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國外(wài)儀器儀表的發展(zhǎn)趨勢

來源:www.ccqkx.org 點擊: 發布(bù)時間:2008/6/3 21:31:20
 綜觀科學上的重大發現,往往是由於新的觀測手段的發明而開展起來的。以物(wù)理學諾貝爾獎(jiǎng)金獲得者(zhě)為例,百(bǎi)分之五十的工作是得益於新的儀器或測試手段的發明創造。儀器儀表也是實現信息(xī)的獲取、轉換、存貯、處理和揭示物質運動的必(bì)備工具,儀(yí)器儀表裝備水平在很(hěn)大程(chéng)度上反映出一個(gè)國家(jiā)的生產力發展和現代化水平。

一、 儀器儀表發展概況
  50年代初期,儀器(qì)儀表取得了重大突(tū)破,數字技術的出現使各(gè)種(zhǒng)數字儀(yí)器得以問世,把模擬儀器的精度、分辨力與測量速度提高了幾個量(liàng)級,為實現測試自動化打下了良好的基礎。
  60年代中期,測(cè)量技術又一次取得了進展,計算(suàn)機的引入,使儀器的功(gōng)能發生了(le)質的變化,從個別電量的測量轉變成測量整個係統(tǒng)的特征參(cān)數,從單純的接(jiē)收、顯示轉(zhuǎn)變為(wéi)控製、分析、處理、計算與顯示輸出,從(cóng)用單個儀器進行(háng)測量轉變成用測量係統進行測(cè)量。
  70年(nián)代,計算機技術在儀器儀表中的進一步滲(shèn)透,使電子儀器在傳統的時域與(yǔ)頻(pín)域之外,又出現了數(shù)據域(Data domain)測試。
  80年代,由於微處理器(qì)被用到儀器中,儀器前麵板開始朝鍵盤化方向發展,過去直觀的用於調節(jiē)時基或幅度的旋轉度盤,選(xuǎn)擇電壓電流等量程或功能的滑動開關,通、斷開關鍵已經消失。測量(liàng)係統的主要模(mó)式,是采用(yòng)機櫃形式,全部通過IEEE-488總線送到一個控製器(qì)上。測試時,可用豐富的BASIC語言(yán)程序來高速測試。不同於傳統獨立儀(yí)器模式的個人儀器(Personal instrument)已經得到了發展。
90年代,儀器(qì)儀表與(yǔ)測量科學進一步取得重大的突破性進展。這個進展的主要標誌是儀器儀表智能化程度的(de)提高。突出表(biǎo)現在以下幾個方麵。
1. 微電子技術的進步(bù)將更深刻地影響儀器儀表的設計;
2. DSP芯片的(de)大量問世,使儀器儀表(biǎo)數字信號處理功能大大加強;
3. 微型機的發展,使儀器儀表具有更強的數據處理能力;
4. 圖像處理功能的增(zēng)加十分普遍(biàn);
5. VXI總線得到廣泛的應用。

二、 國外儀器儀(yí)表發展特點
1. 新技術的應用
  目前(qián)普遍采用EDA(電子設計自動(dòng)化)、CAM(計算機輔助製造)、CAT(計算機輔助測試(shì))、DSP(數字信號處理)、ASIC(專用集成電(diàn)路)及SMT(表麵貼裝技術)等。
2. 產品結構變化(huà)
  注重性能價格比。在重視高檔儀器開發的同時,注重高新技術和量大麵廣產品的開發與生產。
  注重係統集成,不僅著眼於單機,更注重係統、產品軟化,隨著各類(lèi)儀器(qì)裝上了CPU,實現了數字化後,軟件上投入了巨大的人力、財(cái)力。今後的儀器歸納成一個簡單的公式:儀器(qì)=AD/DA+CPU+軟件,AD芯片(piàn)將模擬信號變成(chéng)數字信號,再經過軟件處理變換後用DA輸出。
3. 產品開發準(zhǔn)則發生了變化
  從技術驅動轉為市場驅動,從(cóng)一味追求高精尖轉為"恰到好處"。開發一項成功產品的準則是,用戶有(yǒu)明(míng)確的(de)需求;能用最短的開發時間投(tóu)放市場;功能與性能要恰到好處;產品開發準則的另(lìng)一變化(huà)是收縮方向,集中優勢。
4. 生產技術注重專業生產,不搞大而全(quán)
  生產過程(chéng)采用自動測試係統。目前多以GP-IB儀器組建自動測試係統。生產線上盡是(shì)一個個大的測試(shì)櫃,快速(sù)地進行自(zì)動測試、統計、分(fèn)析、打印出結果。

