智能仪器的发展趋势与前景之欧阳学文创作
西安理工大学
欧阳学文
研究生课程论文/研究报告
课程名称：智能仪器
课程代号：030416
任课教师：赵怀军
论文/研究报告题目：智能仪器的研究现状与发展趋势
完成日期：2016年7 月19日
学科：仪器仪表工程
学号：
姓名：
成绩：
目录
1.研究现状2
1.1智能仪器的历史沿革4
2.发展趋势5
2.1智能仪器的组成5
2.2智能仪器的发展趋势6
(1)微型化7
(2)多功能化7
(3)人工智能化8
(4)融合ISP和EMIT技术8
(5)网络化9
(6)虚拟仪器是智能仪器发展的新阶段9
2.3智能仪器与数据采集系统的发展趋势10
(1)独立式智能仪器及自动测试系统10
(2)个人仪器与VXI仪器系统11
3.总结12
4.主要参考文献13
1.研究现状
测试仪器是实现测试的基本工具。测试仪器发展至今，主要经历了四个阶段：
（1）模拟仪器
早期的模拟仪器是基于物理定律产生的，如安培表、伏特表等。这种仪器的共同特征是带有表盘和机械表针，靠人读取被测量，因而误差大，精度低。到20世纪50年代，随着电子技术的兴起，出现了电子仪器仪表，如电子示波器、信号发生器等。
（2）数字仪器
数字仪器是将对模拟信号的测量转化为对数字信号的测量，并以数字形式显示和输出测量结果，如数字电压表、数字电流表等。
（3）智能仪器
智能仪器是将微处理器置入数字仪器中，实现数据存储、数据处理、逻辑判断、仪器自检等功能。[10]含有微计算机或微处理器的测量仪器，由于拥有对数据的存储、运算、逻辑判断及自动操作等功能，有着一定的智能作用，因而被称为智能仪器。智能仪器是计算机技术向测量仪器移植的产物。近年来，随着迅猛发展的微计算机和微电子等技术渗透到测量和仪器领域，智能仪器已开始从数据处理向知识处理发展，其概念内涵日益延拓。
（4）虚拟仪器
现代科学技术的飞速发展，高度自动化的工业化大生产迫切需要功能更强大、成本更低廉、系统更灵活的新一代测试仪器。计算机总线技术、软件技术及相关技术的发展，使
计算机的作用超出了原有的范围，实现了许多原本由硬件完成的或者硬件不能胜任的功能，这标志着“软件即仪器”时代的到来。作为一种以计算机软件为核心的新型仪器系统，虚拟仪器功能强、测试精度高、测试速度快、自动化程度高、人机界面优异、灵活性强[11]。
1.1智能仪器的历史沿革
20世纪70年代，出现了基于大规模集成电路的微处理器，人们在其小体型、高效率、自动化等特点驱使下，开始对仪器仪表进行智能化改造。1973 年，出现了内含微处理器的商品化测量仪器。到1975年，世界上约有近百种这类新型测量仪器仪表问世。内含微处理器的新型仪器集合了计算机技术和测控技术，具有了一定的人的智能特性，诸如数据记忆及处理、逻辑判断、自检验、自校正、灵活反应等功能，因此被人们称为智能仪器。20世纪80年代，NI公司提出了“虚拟仪器”的概念。虚拟仪器是虚拟现实技术在仪器仪表领域的重要应用。仪器软件系统所具有的通用性、通俗性、可视性、可扩展性和易升级性等特点，可方便用户快捷地构建测量环境。虚拟仪器的出现，加速了测量仪器的智能化进程。到了上世纪90年代，融合了3C技术的智能化现场总线仪器具有了通信接口，开始实现分布式的测量与控制。同期，
多媒体技术被引入到智能仪器的构建，增强了智能仪器与人的交互。进入21世纪，智能仪器最大的进步特征是嵌入式系统的采用、与网络技术的有机结合、现代数学方法以及计算数学方法的更多利用。嵌入式系统在智能仪器构建上的采用，使智能仪器更加小型化，功能更全面，分析处理能力更强，可靠性进一步提高。以Internet为代表的计算机网络技术与智能仪器的结合，使得大范围的分布式测控成为现实，人们在任何时间、从任何地点获取测量信息成为可能。现代数学方法中的模糊数学、分形方法和现代数值计算方法在智能仪器建模中的应用，明显提高测量模型的精确度和计算效率，为仪器智能化决策水平提升奠定基础[8]。
2.发展趋势
一个测试系统要完成对被测量的测试，首先必须获得被测量的信息，并且根据被测量信息的物理学特性，将其转换成容易处理或传输的电量信号，然后将电量信号所表示的信息进行变换或放大，再用指示仪或记录仪将信息显示或记录下来。有的测试系统还需要对信息进行处理，以获得反映实际被测量数值大小的测试结果。
2.1智能仪器的组成
如图2-1所示为微机内嵌式智能仪器的基本组成。系统采用总线结构，所有外设和存储器均挂在总线上，微处理器按地址对它们进行访问。这是典型的计算机结构。它与一般计算机的差别在于多了“测量电路”，同时，它与外界的通信，
通常需通过IEEE-488接口进行[3]。
图2-1 微机内嵌式智能仪器的组成
图2-2 智能仪器的基本组成框图
智能仪器的组成框图如图2-2所示[1]。
2.2智能仪器的发展趋势
自从迅猛发展的计算机技术及微电子技术渗透入测量
和仪器仪表技术领域以来,该领域的面貌不断更新。相继出现
的智能仪器、总线仪器和虚拟仪器等微机化仪器,都无一例外地利用了计算机的软件和硬件优势,这使它们既增加了测量功能,又提高了技术性能。从而诞生了“软件就是仪器”的概念。智能化是目前电子仪器发展的趋势，智能仪器以其优质的特点受到了电器科研以及工业青睐。智能仪器不仅仅能够在范围上比传统仪器的应用更加的广泛，同时其体积小功耗低以及功能强大等特点也是传统仪器所不及的[9]。21世纪的仪器,是一个开放的系统概念,它将随着计算机总线技术、网络通信技术的发展而不断发展。多媒体技术和虚拟现实技术的发展和应用,将极大地推进在线检测智能仪器的智能化进程。在在线检测方面,以微机和工作站为动力,通过组建网络来提高生产效率和共享信息资源,这已成为一个重要发展方向,今后将达到“网络就是仪器”的美好前景。总之,将计算机技术、通信技术、网络技术、人工智能技术移植应用到工业光电在线检测仪中,使其具有标准化、虚拟化、智能化、网络化的功能,是未来新一代光电在线检测智能仪器发展的必然趋势[2]。
(1)微型化
微型智能仪器指微电子技术、微机械技术、信息技术等综合应用于仪器的生产中,从而使仪器成为体积小、功能齐全的智能仪器。它能够完成信号的采集、线性化处理、数字信号处理,控制信号的输出、放大、与其他仪器的接口、与人的交互等功能。微型智能仪器随着微电子机械技术的不断发展,其技术不断成熟,价格不断降低,因此其应用领域也将不断扩大。它不但具有传统仪器的功能,而且能在自动化技术、航天、军事、生物技术、医疗领域起到独特的作用。
(2)多功能化
多功能本身就是智能仪器仪表的一个特点。例如,为了设计速度较快和结构较复杂的数字系统,仪器生产厂家制造了具有脉冲发生器、频率合成器和任意波形发生器等功能的函数发生器。这种多功能的综合型产品不但在性能上比专用脉冲发生器和频率合成器高,而且在各种测试功能上提供了较好的解决方案。
(3)人工智能化
人工智能是计算机应用的一个崭新领域,利用计算机模拟人的智能,用于机器人、医疗诊断、专家系统、推理证明等各方面。智能仪器的进一步发展将含有一定的人工智能,即代替人的一部分脑力劳动,从而在视觉、听觉、思维等方面具有一定的能力。这样,智能仪器可无需人的干预而自主地完成检测或控制功能。
(4)融合ISP和EMIT技术
伴随着网络技术的飞速发展,Internet技术正在逐渐向工业控制和智能仪器仪表系统设计领域渗透,实现智能仪器仪表系统基于Internet的通讯能力以及对设计好的智能仪器仪表系统进行远程升级、功能重置和系统维护。
