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1、湖北第二师范学院论电气测量技术的现状及发展姓名：刘升 院系：机械与电气工程系 班级：10 级电气自动化技术 学号：1061130049日期2011/12/12论电气测量技术的现状及发展摘要：随着科学技术的迅猛发展，电气设备发展日新月异。尤其是以计算机、信息技术为代表的高新技术的发展，使制造技术的内涵和外延发生了革命性的变化，传统的电气设备设计、制造技术不断吸收信息控制、材料、能源及管理等领域的现代成果，综合应用于产品设计、制造、检测、生产管理和售后服务。这些领域的发展，离不开测量。其中，国防更是离不开测量。电气测量技术的现状与发展令人堪忧。关键字：科学技术 电气 测量 现状 发展 谈到测量大家
2、并不陌生。狭义的讲，测量就是为确定被测对象量值而进行的实验过程；广义的讲，测量不仅对被测的物理量进行定量的测量，而且还包括对更广泛的被测对象进行定性、定位的测量。其中，电气测量就是电子测量领域的一个重要测量技术。由于现代工业电气控制技术的快速发展，使电气测量技术的内容更加体现现代化和自动化的要求。电气测量是对物质世界的信息进行测量与控制的基本手段。它融合了微电子技术、计算机技术、通信技术、网络技术、新元件新材料的现代测量技术等，是现代工业中新技术应用做多、最快的方向之一。在生产技术和生产模式等方面，许多新的思想和概念不断涌现，而且，不同学科之间相互渗透、交叉融合，衍生新的研究领域，迅速改变着传
3、统电气设备制造业的面貌，产品更新换代极为频繁。电气测量与综合国力的提升越来越密切，因此，电气测量技术的现状和发展也是我们关心的话题。1电气测量技术的现状目前，我国电气测量技术与国际领先水平相差甚远。首先，仪器仪表与测量控制现状同国际先进水平相比，同我国经济和社会发展的实际需要相比，还存在着很大的差距。差距是全方位的，最要害的有如下三点：第一，我国仪器仪表产业规模小，产值低，企业同样是规模小，产值低。2007 年我国仪器仪表产业总产值 3000 亿元人民币，只占工业总产值 2.5%。10年前，美国仪器仪表产业总产值已达到 4 千亿美元，占工业总产值 4%。目前，美国仪器仪表企业年产值超过 20
4、亿美元不少于 50 家，我国最大的仪器仪表企业，京仪集团年产值 80 亿元人民币，川仪集团 60 亿元人民币。两相比较，差距实在太大。产业和企业的规模和产值直接影响到产业的活力与发展。要缩小和消除这个差距，需要我们努力奋斗 10 年 20 年。 第二，我国仪器仪表产品质量上、品种上还存在不少问题。产品的可靠性和稳定性，长期以来没有得到根本解决，严重影响到市场销售和正常使用。许多大型精密仪器我们还生产不出来，国内需求几乎全部依赖进口。2007 年我国仪器仪表产品出口创下了 88 亿美元，可是进口却达到了 172 亿美元，逆差 84亿美元，成为装备制造业之最。这个问题不解决，我国仪器仪表与测量控制
5、学科和产业的发展将无法摆脱落后被动的局面。第三，我国仪器仪表产业创新能力不强，还无法承担起科技创新主体的责任。国际上仪器仪表科技创新发展极快，产品更新换代的周期大约只需 2 至 4年，多数企业销售额一半以上几乎都来自 5 年内上市的新产品。而我国仪器仪表产品不少还沿自于 20 世纪 80 年代技术引进的产物，相当多企业产品是 10 年3一贯制,靠吃老本为生。自主创新能力不强原因是多方面的，影响最大的不外乎两条：一是科技创新开发投入资金太少。国外企业用于科技创新资金投入一般为销售收入 8 至 10%，而我国企业投入资金很少超过 3 至 5%，何况销售收入本来就不多，极大地限制了科技创新的有效开展