三、 國外儀器儀表(biǎo)發展趨勢
1. 自動(dòng)化儀表的(de)發展(zhǎn)趨勢
  工(gōng)業自動(dòng)化控製儀表主要包(bāo)括變送器、調節器、調節閥等設備,,控製儀表從基地式(shì)調節器(變(biàn)送、指示、調(diào)節一體化的儀(yí)表)開始,經曆了氣動、電動單元組合儀表到計算機控製係統(DDC),直(zhí)至今日的分散控製係統DCS。DCS已經走過了20多年的裏程,DCS以(yǐ)其高度的可靠性、強(qiáng)大而易於擴充的功(gōng)能、漂亮的圖形界麵、方便的組態軟(ruǎn)件(jiàn)、豐富的控製算法、開放的聯網能力(lì)等優點,得(dé)到迅速的發展(zhǎn),成為計算機工業控製係統的主流。PLC以其結構緊湊、功能(néng)簡(jiǎn)單(dān)、速度快、可靠性高、價(jià)格低等優點,迅速獲(huò)得廣泛應用,已成(chéng)為與(yǔ)DCS並(bìng)駕齊驅的另一(yī)種(zhǒng)主流工業控製係統。目前以PLC為(wéi)基礎的DCS發展很快(kuài),PLC與DCS相互滲透、相互融合、相互競爭,已成為當前(qián)工業控製係統(tǒng)的發展趨勢。
(1) 開放化
  開放化及(jí)小型化(Down Sizing)、顧客服務係統等新的、關鍵技術已進入自動化行業,與以往DCS相對應的PC機控製係(xì)統也已經出現。近幾年PC機及其相關技術的(de)迅速發展,將對(duì)今後產生重大影響。開放(fàng)化潮流的背景(jǐng),有下述兩方麵(miàn):
  a. 大量(liàng)生產的PC機,已在企業和家庭中廣泛作為信息設備。
  b. 控製係統的範圍逐漸擴大,用戶希望自選設備,並能簡單方便地把它們相互連接(jiē)起來,進行(háng)統一管(guǎn)理。
(2) 提供新的服務
  a. 係統集成SI(System Integrator)
  開放化(huà)通過多賣方技術(shù)設備的(de)綜合,建立係統,這就需要(yào)高(gāo)效運行的控製係統集成業務,根據用戶對象,熟悉係統中各(gè)種自動化儀表,選擇最佳設備。今後的趨(qū)勢是由專門的SI部門來代(dài)替用戶組成係統。
  b. 係統維修
  用通用信息處理設備組成(chéng)的控製係統,當故障(zhàng)出現時(shí),判別哪(nǎ)台設備出故(gù)障是非常困難的,儀表製造廠不僅要對自己的產(chǎn)品,還必須對在係統(tǒng)中的通用信息處理設備提供一定程度的綜合維修服務。
  DCS經曆了初創(1975-1980)、成熟(1980-1985)、擴展(1985以後)幾個發展時期,在控製(zhì)功能完(wán)善、信(xìn)息處理能力、速度及組態軟件等方麵取得了令人矚目的成(chéng)就,已經成為計算機控製係統的主流(liú)。當今幾乎每(měi)個發達國家都生產自己(jǐ)的(de)DCS,生產廠家一百多家,已銷售(shòu)幾萬台(tái)套。主(zhǔ)要生產(chǎn)廠家集中在美國、日本、德國等(děng)多家公(gōng)司,如美國的霍尼韋(wéi)爾(Honeywell),TDC300、TDC3000X、S9000;Foxboro,I/AS;Westing House,WDPF;ABB,MOD300; 日本橫河(Yokoyawa),CENUM,Μxl; 日立(lì)HIACS3000、5000;德國的西門子(Siemens),TelenermM、SIPAOS200;加拿大貝萊(BAILEY),N90。
  目前世界上約有200家PLC生產廠家,目(mù)前占(zhàn)控(kòng)製市場份額30%。主要生產廠家(jiā)有美國的AB公司,莫迪康公司(sī)、GE公司、德國的西門子公司、法國的Teleme Cangue公司、日本的歐姆龍公司、三菱電(diàn)機公司。PLC將與IPC、DCS集成,PLC逐(zhú)漸成為占自動化裝置及過程控製係統最大市場(chǎng)份額的產品。據美(měi)國專(zhuān)家預測,到2000年PLC占控製市場份額將超(chāo)過50%。
