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仪器

仪器

分类: 仪器仪表
属性: 技术
最后修改时间: 2013年05月25日
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仪器指科学技术上用于实验、计量、观测、检验、绘图等的器具或装置。

  通常是为某一特定用途所准备的一套装置或机器。仪器通常用于科学研究或技术测量、工业自动化过程控制、生产等用途,一般来说专用于一个目的的设备或装置。仪器构造较为复杂,属于高新技术产品;由多个部件组成的。仪器体积、重量、形状有各种各样,最小的可以直接拿在手中操作,较大体积的仪器一般被称为装置或设备。

释义

  用以检出、测量、观察、计算各物理量、物质成分、物性参数等的器具或设备。真空检漏仪、压力表、测长仪、显微镜、乘法器等均属于仪器仪表。广义来说,仪器仪表也可具有自动控制、报警、信号传递和数据处理等功能。

  仪器仪表能改善、扩展或补充人的官能。人们用感觉器官去视、听、尝、摸外部事物,而显微镜、望远镜、声级计、酸度计、高温计等仪器仪表可改善和扩展人的这些官能。另外,有些仪器仪表如磁强计、射线计数计等可感受到的物理量。还有些仪器仪表可以超过人的能力去记录、计算和计数,如高速 照相机 、计算机等。

  简史 仪器仪表发展已有悠久的历史。据《韩非子·有度》记载,中国在战国时期已有了利用天然磁铁制成的指南仪器,称为司南。古代的仪器在很长的历史时期中多属用以定向、计时或供度量衡用的简单仪器。17~18世纪,欧洲的一些物理学家开始利用电流与磁场作用力原理制成简单的检流计,利用光学透镜制成望远镜,奠定了电学和光学仪器的基础,用于测量和观察的各种仪器遂逐渐得到发展。19世纪到20世纪,工业革命和现代化大规模生产促进了新学科和新技术的发展,后来又出现了电子计算机和空间技术等,仪器仪表因而也得到迅速的发展。现代仪器仪表已成为测量、控制和实现自动化必不可少的技术工具。

分类

  仪器仪表是多种科学技术的综合产物,品种繁多,使用广泛,而且不断更新,有多种分类方法。按使用目的和用途来分,主要有量具量仪、 汽车 仪表、电离辐射仪表、 拖拉机 仪表、船用仪表、航空仪表、导航仪器、驾驶仪器、无线电测试仪器、建材测试仪器、地震测试仪器、大地测绘仪器、水文仪器、计时仪器、农业测试仪器、商业测试仪器、教学仪器、医疗仪器、环保仪器等。属于机械工业产品的仪器仪表有工业自动化仪表、电工仪器仪表、光学仪器、分析仪器、实验室仪器与装置、仪器材料试验机、气象海洋仪器、电影机械、照相机械、复印缩微机械、仪器仪表元器件、仪器仪表材料、仪器仪表工艺装备等13类。它们通用性较强,批量较大,或为仪器仪表工业所必需的基础。

  各类仪器仪表按不同特征,例如功能、检测控制对象、结构、原理等再分为若干小类或子类。工业自动化仪表按功能右分为检测仪表、显示仪表、调节仪表和执行器等。其中检测仪表按被测物理量又分为温度测量仪表、压力测量仪表、流量测量仪表、物位测量仪表和机械量测量仪表等。温度测量仪表和机械量测量仪表等。温度测量仪表按测量方式又分为接触式测温仪表和非接触式测温仪表。接触式测温仪表又分为热电式、膨胀式、电阴式等。其他各类仪器仪表的分类法大体类似,主要与发展过程、使用习惯和有关产品的分类有关。仪器仪表在分百炼成钢方面尚无统一的标准,仪器仪表的命名也存在类似情况。

性能

  衡量仪器仪表性能的主要技术指标有精确度、灵敏度、响应时间等。精 仪器确度表示仪表测量结果与被测量真值的一致程度。仪器仪表的精确度常用精确度等级来表示,例如0.1级、0.2级、0.5级、1.0级、1.5级等。0.1级表仪表总的误差不超过±1.0%范围。精确度等级数小,说明仪表的系统误差和随机误差都小,也就是这种仪表精密。灵敏度表示当被测的量有一个很小的增量时与此增量引起仪表示值增量之比,它反映仪表能够测量的最小被测量。响应时间是指仪表输入一个阶跃量时,其输出由初始值第一次到达最终稳定值的时间间隔 ,一般规定以到达稳定值的95%时的时间为准。此外,还有重复性、线性度、滞环、死区、漂移等性能技术指标。

发展趋势

  科学技术的进步不断对仪器仪表提出更高更新的要求。仪器仪表的发展趋势是不断利用新的工作原理和采用新材料及新的元器件,例如利用超声波、微波、射线、红外线、核磁共振、超导、激光等原理和采用各种新型半导体敏感元件、集成电路、集成光路、光导纤维等元器件。其目的是实现仪器仪表的小型化,减轻重量、降低生产成本和更便于使用与维修等。另一重要的趋势是通过微型计算机的使用来提高仪器仪表的性能,担高仪器仪表本身自动化、智能化程度和数据处理能力。仪器仪表不仅供单项使用,而且可能过标准接口和数据通道与电子计算机结合起来,组成各种测试控制管理综合系统,满足更高的要求。

仪器用途

  仪器用途多种多样。在科学研究的实验室里、在医学研究和实践中仪器是非常重要的科研工具和装置;随着我国工业自动化水平的不断提高,各种新式仪器研发、制造的进步和更新非常快,在工业生产和过程控制领域被广泛应用。

  1.仪器是科学技术发展的重要前提和根本保障。人类发展史上任何一次大的飞跃都是基于工具的巨大创新和根本变革驱动的,作为“工具”的科学仪器的发展和创新往往是催生科技创新的重要要素。

  2.仪器是经济发展和国防安全的重要保障。仪器是保障经济发展、国家安全不可或缺的重要基础条件。首先,著名科学家钱学森先生指出:“新技术革命的关键技术是信息技术。信息技术由测量技术、计算机技术、通讯技术三部分组成。测量技术则是关键和基础”。

  3.仪器是推进和谐社会建设的重要力量。目前,全球的资源枯竭、环境污染等问题成为社会健康发展的瓶颈;食品安全问题、公共突发事件、疾病诊断、易燃易爆化学危险品等给人民的生活带来了严重影响,这些重大问题的解决都离不开先进的检测技术和手段。

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