信息的获取、信息的传输、信息的处理,研究表

2019-09-13 作者:公司文化   |   浏览(51)

仪器仪表产业发展如火如荼,各类针对仪器仪表的研究也在不断深入。但是仪器仪表零件表面功能特性的研究,却显得相对冷门和比较薄弱。这与多种因素有关,如牵涉学科广,适应性复杂,应用需求不同等,都使得对其的研究变得复杂而困难。

在现代工业生产中,许多制件的表面被加工而具有特定的技术性能特征,诸如:制件表面的耐磨性、密封性、配合性质、传热性、导电性以及对光线和声波的反射性,液体和气体在壁面的流动性、腐蚀性,薄膜、集成电路元件以及人造器官的表面性能,测量仪器和机床的精度、可靠性、振动和噪声等等功能,而这些技术性能的评价常常依赖于制件表面特征的状况,也就是与表面的几何结构特征有密切联系。因此,控制加工表面质量的核心问题在于它的使用功能,应该根据各类制件自身的特点规定能满足其使用要求的表面特征参量。不难看出,对特定的加工表面,我们总希望用最恰当的表面特征参数去评价它,以期达到预期的功能要求;同时我们希望参数本身应该稳定,能够反映表面本质的特征,不受评定基准及仪器分辨率的影响,减少因对随机过程进行测量而带来参数示值误差。

“十一五”电子测试与测量技术的发展

随着工业的不断发展,对精密检测仪器的需求也不断提升,精密检测仪器也随之成为了高速发展、十分重要的一个产业。精密检测仪器在我国也经历了不同阶段的发展,一般认为有三大阶段。

但是研究的薄弱不能代表其本身不重要,事实上仪器仪表零件表面功能特性在现代工业中发挥着重要作用。很多制件表面具有特定的技术性能特征,如制件表面的耐磨性、密封性、配合性质、传热性、导电性等,测量仪器和机床的精度、可靠性、振动和噪声等。这些技术性能评价往往需要通过表面特征状况而进行。

便携式粗糙度仪但是从标准制定的特点和内容上我们容易发现,随着现代工业的发展,特别是新型表面加工方法不断出现和新的测量器具及测量方法的应用,标准中的许多参数已无法适应现代生产的需求,尤其是在一些特殊加工场合,如精加工时,用不同方法加工得到的便携式粗糙度仪Ra值相同的表面就不一定会具有相同的使用功能,可见,此时Ra值对这类表面的评定显得无能为力了,而且传统评定方法过于注重对高度信息做平均化处理,而几乎忽视水平方向的属性,未能反映表面形貌的全面信息。

2006年6月5日

第一阶段为简单投影仪阶段,是上世纪九十年代精密检测仪器进入我国发展初期的主要产品。尽管那时工业对精密检测具有需求,但是作为新兴产业,可谓前途光明,发展道路曲折。

表面特征参数评价实际上是为了满足功能上的要求,这些参数应当稳定并能够反映本质。但是一些新的测量器具和测量的发展应用发展,让曾经制定的标准与参数已经很难满足现代工业。一些仪器相同的表面参数值,却不一定能够得到相同的使用功能,不能对表面形貌进行全面的反映。因此适应性更强且更加有效的表面特征评价参数,成为目前解决上述迫切需要入手的。如果能够加强对这一领域的研究,对于仪器仪表和现代工业的发展来说,都将起到巨大推动作用。

近年来在表面特性研究的领域内,相对地说,关于零件表面功能特性方面的研究本身就较为薄弱,因为它牵涉到很多学科和技术领域。机器的各类零件在使用中各有不同的要求,研究表面特征的功能适应性将十分复杂,这也限制了对表面形貌与其功能特性关系的研究。工业生产的飞速发展迫切需要更加行之有效且适应性更强的表面特征评价参数的出现,为解决这一矛盾,各国的许多学者都在这方面加大研究力度,以期在不远的将来制订出一套功能特性显着的参数。另一方面,为了防止“参数爆炸”,同时也防止大量相关参数的出现,要做到用一个参数来评价多个性能特性,用数量很少的一组参数实现对表面的本质特征的准确描述。

--中国仪器仪表学会副事长、中国工程院院士 张钟华

随着我国工业的不断发展,对检测需求的要求也随之提升。而高精度二维影像测量仪就引领着精密检测仪器进入了第二发展阶段。二次元影像测量仪应用成为了检测技术新趋势,为复杂检测奠定了基础。