  現場(chǎng)總線技術是九十(shí)年(nián)代迅速發展(zhǎn)起來的一種用於各種現場(chǎng)自動化設備與其控製(zhì)係統的網絡通信技術,是一種(zhǒng)用於各種現場儀表(包括變送器、執(zhí)行器、記錄儀(yí)、單回路調節器、可編程序控製器、流程分析器等(děng))與基於計算機的控製係統之間進行(háng)的數據通信係統。有人預測:基於現場總線的FCS(Fieidbus Control System)將取代DCS成為控(kòng)製係統(tǒng)的主角,Internet和Intranet技術也將進入控製領域,計算機自動化係統滲透到企業從生(shēng)產到管理、直(zhí)到(dào)經營的方方麵麵。
(3) 自動化產品市場需求將快速增長
  全球的自動(dòng)化產品市場銷售額預測如(rú)下:全球的過程自動化產品市場銷售(shòu)額,在1996年達461億美元,到2001年將半長到559億美元,預計在2006年將達到700億美元。從1996年到2001年間的年平均增長率為3.9%,而從2001年到2006年年(nián)平均增長率將達到4.6%,以不變價格計算,則2006年(nián)的銷售額為761億美元(yuán)。主要應用於玻璃、陶瓷、鋼鐵和(hé)有色金屬工業、軋鋼和鋁板材工業、化學、食品和製藥業、石化工業、紙漿和造(zào)紙業(yè)、環保、礦山、石油和天燃氣工業等。
  在1996年的自動化產品,係統和維(wéi)修的461億美(měi)元中(zhōng),有406億(yì)美元是屬於(yú)自動化工(gōng)程項目方麵,有54億(yì)美元是用於操作(zuò)方麵。測量和自動化技術作為新的(de)投資,在工廠現(xiàn)代化投資中將(jiāng)增長2-3倍(bèi)。到2006年全球過程自動化產品的市場需求(qiú)情況為:礦山工業(yè)為70億美元、原材料工業為(wéi)90億美元、過程工業(yè)為360億美(měi)元、電(diàn)站為110億美元、環保工業為70億美元。就全球地區而言(yán),北美占27.2%、西(xī)歐占26%、亞非(不包(bāo)括日本)占21.1%、日(rì)本占12.3%、東歐占4.7%、南美占4.9%,其它地區占3.7%,從中看出亞非地區的市場發展前景最好。
2. 科學儀器
  科學儀器含光學儀器和分析析器
  A. 光學儀器
  光(guāng)學儀器是(shì)工(gōng)農業生產、資源勘探、空間探索、科學實(shí)驗、國防建設以及社(shè)會生活各個領域不可缺少的觀察、測試、分析、控製、記錄和傳(chuán)遞和工具(jù)。特別是現代光學儀器的功能(néng)已成(chéng)為人腦神經功能的(de)延伸(shēn)和拓展。
  集成(chéng)電路生產所用製造設備品種的40%、數量的60%都是光學設備,而檢驗儀器所占(zhàn)比(bǐ)重就更大。計量工作約有90%屬幾何尺寸測量(liàng) ,其中(zhōng)主要用光學計量儀器(qì)來完成。過去在計量室測量一個凸輪需要數小時(shí);現在在車間生產現場,用計算機控(kòng)製的三坐標測量機進行測量隻需10分鍾。軋鋼生產現(xiàn)場條件極其惡劣,被測件溫度超過1000℃。運動速度(dù)為數米每秒,並伴有振動、高溫、氧(yǎng)化層飛濺、冷卻水霧彌(mí)漫和強電磁幹擾,但是利用CCD光電(diàn)在線測徑係統在軋鋼生產中進行在線尺寸檢(jiǎn)測,控製(zhì)了生(shēng)產流程,就能保證產品高質量(liàng)和生產高效率。
  光(guāng)學遙(yáo)感儀器幫助人類解決麵臨的能源、糧食、氣象預報、環境監測等方麵的重大問題。在15號阿波羅飛船(chuán)上裝載的光學遙感儀器就(jiù)有近十種。美國在70年代先後發射三顆陸地衛星,化費2.5億美元,但所獲經濟效益大得多,其中僅(jǐn)用遙感儀器監視洪水、探測農作物病蟲害、改進油田勘探(tàn)以及糧食估產等幾(jǐ)項,每年的經濟收益估計就達15億美元以上。
