智能仪器仪表技术应用及展望

范佳乐

摘要：高新技术的迅猛发展，为生命科学的研究和应用提供了新的途径，对仪器仪表的要求越来越高，不断促进了仪器仪表产业的科技发展，环保、交通、医药以及通讯等各行业普遍运用了智能化仪器仪表。本文就目前智能仪器仪表行业发展现状和需求进行了分析，并就仪器仪表的未来发展趋势和应用前景进行了展望。

关键词：智能；仪器仪表；特点

“十二五”时期，得益于国家一系列产业政策的大力支持，极大的推动了智能仪器仪表的发展。2018年，是贯彻落实十九大精神的开局之年，是实施“十三五”规划承上启下的关键之年，中国经济由高速增长愈来愈注重高质量发展。智能化时代的背景中机遇与挑战并存，抓住机遇，迎接挑战，必将带来仪器仪表行业整体水平的不断提升。

一、我国仪器仪表行业现状分析

经过改革开放40多年的积淀，我国的仪器仪表市场竞争格局悄然发生改变。新经济时代下，即使全球受金融风暴的影响，仪表行业的增长速度也并没有放缓。近年来，随着环境监测、食品检测、生物医药的需求剧增，仪器仪表在其应用领域正释放出广阔的发展空间，仪器仪表制造业的营收总额保持良好增长趋势。据国家统计局统计，2017年，仪器仪表制造业实现利润总额869.1亿元，同比增长16.8%。从统计局公布的数据来看，仪器仪表制造业的营收总额持续创新高。

但是，在我国制造业经济进入新常态的大背景下，仪器仪表制造业也面临着不容忽视的问题，即旧动能已经乏力而新动能尚未形成。仪器仪表行业要实现新旧动能转换，首要解决的问题就是创新能力不足、科技含量偏低等问题。近年来，一些仪器仪表企业通过科技创新，掌握核心技术，走上高质量发展道路。比如，西安定华电子自主发明的外测液位测量技术及系列产品，在国际上首次实现从容器外对容器内液体液位的真正隔离、精确测量。在2018年举行的2017年度国家科学技术奖励大会上，该技术荣获国家技术发明奖二等奖。

二、仪器仪表行业的发展需求

随着市场需求的不断增加，传统仪器仪表已渐渐跟不上现代化、信息化社会的步伐，智能化仪表的优势愈发明显，在满足客户检测需求、适应市场发展趋势上表现的越发突出。

（一）操作自动化

计算机技术的飞速发展，以数据硬件为支撑，通过软件来完成数据的分析和显示，组成了较为完整的测量仪器，仪器仪表的操作中更多的应用了模糊控制、多媒体技术、人工神经元网络、人机交互等新技术，即使在无人值守的情况下，通过虚拟现实技术也能够实现自动校准和诊断、自动转换等功能。

（二）数字化和智能化

随着微电子技术的不断发展，仪器仪表产业中微处理器的应用越来越普及，仪器仪表的数字化、智能化水平不断得到提高。比如高精度智能变送器的核心采用最新的微处理技术使其性能指标不断提高，能够实时测量出检测元件受温度变化、静压的影响。

（三）多功能性发展

智能仪器仪表可以实现更强大的多功能性，一般智能仪器采用的是GPIB通用总线、RS485、RS232C串行总线等，通过将多个独立的智能仪器组成一个通用平台，建立多功能网络，再利用不同的软件，形成功能不同的可以满足较复杂测试任务的仪器和系统。比如函数发生器具有很宽的频率范围，它在测试功能上提供了行之有效的解决方案，具有脉冲发生器、频率合成器、任意波形发生器等各项功能，被广泛应用于医学、通讯、工业控制等领域。

三、智能仪器仪表广泛渗透到各行各业

智能仪器仪表引领了仪器仪表产业今后发展的主流和方向，已被广泛地应用于人民生活中，涉及到工农业、电力、交通运输、国防、文教卫生等各个方面，在国民经济建设各行各业的运行过程中发挥着极为重要的作用。比如，在现代国防建设技术装备中仪器仪表已成为重要的组成部分，仪器仪表和计算机占到中国航天工业的固定资产的三分之一；仪器开支已占到运载火箭全部研制经费的一半左右。随着科技的发展，装备的智能化水平在不断提高，有关资料显示，仪器校准在工程设备总投资中的比重已占到18%左右；宝钢推行的一贯质量管理，将三分之一的技术装备投资经费用于购置仪器和自控系统，满足其现代化生产技术的需求。

云技术的广泛应用，智能仪器仪表和计算机已初步实现了共融，目前正走入第五代云智慧儀器CSI（Cloud Smart Instrument）的时代。从VI到CSI的完成，基于云技术、物联网等新技术与仪器仪表的结合，进一步提升了工作效率和资源利用率，为仪器仪表行业的现代化发展指明了前进方向。

四、仪器仪表企业并购重组带来新的市场格局

知名仪器仪表企业都不同程度的有着并购的案例，如何发挥优势不断壮大自身，应该引起我国仪器仪表行业深思。2017年第四季度，一些仪器仪表知名企业通过并购，强强联合以期占领更多的市场。比如：工业自动化厂商欧姆龙1.57亿美元收购英国迈思肯；贝因美集团重磅收购美国权威医学检测平台；E+H完成对Blue Ocean Nova的收购；腾德集团完成收购德国莱茵TUV食品分析实验室等。随着一次次并购完成，巨头们规模是越来越大，优势也越来越明显。在以先进技术为基石的行业大环境中，合理的并购也必不可少，相信未来国产仪器企业的大手笔并购也将会越来越多。

总之，智能仪表技术及应用还需要经历一个较为漫长的成熟发展期，我们要怀着信心和勇气敢于做“第一个吃螃蟹的人”，把智能化仪器仪表的功能发挥最大化，智能仪器仪表作为国家的基础性、战略性产业必将随着国家政策导向和国民经济整体发展蓬勃壮大。

参考文献：

[1]应怀樵.“云智慧”时代的第三次工业革命正在走来——从“软件制造仪器”到“软件制造一切”[C].全国振动工程及应用学术会议，2012.

[2]范晓红.浅谈智能仪器仪表技术的发展及其应用[J].数字技术与应用， 2014（5）.

[3]仪器仪表_互动百科.