在系统编程技术(In-System Programming,简称ISP技术)是对软件进行修改、组态或重组的一种最新技术。它是LATTICE半导体公司首先提出的一种使我们在产品设计、制造过程中的每个环节,甚至在产品卖给最终用户以后,具有对其器件、电路板或整个电子系统的逻辑和功能随时进行组态或重组能力的最新技术。ISP技术消除了传统技术的某些限制和连接弊病,有利于在板设计、制造与编程。ISP硬件灵活且易于软件修改,便于设计开发。由于ISP器件可以像任何其
他器件一样,在印刷电路板(PCB)上处理,因此编程ISP器件不需要专门编程器和较复杂的流程,只要通过PC机,嵌入式系统处理器甚至INTERNET远程网进行编程。EMIT嵌入式微型因特网互联技术是emWare公司创立ETI(Extend the Internet)扩展Internet联盟时提出的,它是一种将单片机等嵌入式设备接入Internet的技术。利用该技术,能够将8位和16位单片机系统接入Internet,实现基于Internet的远程数据采集、智能控制、上传/下载数据文件等功能。
(5)网络化
伴随着网络技术的飞速发展, Internet技术正在逐渐向工业控制和智能仪器仪表系统设计领域渗透,实现智能仪器仪表系统基于Internet的通讯能力以及对设计好的智能仪器仪表系统进行远程升级、功能重置和系统维护。因此,智能仪器的网络化将是一个重要的发展趋势[7]。
(6)虚拟仪器是智能仪器发展的新阶段
测量仪器的主要功能都是由数据采集、数据分析和数据显示等三大部分组成的。在虚拟现实系统中,数据分析和显示完全用PC机的软件来完成。因此,只要额外提供一定的数据采集硬件,就可以与PC机组成测量仪器。这种基于PC机的测量仪器称为虚拟仪器。在虚拟仪器中,使用同一个硬件系统,只要应用不同的软件编程,就可得到功能完全不同的测量仪器。可见,软件系统是虚拟仪器的核心,“软件就是仪器”。传统的智能仪器主要在仪器技术中用了某种计算机技术,而虚拟仪器则强调在通用的计算机技术中吸收仪器技术。作为虚拟仪器核心的软件系统具有通用性、通俗性、可视性、可扩展性和升级性,能为用户带来极大的利益,因此,具有传统的智能仪器所无法比拟的应用前景和市场[4]。
近年来,智能化测量控制仪表的发展尤为迅速。国内市场上已经出现了多种多样智能化测量控制仪表,例如,能够自动进行差压补偿的智能节流式流量计,能够进行程序控温的智能多段温度控制仪,能够实现数字PID和各种复杂控制规律的智能式调节器,以及能够对各种谱图进行分析和数据处理的智能色谱仪等。国际上智能测量仪表更是品种繁多,例如,美国HONEYWELL公司生产的DSTJ-3000系列智能变送器,能进行差压值状态的复合测量,可对变送器本体的温度、静压等实现自动补偿,其精度可达到0.1%FS;美国RACA-DANA 公司的9303型超高电平表,利用微处理器消除电流流经电阻所产生的热噪声,测量电平可低达-77dB;美国FLUKE公司生产的超级多功能校准器5520A,内部采用了3个微处理器,其短期稳定性达到1ppm,线性度可达到0.5ppm;美国FOXBORO 公司生产的数字化自整定调节器,采用了专家系统技术,能够像有经验的控制工程师那样,根据现场参数迅速地整定调节器。这种调节器特别适合于对象变化频繁或非线性的控制系统。由于这种调节器能够自动整定调节参数,可使整个系统在生产过程中始终保持最佳品质[5]。
2.3智能仪器与数据采集系统的发展趋势
随着智能仪器的不断完善以及新的设计思想和新的集成电路的不断出现,软件的重要性将变得愈来愈突出。可以肯定,测试界今后的巨大变化将发生在对新器件的应用和软件设计方面。
(1)独立式智能仪器及自动测试系统
独立式智能仪器在结构上自成一体,自身带有微处理器,能独立进行测试,使用灵活方便,是现阶段智能仪器的主体。这类仪器在技术上已经比较成熟,借助新技术、新器件和新工艺,且这类产品还在不断地推陈出新。智能仪器几乎都配有通信接口。GP-IB是国际电工协会于1978年推荐的一种仪用标准总线接口,已被世界各国普遍采用,带有GP-IB接口的仪器和计算机,可以借助一条无源电缆总线进行互连,组成自动测试及数据采集系统,以完成较复杂的测试任务。由智能仪器组成的自动测试系统是一个分布式系统,系统内的智能仪器在任务一级并行工作,各自具备完备的硬件和软件,因而能相对独立地工作,相互间可以通信,它们之间通过外部总线进行互连。自动测试系统一般由计算机、多台程控仪器以及GP-IB组成。计算机作为系统控制者,通过执行测试软件,实现对测量全过程的控制及处理;各台可程控仪器作为测试系统的执行单元,具体完成采集、测量、处理等任务;GP-IB如同一个多功能的神经网络,将各种设备有机地连接起来,完成系统内各种信息的变换和传输。
(2)个人仪器与VXI仪器系统
近年来，由HP、泰克等五家仪器公司联合提出了适用于个人仪器系统的接口总线VXI标准，并为世界各厂家所接受。VXI总线的问世被认为是测量和仪器领域发生的一件最重要的事件，从而使测试仪器系统进入了一个划时代的新阶段。VXI总线是一个开放式结构,它允许不同厂家生产的板卡仪器可以在同一机箱中工作,从而使VXI总线很快就成了测试系统的主导结构。VXI总线系统一般由计算机、VXI仪器模块和VXI总线机箱构成。VXI总线是面向模块结构的仪器总线,比GP-IB有了较大的进步。VXI总线的地址线和数据线均可高至32位，数据传输速度率高达40Mb/s，此外还定义了多种控制线、中断线、时钟线、触发线、识别线和模拟信号线等。可见,VXI总线仪器集中了智能仪器、个人仪器和GP-IB系统的许多优点,并具有方便灵活,标准化程度高,可扩展性好,能充分发挥计算机效能以及便于构成虚拟仪器等诸多优点,因此获得了迅速发展和推广,被称为未来仪器和未来系统[6]。
3.总结
智能仪器是计算机科学、电子学、数字信号处理、人工智能、VLSI等新兴技术与传统的仪器仪表技术的结合。随着专用集成电路、个人仪器等相关技术的发展,智能仪器将会得到更加广泛的应用。作为智能仪器核心部件的单片计算机技术是推动智能仪器向小型化、多功能化、更加灵活的方向发展的动力。可以预料,各种功能的智能仪器在不远的将来会广泛地使用在社会的各个领域。
4.主要参考文献
[1]苟新兵,刘利民.智能仪器的应用与发展研究[J].计算技术与自动化,2001,04:75-79.
[2]闻路红.新一代光电在线检测智能仪器的发展趋势[J].红外,2001,05:12-17.
[3]谭维兵,赵伟.试论智能仪器新定义[J].电测与仪表,2012,05:1-5.
[4]董有祥.智能仪器的设计及发展[J].山西电子技术,2006,01:94-96.
[5]林月芳,吉海彦.智能仪器及其发展趋势[J].仪表技术,2003,01:37-39.
[6]苏世栋.智能仪器及数据采集系统的现状及发展[J].运城学院学报,2004,02:18-19.
[7]姜玉柱.智能仪器及其发展前景综述[J].机械工程师,2007,08:79-81.
[8]邵明松,赵伟,黄松岭.试论智能仪器进步特征及其概念内涵拓展[J].电测与仪表,2009,09:1-4.
[9]杨立清,马震.智能仪器功能原理及其发展趋势[J].科技创新与应用,2013,28:84.
