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儀器儀表是多種科學技術的綜合產物

日期:2021-12-17 00:30
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儀器儀表是多種科學技術的綜合產物

儀器儀表是多種科學技術的綜合產物,品種繁多,使用廣泛,而且不斷更新,有多種分類方法。按使用目的和用途來分,主要有:閥門定位器,電氣轉換器,空氣過濾減壓器,不銹鋼減壓過濾器,糾偏器,量具量儀、汽車儀表、拖拉機儀表、船用儀表、航空儀表、導航儀器、駕駛儀器、無線電測試儀器、載波微波測試儀器、地質勘探測試儀器、建材測試儀器、地震測試儀器、大地測繪儀器、水文儀器、計時儀器、農業測試儀器、商業測試儀器、教學儀器、醫療儀器、環保儀器等。

  人們在研究科學史的時候,把十七世紀看作近代自然科學誕生的分水嶺。因為在此以前,自然科學沒有建立自己的傳統,它依附在哲學的傳統和工匠的傳統之上。弗蘭西斯。培根提出了一個重要的哲學概念——實驗是自然科學的基礎。伽利略把這一哲學概念變成了可以實踐的科學方法,并且提出了科學實驗的兩個基本要素:用科學儀器進行測量和用數字記錄(表達)測量的結果,使實驗的結果成為可以定量比較和**計算的數據。從此,自然科學結束了長達數千年的徘徊,由粗陋的觀察、模糊的推斷走向嚴肅的實驗和嚴密的邏輯,與數學結成堅固的聯盟,建立了自然科學自己的傳統。

  當人類活動的領域越過感覺器官極限的時候,儀器儀表就成了一切事業取得成功的前提。許多學科的進展首先取決于儀器儀表的進展。在十七、十八世紀,由于發明了科學的溫度計和實用的溫標,才使溫度的概念具有更加準確的科學涵義,成為可以測量和定量計算的基本物理量。它直接導致熱力學的誕生,使人們發現了能量守恒定律和熱機的一系列基本規律,為歐洲的產業**奠定了堅實的科學基礎。在十九世紀,由于發明了測量電流的儀表,才使電學與磁學的研究迅速走上正軌,獲得了一個又一個重大的發現,促進了電氣時代的來臨。在廿世紀,由于威爾遜云室和眾多核物理探測儀器的發明,人們才揭開了原子核反應神秘的面紗,逐漸展現出微觀世界的真實圖景,奠定了原子核物理學與日后原子能利用的基礎。近代自然科學是從真正意義上的測量開始的。在那個時代,杰出的科學家們許多都是科學儀器的發明家,新的測量方法的創立者。他們留給后世的科學遺產常常包括兩個部分,一部分是科學探索的新發現,另一部分是在這種探索過程中創造的新的測量技術和儀器儀表。

  建立在近代科學基礎上的近代工業,本質上是一種擴大的科學實驗活動,它具有近代科學的一切要素和基本特征。儀器儀表和測量技術在這種活動中具有決定性的意義,它們是進行生產活動的依據?,F代工業生產活動的規模遠遠超過了科學家在實驗室的探索活動,需要關注的各種運動變化比實驗室要復雜得多,它是一種多參數的系統,人們只能夠通過儀器儀表來了解和控制它們。

  歲月流逝,斗轉星移。在人類的科學探索與生產活動中,儀器儀表逐漸形成了一種專門的學科,一種專門的產業。它支撐著社會的技術進步,為眾多領域的科學探索活動提供實驗和觀測手段,為人類有序的生產活動與正常的社會生活提供必需的技術保障。這種變化是文明前進的重要標志,是人類勞動科學化的重要特征。

  儀器儀表科學技術繼承了人類文明豐厚的遺產。自然科學領域的新發現,工程技術的新發明,不斷充實它的內容,使它成為知識高度密集、高度綜合的學科。儀器儀表是人類擴大視野開拓新域的前導工具,時刻面臨著嚴峻的挑戰,它本身總是處于永不止息的創造發展之中。在當代,這一特點表現得尤為明顯。隨著人類活動領域的迅速擴大,傳統儀器儀表無法應付的測量對象急劇增加。隨著自然科學領域探索活動的深入,要求儀器儀表具有更高的靈敏度和分辨率。隨著工業生產過程向更高的**度、更快的節奏和更復雜的流程發展,原有的傳感技術已經越來越不能適應要求。迫切需要探索新的測量原理和方法,需要突破傳統傳感技術的閾值界限,在數量級的意義上具有更高的響應速度和信噪比,需要超越經典的方法,以新的途徑獲取信號。在很多領域,儀器儀表的工作方式已經發生了很大變化,儀器儀表已經成為工業生產設備、安全裝置、社會技術保障體系、大型高速交通運載工具、醫療系統和國防工程的核心部件,已經同各種各樣的工作對象融為一體,儀器儀表和它們的測量對象在空間上已經不能分離,必需服從苛刻的現場應用條件,經強烈的震動沖擊,電磁干擾和大幅度的冷熱劇變。為了適應這種變化,傳統儀器儀表的設計和工藝正在經歷重大的改革。此外,儀器儀表在關注生產活動、軍事技術、社會服務與科學研究的同時,已經開始悄悄走進家庭,成為提高人們生活質量的重要手段。它給人們帶來的影響將不亞于個人計算機的出現,這必將帶來儀器儀表觀念和技術的重大變化。在儀器儀表科學技術和產業發展歷程中,從來沒有面臨這樣緊迫的形勢,也從來沒有出現過如上激動人心的機遇。

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