國(guó)產(chǎn)新一代光電分析儀器重大突破
文章來(lái)源:sjzwx 更新時(shí)間:2013-12-25 09:58:50
該企業(yè)使用報(bào)告顯示,使用新型光柵單色儀及分光光度計(jì)產(chǎn)品分別具有以下優(yōu)點(diǎn):
單色儀設(shè)計(jì)合理,功能齊全,測(cè)量精度高,接口靈活方便;技術(shù)先進(jìn),自動(dòng)化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化水平高;儀器的初始化時(shí)間短,掃描速度快,節(jié)約了測(cè)試時(shí)間;提供的系統(tǒng)軟件界面美觀,集成度高,可操作性好,能夠顯示掃描曲線及曲線管理保存,數(shù)據(jù)可用其他格式導(dǎo)出,因此可以使用Matlab等分析軟件對(duì)曲線進(jìn)行進(jìn)一步的分析處理。
該企業(yè)認(rèn)為,分光光度計(jì)能夠滿足其較高的應(yīng)用需求,能夠達(dá)到國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)品的技術(shù)水平,通過(guò)使用該產(chǎn)品為企業(yè)的科學(xué)研究提供了有關(guān)研究條件和實(shí)驗(yàn)裝備,為我國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。”
軟硬件資源的共享與有機(jī)融合
儀器制造業(yè)在我國(guó)機(jī)械制造領(lǐng)域?qū)儆谛⌒袠I(yè),卻體現(xiàn)著大智慧。
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,面對(duì)國(guó)外產(chǎn)品占據(jù)我國(guó)高中檔儀器大部分市場(chǎng)的被動(dòng)局面,該項(xiàng)目研制成功的重大意義體現(xiàn)在:從國(guó)家和產(chǎn)業(yè)需求出發(fā),通過(guò)產(chǎn)學(xué)研合作,在國(guó)家、地方及企業(yè)等科研項(xiàng)目的支持下,實(shí)現(xiàn)了對(duì)儀器系統(tǒng)的快速集成創(chuàng)新和柔性開(kāi)發(fā),顯著提升了儀器產(chǎn)品研發(fā)的技術(shù)水平,縮短了開(kāi)發(fā)周期,降低了開(kāi)發(fā)成本,提高了儀器制造企業(yè)適應(yīng)市場(chǎng)的快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力。
該項(xiàng)目針對(duì)儀器制造具有高技術(shù)、多品種和小批量的特點(diǎn),首次提出面向現(xiàn)代儀器制造的柔性研發(fā)系統(tǒng)理念I(lǐng)FDS(InstrumentationFlexibleDevel鄄opingSystem),創(chuàng)建了一種可兼容、可擴(kuò)展、可升級(jí)的開(kāi)放式柔性研發(fā)平臺(tái)體系。
柔性研發(fā)平臺(tái)以光機(jī)電一體化技術(shù)、現(xiàn)代傳感及檢測(cè)技術(shù)、智能化監(jiān)測(cè)分析技術(shù)等為核心技術(shù),借助先進(jìn)的儀器設(shè)備資源,構(gòu)建了適合現(xiàn)代儀器系統(tǒng)研發(fā)的柔性集成體系,并通過(guò)信息交換機(jī)制、系統(tǒng)接口、總線控制和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)實(shí)現(xiàn)了軟硬件資源的共享和有機(jī)融合,為傳統(tǒng)儀器系列產(chǎn)品的技術(shù)改造和提升、新型現(xiàn)代化智能化儀器系統(tǒng)的自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)和快速柔性研發(fā)提供了新的模式和技術(shù)裝備。
為了讓讀者更直觀地了解該項(xiàng)目所涉產(chǎn)品的技術(shù)組成及應(yīng)用特點(diǎn)。記者選取了該項(xiàng)目中比較典型的相關(guān)產(chǎn)品簡(jiǎn)要介紹。
產(chǎn)品之一:基于虛擬儀器的一體化熱分析儀器系統(tǒng)和膨脹儀器系統(tǒng)的研發(fā)———利用研發(fā)平臺(tái)提供的虛擬儀器系統(tǒng)、新型微處理器開(kāi)發(fā)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、智能分析軟件包及配套儀器設(shè)備等有關(guān)研發(fā)的環(huán)境和資源,完成了該產(chǎn)品的研發(fā)工作。
產(chǎn)品之二:智能化測(cè)色儀器系統(tǒng)的研發(fā)———利用研發(fā)平臺(tái)提供的新型微處理器開(kāi)發(fā)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理及智能分析軟件包、光電測(cè)控系統(tǒng)及配套儀器設(shè)備等有關(guān)研發(fā)的環(huán)境和資源,完成了該產(chǎn)品的研發(fā)工作。
研制的新型全自動(dòng)智能測(cè)色色差計(jì)采用了數(shù)字化智能化、光機(jī)電一體化和新工藝等先進(jìn)技術(shù),提高了儀器的數(shù)字化、智能化、自動(dòng)化和集成化水平。
產(chǎn)品之三:基于嵌入式控制系統(tǒng)光柵單色儀系統(tǒng)研發(fā)———利用研發(fā)平臺(tái)提供的嵌入式微處理器開(kāi)發(fā)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理及智能分析軟件包、光機(jī)電系統(tǒng)及配套儀器設(shè)備等有關(guān)研發(fā)的環(huán)境和資源,完成了該產(chǎn)品的研發(fā)工作。設(shè)計(jì)的光柵單色儀控制系統(tǒng)采用新型的設(shè)計(jì)方法及制作工藝,顯著提升了新系統(tǒng)的數(shù)字化、集成化、自動(dòng)化和智能化水平。
