功功率等参数。

是需要配合协议来完成的。

二次表可以接到控制器的协议模块上，通常的控制器也会配有相应的模块。但是代价较高，用量很少，而且会增加控制器负担。

因此对于不参与控制过程的二次仪表，通常会用的数据采集的模块，直接接入电脑。

这篇需要搞清楚常见的通讯协议--MODBUS协议。

所谓的协议，就是相互约定的被大家都接受的命令。譬如，两个人之间，你咳嗽一声，对方就晓得你要干什么。这个咳嗽，就可以理解为是协议传送的过程。

同时，本篇也提到了485接口。485是硬件，是一种接线方式；MODBUS是软件，是相互约定并遵守的一个规约。

同时也听到了HART协议，类似的还有PP等等不同的协议内容。

这个作为了解，别人说起来晓得怎么回事儿就可以啦。

欢迎留言，说出您的不解，也欢迎您提宝贵的意见。

万事开头总是难得，我毕业当初什么是高低电平都搞不懂，一晃在这个行业已经从事二十多年的技术了。

行色匆匆，该是我辈创业者的宿命吧。