论我国计量用仪表设备的未来发展趋势

作者：xpyb 添加时间：2025-02-10 11:05:02

1．发展方向与学科前沿

（1）配合数控设备的技术创新（如主轴速度，精度创成）
数控设备的主要误差来源可分为几何误差和热误差。对于重复出现的系统误差，可采用软件修正；对于随机误差较大的情况，要采用实时修正方法。对于热误差，一般要通过温度测量进行修正。我国机床行业市场萎缩同时又大量进口国外设备的原因之一就是因为这方面的技术没有得到推广应用。为此，需要高速多通道激光干涉仪：其测量速度达60m/min以上，采样速度达5000次/sec以上，以适应热误差和几何误差测量的需要。

（2）运行和制造过程的监控和在线检测技术
综合运用图像、频谱、光谱、光纤以及其它光与物质相互作用原理的传感器具有非接触、高灵敏度、高柔性、应用范围广的优点。在这个领域综合创新的天地十分广阔，如振动、粗糙度、污染物、含水量、加工尺寸及相互位置等的测量。

（3）配合信息产业和生产科学的技术创新
为了在开放环境下求得生存空间，没有自主创新技术是没有出路的。因此应该根据有******权、有技术含量、有市场等原则选择一些项目予以支持。根据当前发展现状，信息、生命医学、环保、农业等领域需要的产品应给予优先支持。如医学中介入治疗的精密仪器设备、电子工业中的超分辨率光刻和清洁方法、机理研究等。

2．优先领域

在基础研究的初期，对于能否有突破性进展是很难预测的。但是，当已经取得突破性进展时，则需要有一个转化机制以进入市场。

（1）纳米溯源技术和系统。

（2）介入安装和制造的坐标跟踪测量系统。
关键理论和技术：超半球反射器(n=2或在机构上创新)，快速、多路干涉仪（频差3～5兆），二维精密跟踪测角系统（0.2″～0.5″），通用信号处理系统（工作频率5兆），无导轨半导体激光测量系统（分辨率1μm），热变形******，力变形******。

（3）非接触测头以及各种扫描探针显微镜
航空******行业对此已经提出迫切要求，这是今后坐标测量机发展的关键技术。目前接触式测头已完全被国外所垄断，非接触测头还没有发展成熟，我们有参与竞争的机遇。

（4）计算机辅助测量理论
信号处理系统的标准化、模块化、兼容和集成。例如，目前多数采用isa总线、ieee488口，今后计算机可能取消isa总线，用于笔记本电脑的usb接口将广泛应用。

（5）新器件，新材料
过去，科研评价体系存在偏重于整机和系统，忽视材料和器件的趋向。新的突破点可能出现在新光源、新型高频探测器。目前探测器的响应频率只有10的9次方，而光频高达10的14次方，目前干涉仪实际上是起着混频器的作用，适应探测器的不足（如果探测器的响应果真能超过光频，干涉仪也就没有用了）。

（6）半导体激光器计量特性的研究和创新
半导体激光器用于计量需要解决很多问题（如线宽、定标、变频等）。但如果解决了诸多问题以后，半导体激光系统比气体激光系统更复杂，就不会有竞争力。

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