中國現代分析儀器儀表科學發展形勢

中國現代分析儀(yi) 器儀(yi) 表科學發展形勢

我國分析儀(yi) 器科學與(yu) 技術學科發展的目標

　　我國分析儀(yi) 器科學與(yu) 技術學科的總體(ti) 目標是：從(cong) 目前至2020年，必須充分利用我國經濟高速發展和巨大的市場優(you) 勢，結合測控技術的深化研究，大力推進新技術、新工藝在儀(yi) 器儀(yi) 表中的應用研究，掌握各類儀(yi) 器儀(yi) 表的設計、生產(chan) 工藝等關(guan) 鍵技術，滿足國民經濟、人民健康和國防安全在生產(chan) 、科研、應用各個(ge) 方麵對測量控製與(yu) 儀(yi) 器儀(yi) 表的需求，減少進口，擴大出口，使我國儀(yi) 器科學與(yu) 技術學科領域科技和產(chan) 業(ye) 總體(ti) 水平與(yu) 國際水平差距普遍縮短到3~5年;工業(ye) 自動化儀(yi) 表和控製係統、科學儀(yi) 器、醫療儀(yi) 器、電測和計量儀(yi) 器、各類專(zhuan) 用儀(yi) 器儀(yi) 表、相關(guan) 傳(chuan) 感器和元器件及材料等領域約30%的產(chan) 品達到國際同期先進水平，國內(nei) 生產(chan) 的儀(yi) 器儀(yi) 表在大工程的配套能力達到80%以上。

　　我國現代分析儀(yi) 器儀(yi) 表科學發展的未來需求是確定儀(yi) 器科學與(yu) 技術學科領域科技發展方向和產(chan) 業(ye) 發展重點的基礎。現代分析儀(yi) 器儀(yi) 表在當今社會(hui) 經濟活動中還發揮“物化法官”的重要作用。同時，儀(yi) 器儀(yi) 表在試驗教學、氣象預報、大地測繪、診治疾病、指揮交通、探測災情等社會(hui) 生活許多領域都有廣泛應用，需求遍及“農(nong) 輕重、海陸空、吃穿用”無所不在。下麵主要從(cong) 未來10年國民經濟、社會(hui) 發展和國防安全的戰略目標，分析儀(yi) 器科學與(yu) 技術學科的未來需求。

　　（1）國民經濟的發展要改變產(chan) 品檔次低、技術含量低、主要靠數量增加的粗放式發展模式，走以質取勝的集約式發展之路，必須廣泛采用信息技術，用信息化帶動傳(chuan) 統產(chan) 業(ye) 的發展。儀(yi) 器科學與(yu) 技術學科是信息技術的重要組成部分，在實現“精確工業(ye) ”、“精確農(nong) 業(ye) ”……的過程中有巨大的需求。

　　（2）科學技術是第一生產(chan) 力，科教興(xing) 國已成為(wei) 既定國策。大力加強科研和建立以企業(ye) 為(wei) 主的技術創新體(ti) 係，提高自主開發和自主創新能力，儀(yi) 器科學技術必須先行。

　　（3）麵對世界超級大國的超強“精確打擊”軍(jun) 力，為(wei) 了國防需要，部隊的快速反應能力和武器的精確打擊能力急需提高，對作為(wei) 軍(jun) 事上戰鬥力的儀(yi) 器科技同樣有巨大的需求。

　　（4）麵對資源短缺，水資源危機、生態環境惡劣的嚴(yan) 峻局麵，要保障人民健康和社會(hui) 的可持續性發展，必須加強生命科學、食品安全、環境保護、公共安全（包括反恐、反毒）、商品質檢、臨(lin) 床醫學、醫藥科學等領域的研究和發展，從(cong) 而增加對儀(yi) 器科學與(yu) 技術學科的未來需求。

　　我國分析儀(yi) 器科學與(yu) 技術學科領域科技研究方向建議

　　從(cong) 煤質儀(yi) 器科學與(yu) 技術學科領域個(ge) 組成部分相互關(guan) 係、共性問題以及我國國民經濟、科學研究、國防建設、社會(hui) 發展全局進行戰略研究，建議學科領域科技研究方向為(wei) ：新型傳(chuan) 感器及信息獲取技術;與(yu) 國家重點工程相配套的過程控製係統和測控裝備及其係統集成技術;精確製造中的測量控製技術及儀(yi) 器儀(yi) 表;微分析儀(yi) 器及其關(guan) 鍵技術;數字化醫療儀(yi) 器及其關(guan) 鍵技術;基於(yu) 量子物理的計量標準係統。

　　1.新型傳(chuan) 感器及信息獲取、傳(chuan) 感技術

　　2.傳(chuan) 感技術不僅(jin) 是檢測的基礎，它也是控製的基礎。這不僅(jin) 是因為(wei) 控製必須以檢測輸入的信息為(wei) 基礎;並且是猶豫控製達到的精度和狀態，必需感知，否則不明確控製效果的控製仍然是盲目的。 　　信息獲取、傳(chuan) 感技術是儀(yi) 器科學與(yu) 技術學科的基礎技術;新型傳(chuan) 感器是發展高水平測量控製儀(yi) 器儀(yi) 表的基礎。傳(chuan) 感技術已成為(wei) 製約測量控製儀(yi) 器儀(yi) 表發展的瓶頸。

