精密仪器发展史.doc

精密仪器发展史（机械设计制造及其自动化 华北科技学院 河北 065201）摘要：根据精密仪器发展史阐述在各个阶段精密仪器的特点及应用领域，分析了我国精密仪器发展的现状及发展趋势。关键词：精密仪器 测量仪器 精密机械 现代测量技术精密仪器的发展 从人类出现先的时代，开始出现了制造。起初当然只是制造简单的一些工具，直到部落文明的形成，人们已能够制造比较精细复杂的工具。即使在人们熟知的四大文明古国，在几千年的时间里，他们也仅仅以制造作战武器为主，而其他的制造才用于生活的基本材料。然而一直到20世纪初，在工业革命以前人们能够完成的制造工作仍然是很局限的，人们只能在手工制作的条件下制作一些比较长常用的工具，直到工业革命开始后，机械得以迅猛的发展。尤其是第二次工业革命后，制造业的蓬勃发展使人们对生活要求品质的不断提高，开始出现了各种机械仪器的制造，这些仪器起初只是用于生活中。 当今世界已经进入信息时代，信息技术成为推动科学技术高速发展的关键技术。信息技术的快速发展，产生了新兴的庞大的信息产业，信息产业已经成为带动世界经济发展的龙头产业。测量技术已经成为信息技术的基础和源头，仪器仪表行业是信息产业的重要组成部分。仪器仪表与测量控制在当今信息时代推动科学技术和国民经济的发展愈发的重要地位。这也就将工业生产的量化以及对生产设计精度的提高。机械仪器也就随之发展与完善，在20世纪60年代初，精密仪器的词语开始出现在人们的眼中。从此精密仪器开始不断发展渗透，如机械、测量、电子、计算机及自动化、光学技术等等。因此精密仪器的设计也在不断完善，由当初的简单到现在的程序多样，结构复杂，人们已将其运用到各个能涉及到的领域。如机械仪表、机床、检测技术和仪器设计、高精密测量仪、数据传输等等。我国的精密仪器的发展现状但是具体到我国的精密仪器的发展是在20世纪60年代后期，因为在以前国家一直提倡“重主机、轻工具”的战略思想，这使得国内量具量仪的发展环境一度十分困难，一些主要的测量仪器厂甚至撤消了其精密量具量仪车间。但近十年的跨越式发展已经实现了80%的市场国产化，而仅在精度要求较高、国内产品仍达不到标准或者某些独资企业的产品市场才由进口齿轮测量仪器占据。由机械式应用国外产品到逐步控制整个国内市场，这确是一个成功的国产化案例。一些发展较好的先进公司还正逐步跨出国门，走向国际市场，如哈尔滨精达测量仪器有限公司，其部分产品已经代销国外。而刀具量仪作为现代制造业的“利齿”和“慧眼”，人们对其重视程度正愈来愈重高。特别自从进入21世纪以来，制造业的进步，汽车制造业、造船业、飞机制造业，模具制造业、航空航天业的发展，极大地带动了包括量具，测量仪器在内的整个工具行业的技术进步，量具量仪也逐步开始向高端产品发展过渡。 直到现在精密仪器已经成为一种比较完善的独立课程。精密仪器之前，人们已经创立了精密机械这个比较前卫的名词，随着时代的需要，仪器设计在精密机械中的发展越来成熟，因此出现了精密仪器这个词语。而这也是对以前仪器和测量的一种综合称呼的测验，也由此使精密仪器得到更充足的发展空间。 但是大部分高端市场被跨国公司占领。仪器仪表产品品种门类繁多，覆盖面很广。按照国家新的国民经济分类标准，仪器仪表产品有20小类，可归纳为工业自动化仪表和控制系统、科学测试仪器、常用仪器仪表和专用仪器仪表4类。自动化控制系统及主干现场仪表中常用的测温、测压、流量、显示和控制仪表这些中低档仪表我国已经能够开发与制造。而我国自行研发的高中档产品，代表性产品如分散型控制系统(DCS)和电磁流量计。这些产品的基本性能和功能已与国外产品接近，虽有较高的市场占有率，并在不断上升。但应用对象仍以中小工程项目为主，只用于大型工程项目的主要是非主要装置、非主要控制系统和非关键工位。另外，以国家重点工程为主的大型工程项目采用的高中档产品。