  由於光電係統(tǒng)具有光學和電子(zǐ)兩方(fāng)麵的技術優勢,從而能滿足(zú)生產過程中的自動監控以及圖象分析、精密測量、信(xìn)息處理和偉輸、微觀觀察、記錄、顯示、傳遞和儲(chǔ)存;利用光電轉換能在太空、深水、高溫、有毒有害氣(qì)體、核輻射等各種特殊環境下正常地工作。因此光機電一體化的(de)現代光(guāng)學儀器或光電儀器設備(bèi)應用十分廣泛。
  現代光學儀器的發展趨勢
  隨著光學儀器產業結(jié)構的全球性調整,主要工(gōng)業發達國家競相發展高技術產品,使傳統的光學儀器已向現代光(guāng)學儀器轉變。美日德等國為了發展現代(dài)化的光學儀器工業,大力開(kāi)發和應用各種新技術、新器件、新材料、新原理,係統地應用光機電算綜合技術,以最快的速(sù)度開發新穎的高附加值產品投入市場。使光學儀器向產業高技術(shù)化、產品高附加值化和智能化、企業集團化和國際化、製造技術柔性化方向發展。
▲ 現代光學儀器的特征
  (1) 現代光學儀器衝破了(le)傳統現論(以幾何光學或物理光(guāng)學為基礎)的束縛,光學技術同其它學(xué)科和技術不斷融化、滲透(tòu),派生出新(xīn)的學(xué)科分支,形成許多交叉發展的領(lǐng)域(yù),打破了長期來光學的傳(chuán)統應用範圍。如以傅裏葉變換原理為基礎的(de)各類傅裏葉變換光譜儀;基於光聲效應的(de)激光光聲光譜儀(yí);利用激光開拓新的測量原理、方法,使眾多的激光(guāng)計量檢測儀器問世,激(jī)光技術與傳統的顯微鏡相結合,開發出激光掃描顯微鏡係列產品;得用光電轉換原理生產了(le)一大批新穎(yǐng)的光電儀器。許多新技術如激光、紅外、光纖、光信息處理、微光學等得到開發應用。
  (2) 在結構上打破了以光學和機械為主體的基本框(kuàng)架(jià),集光學、機械、電子(zǐ)、計算機(jī)於一體,電子技術、計算機及其軟件成為儀器不可分割的重要組成部分。
(3) 擺脫了傳統光學儀器離不開人的操作和觀(guān)測的經典模式,操作、檢測、數據處理和信息傳遞實現自動(dòng)化,工作效率、文憑性和可靠性是傳統光學儀器(qì)無可比擬的。
  (4) 在設計方法上日益采用計算機輔助設(shè)計、優化設(shè)計和"三化"設計。整個係列產品品種之間零部件通用(yòng)性強,標(biāo)準化程度高,標準件(jiàn)多,因而使儀器成本(běn)下降,質量提高。
  (5) 現代光學儀器的質量(liàng)評價標準更全麵(miàn)、更嚴格。過去,評價(jià)傳統光學(xué)儀器的(de)質量,主要著眼於功能指標,即儀器的使用範圍、精度等級、靈敏度、重複(fù)性、穩定性及結構特性等。如今較全麵地客觀評價現代光學儀器的質量指標、可靠性、工藝性、經濟性(xìng)、人機學指標、美學指標、標準化及專利權指標等八個方麵。
▲ 發展趨勢
  從傳統光學儀器轉變現代光學儀器,關鍵在於計算機化,而微電子技術是基(jī)礎。光(guāng)譜儀器發(fā)展最(zuì)快,發達國家80年代已實現微機化,現已向聯用技術、全自動化(如內裝機械手等機器人係統,實現無人操作),實驗室信(xìn)息管理係統自(zì)動化及智能化方向發展。光學計量儀(yí)器從大型精(jīng)密儀器--三(sān)坐標測量(liàng)機到傳(chuán)統的自準直(zhí)儀和投影儀(yí)都已實現微機化、光(guāng)電化;激光技術的結合和CCD等光電器件的引入,更(gèng)為快速、準確、可靠的在線檢測和監控創造了條件。
在未來10年,由於高新技術的發展和應用,將進(jìn)一(yī)步推動光學儀器實現光機電算一體化和智(zhì)能化。現今的智能化儀器更確切地應(yīng)稱為"微機化"儀器。而更高程度的智能化是信息技術的最高層次,應包括理解(jiě)、推(tuī)理(lǐ)、判斷與分(fèn)析等(děng)一係列功(gōng)能(néng),是數值、邏輯與知識的綜合分析結果,智能化的標誌是知識的表達與(yǔ)應用。電子技術、計算機技術和光(guāng)電器件的不斷發(fā)展和功能的完善,為儀器向更高(gāo)檔次的智能發展創造了條件。
