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1、浅析测控技术与仪器的发展应用 摘 要：本文概述了测控技术与仪器这一技术的发展历程与当下的探讨现状，并对于测控技术与仪器专业给出了详细的解读，同时简要介绍了测控技术与相关仪器设备在日常生产生活和国防军事领域中的广泛应用，并展望了测控技术与仪器将来的技术发展趋势。 关键词：测控技术与仪器；精确制导武器；传感器；虚拟仪器 中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1673-206401-0059-03 1 前言 测控技术与仪器是一门几乎在人类起先运用工具之后即宣告诞生的相关行业，在其漫长的发展历程中出现了很多凝合人类才智结晶的科学创新或技术生产的成果，如精密的日晷、“候风地动仪”、指南车等等
2、，给人们的日常生产生活带来了极大的便利。随着科学技术日新月异的发展，测控技术与仪器已经演化成渗透到精密机械、光学器材、信息通讯、电力电子等诸多领域的综合性专业门类。在我国社会信息化程度和数字化程度日益提升的今日，可以说，缺乏先进的测控技术和高端的精密仪器，提升工业自动化、智能化制造的水平明显是难以实现的。在大力推行“中国制造2025”的宏观战略环境下，以智能制造为主导核心的工业4.0体系对于测控技术和仪器基础水平的仰赖是有目共睹的，测控技术与仪器将扮演着越来越重要的角色。 2 测控技术与仪器的详细解读 测控。对于测控技术与仪器这一专业门类，可以将其拆开来看，分别来弄清这几个概念。字典释义中“测
3、”就是测量，“控”就是限制。“测”是指采纳各种方法获得反应客观事物或对象的运动属性的各种数据，并对数据进行记录及必要的处理。“控”是采纳各种方法支配或约束某一客观事实事物或对象的运动过程以达到肯定目的。 由此可见，测量限制一个是相识事物，另一个是改造事物，两者都须要各种手段和方式，这也即是说测控技术与仪器专业所涵盖的学问体系必定与机械、光学等多个学科相互融贯，有较强的综合性。 技术。字典释义中技术就是关于劳动工具的规则体系，其目的在于提高劳动生产力。测控技术与仪器专业为国家各项科技项目，各行各业供应基本制造，探讨的设备与仪器，其对技术上的要求自然会很高。机械、光学、电子信息等各方面的学问点都会
4、被应用到仪器设备的研发、制造和生产中来帮助人类利用和改造自然。 仪器。字典释义中仪器仪表可以简洁理解为视察测量各种参数的器具或设备。仪器是进行高新技术探讨的基础。在人类的科学探究、生活实践与生产活动中，要视察、测量、限制的量越来越多。仪器仪表俨然成为一个重要产业，在支持科技进步的同时为生产生活供应重要保障，见表1。 3 日常工业生产中的主要应用 3.1 测控技术在冶金工业中的应用 冶金工业中的炼铁和轧钢两个方面是测控技术与仪器的主要应用领域。目前世界上普遍用的炼钢法是高炉炼钢，这种方法工艺简洁，产量大，能耗低。此法生产的铁占世界铁产量的95%。在高炉冶铁中，须要检测的参数有：炉顶煤气气体成分分
5、析，炉身各层静压力，全压差，半压差检测，炉内焦，矿层厚度，风口检测，冷热风温度，载气流量和压力监测，料面形态等等。其中须要进行自动限制的环节主要有：热风炉限制，喷吹煤粉限制，给排水限制，高炉，装料限制，高炉鼓风机限制，煤气净化限制。 轧钢生产中的自动限制系统：液压限制系统，活套限制，卷曲限制，润滑剂系统限制，运输链转运限制，轧钢机速度限制，带钢厚度限制等等。运用的检测仪表有：轧件跟踪仪表，针孔测量仪，称重仪，延展率测量仪，镀层厚度测量仪，测力仪，测长仪，测宽仪等等。 3.2 测控技术在煤炭工业中的应用 现代化的采煤不论是勘探，开采还是加工都离不开测控技术的支持。煤炭转化，加工更离不开自动限制系
6、统。其中在保障平安性方面的仪表就有：煤矿噪声测量仪，检测瓦斯含量仪器，尘粉检测仪，矿井大气参数和气候条件检测仪，矿井环境与平安监测监控系统。不仅如此，在煤炭焦化加工过程中，在许多环节中也要用到检测与自动限制技术。其中主要测量仪表有以下四类：原料煤性状的检测；燃烧过程中的检测；炉体状态的检测；焦炭品质与熄焦过程的检测。在整个煤炭工艺中，几乎全部程序都是自动限制过程，如煤炭的定量给料限制，加水加粘结剂限制，炼焦炉的燃烧限制等等。 3.3 测控技术在化学工业中的应用 化学工业是属于学问和资金密集型的行业，基于其高能耗、生产流程困难以及对生产连续性的严格要求等特点，化工工程中限制的自动化水平，生产平安
7、性，节能降耗以及绿色环保综合考虑是保证其企业正常运行的关键。从提高化工企业的生产效率，在电子信息时代更多地以计算机限制代替简易人工操作，改善劳动条件等方面来考量，化工自动化将在可预见的将来成为发展的趋势，而测控技术在其中则扮演着重要的角色。化工过程中常见测控仪表与装置包括温度压力等检测与执行仪表和平安仪表系统等限制策略分析的部分。 3.4 测控技术在电力工业中的应用 电力工业是一种能源转化的工业，而测控技术在其中发挥了重要作用。在生活中，发电的主要形式还是火力发电。其中蒸汽锅炉在火电系统中占主要地位，而锅炉自动限制系统分为燃烧、给水和气温限制三个部分。燃料部分实时监控的部分包括燃料量检测，炉膛