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20世纪下半叶以来,人类开始进入了信息化的社会。信息化的三要素:信息的获取、信息的传输、信息的处理。

二次元影像测量仪建立在CCD数位影像的基础上,依托于计算机屏幕测量技术和空间几何运算的强大软件能力而产生的。计算机在安装上专用控制与图形测量软件后,变成了具有软件灵魂的测量大脑,是整个设备的主体。 随着科技发展,对各种工件和零件的测量精度越来越高,对测量仪器的要求也是越来越苛刻,二次元影像测量仪是对传统的测量技术的飞跃性发展,是将传统的光学投影和计算机完美结合的产物。[

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如果在第一环节 “信息的获取”方面出了差错,下面的“传输” 和“处理”环节不能得出正确结果。

尽管二次元影像测量仪在一定程度上已经满足了人们对精确测量的需求,但是仍然存在一些不足。面对越来越多是三维检测需求,高端三坐标测量机进入了人们视野,而精密检测仪器也进入了第三个阶段。

仪器仪表是保证人们获取正确信息的手段。信息技术已成为推动科学技术和国民经济高速发展的关键技术之一。

三坐标测量机是指在一个六面体的空间范围内,能够表现几何形状、长度及圆周分度等测量能力的仪器,又称为三坐标测量仪或三次元。 三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的最有效的方法之一,因为它可以代替多种表面测量工具及昂贵的组合量规,并把复杂的测量任务所需时间从小时减到分钟。三坐标测量机的功能是快速准确地评价尺寸数据,为操作者提供关于生产过程状况的有用信息,这与所有的手动测量设备有很大的区别。

著名科学家钱学森院士明确指出:“信息技术包括测量技术、计算机技术和通信技术。测量技术对信息进行采集和处理,是信息技术的源头,是关键中的关键。”

纵观当前三坐标测量机市场,海克斯康市场占有率最高,但由于收购了众多杂牌厂家,因此其产品有高端和低端之分。德国测量技术的典型代表卡尔蔡司在技术方面十分领先,但是在服务态度方面受到用户非议。其他较为著名的品牌还有智泰集团、海克斯康、尼康、EUROTONE等。

王大珩院士说:“仪器仪表技术就是信息技术的组成部分,而且是不可或缺的重要组成部分。”仪器仪表作为对信息进行采集、测量、处理和控制的重要基础手段和设备,广泛应用于国民经济各行各业。

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仪器仪表对国民经济有着重大的辐射作用和影响力,在国民经济中,仪器仪表是倍增器,对国民经济有着巨大的辐射作用和影响力。仪器仪表对工业具有先导作用,同时也是改造传统工业的必备手段。美国商业部国家技术和标准研究院提出的报告称:90年代仪器仪表工业产值只占工业总产值的4%,但它对国民经济的影响面却达到66%。

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仪器仪表是国防现代化的重要保障条件,21世纪的战争显示了明显的信息化特点,精确打击武器的重要作用日益突出。而仪器仪表的精度决定了武器系统的打击精度,仪器仪表的测试速度、诊断能力则决定了武器的反应能力。因此仪器仪表已成为武器装备的组成部分。

仪器仪表是“新技术革命”的关键和基础,著名科学家门捷列夫讲过,“科学是从测量开

始的”。高新技术的发展对仪器仪表的依赖程度越来越大,所以仪器仪表是“新技术革命”的关键和基础。同时,新技术革命也为仪器仪表的进步提供了条件。所以现代仪器仪表和高新技术是同步发展的。

一、工业社会的要求

1、工业生产中的互换性要求用仪器仪表进行精密测量;

2、科学技术工作中精密仪器提出的需要;

3、准确度万分之一到亿亿分之一(10-4到10-16量级);

4、大规模工业生产提出的要求;

5、互换性对零件制造提出的要求(现代生产过程中零件往往在许多地方完成,最后再组装);

6、 高质量的产品要求生产过程中进行精密测量的仪器。

快速测量要求;

7、 自动化生产要求在线的、快速的测量设备,抗干扰问题突出;

8、 原料成分快速测量(测油含量、测水分含量等等);

9、 科研工作对仪器仪表提出的要求。

二、需要验证和解决的问题

1、广义相对论的验证;

2、宇称不守恒的验证;

3、超导理论。

三、二十一世纪提出的新问题

生物医疗问题,环境保护问题,国防与社会安全问题。

1、生物医疗问题

生物磁学,超声及其他物理手段,SARS预防工作中的测量问题,电磁辐射的生物效应,农牧业中的测量问题,

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