[10]刘建伟. 基于LabVIEW的多功能温度测量虚拟仪器的研究[D].东北大学,2011,12-18
[11]李培江,尤婷.基于LabVIEW的高校测控实验的开发[J].实验室科学.2008(02)
仪器的未来发展前景
仪器的未来发展前景 有人说，我们正处于一个知识爆炸的年代。这话是有道理的，但是我们也不用因此而无所适从。实际上，在知识爆炸的同时，我们也有了迅速获取所需知识的“空前可能性”。像我们中国这样的发展中国家，完全有可能发挥后发优势，实现跨越式发展，在分析仪器领域摆脱依赖外国的状况。可惜由于种种原因，相当长一段时间以来我们并没有利用好这些“空前的可能性”。我国分析仪器从教学、研究到生产都不尽人意，迄今分析仪器产业并没有像我国其他一些制造业那样，冲出国外仪器的重重包围，真正在世界上扬眉吐气，代表一个国家分析仪器水平的高端仪器仍然差不多完全依赖进口就是一个例证。 在我国，受一些名人的影响，人们对分析化学和分析仪器的认识在相当长一段时间内存在着偏见，把分析化学看成一门纯服务的学科，把分析化学定义为“分析和表征的科学”，以致把分析化学的科学研究局限于具体样品分析方法的研究，更不把分析仪器的创新研究看作是分析化学科学研究的重要内容;在科学研究管理方面，也把分析仪器仅仅看作是一种科研条件。有的人甚至说，“咱们现在有钱，需要仪器，向国外买好了，何必都自己费事”。好像买来了仪器，我们就能够不断创新，一切也就“搞定”。美国能源部杰出科学家R. F. Hirsch 不久前曾经指出“由新工具开创的科学新方向远比由新概念开创的科学新方向要多得多。由概念驱动的革命的影响是用新概念去阐明旧事物。而由工具驱动的革命的影响是去发现需要阐明的新事物”。也就是说，在科学创新研究上，新工具很重要，如果把这个新工具比喻成开启未知世界大门的一把钥匙，则新科学仪器(或者装置)就是这样一把“钥匙”。这把“钥匙”有其特殊性。那就是，对于原始创新，它在一定程度上具有“唯一性”。 许多搞重要基础研究的科学家在获得经费后做的第一件事情往往会是让助手们填单子买世界上“最先进”的仪器，而没有认识到要想在你认为重大的科学领域有所发现，打开你所要研究的未知世界的“钥匙”其实只能由你自己最先研究出来，研究好这把“钥匙”，实际上是研究好你所面对的未知世界的前提，或者说第一步!只有这样，你才能超越前人，有所发现、有所创造。否则，难免不陷入捡别人残羹剩饭的处境。因为科研与日常生产和生活是完全不同的两种活动，前者完全没有现成的路子可供采用。可惜的是，上述这种思想也影响了分析化学界，以致长期来我国在分析仪器的创新方面几乎很少建树，具有完全自主知识产权的产品少之又少。除了五、六十年代有过一段相对较好的时期外，这种情况直到90年代后期才开始改变，分析仪器的创新研究才被相继列入国家各项重要科学研究计划。虽然总的投入仍然不大，但是人们的认识和态度显然已经有了很大变化，在国家自然科学基金的带动下，分析化学新方法、新技术、新仪器的研究已逐步受到各方面的重视，如果这种状况能够继续下去，相信不久的将来，我国的分析仪器一定会有大的起色。 关于工业分析仪器和一般分析仪器的区别问题，粗浅的看法是，一个用在生产现场，另一个用在实验室，而且用在实验室的分析仪器也是与工业实际生产相关，并不是用于一般科研的仪器设备。如果分析仪能够接近生产现场，自动或手动取样（定期）及需要少量的人工操作，并且可较快的检测出结果并指导生产，也可以算是过程分析技术。严格地说，工业分析仪应该在线测量、监视及控制，首先应自动取样、连续取样、样品自动预处理、自动分析后输出信号，长期稳定运行，而且应做到在线校正、在线维护（过滤、清洗或反吹）。最好能够做到嵌入式传感器与主工艺设备内的介质直接接触，或者把介质转移到与工艺装备相连的分析回路或分析采样系统中，分析完再将介质返回工艺装备内。为此，分析仪器经常形成一个主机系统以外的配套的系统，或在线分析小屋。由于过程分析技术发展的需要，“在线”涵盖了at line、in line、on line 三种含义。虽然常用online 一词，但从字面上看，应是在线、线内、线上三个含义，这都是与off line（离线）相对而言。offline→at line →on line→in line，我们应逐步按实际需要，将分析技术融合于工艺过程之中。在线分析
仪器分析技术最新发展趋势及应用
仪器分析技术最新发展趋势及应用 摘要：本文阐述了现代科学技术发展中仪器分析发展的现状及其基础地位，仪器分析的特点及存在的局限性及最新发展趋势。特别是当今仪器分析技术吸取数学、物理学、计算机科学以及生物学中的新思想、新理念、新方法和新技术,不断完善现有的仪器分析技术，使仪器分析技术正朝着快速、准确、自动、灵敏以及适应特殊分析方向而迅猛发展，这就是当今仪器分析技术发展的总趋势！ 关键词：仪器分析分析方法发展趋势 当代科学技术发展的主要特征是高度分化和高度综合，分析化学也不例外。分析化学是四大化学之一，包括两大范畴化学分析和仪器分析。化学分析是指利用化学反应和它的计量关系来确定被测物质的组成和含量的一类分析方法。仪器分析是以物质的物理性质和物理化学性质为基础建立起来的一种分析方法，常常需要使用比较复杂的仪器。仪器分析又分为基础仪器分析和现代仪器分析，现代仪器分析又分为波谱分析、光谱分析、电化学分析、色谱分析、电镜分析、放射化学分析等。 1 仪器分析技术的基础地位 现代仪器分析是一门信息科学，用于陈述事物的运动状态，促进人与环境的相互交流。现代仪器分析也是一门信息技术，涉及信息的生产、处理、流通、也包括信息获取、信息传递、信息存储、信息处理和信息显示等，有效地扩展了人类信息器官的功能。人们通常将信息与物质!能源相提并论，称为人类社会赖以生存发展的三大支柱。世界由物质组成的，没有物质世界便虚无缥缈。能量是一切物质运动的源泉，没有能源，世界便成为静寂的世界。信息则是客观事物与主观认识相结合的产物，没有信息交换，世界便成为没有生气的世界，人类无法生存和发展。 生产和科研的发展，特别是生命科学和环境科学的发展，对分析化学的要求不再局限于“是什么”、“有多少”？而是要求提供更多更全的信息，即从常量到微量分析，从微量到微粒分析，从痕量到超痕量分析，从组成到形态分析，从总体到微区分析，从表现分布到逐层分析，从宏观到微观结构分析，从静态到快速
仪器分析心得体会
仪器分析心得体会 篇一：仪器分析的感想 对仪器分析课程的认识和感想 仪器分析是高等学校等有关专业开设的一门基础课，其目的是使学生在大学学习期间掌握有关仪器分析中一些常用方法的基本原理、特点和应用，对于将来参加科学研究或具体实际工作都是很有益的。 仪器分析法是以物理和化学及其信号强度为基础建立起来的一种分析方法，使用比较复杂和特殊的仪器。仪器分析的基本原理源于分析化学。分析仪器的发展与分析化学的发展紧密相关，分析化学经历过三次重大变革，使得仪器分析也逐步升级，从仪器化、电子化、计算机化到智能化、信息化以至仿生化。 常用的仪器分析方法主要包括几类：光学分析法、电化学分析法、色谱分析法、质谱法。这些方法依据的原理不同，具有的性能指标如精密度、灵敏度、检出限、测定下限、线性范围、准确度等，在选择方法时，还要有一些考虑，如对样品结果准确度的要求，还有费用（包括仪器的购置费、运转费）、样品量、分析速度等。使用仪器分析法检测样品，具有效率高、速度快、方便、实用的特点。 仪器分析的应用范围十分广泛。仪器分析与科学四大理论（天体、地球、生命、人类起源和深化）及人类社会面临