產(chǎn)品之四:嵌入式雙光束紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的研發(fā)———利用研發(fā)平臺(tái)提供的WindowsCE操作平臺(tái)、嵌入式微處理器開(kāi)發(fā)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理及智能分析軟件包、光機(jī)電系統(tǒng)及配套儀器設(shè)備等有關(guān)研發(fā)的環(huán)境和資源,完成了該產(chǎn)品的研發(fā)工作。
主要參數(shù)優(yōu)于國(guó)外同類技術(shù)
中國(guó)儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)朱明凱指出,“現(xiàn)代儀器制造柔性研發(fā)平臺(tái)的創(chuàng)建及系列產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與應(yīng)用”,無(wú)論是參數(shù)設(shè)計(jì),還是相關(guān)產(chǎn)品制造,均達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,項(xiàng)目榮獲2007年度國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)是名至實(shí)歸。
據(jù)介紹,該項(xiàng)目以數(shù)字化、智能化測(cè)控技術(shù)為核心,以研制的研發(fā)平臺(tái)作為開(kāi)發(fā)手段,完成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的光電分析儀器系列產(chǎn)品的改造、提升和開(kāi)發(fā),增強(qiáng)了自主創(chuàng)新能力,與當(dāng)前國(guó)內(nèi)外同類技術(shù)主要參數(shù)、效益、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力相比較,都具有較強(qiáng)的優(yōu)越性。從相關(guān)產(chǎn)品性能看:
熱分析儀、膨脹儀系列產(chǎn)品———此前,國(guó)內(nèi)外尚無(wú)采用虛擬儀器技術(shù)的同類產(chǎn)品。該項(xiàng)目首先開(kāi)發(fā)了基于虛擬儀器的該類系列產(chǎn)品:利用虛擬儀器資源明顯提高了數(shù)字化智能化和網(wǎng)絡(luò)化水平;新系統(tǒng)分析準(zhǔn)確、體積小、重量輕、成本低、操作方便及界面友好。
光電直讀測(cè)色色差計(jì)———以往,同類產(chǎn)品往往人工操作,操作繁瑣,附加人為誤差;現(xiàn)有自動(dòng)化產(chǎn)品采用低檔單片機(jī),功能單一,精度低且不穩(wěn)定。該產(chǎn)品構(gòu)建了以高檔嵌入式系統(tǒng)為核心的測(cè)控單元,提高了可靠性和測(cè)量精度,首先在同類產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)配色、智能數(shù)據(jù)處理、大屏幕漢字顯示及主機(jī)與便攜機(jī)聯(lián)結(jié)等。光柵單色儀和分光光度計(jì)———受體積和成本所限,傳統(tǒng)產(chǎn)品采用普通單片機(jī),難以利用系統(tǒng)微機(jī)分析資源。該產(chǎn)品首先在同類產(chǎn)品上構(gòu)造實(shí)時(shí)多任務(wù)集成化操作環(huán)境并構(gòu)成嵌入式處理器為核心的測(cè)控系統(tǒng),系統(tǒng)具有單片機(jī)體積和成本又能利用系統(tǒng)微機(jī)數(shù)據(jù)處理資源。
與此同時(shí),李福林坦誠(chéng),該項(xiàng)目基礎(chǔ)工藝研發(fā)水平還有很大的提升空間。同時(shí),項(xiàng)目所包含的部分子項(xiàng)目,如光譜分析、熱分析等相關(guān)領(lǐng)域的研發(fā)水平還有待提升。
中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)點(diǎn)評(píng)
為適應(yīng)我國(guó)儀器現(xiàn)代制造業(yè)的振興和發(fā)展,該項(xiàng)目研究從市場(chǎng)需求出發(fā),以光機(jī)電一體化和數(shù)字化智能化測(cè)控技術(shù)作為核心技術(shù),以研制完成的研發(fā)平臺(tái)作為技術(shù)裝備,為傳統(tǒng)光電分析儀器系列產(chǎn)品的改造、提升和開(kāi)發(fā)提供了數(shù)字化、智能化、集成化、自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)化先進(jìn)技術(shù),增強(qiáng)了自主創(chuàng)新能力、核心競(jìng)爭(zhēng)力和可持續(xù)發(fā)展能力,促進(jìn)了國(guó)產(chǎn)新一代光電分析儀器產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步。
該研究成果在數(shù)字化、智能化技術(shù)分析層次提升了行業(yè)主要骨干企業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)品的技術(shù)水平和開(kāi)發(fā)能力,成功地開(kāi)發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的系列光電分析儀器新型系列產(chǎn)品。
研究成果體現(xiàn)了產(chǎn)品化和產(chǎn)業(yè)化趨勢(shì),取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
目前,新產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)、生物制藥、航天科技、微電子、材料、紡織、化工、印刷、建筑、冶金、陶瓷、食品、家電及材料教學(xué)等行業(yè)。