煤質化驗儀器的科学发展之路走向何方
发布时间:2013-11-20 点击次数:1057次煤質化驗儀器的科学发展之路走向何方时间:2013-06-17 15:38来源:鶴壁市華通分析儀器有限公司 作者:煤质化验专家 点击:245次
我国现代煤質化驗儀器仪表科学发展的未来需求是确定仪器科学与技术学科领域科技发展方向和产业发展重点的基础。现代煤質化驗儀器仪表在当今社会经济活动中还发挥“物化法官”的重要作用。同时,仪器仪表在试验教学、气象预报、大地测绘、诊治疾病、指挥交通、探测灾情等社会生活许多领域都有广泛应用,需求遍及“农轻重、海陆空、吃穿用”无所不在。下面主要从未来10年国民经济、社会发展和国防安全的战略目标,分析仪器科学与技术学科的未来需求。
(1)國民經濟的發展要改變産品檔次低、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,用信息化帶動傳統産業的發展。儀器科學與技術學科是信息技術的重要組成部分,在實現“精確工業”、“精確農業”……的過程中有巨大的需求。
(2)科學技術是第一生産力,科教興國已成爲既定國策。大力加強科研和建立以企業爲主的技術創新體系,提高自主開發和自主創新能力,儀器科學技術必須先行。
(3)面對世界超級大國的超強“精確打擊”軍力,爲了國防需要,部隊的快速反應能力和武器的精確打擊能力急需提高,對作爲軍事上戰鬥力的儀器科技同樣有巨大的需求。
(4)面對資源短缺,水資源危機、生態環境惡劣的嚴峻局面,要保障人民健康和社會的可持續性發展,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、臨床醫學、醫藥科學等領域的研究和發展,從而增加對儀器科學與技術學科的未來需求。
我国煤質化驗儀器科学与技术学科发展的目标
我国煤質化驗儀器科学与技术学科的总体目标是:从目前至2020年,必须充分利用我国经济高速发展和巨大的市场优势,结合测控技术的深化研究,大力推进新技术、新工艺在仪器仪表中的应用研究,掌握各类仪器仪表的设计、生产工艺等关键技术,满足国民经济、人民健康和国防安全在生产、科研、应用各个方面对测量控制与仪器仪表的需求,减少进口,扩大出口,使我国仪器科学与技术学科领域科技和产业总体水平与国际水平差距普遍缩短到3~5年;工业自动化仪表和控制系统、科学仪器、医疗仪器、电测和计量仪器、各类专用仪器仪表、相关传感器和元器件及材料等领域约30%的产品达到国际同期先进水平,国内生产的仪器仪表在大工程的配套能力达到80%以上。
我国煤質化驗儀器科学与技术学科领域科技研究方向建议
從煤質儀器科學與技術學科領域個組成部分相互關系、共性問題以及我國國民經濟、科學研究、國防建設、社會發展全局進行戰略研究,建議學科領域科技研究方向爲:新型傳感器及信息獲取技術;與國家重點工程相配套的過程控制系統和測控裝備及其系統集成技術;精確制造中的測量控制技術及儀器儀表;微分析儀器及其關鍵技術;數字化醫療儀器及其關鍵技術;基于量子物理的計量標准系統。
1.新型傳感器及信息獲取、傳感技術
2.傳感技術不僅是檢測的基礎,它也是控制的基礎。這不僅是因爲控制必須以檢測輸入的信息爲基礎;並且是猶豫控制達到的精度和狀態,必需感知,否則不明確控制效果的控制仍然是盲目的。
信息獲取、傳感技術是儀器科學與技術學科的基礎技術;新型傳感器是發展高水平測量控制儀器儀表的基礎。傳感技術已成爲制約測量控制儀器儀表發展的瓶頸。
新型傳感器及信息獲取、傳感技術主要是對客觀世界有用信息的檢測,它包括有用呗測量敏感技術、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;傳感器制造技術等。信息融合技術設計傳感器分布、微弱信號提取(增強)、傳感信息融合、成像等技術、傳感器制造技術涉及微加工、生物芯片、新工藝等技術。
3.與國家重點工程相配套的過程控制系統和測控裝備及其系統集成技術
工业发达国家高新技术仪器仪表产品品种约占总品种的 75%,而国内还不到20%。工业自动化仪表和控制系统的仪表品种国内满足率,一般性工程项目达80%,大型工程项目还不到50%,主要缺少智能化和高精度、高可靠性、大量程、耐腐蚀、全密封、防爆等有特殊要求的自动化仪表品种。
與國家重點工程相配套的過程控制系統和測控裝備主要解決智能化和高精度、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表品種。主要包括符合現場要求的各類傳感器及檢測儀表,實時流程分析儀器及在線分析技術,新型現場控制系統,e網控制系統,以工業控制計算機、可編程控制爲基礎的開放式控制系統及先進控制技術,特種測控裝備和測控技術,系統成套集成技術等。
系統集成技術直接影響測量控制儀器儀表的應用廣度和水平,特別是對大工程、大系統、大型裝置的自動化程度和效益有決定性影響,它是系統級層次上的信息融合控制技術沒包括系統的需求分析和建模技術、物理層裝置技術、系統各部分信息通信轉換技術、應用層控制策略實時技術等。在操作人員爲多種不同崗位的操作群體情況下,還應包括各近最佳方式監控智能化工具、裝備、系統以達到既定目標的技術,是直接涉及測控系統效益發揮的技術,是從信息技術向知識經濟技術發展的關鍵。智能控制技術可以說是測控系統中最重要和最關鍵的軟件資源。
從目前發展趨勢看,在企業信息化ERS/MES/PCS三級節後的計算機測控系統中,軟件的價格已超過硬件的3倍。而有關石化、冶金、電力、制藥行業中自動化測控系統的先進控制軟件價格就超過系統硬件價格。智能控制技術包括仿人的特征提取技術、目標自動化辨識技術、知識的自學習技術、環境的自適應技術、最佳決策技術等。
4.科学煤質化驗儀器中的为煤質化驗儀器及其关键技术
5.煤質化驗儀器是科学仪器中最重要和发展最快的组成部分,而为分析仪器包含的微量检测、微型化、高灵敏度、高分辨率和高智能化内涵,则代表了分析仪器的一个重要发展趋势和技术水平,在生命科学、食品安全、环境保护、公共安全(包括反恐、反毒)、临床医学、医药科学和化工等领域得到越来越多的应用。微分析仪器及其关键技术的研究方向包括:
(1)開展高靈敏度、高分辨率、高性能水平的微結構型傳感器研究,將生物芯片技術、新型化學傳感器技術、多組分(多參數)集成傳感器技術應用于分析儀器的研制和開發。
(2)开展煤質化驗儀器微型化和相关微根系技术的研究,重点进行微分析仪器使用的共性技术和新技术的研究、如微流控技术、微加工技术、微检测技术、微光源、全电子分光系统、微分光仪、新型芯片等的研究。
(3)过程分析、在线分析使用的煤質化驗儀器及其关键技术研究。
(4)不同类别煤質化驗儀器联用技术的研究。当复杂基体的微量、痕量物质的含量及结构分析对分析对象的分辨能力提出极高的要求,且单一的分离技术甚至质谱分离技术均已无法从复杂的信息中分离出所需要的有用信息时,需要通过相关不同类别煤质分析仪器的联用技术对物质的成分、结构、形态甚至是综合形态进行分析,以便同时获得原子和分子的信息。