的五大危机（资源、粮食、能源、人口、环境）问题的解决密切相关，也与工农业生产及人们日常衣食住行用的质量保证等领域密切相关，仪器分析的发展包括仪器和方法两方面的发展，仪器分析的发展趋势表现在建立原位、在体、实时、在线的动态分析检测方法建立无损以及多参数同时检测方法。现在以实现各种分析法的联用；分析仪器的智能化、自动化和微型化等几个方面。 通过对仪器分析这一课程的学习，对常用仪器的基本原理、特点、使用方法和应用都有了大致的认识和掌握。这门学科的实用性强，应用广泛。它的方法和基本思想如逻辑思维，对以后的科研和日常的工作有巨大的帮助。如果能对仪器分析这门课程有深刻认识，对以后仪器的创新和发展也能尽到一份力。 篇二：《仪器分析》问题学习法总结 《仪器分析》问题学习法心得体会 虽然只有短短的八周学习时间，但在张玲老师的指导学习下，使我对仪器分析这门学科了解颇多。通过学习是我知道仪器分析是我们学化学的必学的一门课程，是化学分析中不可缺少的方法。而且随着科技的发展，仪器分析变得越来越重要，在化学分析中的应用也越来越广泛。因此，我们必须学好仪器分析。就像张玲老师说的那样，大学毕业后我们什么书都可以卖掉，但《仪器分析》这本书一定要留下来。
仪器分析技术发展趋势及应用
仪器分析技术最新发展趋势及应用 摘要:本文阐述了现代科学技术发展中仪器分析发展的现状及其基础地位,仪器分析的特点及存在的局限性及最新发展趋势。特别是当今仪器分析技术吸取数学、物理学、计算机科学以及生物学中的新思想、新理念、新方法和新技术,不断完善现有的仪器分析技术,使仪器分析技术正朝着快速、准确、自动、灵敏以及适应特殊分析方向而迅猛发展，这就是当今仪器分析技术发展的总趋势! 关键词:仪器分析分析方法发展趋势 当代科学技术发展的主要特征是高度分化和高度综合,分析化学也不例外。分析化学是四大化学之一,包括两大范畴化学分析和仪器分析。化学分析是指利用化学反应和它的计量关系来确定被测物质的组成和含量的一类分析方法。仪器分析是以物质的物理性质和物理化学性质为基础建立起来的一种分析方法,常常需要使用比较复杂的仪器。仪器分析又分为基础仪器分析和现代仪器分析，现代仪器分析又分为波谱分析、光谱分析、电化学分析、色谱分析、电镜分析、放射化学分析等。 1 仪器分析技术的基础地位 现代仪器分析是一门信息科学，用于陈述事物的运动状态，促进人与环境的相互交流.现代仪器分析也是一门信息技术,涉及信息的生产、处理、流通、也包括信息获取、信息传递、信息存储、信息处理和信息显示等,有效地扩展了人类信息器官的功能.人们通常将信息与物质！能源相提并论，称为人类社会赖以生存发展的三大支柱。世界由物质组成的,没有物质世界便虚无缥缈。能量是一切物质运动的源泉，没有能源，世界便成为静寂的世界。信息则是客观事物与主观认识相结合的产物，没有信息交换，世界便成为没有生气的世界,人类无法生存和发展。 生产和科研的发展,特别是生命科学和环境科学的发展，对分析化学的要求不再局限于“是什么”、“有多少”？而是要求提供更多更全的信息,即从常量到微量分析，从微量到微粒分析,从痕量到超痕量分析，从组成到形态分析，从总体到微区分析，从表现分布到逐层分析,从宏观到微观结构分析,从静态到快速反
仪器分析技术发展趋势及应用
仪器分析技术最新发展趋势 及应用 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
仪器分析技术最新发展趋势及应用 摘要：本文阐述了现代科学技术发展中仪器分析发展的现状及其基础地位，仪器分析的特点及存在的局限性及最新发展趋势。特别是当今仪器分析技术吸取数学、物理学、计算机科学以及生物学中的新思想、新理念、新方法和新技术,不断完善现有的仪器分析技术，使仪器分析技术正朝着快速、准确、自动、灵敏以及适应特殊分析方向而迅猛发展，这就是当今仪器分析技术发展的总趋势！ 关键词：仪器分析分析方法发展趋势 当代科学技术发展的主要特征是高度分化和高度综合，分析化学也不例外。分析化学是四大化学之一，包括两大范畴化学分析和仪器分析。化学分析是指利用化学反应和它的计量关系来确定被测物质的组成和含量的一类分析方法。仪器分析是以物质的物理性质和物理化学性质为基础建立起来的一种分析方法，常常需要使用比较复杂的仪器。仪器分析又分为基础仪器分析和现代仪器分析，现代仪器分析又分为波谱分析、光谱分析、电化学分析、色谱分析、电镜分析、放射化学分析等。 1 仪器分析技术的基础地位 现代仪器分析是一门信息科学，用于陈述事物的运动状态，促进人与环境的相互交流。现代仪器分析也是一门信息技术，涉及信息的生产、处理、流通、也包括信息获取、信息传递、信息存储、信息处理和信息显示等，有效地扩展了人类信息器官的功能。人们通常将信息与物质!能源相提并论，称为人类社会赖以生存发展的三大支柱。世界由物质组成的，没有物质世界便虚无缥缈。能量是一切物质运动的源泉，没有能源，世界便成为静寂的世界。信息则是客观事物与主观认识相结合的产物，没有信息交换，世界便成为没有生气的世界，人类无法生存和发展。 生产和科研的发展，特别是生命科学和环境科学的发展，对分析化学的要求不再局限于“是什么”、“有多少”而是要求提供更多更全的信息，即从常量到微量分析，从微量到微粒分析，从痕量到超痕量分析，从组成到形态分
仪器分析的感想
对仪器分析课程的认识和感想 仪器分析是高等学校等有关专业开设的一门基础课，其目的是使学生在大学学习期间掌握有关仪器分析中一些常用方法的基本原理、特点和应用，对于将来参加科学研究或具体实际工作都是很有益的。 仪器分析法是以物理和化学及其信号强度为基础建立起来的一种分析方法，使用比较复杂和特殊的仪器。仪器分析的基本原理源于分析化学。分析仪器的发展与分析化学的发展紧密相关，分析化学经历过三次重大变革，使得仪器分析也逐步升级，从仪器化、电子化、计算机化到智能化、信息化以至仿生化。 常用的仪器分析方法主要包括几类：光学分析法、电化学分析法、色谱分析法、质谱法。这些方法依据的原理不同，具有的性能指标如精密度、灵敏度、检出限、测定下限、线性范围、准确度等，在选择方法时，还要有一些考虑，如对样品结果准确度的要求，还有费用（包括仪器的购置费、运转费）、样品量、分析速度等。使用仪器分析法检测样品，具有效率高、速度快、方便、实用的特点。 仪器分析的应用范围十分广泛。仪器分析与科学四大理论（天体、地球、生命、人类起源和深化）及人类社会面临的五大危机（资源、粮食、能源、人口、环境）问题的解决密切相关，也与工农业生产及人们日常衣食住行用的质量保证等领域密切相关，仪器分析的发展包括仪器和方法两方面的发展，仪器分析的发展趋势表现在建立原位、在体、实时、在线的动态分析检测方法建立无损以及多参数同时检测方法。现在以实现各种分析法的联用；分析仪器的智能化、自动化和微型化等几个方面。 通过对仪器分析这一课程的学习，对常用仪器的基本原理、特点、使用方法和应用都有了大致的认识和掌握。这门学科的实用性强，应用广泛。它的方法和基本思想如逻辑思维，对以后的科研和日常的工作有巨大的帮助。如果能对仪器分析这门课程有深刻认识，对以后仪器的创新和发展也能尽到一份力。
现代分析化学发展趋势和特点