  未來10年,光(guāng)和電的滲透會進一步強化,更多的新技術、新器件推廣應用,因(yīn)而在(zài)光機電算一體化的基礎上熔入不同原理,派生出新用途的產品,以滿足(zú)各領域日益增(zēng)長的需(xū)求。具(jù)有優異性能的光電器件和功能材料的開和應用,將加速(sù)現代光學儀(yí)器的發展(zhǎn)。如CCD器件、半導體激光(guāng)器、光纖傳感器等製造技術趨於成熟,實際應用已獲突破,顯示了廣泛的應用(yòng)前景。它必將使光學儀器(qì)領(lǐng)域發生重要變革,推動產品向小型化、高分辨、光(guāng)電化和(hé)自動(dòng)化發展(zhǎn)。
  光學計量儀器
  · 未來的光學計量儀器儀表必須(xū)簡化設計,大量壓縮零部(bù)件,提高智能化和便於操作,發展在線計量測試儀器儀表
  · 利用物理學的新效應和高新技術及其(qí)成(chéng)就開發新型計量測試儀器儀表和(hé)新型(xíng)高靈敏度、高穩定性、強(qiáng)抗幹擾能力的新型傳感器技術(shù)如:
    ――利用高溫超導量子幹(gàn)涉(shè)器(SGUID)開發計量(liàng)測試儀器、物理學測試儀器、地學和地質學儀器、化學分析儀器、醫學儀器幫無損材料(liào)檢驗儀器等。
    ――利用橢偏技術來檢測光纖、光學玻(bō)璃等,這是大家所共知的。但(dàn)它與(yǔ)近場光學相結合,不僅可以測量表麵精細結(jié)構,同(tóng)時根據近場光學反射偏振信息可以分辨出被測物體的材料(liào)。這是目前實驗研究的新探索。
    ――將可調諧穩頻激光光譜儀的技術用於高精(jīng)密的幾何量與機械量和多種無形態的量的測量,如:高精度的折射率測量、光波波前沿的測量、超(chāo)薄膜層厚度的測量等。
    ――開發新一代微型光纖傳導激光幹涉儀,它(tā)的測量範圍可以從納米到幾米或更大(dà)的範圍(wéi)。分辨率可達(dá)10nm。並且克服(fú)了HP激光幹涉儀的缺點,但(dàn)它具有HP激光幹涉儀的一切功能。另外,它還可用(yòng)於稱(chēng)重,研製新型(xíng)電子天(tiān)平、高精度的電子皮帶稱、高分辨(biàn)率的(de)壓力計等。
    ――發展納米測量技術,建立納米計量測試標(biāo)準。這是當今在計量與測量技術研究中(zhōng)十分活躍的課(kè)題。
  · 發展測量機器人。類似的測(cè)量儀器已出現。即Zeiss的Scan Max三坐標測量機。
    ――操作十分方便,工人學習5-10分鍾即掌(zhǎng)握使用;
    ――可放在車間使用,自動修正(zhèng)影響測量精度的外界幹擾;
    ――目前的測量(liàng)精度為3-5μm。
      它是利用了智能機器人技術,但要保證測量量(liàng)值的計量正確性是一個十分複雜理論和技術問題。目前已得(dé)到了初步解決。
  · 環境保護科學儀器儀表的發展與進步,將是當今和21世紀的(de)重點研究領域。有關環保科學儀器儀表的檢測和(hé)有關這方麵的配套的計量儀器儀表還缺乏。
  · 用於生產(chǎn)安全與防護的科學儀器(qì)儀表也還需(xū)大力開發與發(fā)展。它將成(chéng)為儀器(qì)儀(yí)表(biǎo)行業的新分支。
  B. 分析儀器(qì)
  分析儀器是集光、機、電、化、計算機等多學(xué)科技(jì)術為一體的高技術產品,在(zài)計算機技術、微電子技術、現代數字手段、信息處理論,數字(zì)圖(tú)像技術以及人(rén)工智能(néng)技術的發展推動下分析儀器儀器正(zhèng)向智能化方向發展智能化包括了理解、推(tuī)理、判斷、分析等(děng)一係列(liè)功能,它是數值、邏輯和知識的(de)綜合分析結果,"智能化"是知識的(de)表達和應用。
  分析儀器智能化發展(zhǎn)趨勢主要表現是:
  基於微電子技術和(hé)計算(suàn)機技術的應(yīng)用實現分析儀器的自動化,通過計算機控製器和數字模型進(jìn)行數據(jù)采集、運算、統計、分析、處理提高分析儀器數據處理能力(lì),數(shù)字圖像處(chù)理係統實現了分析儀器數字圖像(xiàng)處(chù)理功能的發展;分析儀器的聯用技術與人工智能的廣(guǎng)泛應用等。這(zhè)些使現代(dài)分析測試速度超高速化、分析試樣超微量化,分析儀器的超小型化的發展趨勢。
  世界(jiè)分析儀器事業持續快速發展
  可以由二個角度來看:
  從技(jì)術發展角度(dù)來看,世紀之交的世界分析儀器技術可以說正在(zài)經曆一場革命性的變化,傳統的光學、熱學、電化學、色譜、波譜類分析技術都已從經典的化學精(jīng)密機械電(diàn)子學結構、實(shí)驗室內人工操作應用模式轉化為(wéi)光、機(jī)、電、算(計算機)一體(tǐ)化、自動化的結構,並正向更名副其實的智能係統發展(帶動有自診斷(duàn)自控、自調、自(zì)行判斷決(jué)策等高智能(néng)功能),可與多台(tái)儀器、多個實驗室結合的綜合分(fèn)析管理係統(LIMS, Laboratory Information Management System)已經推(tuī)廣應用(yòng):儀器計算機(jī)內裝上調(diào)製解調器從(cóng)而可以上網、製造廠商可(kě)與(yǔ)全球用戶或用戶之間實現實時信息交流(例如廠商對用戶正在使用(yòng)的儀器進行遠距(jù)診斷、指導正確使用或(huò)提(tí)出維修指(zhǐ)導,各同類(lèi)儀器用戶(hù)或相同分析工作用戶(hù)直接(jiē)進行數據(jù)互(hù)換、情報共享等),已經不(bú)是研究開發的方向,普遍抗議應用亦已指(zhǐ)日可待。
從世界分析儀器銷(xiāo)售增勢來看(kàn),世紀(jì)之交在(zài)農業、能源、信息、環境、材料、生物、醫學等領域快速發展的全球需求刺激下,加(jiā)上分析儀器技術發展推動(dòng)的(de)分析儀器更新換代周(zhōu)期不斷縮短、使多(duō)年來世界分析儀器市場銷售額保持10%左右甚至更高的年增長率,這說明分析儀器行業不是"夕陽產業",而(ér)是能不(bú)斷更新保持旺盛的生命力。
  世界分析儀器技術更新快、高科技含量增長迅猛。
  為適應現代高科技研究和(hé)產業的迅猛發展,作為信息時代信(xìn)息獲取-處理-傳輸鏈的源頭技術,分析儀器技術的發展是必然的(de)。沒有新的分析方法、分析(xī)技術和相應的全新分析儀器,不能更高、更全麵、更靈(líng)敏、更(gèng)可靠、更方便地獲取研究、生產、社會、環境等領(lǐng)域中全方位的(de)分析檢(jiǎn)測信息,21世(shì)紀的信息時代就無從談起。這是菠萝蜜视频在线观看(men)在世紀之交期間(jiān)麵臨新形勢(shì)的一個特征,也(yě)是分析儀器新技術、新元器件、新(xīn)產品會不斷(duàn)湧(yǒng)現、高科(kē)技含量越來越大的緣由。從另(lìng)一個角度來說,也是被世界科技和產業、人類社會(huì)發展大形(xíng)勢的(de)要(yào)求逼出來的、是分析儀器技術適應(yīng)大(dà)形勢發展的結果。
  分(fèn)析技術和分析儀器的應用日益拓展
  在20世紀前些年,經典的分析技術(shù)和分析儀器主要是為(wéi)現代(dài)產業大生產服務的,主要為了適應分析、監控工農業生產、保證(zhèng)產品質量、保障大生產流程安全(quán)高效的要求而發展(zhǎn)、提高的;當今世紀之交(jiāo)分析(xī)技術和分析儀器(qì)的(de)"用武之地"已(yǐ)經大大(dà)拓展,最引人注目的是在生(shēng)物、環保、醫學等有關人的生存、發展領(lǐng)域的應用日新月異現代高科技在軍事方(fāng)麵的發展也促進了分析技術和分析儀器的應用(yòng)拓展(例如生物武(wǔ)器、化學武器戰爭中(zhōng)高速、靈(líng)敏、準確的現場毒物檢測、生命保障任務(wù)也大大(dà)擴大(dà)了分析儀器(qì)的應用領域)。
可以肯定:在新世紀到來後,分析技術和分析儀器的應用由"物"→"人"的拓展(zhǎn)趨勢將更加顯著。菠萝蜜视频在线观看必須看準這個(gè)發展潮流,在分析儀器事業的發(fā)展思路中擺正位置(zhì)、選好方向(xiàng)。
