仪表和测量控制正朝着信息化的方向发展

时间:2019-01-03 22:36:34 来源:猇亭新闻网 作者:匿名
  

今天,仪器仪表和测量控制开发的趋势是:面对产品的稳定性,可靠性和适应性要求;技术指标和功能不断完善;首先采用新的科研成果;高科技被广泛使用;并且测量和控制单元正变得越来越小型化和智能化;仪器和测控单元可以独立使用,嵌入式和联网;仪器测量和控制的范围扩展到三维和全球化;测量和控制功能发展为系统化和网络化;已经大量开发了手持式甚至个性化仪器。技术特点是:综合综合各种新技术,在研究仪器相关类型的传感器,元器件,材料和技术,材料原子和分子水平检测的基础上,创新和开发新的弱信号灵敏度,传感,检测和融合技术。 。技术,复杂分析组合样品技术,生命科学原位,原位,实时,在线,高灵敏度,高通量,高选择性检测技术,创造各种新型检测仪器;结合系统理论,控制在工业自动化测量与控制的基础上进行在线分析与控制,现场分析与控制,高可靠性,高性能,高适应性,创新发展的工业自动化仪表与控制系统;结合生命科学,人类科学的发展,医学诊断和治疗的发展,健康监测,早期诊断和治疗,无损诊断,无创和低侵入性直接诊断和治疗,精确定位治疗技术为基础关于医疗器械的发展;同时跟踪新的学科领域和各种应用领域开发和开发各种专用,快速,自动化的检测和测量技术以及特殊仪器仪表。

工业自动化仪表和控制系统以及科学仪器占据了生产价值和市场总仪表和测量控制的一半,是仪表和测量控制系统的两大支柱。由于演讲时间有限,让我们将注意力集中在这两种乐器的未来发展上。

工业自动化仪表和控制系统未来发展的重点应该是:

1.自动化仪表和企业信息化

自动化仪器技术包括信息获取,处理和应用。 “企业信息化”实际上是企业信息的整合与整合。为此,必须使用自动化和系统化的信息模型来“简化”,“规则”和“抽象”信息,以最有效地利用信息。这是自动化仪器领域的基础工作,也是统一信息的重要手段。2.整合自动化仪表工程项目的全球信息和生命周期信息

这是自动化仪表系统的完全互操作性。互操作性是分层的,实现需要一个漫长的过程。近年来,IEC62424标准的出版,InTools工具软件功能的扩展,以及控制系统和现场仪表层的可互操作标准的引入是开发中的重要里程碑。

3,功能安全

近年来功能安全的一个重要发展是向市场引入了大量功能验证的仪器。为了在竞争中获得有利地位,几乎所有仪器制造商都进行功能安全研究。

4,系统维护和仪器诊断

系统维护和仪器诊断越来越受到用户,制造商和研究人员的关注。

它分为四个层次,生产过程的诊断,生产设备的诊断,自动控制系统的诊断和现场仪器的诊断。

生产过程的诊断原则上不属于自动化仪器类别,但诊断信息的交换涉及自动化仪器系统。为了监控生产设备,诊断仪器系统推出了新产品。自动控制系统的诊断通常是控制系统中的设备管理软件的模块或功能,其负责控制系统本身和现场仪表的实时诊断和预测维护。现场仪表的诊断很困难,维护周期由智能仪表的损耗或固定时间决定。

5,无线通信

工业无线通信技术的快速发展是自动化仪器领域的一个突出亮点。其特点是:多元化的技术解决方案,参与者迅速增加,并建立专业组织。各种无线演示系统,测量仪器原型的推出,将成为世界主要自动化仪表展的热点。

6,控制网络

在未来几年,网络控制和网络仪器是自动化仪器开发的重点。发展方向是大大提高速度,简化安装调试的复杂性,扩展无线功能,开发网络技术。

7.标准化

标准化在自动化仪表的发展史上发挥了重要作用,并将在未来赶上中国仪器产品的世界水平方面发挥重要作用。在新经济时代,对信息接口标准的需求很大。它的共同特点是在同一技术水平上有许多标准化方案。现在我们可以为高科技新产品制定标准,彻底改变标准化的概念。科学仪器的未来发展应侧重于以下几个方面:

1.分析仪器

光学捕获是一种新型的光学微操作技术。它将具有高数值孔径物镜的光束聚焦成微米级光斑,形成梯度以捕获和移动微小粒子。该技术广泛用于各种微观领域。

微量色谱仪将很快开发出来。 C2V推出了世界上最小,最快的手持式气相色谱仪。主机仅为124×84×60mm。柱模块的尺寸为60×100×12.5mm。天然气的主要成分可在10-30秒内完成。全面分析。

近年来,NMR的小型化取得了重大进展。瑞士纳沙泰尔大学为微流控芯片NMR全分析系统中使用的RF平面微线圈开发了高品质因子。所需的样品体积仅为1-100纳升。可以在几秒钟内获得所需的信噪比。 NMR小型化应该是一个值得关注的发展方向。

光频梳状光谱是最近开发的另一种重要的仪器技术。它可以在很短的时间内以高灵敏度检测许多不同的气体,并将在临床诊断中发挥作用。重要角色。

2,精密检测设备

当前时代已进入分子与原子分析与检测的新阶段,微纳米技术的发展直接推动了精密检测仪器的快速发展。特别关注MEMS/NEMS(微电子机械系统/纳米机电系统)测试仪器,扫描隧道显微镜和原子力显微镜代表的扫描探针显微镜,以及基于STM/AFM基本原理的一系列SPM ,例如磁性显微镜和静电力显微镜等仪器的新发展。

3,光子成像设备

结合光子学和生命科学的新学科。——随着激光,电子,光谱,显微镜和光纤的发展,生物医学光子学迅速发展。出现了一些新的科学仪器。这些仪器的应用不仅丰富了对光与生物组织之间相互作用机制的理解,而且促进了各种新型生物研究仪器和医学诊断仪器的发明。光子成像技术主要包括漫射光学层析成像,荧光成像,相干断层扫描,光声成像等。光学相干层图像(OCT)结合了共焦显微镜和低相干光外差检测技术,这是一种二维或三维成像技术,从一维光学低相干反射测量技术扩展而来。4,频谱分析设备

过去,光谱分析仪器主要用于基础研究,矿物分析和产品质量监测。值得注意的是,新的发展趋势是由于人类生存和发展的迫切需要,而计算机硬件和软件,微电子,计算数学和微器件的发展所提供的新技术成果使光谱技术和仪器生物学,环境和医疗保健。无论理论研究,技术开发和仪器创新如何,这些领域的迅速发展已经取得了显着的发展,未来将更快地发展。

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