儀器儀表行業分析（二）

一、發展趨勢
科學儀器未來發展應當關注以下幾個方面：
1、分析儀器
光學捕獲(Optical trapping)是一種新型的光學微操作技術。它將一束光用高數值孔徑的物鏡聚焦成微米級的光斑，形成梯度來實現對微小粒子的捕獲和移動。這項技術被廣泛應用于各種微觀領域的研究。
微型色譜儀將會得到很快的發展。C2V公司已經推出了世界上*小*快的手持式氣相色譜儀，主機大小僅124×84×60mm，所含柱模塊大小為60×100×12.5mm，可在10-30秒內完成天然氣主要成份的全分析。
NMR的微型化近年來已經取得重大進展，瑞士Neuchatel大學開發成功一種高質量因子可供微流控芯片NMR全分析系統使用的射頻平面微線圈，所需樣品量僅為1-100納升，并可在幾秒內獲得所需的信噪比。NMR微型化應當是值得關注的發展方向。
光頻光梳光譜法(Optical frequency comb spectroscopy)是*新發展起來的另一種重要的儀器技術，采用這種技術可以在極短的時間內以很高的靈敏度檢測許多不同的氣體，將在臨床診斷領域發揮重要作用。
2、精密檢測儀器
當今時代已經進入分子、原子分析檢測新階段，微納科技的發展直接推動了精密檢測儀器的快速發展。值得特別關注是MEMS/NEMS(微電機系統/納機電系統)測試儀器,以掃描隧道顯微鏡和原子力顯微鏡為代表的掃描探針顯微鏡,以及基于STM/AFM的基本原理新發展起來一系列SPM,如磁力顯微鏡、靜電力顯微鏡等這些儀器的新發展。
3、光子成像儀器
一個以光子學與生命科學相互融合的新學科——生物醫學光子學隨著激光、電子、光譜、顯微及光纖等技術的發展而迅速成長起來，應運而生出現了不少新型科學儀器。應用這些儀器不但豐富了人們對于光與生物組織體相互作用機理的認識，而且促進了各種新的生物研究儀器和醫學診斷儀器的發明。光子成像技術主要包括漫射光層析成像、熒光成像、相干層析成像、光聲成像等。光學相干層像(OCT)結合了共焦顯微術和低相干光的外差探測技術，它是一種在一維光學低相干反射測量技術的基礎上擴展而來的二維或三維成像技術。
4、光譜分析儀器
過去，光譜分析儀器主要應用在基礎學科研究和礦物分析、產品質量監控等領域。值得關注一個新的發展動向是，由于人類生存和發展一些迫切的需求，同時計算機軟硬件、微電子、計算數學、微型器件發展提供的新技術成果，使得光譜技術和儀器向生物、環境、醫療等領域快速拓展，無論理論研究、技術開發和儀器創新都有了明顯的發展，今后還將更快發展。
二、國際差距
現代工業儀器儀表的發展，不但取決于產品技術水平，而且涉及工程應用技術。近年來，不少測控設備生產企業以及火電、石化、冶金等應用部門的科技型企業和工程公司在應用軟件開發和系統集成技術等方面有了相當進展，通過承擔國外控制系統和產品的工程應用，掌握了一批大型工程和裝置的自控應用技術。但隨著國外現場總線、SOLUTION、MIV、EPC等技術和工程總成方式的發展，我國自控系統及現場儀表進入大型工程的困難將進一步增加。
我國自動化控制系統及現場儀表和關鍵精密測試儀器，與國際水平總體上仍有10～15年的差距。
差距一：產品可靠性差
現代工業儀器儀表的總體特征是高可靠性、高性能、高適用性，我國企業的大部分產品與國外產品的差距也正是在這方面。例如，我國自行研發的分散型控制系統(DCS)和電磁流量計，這些產品的基本性能和功能已接近國際水平，但在可靠性和工程應用能力等方面尚有一定差距。
差距二：數字化、智能化、集成化水平低
現代工業儀器儀表的技術特點和趨勢是數字化、智能化、網絡化和集成化，而我國產品一般常規品種居多，智能型產品剛剛起步。以核電控制系統及儀表集成為例，由于基礎較弱，進入數字控制技術時代以后，差距更大。
差距三：高新技術差
國外的智能執行器已采用變頻調速、新型電機、低工耗、微型壓電陶瓷I/P轉換器、藍牙通信技術、智能化和現場總線等新技術，而國內才開始起步。
差距四：產品精密度低
以質量流量計為例，國外的測量精度分為4個檔次，精度*高并能測量氣體的為0.1級，*普遍的為0.15級，而國內目前只能達到經濟型的0.2級和適用型的0.5級。再如我國在加油站的計量儀表一般是..5%的精度，但是國外30萬噸的油輪到我國交貨的精確度要到0.1%。
差距五：品種規格不全
以高精度智能壓力/差壓變送器為例，國產變送器在測量基準量程上缺少1kPa以下微低壓、800kPa以上高差壓量程、16MPa以上高靜壓、耐腐蝕等規格的產品，因此有些工程或系統應用的特殊要求不能滿足。
