计量杂谈-如何创造和制造出高端仪器仪表

所谓高端仪器仪表一定是技术，制造掌握在少数国家手里，市场价格昂贵的仪器仪表。我们国家要赶超世界先进科技水平，从中国制造强国走向中国创造强国，从计量专业角度，如何创造和制造出高端仪器仪表？我不是专家，更不是科学家和发明家，但从多年的实践中让我认识到，离不开以下三个方面：

一是高端仪器仪表是设计出来的，需要人才，没有理论基础支撑，没有计量检测原理，方式，方法，就是无源之水，所以唯有创造才能引领世界高端测量技术水平；

二是高端仪器仪表是制造出来的，没有相应的加工工艺，没有精密加工设备，没有实现途径不行，3D打印，大国工匠，制造质量才能保障，所以，我说高端仪器仪表是制造出来的；

三是高端仪器仪表离不开标定手段，没有高端计量标准器，就无法实现对高端仪器仪表的赋值。没有赋值的仪器仪表就是睁眼瞎子，没有灵魂，尤其是现在人工智能技术，仪器仪表有了核心处理器，数据记忆，诊断功能，自动调节等，只有标定赋值后的仪器仪表，才能成为高端仪器仪表。

举例说明，比如，科氏力质量流量计，如果没有人发现流体在管道中科氏力的存在，不了解科氏力与流体质量之间的关系，就不会有质量流量计的产生；如果没有材料科学发展和进步，质量流量计测量管，无论是哪种型式的，壁厚几个毫米能耐压10兆帕的材料，测量管壁太厚，灵敏度下降，太薄耐压低，稳定性差；如果没有高频率激励单元和检测元件，频率激励和检测准确度达到百万分之一的能力，就无法感知流体通过测量管后测量管微小位移变化；最后，如果没有可靠计量标准器，及其组态软件，就无法完成对质量流量计的标定赋值。所以，多年来我一直强调高端的仪器仪表不仅是设计出来，也是制造出来的，更是标定赋值出来的。

尤其是现代计量检测技术更多依赖重复性测量原理的仪器仪表，我们可以依据信号稳定性赋值，将计量标准器的量值赋值到被标定的仪器仪表上，这是一个逼近的过程，对计量标准器准确度等级要求越来越高，复杂的事情看似简单，实现很难，这不仅是高端仪器仪表创新制造应用的期望，更希望工作在科研设计，制造，使用中的专业人员，能够理解上述观点，积极进取，发挥自己的聪明才智，创新思维，创造出我国自主技术的高端仪器仪表，为国争光。

我非科学家、发明家，但我懂一点计量方式，方法，懂点管好用好仪器仪表的经验，今天就到这里，您若对此感兴趣，请在评论区留言。

制造业转型升级-仪器仪表设计

随着制造业数字化、网络化和智能化的迅猛发展，作为制造数据获取的基本感知、测量工具，仪器仪表已成为人工智能、大数据分析、工业互联网等技术与实体经济深度融合的核心纽带，仪器仪表行业在全球制造业格局重塑、制造业转型升级、科技强国和国家高质量发展中的地位日益突显。

对于仪器仪表设计做为设计公司的我们应该在哪些方面需要狠狠地下功夫呢？

仪器仪表设计

一：模块化设计 依据仪表的功能、精度要求和经济技术指标，自上而下按仪表功能设计与调试，然后把它们连接起来，进行总调，这就是设计仪表的基本思想。

二：模块的连接 智能仪器仪表的软、硬件研制和调试之后还需要将它们按照一定的方式连接起来，才能构成完整的仪表，以实现既定的各种功能。

仪器仪表设计

三：要重视可靠性设计，可靠性（Rea lizab ility）理论广泛应用于工程技术的各个领域，其分支——可靠性分析和设计更是在先进的智能式仪器仪表设计中得到重视和应用。在设计阶段就十分注意可靠性的分析与设计。运用可靠性分配理论， 将可靠性指标从系统整机到部件级、元器件级逐级分配，从而使整机的可靠性得到保证。我国的仪表设计应对此加以重视，这是产品质量的一个重要关键环节。

四、注重维修性设计 维修性（Main tain ability），不仅包括使用中产品的维修，还包括生产阶段仪器的校准功能、调试功能和维修功能等技术指标，维修性必须在设计阶段加以保证。国外智能仪器仪表，具有较高的维修度，使其便于生产调试和维修，包括在设计中实施于自动检测系统。这样设计的产品给用户在测量和使用过程中提供了极大的方便性。

仪器仪表设计

五、先进的设计手段和方法 国外智能仪器仪表的设计，广泛使用现代化的设计手段，如逻辑分析仪、计算机辅助设计系统等，这样可使设计调试效率提高几十倍甚至数百倍。

近年来，国际形势的剧烈变化与仪器仪表产业密切相关，战“疫”所需高端传感器和仪器大量依赖进口，新基建又为仪器仪表产业提供了巨大需求市场。需要协同设计公司，共同推动我国仪器仪表行业的高质量发展。

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