现代分析化学发展趋势和特点 医药化工学院化学工程与工艺专业陆建东 摘要随着科技的发展和社会的进步，分析化学将面临更深刻、更广泛和更激烈的变革。仪器分析自20世纪30年代后期问世以来，不断丰富分析化学的内涵并使分析化学发生了一系列根本性的变化。现代分析仪器的更新换代和仪器分析新方法、新技术的不断创新与应用，是这些变革的重要内容。因此，仪器分析在高等院校分析化学课程中所处的地位日趋重要。许多地方高校为了使自己培养的人才能从容迎接和面对新世纪科学技术的挑战，已将仪器分析列为化学等专业学生必修的专业基础课。将现代分析化学学科的发展趋势和特点归纳为八个方面，以论述分析化学整体的发展： （一）解决复杂体系的分离问题及提高分析方法的选择性 迄今，人们所认识的化合物已超过1000万种，而且新的化合物仍在快速增长。复杂体系的分离和测定已成为分析化学家所面临的艰巨任务。由液相色谱、气相色谱、超临界流体色谱和毛细管电泳等所组成的色谱学是现代分离、分析的主要组成部分并获得了很快的发展。以色谱、光谱和质谱技术为基础所开展的各种联用、接口及样品引入技术已成为当今分析化学发展中的热点之一。在提高方法选择性方面，各种选择性试剂、萃取剂、离子交换剂、吸附剂、表面活性剂、各种传感器的接着剂、各种选择检测技术和化学计量学方法等是当前研究工作的重要课题。 （二）提高灵敏度 这是各种分析方法长期以来所追求的目标。当代许多新的技术引入分析化学，都是与提高分析方法的灵敏度有关，如激光技术的引入，促进了诸如激光共振电离光谱、激光拉曼光谱、激光诱导荧光光谱、激光光热光谱、激光光声光谱和激光质谱的开展，大大提高了分析方法的灵敏度，使得检测单个原子或单个分子成为可能。又如多元配合物、有机显色剂和各种增效试剂的研究与应用，使吸收光谱、荧光光谱、发光光谱、电化学及色谱等分析方法的灵敏度和分析性能得到大幅度地提高。
仪器分析发展史
仪器分析自20世纪30年代后期问世以来，不断丰富分析化学的内涵并使分析化学发生了一系列根本性的变化。随着科技的发展和社会的进步，分析化学将面临更深刻、更广泛和更激烈的变革。现代分析仪器的更新换代和仪器分析新方法、新技术的不断创新与应用，是这些变革的重要内容。 仪器分析学科的发展经历了三次巨大变革：第一次是随着分析化学基础理论，特别是物理化学的基本概念（如溶液理论）的发展，使分析化学从一种技术演变成为一门科学，第二次变革是由于物理学和电子学的发展，改变了经典的以化学分析为主的局面，使仪器分析获得蓬勃发展。目前，分析化学正处在第三次变革时期，生命科学、环境科学、新材料科学发展的要求，生物学、信息科学，计算机技术的引入，使分析化学进入了一个崭新的境界。第三次变革的基本特点：从采用的手段看，是在综合光、电、热、声和磁等现象的基础上进一步采用数学、计算机科学及生物学等学科新成就对物质进行纵深分析的科学；从解决的任务看，现代分析化学已发展成为获取形形色色物质尽可能全面的信息、进一步认识自然、改造自然的科学。现代分析化学的任务已不只限于测定物质的组成及含量，而是要对物质的形态（氧化-还原态、络合态、结晶态）、结构（空间分布）、微区、薄层及化学和生物活性等作出瞬时追踪、无损和在线监测等分析及过程控制。 随着科学技术的发展，分析化学在方法和实验技术方面都发生了深刻的变化，特别是新的仪器分析方法不断出现，且其应用日益广泛，从而使仪器分析在分析化学中所占的比重不断增长，并成为化学工作者所必需掌握的基础知识和基本技能。 业内人士指出仪器分析正向智能化方向发展，发展趋势主要表现
在于，基于微电子技术和计算机技术的应用实现仪器分析的自动化，通过计算机控制器和数字模型进行数据采集、运算、统计、处理，提高分析仪器数据处理能力，数字图像处理系统实现了仪器分析数字图像处理功能的发展；仪器分析的联用技术向测试速度超高速化、分析试样超微量化、仪器分析超小型化的方向发展。 世界仪器分析事业持续快速发展。从技术发展角度来看，世纪之交的世界仪器分析技术可以说正在经历一场革命性的变化。传统的光学、热学、电化学、色谱、波谱类分析技术都已从经典的化学精密机械电子学结构、实验室内人工操作应用模式，转化为光、机、电、算(计算机) 一体化、自动化的结构，并正向更名副其实的智能系统发展(带有自诊断、自控、自调、自行判断决策等高智能功能)。从世界仪器分析销售增势来看，世纪之交在农业、能源、信息、环境、材料、生物、医学等领域快速发展的全球需求刺激下，加上仪器分析技术发展推动的仪器分析更新换代周期不断缩短，使多年来世界仪器分析市场销售额保持10%左右甚至更高的年增长率。这说明仪器分析行业不是“夕阳产业”，而是能不断更新保持旺盛的生命力。 发展中的仪器分析，20世纪40~50年代兴起的材料科学，60 ~70年代发展起来的环境科学都促进了分析化学学科的发展。80年代以来，生命科学的发展也促进分析化学一次巨大的发展。仪器分析是分析化学的重要组成部分，也随之不断发展，不断地更新自己，为科学技术提供更准确、更灵敏、专一、快速、简便的分析方法。 信息时代的到来，给仪器分析带来了新的发展。信息科学主要是信息的采集和处理。计算机与分析仪器的结合，出现了分析仪器的智能化，加快了数据处理的速度。它使许多以往难以完成的任务，如实验室的自动化，图谱的快速检索，复杂的数学统计可轻而易举得于完
仪器分析论文
仪器分析论文 学院环境与能源学院专业建筑与土木工程姓名胡海峰 学号20133303009
仪器分析的发展趋势 摘要:本文主要介绍了仪器分析的的方法和分类及其应用，并对仪器分析的发展 趋势做了一些了解和介绍。 关键词：仪器分析；应用；发展趋势。 Abstract This article mainly introduced the instrument analysis method and classification and its application, and the development trend of instrument analysis done some understanding and introduction. Key words Instrumental analysis;application;development tendency. 前言 仪器分析是化学学科的一个重要分支，它是以物质的物理和物理化学性质为基础建立起来的一种分析方法。利用较特殊的仪器，对物质进行定性分析，定量分析，形态分析。仪器分析方法所包括的分析方法很多，每一种分析方法所依据的原理不同，所测量的物理量不同，操作过程及应用情况也不同。在药物的研究开发时，从先导化合物的筛选到药物注册的每个环节都要求有严密、严格的分析数据，仪器分析贯穿在药物研究开发的全过程之中。 正文 一般的说，仪器分析是指采用比较复杂或特殊的仪器设备，通过测量物质的某些物理或物理化学性质的参数及其变化来获取物质的化学组成、成分含量及化学结构等信息的一类分析方法，尤其适用于微量或痕量组分的测定,这些方法一般都有独立的方法原理及理论基础。同时由于计算机技术的引入，使仪器分析的快速、灵敏、准确等特点更加明显，多种技术的结合与联用使仪器分析应用更加广泛从而有了现代分析法的多样化。比如，紫外-可见分子吸收光谱法、红外吸收光谱法、拉曼光谱法、核磁共振波谱法、色谱分析法、质谱分析法、X射线荧光分析法、光声光谱法、电子探针分析法、电子能谱分析法、顺磁共振、生物芯片检测技术，等等。相信在不就久得将来会有更多的便捷的分析法应运而生。 1、仪器分析法的特点 一．快速 仪器分析法的样品处理一般都比化学分析法简单，从而大大地提高了分析速度。例如冶金部门采用直读光谱法进行炉前分析时，在数分钟内可同时得出钢样中二、三十个元素的分析结果。另外由于在仪器分析法中普遍采用了先进的电子技术和计算机技术，从而大大地提高了仪器操作的自动化程度（自动进样、记录、打印、停机）和数据处理的速度。