差距六：自動化程度低
例如高性能光電直讀光譜儀，國外儀器真空度由電腦實時監控，而國產儀器在許多方面依舊需要人工操作。
差距七：高檔產品少
目前我國高檔產品少，甚至是空白。以原子吸收分光光度計為例，國外已有塞曼背景校正技術的高檔儀器，國內至今尚未研制，高端需要主要依賴進口。
差距八：市場占有率低
以可編程控制器(PLC)為例，目前中國PLC市場95%以上被國外產品占領。歐美產品在大中型PLC領域占有絕對優勢，日本產品在小型PLC領域占有優勢，韓國和中國臺灣的產品也有一定的市場份額。中國本土自主品牌PLC的市場影響非常小，很難形成規模經濟。
三、重大進展
我國儀器儀表與測量控制雖還存在不小差距，面臨著落后被動的局面。但是，由于國家的重視和支持，儀器儀表界和廣大科技術工作者的努力奮斗，近年來我國儀器儀表與測量控制依然取得了可喜的成績，獲得了很大的發展。認真總結我國??和增強信心。下面我們簡要的回顧一下我國儀器儀表與測量控制近年來的重大進展。
1、工業自動化儀表與控制系統
在工業自動化儀表方面，近年來溫度儀表的重要進展主要體現在紅外熱像儀的應用迅速擴大。流量儀表內錐流量計創新成果顯著，我國已經擁有各種與V錐相關或相近的流量計產品專利超過20項，其中至少6項目是發明專利，超過了美國，成為V錐流量計專利高產國。國產低端壓力變送器和帶HART功能的壓力變送器近年來也發展很快，品種多、規格全、價格低，在市場上已經很具競爭力。控制閥行業近年來的進展是顯著的，產品“跑冒滴漏”現象得到很大改進，不少產品質量達到國外主流產品水平。
2、科學儀器
科學儀器*能體現儀器儀表既是知識創新和技術創新的重要工具，也是科技創新研究的主題內容之一和創新成就的重要體現。
近年來，在國家的大力支持下，科學儀器獲得了很快發展，以質譜儀為代表的高端科學儀器取得了重大進展，出現了可以與國外產品競爭的國產色——質聯用儀器。特別是，我國“嫦娥”環月空間衛星上天，就攜帶了我國自主研發的多光譜遙測、信號傳送儀器。四川汶川大地震，全國各地很快送去了大量環境、水文測量便攜式分析儀器，表明了我國科學儀器產業的實力。
此外，近年來在科學儀器領域我國還取得了多項很有價值的進展。比如，自主研制出領先國際的分子束科學儀器——氫原子里德伯態飛渡時間譜交叉分子束裝置;國際*臺真空紫外激光角分辨光電子能譜儀;離子遷移譜探測技術痕量爆炸物快速檢測儀;新型生命探測儀器“SJ—3000搜救雷達”;便攜式高分辨淺水多波束測深儀;光學捕獲理論研究取得進展;光學相干層析成像技術及相關儀器開發取得多方面進展等等。
3、醫療儀器
國家“十一五”規劃和建設創新型國家都把醫療儀器產業列為重點發展產業，國家在研發、技術平臺建設、研究中心、重點實驗室、產業基地各方面都加大了支持的力度，近年來醫療儀器也取得了長足的進展。在醫學影像儀器方面，X射線機、計算機斷層掃描機(CT)、超聲掃描成像儀以及影像后處理與分析系統，無論技術水平和產品質量都有顯著提高。
在醫用電子技術和儀器方面，值得提出的是清華大學研制出可作為個人電腦外設的腦控鍵盤和鼠標，還研制完成基于嵌入系統的腦控家居環境控制器，用于幫助喪失運動能力長期臥床的殘疾人，2007年世界技術評估中心對這一成果給予了高度的評價。
醫用激光儀器方面，復旦大學和長春應用化學研究所經過4年共同努力，利用毛細血管電泳電化學發光檢測、表面等離子體共振(SPR)及激光誘導熒光和其他光譜技術，并和蛋白質芯片或基因芯片傳感器等技術相結合，創新研制出某些腫瘤標志物的快速檢測儀及配套的腫瘤標志物分析參數數據庫，對惡性腫瘤的預警和早期診斷具有很高的臨床應用價值。
生物芯片技術在疾病分子診斷、個體化醫療和保健、新藥研究和開發、優生優育、公共衛生及傳染病監控等許多領域具有廣泛的應用價值。
4、電子與電工測量儀器
一是微波毫米波矢量網絡分析儀器跨入了世界先進行列，二是電能表綜合技術達到國際先進水平。矢量網絡分析儀是現代電子裝備必備的關鍵的測試設備。我國在前幾年研制成功矢量網絡分析儀基礎上，將其應用領域從線性網絡向非線性、大功率網絡的測試和分析發展，掌握了多種以矢量網絡分析儀為核心的自動測試技術和自動測試系統構成及應用，使我國矢量網絡分析儀的設計、制造和應用水平跨入了國際先進行列。我國是電能表生產大國，近年來非常注意在準確度、可靠性、功能、能耗、產品兼容性、環境適應性及可維護性等多方面提高技術水平，在國際市場上占有重要地位