8、平安监测，风煤比例限制炉膛压力监测，二次风的限制等等，给水部分须要通过限制保证足够的蒸汽流量。而锅炉气温限制系统则是为了防止汽轮机末级带水，在保障平安性的同时尽可能地提高热力循环效率。 3.5 测控技术在医药医疗行业中的应用 医疗行业以治愈疾病为目的的，同时也具备了机械、生物、光学等多学科综合交叉的特点。医学上一共包括6大类图像仪器：检测仪器、检验仪器、治疗仪器、康复仪器、诊断仪器、远程医疗仪器。医疗仪器的豐富，能确保病人康复进程、治疗效果和手术平安，在一方面削减病患者的苦痛，而在另一方面大大提高了手术平安性。 在医药行业方面，医疗用药关乎病人健康，所以对其的要求也相应很高。随着电子信息技术和
9、先进机械技术的引进，药品工艺越来越先进，医疗仪器一再创新。比如，压片机可以瞬间将原材料压成药片形态，并且产品的各项参数都严格符合标准。此外，对药品成分分析监控与检测装置一体化，在提高了药品生产率的同时大大增加了药品牢靠性和质量。 4 军事领域的主要应用 任何一种现代化军事装备离不开测控技术与仪器，纵观近几十年的现代化斗争及演练，各种斗争武器都离不开测控技术与仪器，精确制导武器即是一个典例。其制导方式主要包括了以下几种类型：无线电制导，红外制导以及电视制导都是利用其探测物理量进行的，利用这种物理量来进行导弹定位和位置引导，可以又快又准地对目标进行打击；雷达制导：分为雷达波束制导方式和雷达寻的制导
10、。我国歼十机载两枚8空空导弹就采纳主动雷达制导，无线电近炸音信，有多目标攻击实力；自主式制导：其飞行过程与目标，雷达站，指挥所没有任何关系。事先由人为赐予飞行路途，包括惯性制导，方案制导以及地形匹配制导还有星光制导，在各种传感技术和精密导航技术的支持下，自主式制导导弹的抗干扰实力会极大增加；遥限制导：这种制导方式下，导弹飞行参数与人为限制如指挥站，雷达站联系比较亲密。主要是指令制导和波束制导。在制导站向武器传输吩咐的同时，指挥站会对目标进行识别和跟踪，并计算飞行速度和角度然后限制导弹按肯定方向飞去；复合式制导：由不少于两种制导方式复合而成。由于导弹在飞行过程中会遭受种种不利天气或地势因素的影响
11、，多种制导方式组合会大大增加命中率。 5 测控技术与仪器的将来发展趋势 5.1 新型傳感器 传感器作为信息化工业的关键元器件，其性能和成本方面的探讨始终是测控技术与仪器领域的关注热点。将来传感器将沿着功能不断集成、数字网络化程度不断提高、智能化程度不断提高的方向发展，同时电子信息、材料科学、通讯技术等领域的最新探讨成果也会不断在传感器上应用以丰富传感器的适用探测范围，提高传感器的感知性能。目前应用了仿生学领域成果的生物传感器和应用了无机材料领域成果的光纤传感器正渐渐成为最受人关注的研发成果。可以预见的将来，传感器必将体积更加轻巧，探测感知性能更加灵敏且具备网络化的特征，甚至兼具越来越多的智能功
12、能。 5.2 虚拟仪器设备系统 随着LabVIEW等系统工程软件渐渐广泛而深化的应用于测控技术与仪器行业，虚拟仪器设备系统的概念不再是一个全新的词汇。计算机信息技术的发展使得仪器的研发、设计、制造乃至运用都可以在相应的仿真环境下完成，由计算机相关软件和数据采集设备等硬件所构成的虚拟仪器设备系统已经渐渐成为现代测控技术的中流砥柱，与传统的仪器设备相比虚拟仪器设备系统具备许多不行比拟的优势，譬如依托计算机强大的数据处理实力拜托了对仪器设备物理实现形式的依靠，在系统内部实现了各种软硬件的资源共享，且虚拟仪器强大的可视化操作、图形化编程的实力是传统仪器设备难以望其项背的。在将来虚拟仪器将凭借其快捷便利
13、的数据通讯、敏捷的数据编辑功能以及低廉的成本进一步扩大其相对于传统测控仪器设备的优势。 5.3 远程测控 随着工业化的不断推动，可预见的将来大范围远距离的测控将成为常态，远程测控技术的蓬勃发展给解决这一问题带来了曙光，类比于互联网以及新兴的物联网、车联网等概念，网络化的远程测控系统将渐渐成为将来发展的主流，这样在降低生产制造和维护保养成本的同时可以极大地提高测控仪器设备的运用效率，并且使得测控数据信息的即时交互和共享成为了可能。 6 结语 毋庸置疑的是，在“中国制造2025”的宏观战略推动下，精密测量技术的快速发展必将对即将迎来工业4.0时代的中国制造行业供应强力的支撑，可以说没有先进的精密测
14、控技术和仪器就没有处于世界一流的制造水平。目前我国在精密测量仪器方面与国外先进水平之间还存在的很大的差距，许多高新技术产业所需的高端测量仪器严峻仰赖国外进口，这是我国在科研创新和工业制造方面的必需正视的短板，因此国内相关领域须要抓住当下信息化与工业化相互渗透、深度融合的发展机遇期，迎头赶上，凿除中国自主创新的尖端精密测控仪器，为我国工业和科创的发展供应强劲的动力。 参考文献 1常东伟.测控技术与仪器J.考试与招生，2022，：38-38. 2郭叙蕊.测控技术与仪器在实践中的应用J.电子测试，2022，：117-118. 3袁帅，彭金仲，李凯.浅谈测控技术与仪器在实践中的应用J.中小企业管理与科
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