阐析化学分析和仪器分析技术的应用与发展趋势
阐析化学分析和仪器分析技术的应用与发展趋势 发表时间：2018-07-03T11:10:23.047Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第5期作者：刘偲偲 [导读] 进而实现分析结构精确度的提升，为我国化学分析领域的发展作出重要贡献。 摘要：化学分析是人们用来了解自然物质内存结构与组成的重要手段。而仪器分析技术则能够利用物质的内在的变化规律与具体参数来对其化学成分进行判断。在我国技术水平不断提高的过程中，许多其他学科的知识与理论也逐渐融合化学分析工作中，在推动领域发展的过程中，在自然物质研究方面也取得了许多新的进展。基于此，本文从化学分析和仪器分析技术的应用与发展趋势展开分析探讨。 关键词：化学分析；仪器分析技术；应用与发展趋势 1、化学仪器分析与分析技术的概述 1.1化学仪器分析与分析技术的特点 化学仪器分析与分析技术能够在更短内里内将物质内部的结构与组成显示出来，同时也能够实现化学分析的批量化处理，在计算机技术的支持下，可以更加快速地对多个不同性质的物质进行分析。其次，在相关仪器与技术的支持下，化学分析的灵敏度也相对较高，可以对物质内部各种微量成分进行测量。第三，可以实现受控监测与在线分析，大幅提高了化学分析工作的效率，进而创造更大的经济价值；第四，在分析仪器与分析技术不断进步的过程中，各种仪器与技术的应用范围越来越广阔，技术应用的门槛也越来越低；第五，可以在分析过程中不对样品造成损坏，东路满足更加复杂的样本分析工作需求。 1.2化学仪器分析与分析技术的局限性 应用于化学分析的各种仪器与技术在具体的应用过程中，无论是仪器还是技术在内部结构与操作上都比较复杂，仪器价格也比较昂贵，在设备的维护与调适方面本身就有着比较高的技术要求，在运用各种技术与成本的过程中也需要投入比较高的成本。另外，仪器分析本质上属于一种相对性特点比较突出的分析手段，所得到的各项分析结果是建立在已有数据与知识基础之上的，在标准物质的化学分析方面，技术与仪器的应用也有着十分明显的局限性。另外，利用化学分析与分析技术所得到的分析结果也有着比较大的误差，无法满足高含量组成与学量组成的分析工作需求。 2、化学分析仪器与分析技术的发展趋势 2.1提高化学分析的灵敏度 在化学分析工作方面，许多新型的分析技术都可以应用于具体的分析环节中，在提高分析结果精确度的同时也能够提高仪器分析的灵敏度水平。比如利用激光技术可以得到更加精细的分析结果，同时也能够对单个原子与分子进行检测。同时，在多元配合物、增效试剂与显色剂的支持下，能够进一步提升光谱分析的灵敏度与各方面的性能。 2.2微环境与微型化的测定与表征 微环境与微型化分析能够使宏观与微观两方面的分析更加深入。在微型化不断发展的过程中，人们可以更加清楚地了解生物的功能。为这分析工作的微观层面发展奠定了良好的基础。当前各种微量分析技术与显微技术已经广泛应用于微观世界的分析工作中。在表面分析方面，一部分诸如电子能谱等先进技术已经可以对单原子层进行检测。电子能谱在物理与化学分析中的地位也越来越突出。另一方面，一些光谱电化学、联用技术与超微电极技术对于电极表征与表面的作用可以为分子设计与新体系的开发提供更多新的思路，这些新的思路能够有效推动化学体系的改革。 2.3状态、形态分析与表征 在化学分析过程中，同一种元素会体现出不同的价态，单一元素由于在不同分子中的离子组成存在差异，所形成的化合物可能会存在一定的毒性。化学物质的结合太与晶态对于材料的性能也有着比较大的影响。当前我国普遍采用的仪器分析技术在自然物质的分析方面投入了更大的力度，物质的状态与形态也可以在吸收光谱、电子能谱与伏安法等技术与理论的支持下发生变化。 2.4非破坏性遥测与检测 非破坏性检测已经成为当前我国化学分析技术体系中十分重要的组成部分之一。这对于生产流程控制与自动分析有着关键性的作用。同时，激光雷达与激光散射等遥测技术也可以对金属分子与原子结构进行分析，为反制导与红外制导提供更多的理论依据。 2.5智能化与自动化 在微型化得到快速发展的今天，仪器分析与化学分析也更加趋向智能化与自动化。在各种新型机柜设备的支持下可以实现自动化的分析操作。在具体的分析环节中，研究人员需要重点做好实验过程设计与分析方法开发两方面的工作，对物质结构与谱图进行解释与说明。实际上，早在上世纪八十年代，化学家就已经将化学分析与工业生产结合起来。而当前计算机程序与机器人的应用大幅提升了仪器与分析技术的智能化与自动化水平。 2.6增强分析方法的选择性与解决复杂体系的分离问题 当前许多新的化合物为人们所发现，新发现的化合物在内部结构上可能会十分复杂，这就需要进一步提高复杂体系的测定与分离效率，由毛细管电泳、超临界流体色谱、气相色谱与液相色谱所组成的色谱分析技术对于现代分离分析技术的发展起到了重要的推动作用。以质谱、光谱与色谱技术为基础的样品引入技术与各种联用接口也成为当前化学分析技术体系中非常有发展前景的技术手段之一。 2.7扩展时空多给信息 现代分析化学一方面能够实现分离行测组的测量与表征，另一方面也能够在物质化学组成层面为人们提供更加多的有用信息，比如质谱、红外光谱与核磁共振波谱等技术的发展，能够将有机物分子的内在结构更加精确地展现出来，为人们提供瞬态与空间排列结构等重要信息，帮助人们了解生命形成的过程中与化学反应历程，在新知识与新理论的支持下，人们也可以对来自各方面的化学信息进行更高层次的分析。 2.8生物活性物质与生物大分子的测定与表征 生物大分子结构分析是化学分析工作中十分重要的组成部分之一，是我国重点的生物技术分析领域。生物工程与生命科学的发展离不开生物大分子分析结果的支持，同时通过这方面的分析结果也能够进行一些对于仿生过程中进行更加高水平的模拟。在分析技术方面，广泛应用于特征大分子的分析技术主要包含免疫分析、化学发光、磷光、荧光、核磁共振、质谱与色谱等技术，相关的分析仪器主要包含化学修饰电极、生物传感器以及化学传感器等。以上仪器与技术的应用能够向人们展现细胞水平上、有机组织上与生命体层面上的生物活动
分析仪器的发展趋势
分析仪器的发展趋势 学院：化生院专业：化学教育 学号：1150810061 姓名：王紫丽 目前，分析仪器正向智能化方向发展，发展趋势主要表现是：基于微电子技术和计算机技术的应用实现分析仪器的自动化，通过计算机控制器和数字模型进行数据采集、运算、统计、处理，提高分析仪器数据处理能力，数字图像处理系统实现了分析仪器数字图像处理功能的发展。分析仪器的联用技术向测试速度超高速化、分析试样。 世界分析仪器事业持续快速发展 从技术发展角度来看，世纪之交的世界传统的光学、热学、电化学、色谱、波谱类分析技术都已从经典的化学精密机械电子学结构、实验室内人工操作应用模式，转化为光、机、电、算(计算机)一体化、自动化的结构，并正向更名副其实的智能系统发展(带有自诊断、自控、自调、自行判断决策等高智能功能)。分析仪器技术可以说正在经历一场革命性的变化。 从世界分析仪器销售增势来看，世纪之交在农业、能源、信息、环境、材料、生物、医学等领域快速发展的全球需求刺激下，世界分析仪器技术更新快、高科技含量增长迅猛。 为适应现代高科技研究和产业的迅猛发展，作为信息时代信息获取一处理一传输链的源头技术，分析仪器技术的发展是必然的，没有