  21世紀初,世界分析儀器市場的年銷(xiāo)售額遞增率為8-10%。2000年世界市場將達300億美元,世(shì)界分析儀器最大的市場(chǎng)是美(měi)國(guó),約占(zhàn)總銷售額的40%,其次是歐洲約占27%,第三是日本(běn),約占20%,中國進口分析儀器僅占世界銷售額的1.4%。
  科學儀器世界市場
  科學儀器隨著世界經濟增長,市場需求今後可望每年以3-6%的速度增長。需求潛力最大的產業部門有:通信、電力、信(xìn)息、生物、生物技術、醫藥、環保等。市場前景最好的國家和(hé)地區為東亞和墨(mò)西哥(gē)。
  全球科學儀器的市(shì)場規模約200億美元,主要市場為美、德、日、法、英、意等工業發達國家。主要生產國和出口國是美、德、英、瑞士、日本、意大利。近年來部分(fèn)發展國家對科學(xué)儀器的需求增長很快,這些國(guó)家(地區)有智利、捷克、洪都拉斯、印(yìn)度、台灣省、厄瓜多爾、埃及等,他們對科學(xué)儀(yí)器的進口(kǒu)正在以年均15-30%的速度增長。
  拉美市場由於不斷(duàn)開放,國內工業正在麵對大量進口產品的競(jìng)爭。市場的開放導致科學儀器進口關稅率(lǜ)下調和外匯控(kòng)製放寬,例如哥(gē)斯達黎加不(bú)僅減速讓關稅,耐用為進口商及時提供外(wài)匯,進(jìn)口商可從任何一家當地銀行獲得外(wài)匯,而無須中央銀行批準,進口(kǒu)產品與當(dāng)地產品的競爭迫使當(dāng)地企業加強(qiáng)質量管理,提高產品質量(liàng),並增加質量管理所用的各種檢測儀器的進口。拉美地區大部分國家沒有科學儀器的生產(chǎn)能力,少數國家如巴西雖然有一定製造能力,但無法供應精密的高水平的儀器。一些進行經濟改革,特別是企業(yè)私有化進程加快的國家,如墨西哥的企業為了提高競爭力,對研究開發項目越南來(lái)越(yuè)重視,這有利於科研用的各種物理(lǐ)、化學分析儀器需求的(de)增長,另外,環保也更加受到(dào)政府的重視,氣體分析儀器等的需(xū)求量正在上升(shēng)。美國、德(dé)國、瑞士和日本是拉(lā)美國家科學設備的主(zhǔ)要供應國,巴西(xī)因地理優勢也占有一份市場。該市場要求產品價格合理,質量優良,送貨及時並耐用性強。
  東歐(ōu)國(guó)家中引(yǐn)人注目的市場是捷克、波蘭、羅馬尼亞。由於公費醫療被(bèi)取消和大型環保工(gōng)程計劃出台,捷克對儀器儀表有強大需求。波蘭是(shì)東歐(ōu)最大的儀表市場,國內生產有限,進口壁壘很小,用於科研的設備免征關稅。匈牙利的醫療製度也正在變革,但受預算約束(shù),購買(mǎi)。烏克蘭等其他東(dōng)歐國家的主要需求(qiú)部門也是科研和教育機構,這些部門(mén)購(gòu)買力有限。東歐、俄羅斯、烏克(kè)蘭精於生產(chǎn)各種(zhǒng)分析測量儀,但在生產(chǎn)自(zì)動控製儀器,邊緣設備和軟件等方麵遜於西方國家。
  在非洲(zhōu),埃及、摩洛哥是重要的儀(yí)器儀表市(shì)場。根據埃及1992年-1997年的五年計劃(huá),政府撥款4億美元改造科(kē)研機構的裝備,由於(yú)本國產量很小,幾乎均依靠進口,其(qí)中進口較多的產品有:化(huà)學分析儀器、光學儀器、檢測儀器。此外,尼日利(lì)亞也很引人注目,該國對科儀(yí)器需求(qiú)很少,但(dàn)食品、製藥業、化妝品的國家標準非常嚴(yán)格,迫使企業大量購買檢測儀表。