　　新型傳(chuan) 感器及信息獲取、傳(chuan) 感技術主要是對客觀世界有用信息的檢測，它包括有用唄測量敏感技術、涉及各學科工作原理、遙感遙控、新材料等技術、信息融合技術;傳(chuan) 感器製造技術等。信息融合技術設計傳(chuan) 感器分布、微弱信號提取（增強）、傳(chuan) 感信息融合、成像等技術、傳(chuan) 感器製造技術涉及微加工、生物芯片、新工藝等技術。

　　3.與(yu) 國家重點工程相配套的過程控製係統和測控裝備及其係統集成技術

　　工業(ye) 發達國家高新技術儀(yi) 器儀(yi) 表產(chan) 品品種約占總品種的75%，而國內(nei) 還不到20%。工業(ye) 自動化儀(yi) 表和控製係統的儀(yi) 表品種國內(nei) 滿足率，一般性工程項目達80%，大型工程項目還不到50%，主要缺少智能化和高精度、高可靠性、大量程、耐腐蝕、全密封、防爆等有特殊要求的自動化儀(yi) 表品種。

　　與(yu) 國家重點工程相配套的過程控製係統和測控裝備主要解決(jue) 智能化和高精度、高可靠性、大量程、耐腐蝕、全密封、防爆等有特殊要求的自動化儀(yi) 表品種。主要包括符合現場要求的各類傳(chuan) 感器及檢測儀(yi) 表，實時流程分析儀(yi) 器及在線分析技術，新型現場控製係統，e網控製係統，以工業(ye) 控製計算機、可編程控製為(wei) 基礎的開放式控製係統及先進控製技術，特種測控裝備和測控技術，係統成套集成技術等。

　　係統集成技術直接影響測量控製儀(yi) 器儀(yi) 表的應用廣度和水平，特別是對大工程、大係統、大型裝置的自動化程度和效益有決(jue) 定性影響，它是係統級層次上的信息融合控製技術沒包括係統的需求分析和建模技術、物理層裝置技術、係統各部分信息通信轉換技術、應用層控製策略實時技術等。在操作人員為(wei) 多種不同崗位的操作群體(ti) 情況下，還應包括各近較佳方式監控智能化工具、裝備、係統以達到既定目標的技術，是直接涉及測控係統效益發揮的技術，是從(cong) 信息技術向知識經濟技術發展的關(guan) 鍵。智能控製技術可以說是測控係統中最重要和最關(guan) 鍵的軟件資源。

　　從(cong) 目前發展趨勢看，在企業(ye) 信息化ERS/MES/PCS三級節後的計算機測控係統中，軟件的價(jia) 格已超過硬件的3倍。而有關(guan) 石化、冶金、電力、製藥行業(ye) 中自動化測控係統的先進控製軟件價(jia) 格就超過係統硬件價(jia) 格。智能控製技術包括仿人的特征提取技術、目標自動化辨識技術、知識的自學習(xi) 技術、環境的自適應技術、較佳決(jue) 策技術等。

　　4.科學分析儀(yi) 器中的為(wei) 煤質分析儀(yi) 器及其關(guan) 鍵技術

　　5.分析儀(yi) 器是科學儀(yi) 器中最重要和發展最快的組成部分，而為(wei) 分析儀(yi) 器包含的微量檢測、微型化、高靈敏度、高分辨率和高智能化內(nei) 涵，則代表了分析儀(yi) 器的一個(ge) 重要發展趨勢和技術水平，在生命科學、食品安全、環境保護、公共安全（包括反恐、反毒）、臨(lin) 床醫學、醫藥科學和化工等領域得到越來越多的應用。

微分析儀(yi) 器及其關(guan) 鍵技術的研究方向包括：

　　 （1）不同類別分析儀(yi) 器聯用技術的研究。當複雜基體(ti) 的微量、痕量物質的含量及結構分析對分析對象的分辨能力提出較強的要求，且單一的分離技術甚至質譜分離技術均已無法從(cong) 複雜的信息中分離出所需要的有用信息時，需要通過相關(guan) 不同類別分析儀(yi) 器的聯用技術對物質的成分、結構、形態甚至是綜合形態進行分析，以便同時獲得原子和分子的信息。
　　 （2）開展高靈敏度、高分辨率、高性能水平的微結構型傳(chuan) 感器研究，將生物芯片技術、新型化學傳(chuan) 感器技術、多組分（多參數）集成傳(chuan) 感器技術應用於(yu) 分析儀(yi) 器的研製和開發。

　　 （3）開展分析儀(yi) 器微型化和相關(guan) 微根係技術的研究，重點進行微分析儀(yi) 器使用的共性技術和新技術的研究、如微流控技術、微加工技術、微檢測技術、微光源、全電子分光係統、微分光儀(yi) 、新型芯片等的研究。

　　 （4）過程分析、在線分析使用的煤質分析儀(yi) 器及其關(guan) 鍵技術研究。

推薦產(chan) 品：張力儀(yi)