新的分析方法、分析技术和相应的全新分析仪器，不能更高、更全面、更灵敏、更可靠、更方面地获取研究、生产、社会、环境等领域中全方位的分析检测信息，21世纪的信息时代就无从谈起。这是我们在世纪之交期间面临新形势的一个特征，也是分析仪器新技术、新元器件、新产品的不断涌现，高科技含量越来越大的缘由。从另一个角度来说，也是被世界科技和产业、人类社会发展大形势的要求逼出来的，是分析仪器技术适应大形势发展的结果。 分析技术和分析仪器的应用日益拓展 在20世纪前些年，经典的分析技术现代产业大生产服务，主要为了适应分析、监控工农生产，保证产品质量，保障大生产流程安全术和分析仪器的“用武之地”已经大大拓展，最引人注目的是在生物、环保、医学等有关人的生存、发展领域的应用日新月异，现代高科技在军事方面的发展也促进了分析技术和分析仪器的应用拓展(例如生物武器、化学武器战争中调整、灵敏、准确的现场毒物检测、生命保障任务也大大扩大了分析仪器的应用领域)。 可以肯定：在新世纪到来后，分析技术和分析仪器的应用由“物”到“人”的拓展趋势将更加显著。我们必须看准这个发展潮流，分析仪器事业的发展思路中摆正位置、选好方向。 全球科学仪器的主要市场为美、德、日、法、英、意等工业发达国家。主要生产国和出口国是美、德、英、瑞士、日本、意大利。近年来，部分发展中国家对科学仪器的需求增长很快，这些国家(地区)有：智利、捷克、洪都拉斯、印度、台湾省、厄瓜多尔和埃及等，他
仪器分析在食品领域的应用及发展
仪器分析在食品领域的应用及发展仪器分析在食品领域的应用及发展
仪器分析是指借用精密仪器测量物质的某些理化性质以确定其化学组成、含量及化学结构的一类分析方法，尤其适用于微量或痕量组分的测定。目前，在食品分析检测中仪器分析方法有代替传统手工操作方法的趋势，气相色谱仪、高效液相色谱仪、氨基酸自动分析仪、原子吸收分光光度计及可进行光谱扫描的紫外-可见分光光度计、荧光分光光度计等均得到了普遍应用。由于计算机技术的引入，使仪器分析的快速、灵敏、准确等特点更加明显，多种技术的结合与联用使仪器分析应用更加广泛，有力推动了食品仪器分析的发展，使得食品分析处在一个崭新的发展时代。 现代分析仪器的种类十分庞杂，根据仪器的工作原理以及应用范围，可划分为：电化学分析仪器、光学式分析仪器、射线式分析仪器、色谱类分析仪器、离子光学式分析仪器、磁学式分析仪器、热学式分析仪器、电子光学、物性测定仪器及其它专用型和多用型仪器 1 电化学分析法 电化学分析是食品生产控制、理论研究的新型重要工具。由于电极品种仍限于一些低价离子(主要是阳离子)，因此在实际应用中还受到一定的限制；另一方面，电极电位值的重现值受实验条件变化影响较大，其标准曲线不及光度法测定的曲线稳定，由于这些因素的影响，目前许多已制成的离子电极，其实际应用的潜力尚未充分发挥。但其中涉及的极谱分析技术已进入了成熟阶段，特别是阳极溶出法和极谱催化波的出现与应用，提高了极谱法的检测能力，使极谱法的检测下限向下延伸了三个数量级左右。在对食品及水样中的氰化物进行单扫描极谱法测定时，产生一个明显的极谱波峰，结果令人满意。另外电势溶出法特别适合于分析痕量金属和混合金属，能方便地测定酱油、醋等中砷的含量，且无需消化和预处理。同时表面活性剂的加入，更能显著提高分析的灵敏度、选择性和重现性，甚至还具有改善极谱波形和消除干扰等作用。 2 光谱分析法 光谱分析法法是食品分析中应用最广最多的方法之一，其中涉及可见、紫外、原子吸收等分光光度技术。 2.1紫外-可见分光光度法
分析化学发展趋势
分析化学发展趋势 分析化学学科的发展经历了三次巨大变革：第一次是随着分析化学基础理论，特别是物理化学的基本概念（如溶液理论）的发展，使分析化学从一种技术演变成为一门科学，第二次变革是由于物理学和电子学的发展，改变了经典的以化学分析为主的局面，使仪器分析获得蓬勃发展。目前，分析化学正处在第三次变革时期，生命科学、环境科学、新材料科学发展的要求，生物学、信息科学，计算机技术的引入，使分析化学进入了一个崭新的境界。第三次变革的基本特点：从采用的手段看，是在综合光、电、热、声和磁等现象的基础上进一步采用数学、计算机科学及生物学等学科新成就对物质进行纵深分析的科学；从解决的任务看，现代分析化学已发展成为获取形形色色物质尽可能全面的信息、进一步认识自然、改造自然的科学。现代分析化学的任务已不只限于测定物质的组成及含量，而是要对物质的形态（氧化-还原态、络合态、结晶态）、结构（空间分布）、微区、薄层及化学和生物活性等作出瞬时追踪、无损和在线监测等分析及过程控制。随着计算机科学及仪器自动化的飞速发展，分析化学家也不能只满足于分析数据的提供，而是要和其它学科的科学家相结合，逐步成为生产和科学研究中实际问题的解决者。近些年来，在全世界科学界和分析化学界开展了“化学正走出分析化学”、“分析物理”、“分析科学”等热烈议论，反映了这次变革的深刻程度。 本书根据中国《国家自然科学基金会》“自然科学学科（分析）发展战略调查报告”在美国、前苏联这两个发达国家分析化学发展情况的基础上，将现代分析化学学科的发展趋势和特点归纳为八个方面，以论述分析化学整体的发展： （一）提高灵敏度 这是各种分析方法长期以来所追求的目标。当代许多新的技术引入分析化学，都是与提高分析方法的灵敏度有关，如激光技术的引入，促进了诸如激光共振电离光谱、激光拉曼光谱、激光诱导荧光光谱、激光光热光谱、激光光声光谱和激光质谱的开展，大大提高了分析方法的灵敏度，使得检测单个原子或单个分子成为可能。又如多元配合物、有机显色剂和各种增效试剂的研究与应用，使吸收光谱、荧光光谱、发光光谱、电化学及色谱等分析方法的灵敏度和分析性能得到大幅度地提高。 （二）解决复杂体系的分离问题及
仪器分析综述
仪器分析综述 胡旭阳 湖南中医药大学药学院 2014级中药学一班 摘要：仪器分析是化学学科的一个重要分支，它是以物质的物理和物理化学性质为基础建立起来的一种分析方法。利用较特殊的仪器，对物质进行定性分析，定量分析，形态分析。仪器分析方法所包括的分析方法很多，目前有数十种之多。本文将重点介绍仪器分析的发展历程及未来发展趋势。 1、仪器分析的内容及分类：仪器分析所包含的方法很多,目前已有数十种,按照测量过程中所观测的性质进行分类,可分为光学分析法、电化学分析法、色谱分析法、质谱分析法、热分析法、放射化学分析法和电镜分析法等,其中以光学分析法、电化学分析法及色谱分析法的应用最为广泛。 2、仪器分析的特点及局限性：仪器分析的特点：（1）分析速度快,适于批量试样的分析,许多仪器配有连续自动进样装置,采用数字显示和电子计算机技术,可在短时间内分析几十个样品,适于批量分析。有的仪器可同时测定多种组分。（2）灵敏度高,适于微量成分的测定,灵敏度由 13 10-6%发展到 1310-12%;可进行微量分析和痕量分析。（3）容易实现在线分析和遥控监测,在线分析以其独特的技术和显著的经济效益引起人们的关注与重视,现已研制出适用于不同生产过程的各种不同类型的在线分析仪器。（4）用途广泛,能适应各种分析要求，除能进行定性分析及定量分析外,还能进行结构分析、物相分析、微区分析、价态分析和剥层分析等。（5 ）样品用量少可进行不破坏样品的无损分析,并适于复杂组成样品的分析。 仪器分析的局限性：（1）仪器设备复杂,价格及维护费用比较昂贵,对维护及环境要求较高; （2）仪器分析是一种相对分析方法,一般需用已知组成的标准物质来对照,而标准物质的获得常常是限制仪器分析广泛应用的问题之一; （3）相对误差较大,通常在百分之几至百分之几十, 不适用于常量和高含量组分的分析。 3、仪器分析发展史：仪器分析方法的发展历程．据有关文献报导，目视比色法是最早的仪器分析方法．最初，比色分析是在试管中进行的，借助于标准溶液的颜色系列和待测液的颜色进行比较后，对待测样品中物质的成分作出定量估计，后来又发展到目视比色计．到20世纪30年代，以光电池代替肉眼检测的光电比色计问世，进而带分光镜或光栅的分光光度计进入了实验室，使得吸收光度计从可见光区域扩展到紫外区域．吸收光度计法分为比色法和分光光度法，近几十年来，有机试剂(显色剂、掩蔽剂)及络合化学的发展为分光光度法