  在東亞,亞(yà)洲"四(sì)小"、印度、印尼、馬來西亞、菲律賓(bīn)、巴基斯坦、泰國對儀器儀表有旺盛的需求(qiú)。亞洲"四小"麵臨產業結構升級,對科研開發十分重視。新加坡政府對工業企業研(yán)究(jiū)開發有專門的財政資助,香港為產業轉軌也加大了科研開發投入,台灣省當局不僅增加了基礎研究開發的財政支出(chū),而且對私人企業的研究開發給予減免稅(shuì)優惠(huì)。這些國家和地區對高附加值的化學分析儀器、物理分析儀器(qì)、電子測量儀器肖很大需求。印度的儀器儀表市場(chǎng)呈現持續(xù)上升(shēng)的勢頭,由於政府強調提高效率和競(jìng)爭力,再加上對能源、電力、鋼鐵、化肥、紡織、造紙、石油、石化、製藥、生物技術、食品加工等各個部門的投資規劃,以及隨著(zhe)印度製造商和出口商越來越多地實行ISO9000係列質(zhì)量標準認證體係,對購置儀器儀表(biǎo)的支出正在增(zēng)加。印度還有相當大量的(de)科研機構和大學從事高科(kē)技研究和(hé)質量控製工作,這些部門也(yě)在推動(dòng)高(gāo)技術科學實驗設備需求上升(shēng)。
  泰國在東南(nán)亞國家(jiā)中是衛生防疫(yì)支出最多的國家,對分光儀、分光光度(dù)儀、攝譜儀的需求正(zhèng)在迅(xùn)速擴大,日(rì)本的產品在這個市(shì)場占據首位。印尼(ní)正在提高其產品在全(quán)球的競爭力,在質量控製上有嚴格的標準,需要進行質量控製的高級實驗實驗。馬來西亞日益強調各產業加強(qiáng)研究開發,科學實驗設備的銷量正在增加。菲律賓以化工業為最大需求者,其次是冶金工業,對化學分析儀器的(de)需求也在增長。
  3. 電表、電度表
  西方市場和(hé)亞洲新興市場對電力事業的開放,將使曆史長(zhǎng)達一個世紀的電度表市場煥發青春,隨著芯片技術的發(fā)展,老式機電式(shì)電度表正逐步被(bèi)新型數字(zì)轉換芯(xīn)片式電度表所取代,也(yě)給半導體(tǐ)芯片(piàn)進入全(quán)球每個家庭的用電計(jì)量(liàng)創(chuàng)造了機會(huì)。
數字芯片(piàn)式電度表廠商(shāng),Cirrus Logic公司和(hé)Analog Devices公司都認為,美國和(hé)歐(ōu)洲電(diàn)力市場的開放(fàng),將(jiāng)推動機電電度表向(xiàng)電子電(diàn)度表的轉(zhuǎn)變。
  據Cirrus Logic公司預測,電力市場的開放和用戶服務業務的擴大(dà),已(yǐ)推動了電(diàn)子電度表市場需求的不斷增長。

  在今後開放的市場上,電子電度表也將比其單打一的上代產品能記錄更廣泛的用電信息。這(zhè)種新型(xíng)電度表(biǎo)除能(néng)記錄用電(diàn)累積數(shù)字(zì)外,還能確(què)定(dìng)用戶的高低峰值用(yòng)電時間,預防用戶對電表的損壞(huài)提供用電質量控製以(yǐ)限製電網中(zhōng)的電能損(sǔn)耗等信息,對統計變化不(bú)定的電費支出能起(qǐ)到重要作用(yòng)。同時還帶有遠程監測功能,通過無線網絡或調製解(jiě)器實現遠程監控和抄表,免除了抄表工大昨繁瑣的工作。
  來(lái)自通用電氣、西門子、ABB、舒倫格件等電度(dù)表供應(yīng)商的統計(jì)顯示,每年全球民用電度表(biǎo)表產量接近7000萬套。Cirrus Logic公司預計1999年電度表歐(ōu)洲銷售量將達400萬套(tào),日本和美國各銷售300萬套,而中國的銷售量將接(jiē)近(jìn)3500萬套。雖然從現在起5年之內,其比例將增長到33%,這還隻是(shì)在用(yòng)電度表的市場增長,而總的電度表(biǎo)市場增長還應包括成本更高的用(yòng)於工業領域、智能售(shòu)貨機和電子係統遠程診斷設備,以及預料(liào)之外的許多新產品用電子電度表的銷售量。
  目前,美國電力市場的開放還不如產業分析家預測的那麽快,因而許多電(diàn)子電度表(biǎo)廠商紛紛道德進軍亞洲市場。而在發展中國家,電子電度表幾乎成了換代型產品(pǐn),中國也首次準備將這項技術用(yòng)於民用電度表。芯片廠商預測中國將躍過(guò)老式(shì)電(diàn)度表而直接引入低成本電子(zǐ)電度表,到2000年,中國電子電度表銷量(liàng)將(jiāng)達到2000萬套,比Cirrus Logic公司的(de)預測還要樂觀。

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