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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。

智能制造主要是指制造具有感知、分析、推理、决策、控制等功能，它是制造技术、信息技术和智能技术的集成和深度融合。智能制造装备主要包括新型传感器、智能控制系统、工业机器人、自动化成套生产线，可以说，智能化、数字化、自动化已经成为了未来制造业发展方向的标配，智能制造行业快速增长。

　近年来，在“工业4.0”的引导下，工业制造技术正推动各国制造业的生产方式逐渐从手工生产、半自动生产发展为自动化生产，或从自动化生产发展为智能化生产，实现工厂智能化。

我国虽然是制造业大国，但是区域技术发展不平衡，信息化水平发展参差不齐，标准化程度低。随着人工成本的攀升、低端制造业转移、科学技术的发展、人工智能的应用，中国制造业逐渐进入大规模机器生产阶段，尤其劳动密集型企业，促进机器人生产代替劳动力。



经过多年发展，我国智能制造发展从初期的理念普及、试点示范阶段进入到当前深化应用、全面推广阶段，形成了试点示范、供需两端发力的良好局面。



政策加码智能制造行业发展




　　2021年，《“十四五”智能制造发展规划》规划指出，推进智能制造，到2025年，规模以上制造业企业基本普及数字化， 行业骨干企业初步实现智能转型。到2035年，规模以上制造业企业全面普及数字化， 骨干企业基本实现智能转型。

　　2021年，《“十四五”战略性新兴产业发展规划》中，深入实施智能制造和绿色制造工程，发展服务型制造新模式，推动制造业化智能化绿色化。深入实施增强制造业核心竞争力和技术改造专项，鼓励企业应用适用技术加强设备更新和新产品规模化应用。建设智能制造示范工厂，完善智能制造标准体系。

　　政策的加码，加之市场的驱动，目前，我国多个行业已经在智能制造上取得了不少突破。对于作为制造业重要组成部分的仪器仪表行业来说，如何才能把握智能化发展的潮流？





仪器仪表行业智能化发展

作为发现数据的“眼睛”、执行操作的“手脚”，可以说，仪器仪表在工业控制中的起着的作用，它的智能制造将对于整个制造行业具有非常重要的意义。

在智能制造快速增长的情况下，吉林欧伊尔环保科技发展有限公司作为测油仪生产厂家，在面向传统产业改造提升和战略性新兴产业发展的需求，针对制造过程中的感知、分析、决策、控制和执行等环节，融合集成制造、信息和智能等技术，近几年来先后研发出了全自动红外测油仪、全自动紫外测油仪及全自动油烟油雾测油仪，在测量准确性的同时又降低了工作人员的工作强度。实现自动化、智能化、精益化。

代码：080301

测控技术与仪器是信息科学的源头，是研究信息获取，信息处理，信息传输与信息应用的学科，是建立在现代检测技术、电子技术、控制工程、光学工程和机械工程等学科基础上的一门高新技术。本培养自动测试技术、计算机仪器系统设计、自动控制、质量检验与品质管理等方面的复合型工程技术人才。

主干技术基础课程包括：电路分析与模拟电子技术，数字电子技术，精密仪器电路，精密机械制造工程，精密机械与仪器设计，工程光学，信号分析与处理，控制工程，计算机辅助设计，单片机原理与应用，微型计算机与接口技术，程序设计基础与 VC++应用，数据库原理与应用，精密测控与系统，传感器原理及应用，DSP 原理与应用，测控网络技术，电子测量技术与仪器，无损检测技术，光电检测技术，设备工况监测与故障诊断技术，自动检测技术与仪器，虚拟仪器设计等。

学生毕业后就职于大型国企、三资企业、、事业等各类单位。例如电子研究所、电子电器有限公司、自动化研究所、鉴定中心、仪器仪表公司、工程物理研究所、航天部门及卫星测控中心等从事电子产品研制与开发，自动化测试与控制，计算机应用，光机电算控一体化等方面的技术、经营与管理工作。1986年，国际奥委会全会决定把冬季奥运会和夏季奥运会从1994年起分开，每两年间隔举行，1992年冬季奥运会是后一届与夏季奥运会同年举行的。自1924年开始第1届，截至2018年共举办了23届，每四年一届。



据悉，第24届冬季运动会即北京冬季奥运会，计划于2022年2月4日(星期五)开幕，设7个大项，15个分项 ，109个小项，10月17号，北京、冬残奥会主题口号正式对外发布——“一起向未来(Together for a Shared Future)。



作为大型体育赛事，其各个方面，都不容忽视，为保驾，仪器仪表来助力。



，随着2022年北京的临近，官厅水库作为北京水源地之一，水质安全保障成为重要的工作之一，水质监测设备少不了。



据悉，为做好水源地保护工作，近期北京市水务局牵头中国科学院合肥物质科学院研究院和苏州飞驰环保科技股份有限公司，成功研制了无人自航式水质监测船。



此外，为监测水质，科研人员研制出了针对水中痕量污染物检测的材料及传感器件，开发了检测仪器的微流控进样系统及流路控制技术，研制出针对无人船艇的小型化、快速、原位和在线监测仪器；对船载多种检测仪器类型的不同，开发满足多种检测方法在时间和空间同步性的技术，解决不同检测方法的数据融合问题。该产品的应用将显著提升库区水环境监管的实效性、准确性和智能化技术水平。



其次，我们要知道，天气对体育赛事有很大的影响，特别是户外比赛，恶劣的天气情况不仅会影响运动员的发挥，对比赛项目造成影响，甚至会直接阻止比赛进行。



因此，保障，气象设备助力可不小。



详细来讲，为了区域内天气相关参数测量的准确性，需要在多处建立相关的检测系统，常规的仪器包括用于测量温度的温度计、湿度的湿度仪、风速的风速仪，深入测量使用的雪面监测仪、激光雷达等。



另外，小编了解到，为实现精细化气象服务，我国气象部门还开发了冬奥气象预报服务支持系统，通过自动气象观测站、多普勒雷达、风云气象卫星还有观测风的激光雷达，以及对雪面温度监测的仪器提供的气象数据，为组委会提供分钟级的赛道天气预报。



为冬奥气象服务保障筹备工作现已全面就绪，其通过冬奥雪上项目赛区立体气象加密观测试验，在我国中纬度山区复杂地形下开展冬季中、小、微尺度三维气象系统性的观测试验与分析研究，实时获取精细气象观测数据，形成加密科学观测试验数据集。借助本次的气候服务，我国的气象监测预报能力有了很大的提升。

后，小编了解到，在场馆，会有一群机器人将活跃在这里，为赛事提供智能服务。10月11日，首批13台机器人在国家游泳中心(“水立方”)调试到位，正式“上岗”。这些机器人包括5台清扫机器人、5台消杀机器人、1台防疫监督机器人和2台引导机器人，它们将为场馆提供清洁、消杀、移动测温等多项服务。



回顾冬运会、奥运会等这些大型活动，处处可见智能化、自动化仪器仪表的影子。从微秒计时器到智能垃圾桶，从机器人摄像机到传感器，还有各种赛道上安置的仪器等，自动化早已成为不可或缺的元素。信息自动化、场馆智能化、装备科技化等技术的应用为传统体育盛会注入了新的活力，也为我们展示了一场别开生面的盛宴。