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高科技催热仪器仪表产业

行业聚焦点中国仪表网2008年07月24日 10:01人气:4199

编者按
  纵览仪器仪表工业的发展进程,其应用范围已经覆盖了人类活动的所有领域,随着现代科技的进步,越来越广阔,越来越深入。并且正从传统的化学成分分析、物理量检测、机械量测量、天文地理观测、工业生产过程自动控制、产品质量测控等传统应用领域,进一步向生物医学、生物工程、生态环境等非传统应用领域扩展。这一切,无疑为仪器仪表的进一步发展提供了又一强大动力,并展示了光明美好的前景。仪器仪表行业未来将走高科技化之路毋庸置疑。
  大背景分析:
  “十一五”期间,我国将要继续实施和重新启动重点工程,这些工程给仪器仪表带来巨大商机,政策的支持对仪器仪表构成了直接利好。随着系列国家重点工程项目的实施,一直被冷落的仪器仪表行业日益得到政府的重视和扶持。
  世界近20年来,微电子技术、计算机技术、精密机械技术、高密封技术、特种加工技术、集成技术、薄膜技术、网络技术、纳米技术、激光技术、超导技术、生物技术等高新技术获得了迅猛发展。这一背景和形势,不断地向仪器仪表提出了更高、更新、更多的要求,速度更快、灵敏度更高、稳定性更好、样品量更少、检测微损甚至无损、遥感遥测遥控更远距、使用更方便、成本更低廉、无污染等,同时也为仪器仪表科技与产业的发展提供了强大的推动力,并成了仪器仪表进一步发展的物质、知识和技术基础。
  尤其需要指出的是:近10年来,由于包括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、新型传感器技术与智能化技术研究成果,以及高精密超性能特种功能材料研究成果和全球网络技术推广应用成果等在内的一大批当代最新科技成果的竞相问世,使得仪器仪表领域发生了根本性的变革——这些新成果,不仅成了现代仪器仪表及其产业赖以生存与发展的土壤、基础、支撑与动力,而且还正在迅速改变仪器仪表的工作原理与本质特征,并使其具备和拥有了传统仪器仪表根本无法企及与实现的众多的、全新的、超高的功能。
  发展方向:
  现代仪器仪表产品已成为最具典型性的高科技产品。目前,它不但已经完全突破了传统的光、机、电的框架,向着计算机化、网络化、智能化、多功能化的方向迅速发展,而且由于大量采用高新科学技术的研究成果、跨学科的综合设计、高精尖的制造技术与严格科学的实际应用,因而使得它朝着更高速、更灵敏、更可靠、更简捷地获取被分析、检测、控制对象全方位信息的方向阔步前进。通过以上分析可以看出,高科技化不但是现代仪器仪表的主要特征,而且是振兴仪表工业的必由之路,也是新世纪仪器仪表及其产业的发展主流。
  热点产品介绍
  (一)伴随现场总线的问世,过程测控仪表发展历程出现了重大转折和难得机遇
  目前,现场总线已成为全球自动化技术的热点。现场总线是用于现场智能化仪表与控制室之间的一种开发、全数字化、双向、多站的通信系统。它的产生,既是广大用户的实际需求和制造厂商间技术竞争的结果,也是计算机技术、通信技术和控制技术在工业控制领域相结合的产物。现场总线的出现,为仪器仪表的更新换代、产品升级,以及实现进一步的高精度、高性能(特别是多参数在线实时测控与自动测控)、高稳定、高可靠、高适应性、多功能、低消耗等提供了巨大动力和发展空间。应用领域,特别是非传统应用领域的进一步拓展,为仪器仪表工业的持续发展注入了新活力、新动力。
  (二) 流量仪表是衡量物质量变的工具,不仅广泛应用于各工业领域、市政工程,还是改进产品质量、提高经济效益和管理水平的重要手段;也是评估节能降耗、污染排放的科学依据。由于影响因素较多,仪表的原理多达10余种,类型不少于200多。在工业自动化系统中,它是信号源头,数量虽只占系统自动化仪表的1/5,但价格约占1/3;在科学评估节能降耗、污染排放中占监控仪表一半以上。因此,它在国民经济中有着重要的地位。
  流量仪表发展趋势
  1. 结构日趋简洁、轻便
  早期流量仪表为纯机械就地显示,如容积式流量计。不仅结构复杂笨重,重量/口径比很大;且其中的转动件因磨损需经常维修。随着工业管道口径日益增大,插入式仪表以其结构简单、轻巧、拆装简便,日益受到用户青睐,而近十年发展最快的电磁、超声流量仪表,管道中更是没有任何转动件、阻力件,结构更为简洁,且压损小,准确度高,是最有发展潜力的流量仪表。
  2. 功能力求完善、多样
  早期流量仪表为就地显示(如容积、转子),随着工业水平的不断提高,已不能适应工艺要求数十台仪表集中显示、调节、控制。有必要将传感器(也称一次表,如孔板、喷嘴、内锥)与变送器(也称二次表)分离开。并将流量参数转换为电参数,远传至中央控制室。随着工业规模再扩大,模拟信号已无法适应,输出信号需转换为数字信号,以适应现场总线系统、SCADA系统的要求。
  为增加流量仪表的可靠性,不少仪表已增加多达10余种自诊断功能。如KROHNE公司推出的Optiflux电磁流量计,可自诊断如气泡、电极腐蚀、积垢、电极短路、流体导电率、非满管、衬里损坏、外部磁场等多方面的仪表状况。
  流量仪表功能的多样化也是一种发展趋势,如超声除测流量外,还可测流体成分,声速;科氏除测流量外,还可测流体密度。
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