仪器分析的发展趋势
仪器分析的发展趋势 仪器分析自20世纪30年代后期问世以来，不断丰富分析化学的内涵并使分析化学发生了一系列根本性的变化。随着科技的发展 和社会的进步，分析化学将面临更深刻、更广泛和更激烈的变革。现代分析仪器的更新换代和仪器分析新方法、新技术的不断创新 与应用，是这些变革的重要内容。因此，仪器分析在高等院校分 析化学课程中所处的地位日趋重要。许多地方高校为了使自己培 养的人才能从容迎接和面对新世纪科学技术的挑战，已将仪器分 析列为化学等专业学生必修的专业基础课。 仪器分析学科的发展经历了三次巨大变革:第一次是随着分析化学基础理论，特别是物理化学的基本概念(如溶液理论)的发展，使分析化学从一种技术演变 成为一门科学，第二次变革是由于物理学和电子学的发展，改变了经典的以化 学分析为主的局面，使仪器分析获得蓬勃发展。目前，分析化学正处在第三次 变革时期，生命科学、环境科学、新材料科学发展的要求，生物学、信息科学，计算机技术的引入，使分析化学进入了一个崭新的境界。第三次变革的基本特点:从采用的手段看，是在综合光、电、热、声和磁等现象的基础上进一步采用 数学、计算机科学及生物学等学科新成就对物质进行纵深分析的科学;从解决的 任务看，现代分析化学已发展成为获取形形色色物质尽可能全面的信息、进一 步认识自然、改造自然的科学。现代分析化学的任务已不只限于测定物质的组 成及含量，而是要对物质的形态(氧化-还原态、络合态、结晶态)、结构(空间 分布)、微区、薄层及化学和生物活性等作出瞬时追踪、无损和在线监测等分析 及过程控制。随着计算机科学及仪器自动化的飞速发展，分析化学家也不能只 满足于分析数据的提供，而是要和其它学科的科学家相结合，逐步成为生产和 科学研究中实际问题的解决者。近些年来，在全世界科学界和分析化学界开展了"化学正走出分析化学"、"分析物理"、"分析科学"等热烈议论，反映了这次 变革的深刻程度。 将现代分析化学学科的发展趋势和特点归纳为八个方面，以论述分析化学 整体的发展:
仪器分析绪论教案
论 第一章绪 一.教学内容 1．仪器分析的产生与发展概况 2．仪器分析的分类与特点 3．仪器分析的发展趋势 二．重点与难点 1.仪器分析与化学分析的联系和区别 2.? 3.仪器分析的分类依据与各类特点 4.仪器分析的发展趋势 三．学时安排1学时 一、课程简介 二、仪器分析法是以测量物质的物理性质为基础的分析方法。这类方法通常需要使用较特殊的仪器，故得名“仪器分析”。随着科学技术的发展，分析化学在方法和实验技术方面都发生了深刻的变化，特别是新的仪器分析方法不断出现，且其应用日益广泛，从而使仪器分析在分析化学中所占的比重不断增长，并成为化学工作者所必需掌握的基础知识和基本技能。 三、 仪器分析是化学类专业必修的基础课之一。 通过本课程的学习 1. 要求学生掌握常用仪器分析方法的原理和仪器的简单结构； 2.{ 3.要求学生初步具有根据分析的目的，结合学到的各种仪器分析 方法的特点、应用范围，选择适宜的分析方法的能力。 分析化学—化学分析、仪器分析
分析化学是研究物质的组成、状态和结构的科学，它包括化学分析和仪器分析两大部分。 化学分析是指利用化学反应和它的计量关系来确定被测物质 的组成和含量的一类分析方法。测定时需使用化学试剂、天平和一些玻璃器皿。 仪器分析是以物质的物理和物理化学性质为基础建立起来的 一种分析方法，测定时，常常需要使用比较复杂的仪器。 仪器分析的产生为分析化学带来革命性的变化，仪器分析是分析化学的发展方向。 仪器分析的特点（与化学分析比较） 1.灵敏度高，检出限量可降低。如样品用量由化学分析的m L、m g 级降低到仪器分析的g、L级，甚至更低。适合于微量、痕量和超痕量成分的测定。 ； 2.选择性好。很多的仪器分析方法可以通过选择或调整测定的条件，使共存的组分测定时，相互间不产生干扰。 3.操作简便，分析速度快，容易实现自动化。 仪器分析的特点（与化学分析比较） 4.相对误差较大。化学分析一般可用于常量和高含量成分分析，准确度较高，误差小于千分之几。多数仪器分析相对误差较大，一般为5%，不适用于常量和高含量成分分析。 5.需要价格比较昂贵的专用仪器。 仪器分析与化学分析的区别不是绝对的，仪器分析是在化学分析基础上的发展。 不少仪器分析方法的原理，涉及到有关化学分析的基本理论；不少仪器分析方法， 还必须与试样处理、分离及掩蔽等化学分析手段相结合，才能完成《 分析的全过程。
对智能仪器分析及未来的展望
对智能仪器分析及未来的展望 一、智能仪器的工作原理 智能仪器主要由硬件和软件两大部分组成。传感器拾取被测参量的信息并转换成电信号，经滤波去除干扰后送人多路模拟开关；由单片机逐路选通模拟开关将各输入通道的信号逐一送入程控增益放大器，放大后的信号经A/D转换器转换成相应的脉冲信号后送入单片机中；单片机根据仪器所设定的初值进行相应的数据运算和处理；运算的结果被转换为相应的数据进行显示和打印；同时单片机把运算结果与存储在片内FlashROM或EPROM内的设定参数进行运算比较后，根据运算结果和控制要求，输出相应的控制信号。 二、智能仪器的功能特点 （1）集成化、模块化。大规模集成电路技术发展到今天，集成电路的密度越来越高，体积越来越小，内部机构越来越复杂，功能也越来越强大，从而大大提高了每一个模块进而整个仪器系统的集成度。模块化功能硬件是现代仪器仪表的一个强有力的支持，他使得仪器更加灵活，仪器的硬件组成更加简洁，比如在需要某种测试功能时，只需增加相应的模块化功能硬件，再调用相应的软件来使用此硬件即可。（2）运程控制自测性能。由于智能仪器都备有各种标准的通信接口，所以它能很方便地与PC机和其他仪器一起组成各种近程和远程的测量系统，从而完成更复杂的测试任务。（3）数据处理功能强。由于采用了DSP或μc，使得许多原专用硬件逻辑难以解决或根本无法解决的问题，现在可以由软件灵活地实现。（4）仪器构成柔性化。智能仪器强调软件的作用，选配一个或几个带共性的基本仪器硬件来组成一个通用硬件平台，通过调用不同的软件来扩展或构成各种功能的智能仪器或系统。智能仪器将数据的采集；数据的分析与处理；显示或输出的一种或多种功能的通用硬件模块组合起来，通过编制不同的软件来构成任何一种新功能的仪器。（5）多种监测功能。在实时测量过程