6、;二是人的因素，有的领导不重视自主创新，更多的是创新人才匮乏。党的十七大提出，提高自主创新能力，建设创新型国家是国家发展战略的核心，是提高综合国力的关键。企业提升科技创新能力，已经成为刻不容缓的历史使命。目前,我国现有各类仪器仪表企业 6000 多家，已经具有一定技术基础和生产规模的产业系。在 6000 多家企业中，年销售收入超过 1000 万元的不足 1000 家。主要是由于我国测试仪器的普遍水平还停留在 20 世纪 80 年代初国际水平上；大型和高档仪器设备几乎全部依赖进口；许多急需的专用仪器还是空白；中低档产品保证质量上还有许多难关需要攻克，科技创新及其产业化进展滞缓，是制约我国测试仪器
7、企业发展的一个瓶颈。而同时一大批民营、合资和股份制企业，由于体制合理，运行灵活，在市场竞争中迅速崛起，成为我国测试仪器产业的新兴力量。成都前锋电子电器（集团）有限公司、宁波中策电子有限公司、江苏绿扬电子有限公司、辽宁无线电二厂等企业在这方面进行了比较成功的探索。第十八届中国电子信息百强企业评比中，辽宁无线电二厂以 122795 万的销售收入名列第 88 位，成为电子测量仪器企业唯一进入电子信息百强企业的厂家。2003 年营业收入 123759 万元，利润总额 7831 万元，上缴税金 2468 万元出口交货值 66874 万元，分别比 2002 年增长了 38.9%、36.7%、26%、20%
8、。他们以示波器为基础，2003 年又以海外市场为目标开发了船用雷达、光学仪器、汽车电子、家用电子等产品，并在音视频测试仪器、医疗电子仪器、精密模具等新领域与国外企业确定了新的合作意向。前锋电子电器集团公司 2003 年销售收入比 2002 年增长 22.5%，实现了集团的快速发展。他们充分利用地方的优惠政策，在成都西区建成了加工生产平台，使前锋的生产能力跃上了一个新台阶。同时，他们还与电子科技大学、成华区政府合资组建了成都电子科大科技园有限公司。在国际合作方面，也积极寻求与国际大公司的合作机会。中国电子科技集团公司第四十一研究所，2003 年与美国 Sydigital 公司合作开发了 DT-1
9、00/200 数字电视码流实时监测分析仪，并与 Sydigital 公司合资成立了迪吉泰数码科技有限公司，专业从事数字电视测试仪器的开发、生产和销售，并于海信集团签定了全面合作框架协议，全面开展高清数字电视测量仪器关键技术及其检测标准和生产制造的研究。展望未来几年，由于我国经济发展形成的巨大需求，电子测量仪器的国内市场仍将呈高速发展的趋势，特别是数字电视和通信市场的高速发展，使我国电子测量仪器行业面临着巨大的挑战和机遇。据预测， “十一五”我国数字电视的市场将达到 1000 亿1500 亿元/年，将对电子测量仪器产生较大的需求；与此同时，通信市场的发展速度仍然比较强劲，而国产通信电子测量仪器的
10、市场占有率很低，因此，加快国产通信电子测量仪器的开发和商品化已经成为本行业的迫切任务。另外，我国教育领域也是国产电子测量仪器的一个突破口。总之，国民经济各部门无论是生产线改造，老产品的更新换代，还是新产品的开发，都会扩大对电子测量仪器的需求，这为电子测量仪器提供了更广阔的市场。4今后，我国将在信息技术、生物技术、新材料技术、先进制造技术、航空航天技术等关键领域取得更大突破，这些领域的研究、开发、技术升级的基本手段就是利用电子仪器。因此，随着各行各业对电子仪器产品需求量的增加将不断推动电子仪器行业向前发展。2电气测量技术的发展前面我们谈到，我国仪器仪表与测量控制还存在不小差距，面临着落后被动的局