目前，我国绝大部分项目采用三资企业生产和进口的产品，例如大型DCS系统、PLC、核电数字控制系统及仪表、高精度压力/差压变送器、大压差/耐磨/耐冲击调节阀、质量流量计、超声波流量计等产品，以及用量少、技术难度大、专用性强的品种。我国现阶段研制生产的精密测试仪器，整体达到国际上世纪90年代初中期技术水平，主要包括色谱仪器、光谱仪器、电化学仪器、研究型光学显微镜、扫描电子显微镜、电子天平、离心机、电子万能试验机、超声波探伤机、X射线探伤机、电子经纬仪、精密电测仪器等。一些产品的技术水平接近、达到当前国际同类产品的先进水平，例如微波等离子光谱仪、便携式光离子化气相色谱仪、全自动原子吸收分光光度计、原子荧光分光光度计、激光干涉计量仪器、全站仪、全自动智能超声波探伤机、全自动远程诊断光学显微镜等。目前，我国企业生产的产品能够满足科研、生产和社会各个方面的一般性需求，但是高端需要主要依赖进口。当今信息技术已经成为推动科学技术和国民经济高速发展的关键技术。如何用先进的信息技术来提升、改造我国的传统制造业，实现生产力跨越式发展的战略结构调整，是装备制造业面临的一项紧迫任务。著名科学家钱学森先生曾指出：“信息技术包括测量技术、计算机技术和通讯技术。测量技术是关键和基础。”采用适度先进的信息化数字测量技术和产品来迅速提升装备制造业水平，是当前一个重要的发展方向。国内外许多著名量仪量具制造厂商在近年来的CIMT展览会上展示了他们所取得的部分科研成果，所展现的现代测量技术发展趋势和面向市场与用户、服务于加工制造现场、测量与加工制造过程融合集成的新动向，值得我们高度重视和密切关注。如：数字化测量技术和测量技术与数字系统的集成，数字化测量技术是数字化制造技术的一个重要的、不可或缺的组成部分；数字化测量仪器、数字化量具产品的不断丰富和发展，适合并满足了生产现场不断提高的使用要求。其次将现代测量技术及仪器融合、集成于先进制造系统，从而构建成完备的先进闭环制造系统，为“零废品”制造奠定了基础。精密仪器发展趋势 随着现代制造业的发展，高精度、高可靠性的测量能力对测量仪器提出了更高的要求，由传统微米、亚微米精度向着纳米量级精度方向发展；实时测量、大尺寸测量技术的发展是对测量仪器工作范围的拓展，测量方式也由原接触式向光学非接触式测量过渡；此外，信息技术与测量技术的集成，即CAD/CAM/CAT的技术应用也将是未来精密测量技术发展的方向。由此将精密仪器带人另一个发展阶段。 精密仪器的发展一直都离不开精密机械，精密机械它是仪器设计的基础和必不可少的组成部分，而现在精密仪器随着朝光机电算一体化和智能化方向的发展，传统的纯机械的仪器越来越少，智能化和多功能的新型仪器不断出现，更加显示了人们对精密仪器发展新要求。虽然到现在制造出的微型仪器性能和功能都非常的强大，但是精密仪器的发展依旧离不开传统的机械，传统的机械设计理念，设计方法等知识在其设计的过程中仍发挥着巨大的作用。参考文献： 1.电子测量仪器原理及应用技术 须鼎兴、倪涵、虞润身编著 同济大学出版社 2.精密仪器制造工艺学 亚兴、马洛夫 天津大学精密仪器教研室 3.我国仪器仪表行业60年发展历程综述 梁春庄 History Of Ptecision Instrument Development （Mechanical Engineering andAutomation, North China Institute of Science and Technology,Hebei 065201）Abstract:According to the history of precision instruments,precision instruments in various stages described the characteristics and applications,analyzes the development of precision instruments status and development trend.