11、面。但是，由于国家的重视和支持，仪器仪表界和广大科技术工作者的努力奋斗，近年来我国仪器仪表与测量控制依然取得了可喜的成绩，获得了很大的发展。认真总结我国仪器仪表与测量控制的发展，有助于我们明确方向和增强信心。下面我们简要的回顾一下我国仪器仪表与测量控制近年来的重大进展。 （1）工业自动化仪表与控制系统 在工业自动化仪表方面，近年来温度仪表的重要进展主要体现在红外热像仪的应用迅速扩大。流量仪表内锥流量计创新成果显著，我国已经拥有各种与V 锥相关或相近的流量计产品专利超过 20 项，其中至少 6 项目是发明专利，超过了美国，成为 V 锥流量计专利高产国。国产低端压力变送器和带 HART 功能的压力
12、变送器近年来也发展很快，品种多、规格全、价格低，在市场上已经很具竞争力。控制阀行业近年来的进展是显著的，产品“跑冒滴漏”现象得到很大改进，不少产品质量达到国外主流产品水平。 在控制系统方面，进展令人鼓舞。国产 DCS 系统已经进入大型超临界火电机组控制系统。2007 年 1 月，上海自动化仪表股份有限公司的 DCS 系统在襄樊电厂首台 600MW 超临界机组上投运成功移交生产。国电智深公司于 2007 年 11月成功签定江苏谏壁 1000MW 超临界机组自动化控制系统项目，并于 2008 年 3季度成功中标两项大型超临界火电机组自动化控制系统项目。和利时公司和浙江中控公司的 DCS 系统，近年
13、来在大型交通和石化工程项目上都得到了成功应用。特别应该提到的是，国产 DCS 系统在核电工程上的应用已经进入核岛控制系统。 浙江中控软件技术有限公司按照 ISA-95 中定义的 MES 系统模型，开发了ESP-Supplant Production Suite 软件，它涵盖了 ISA-95 大部分功能，应用取得良好业绩。该公司已经成为 ISA-95 的正式会员，直接参与 MES 标准的制定。 和利时公司 2007 年被 ARC 和控制杂志评为全球 50 强过程自动化公司，浙江中控公司在评选过程中也被提名，这标志着我国自动化控制系统的企业已经进入可参与国际竞争的新境地。 （2）科学仪器 科学仪器
14、最能体现仪器仪表既是知识创新和技术创新的重要工具，也是科技创新研究的主题内容之一和创新成就的重要体现。 近年来，在国家的大力支持下，科学仪器获得了很快发展，以质谱仪为代表的高端科学仪器取得了重大进展，出现了可以与国外产品竞争的国产色质联用仪器。特别是，我国“嫦娥”环月空间卫星上天，就携带了我国自主研发的多光谱遥测、信号传送仪器。四川汶川大地震，全国各地很快送去了大量环境、水文测量便携式分析仪器，表明了我国科学仪器产业的实力。 必须着重强调的是，嫦娥一号卫星携带的 8 种探测仪器，它们是用于月球5表面三维影像探测的 CCD 相机和激光高度计;用于月表化学元素与物质成分及丰度探测的干涉成像光谱仪、
15、 射线谱仪、X 射线谱仪;用于月壤厚度探测的微波探测仪;用于地月空间环境探测的太阳高能粒子探测器和两台低能粒子探测器等，全都是我国科技人员自主设计研制的。这些仪器不仅总体上达到了国际同类仪器的技术水平，而且在不少方面还有我国自己的特点和创新。这 8 种探测仪器的特点和创新包括：实现首次对月球表面进行全月面三维立体照相，这对月球表面形貌、地质构造、撞击坑等研究具有重要意义;所使用的伽马射线谱仪探测的分辨率和灵敏度比国际上以往月球探测中使用的同类仪器要高，所以有可能探测到更多元素等等。这一项进展被专家们认为是近两年来我国仪器仪表最重大的进展。 此外，近年来在科学仪器领域我国还取得了多项很有价值的进展。比如，自主研制出领先国际的分子束科学仪器氢原子里德伯态飞渡时间谱交叉分子束装置;国际第一台真空紫外激光角分辨光电子能谱仪;离子迁移谱探测技术痕量爆炸物快速检测仪;新型生命探测仪器“SJ3000 搜救雷达”;便携式高分辨浅水多波束测深仪;光学捕获理论研究取得进展;光学相干层析成像技术及相关仪器开发取得多方面进展等等。（3）医疗仪器 国家“十一五”规划和建设创新型国家都把医疗仪器产业列为重点发展产业，国家在研发、技术平台建设、研究中心、重点实验室、产业基地各方面都加大了
