精密仪器发展史

合集下载

精密机械发展史

精密机械发展史精密机械发展史摘要：精密机械工业是带动国家基础工业的火车头，本文对精密机械发展史加以探讨，了解精密机械的发展历史轨迹，以及精密机械在历史发展的场合中扮演了何种重要的角色，起了多大的作用。

关键词：精密机械；发展史；工业；精密机械学科特点；交叉学科。

一：前言从古至今，从马车上的一个小小木质轮子到计算机中那强健电脑的“芯”，从古代计时的沙漏日晷现在精密无比小巧玲珑的腕表计时器，从搭载人类第一次起飞的木制飞机到现今航天器里面的各类精巧绝伦的仪器。

世界发生了翻天的变化，这一切都与我们的精密机械发展密切相关。

精密机械的飞速发展给人们带了毋庸置疑的福音，但它一路的发展历史又是如何？经历过何种惊心动魄的历程？它是如何从一开始的简陋粗糙变成现如今的精巧绝伦呢？未来的发展前景又是怎么的呢？作者拿出自己粗浅的看法，与大家一同探讨一番。

二：正文要谈精密机械的发展史，首先要给出一个关于精密机械的相关定义，才能探讨它的发展历程。

从广义上来说，精密机械泛指在精确度上领先当前技术前端的相关机械应用，包括了研发、设计、制造以及精密量测量的范畴。

因此，精密机械所涵盖的范畴也相当广泛，包括了机械制造，光、机、电、算等一系列学科行业。

古代、近代，钟表制造是当时精密机械的典型代表。

现代精密机械系统，往往是以精密机械为主体，光、电为系统,由光、电、计算机导致精密机械系统精密化、快速化、智能化、信息化、综合化。

世界精密机械的发展与人类的文明紧密相连，根据人类文明的发展，世界精密机械的发展史可粗分为2个阶段：从公元前7000年城市文明的出现到公元十七世纪末为机械的起源和古机械发展阶段，从十八世纪到现在，为近现代机械发展阶段。

这两个阶段的机械都有各自的特点，都曾使得人类的社会飞跃发展，且带来了人类社会质的改变，下面按时间来分，从这两个阶段来叙述世界精密机械的发展史。

1.古代精密机械起源发展阶段据世界考古家发现，公元前7000年，在巴勒斯坦地区犹太人建立杰里科域，城市文明首次出现在地球上，最早的机械——车轮，是人类重要的发明之一，正是由于车轮的诞生，才使车成为人类重要的交通工具。

仪器发展

诺贝尔物理学奖历年得主1901-1920分析仪器的发展与人类社会的科学技术进步密切相关。

光理分析仪器经历了一百多年的发展，现仍在蓬勃发展之中。

一方面，随着光谱学和光谱技术及相关学科领域的发展，出现了新型光谱分析仪器(非经典仪器)；另一方面，电子技术、微机技术、激光技术的迅速发展和引进，结合形成光、机、电、微机等含高级技术的精密的、自动化、智能化的仪器。

1666年牛顿利用三棱镜将太阳光分成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等彩色图像，建立了光谱实验的基础；1814年夫琅和费利用棱镜分光装置，发现了太阳光诺中的吸收谱线1886年，本生(R．Bunsen)和克希霍夫(G．Kirchhoff)利用分光装置获桶了有关物质成分的信息，建立了光谱定性分析的基础。

20世纪30年代，许多国家开展了光学分析仪器和光学分析方法研究，逐步形成目视分析仪器、摄谱分析仪器和棱镜分光仪器的制造工业。

第二次世界大战后，电子学、原子能、半导体等技术的发展及快速分析、超纯分析微量分析的需要，促使仪器采用最新技术．出现了许多自动处光学式分析仪器。

20世纪50年代以后．光栅刻化技术逐步成熟，促使各种光栅分光分析仪器问世。

近十几年来，随着计算机、微电子、激光、光电器件等技术的迅速发展，分析仪器发展开拓了崭新的局面。

经典的仪器不断更新换代，新品种仪器不断涌现。

发展趋势可归纳为以下几方面：①提高分析仪器的分析灵敏度、准确度和分辨率。

发展干涉光谱技术，利用法布里—珀罗干涉仪作为色散系统，提高了仪器分辨率，但无法消除仪器函数的作用。

激光特别是可调谐激光器的应用，不再需要单色仅，这就消除了仪器函数引起的畸变，使分辨率进一步提高。

激光用于光谱学研究．不但消除了仪器函数的不良作用，还消除了气相的原子和分子光谱学中多普勒增宽的影响，从而达到很高的分辨宰，导致无多普勒增宽的光谱学产生，如饱和吸收光谱学、偏振光谱学、双光子光谱学和捕获粒子光谱学等：③引进微电子、计算机、光导纤维等新技术，使分析仪器操作简便，实现实时分析，向着自动化、智能化方向发展。

精密仪器发展史

精密仪器发展史摘要：根据精密仪器发展史阐述在各个阶段精密仪器的特点及应用领域，分析国内外精密仪器发展的现状及趋势。

为祖国的机械精密仪器发展提供参考。

关键词：精密仪器；测量仪器；精密机械；现代测量技术History Of Precise Instrument Development（Machinery and control engineering institute, Guilin Technology Of University, 3090644212,Hujiaying）Abstract:According to the history of precision instruments,precision instruments in various stages described the characteristics and applications,analyzes the development of precision instruments status and development trend.Key words:Precision Instrument,Measuring Instruments,Precison machinery,Modern Measurement Technology精密仪器的发展从人类出现先的时代，开始出现了制造。

起初当然只是制造简单的一些工具，直到部落文明的形成，人们已能够制造比较精细复杂的工具。

即使在人们熟知的四大文明古国，在几千年的时间里，他们也仅仅以制造作战武器为主，而其他的制造才用于生活的基本材料。

然而一直到20世纪初，在工业革命以前人们能够完成的制造工作仍然是很局限的，人们只能在手工制作的条件下制作一些比较长常用的工具，直到工业革命开始后，机械得以迅猛的发展。

尤其是第二次工业革命后，制造业的蓬勃发展使人们对生活要求品质的不断提高，开始出现了各种机械仪器的制造，这些仪器起初只是用于生活中。

国内精密检测仪器的发展阶段

国内精密检测仪器发展的三个阶段对于不同的人来说，精密测量仪器有着不同的概念，在一般人的眼里，它就是指具体的仪器：二次元影像测量仪与三坐标测量机，而在企业生产着的眼里，精密测量仪器就意味着以后获得的经济效益。

，而精密检测仪器未来的发展，与他们也是息息相关的。

精密检测仪器被广泛应用在工业产品的检测上，随着国内工业的发展，精密检测仪器的市场需求不断增加。

精密检测仪器目前已成为工业发展不可或缺的一个产业，是新兴产业中高速发展的一个行业。

从精密检测仪器进入国内的市场开始，到今天我们可以将精密检测仪器在国内的发展历程划分为三个阶段，它们分别是简单的投影仪阶段、高精度二维影像测量仪与高端三坐标测量机阶段。

下面我们就对这三个阶段分别作个简单的解读。

简单的投影仪：为了适应市场的发展需求，为现代工业的发展提供检测的依据，上世纪九十年代，精密检测仪器正式进入中国的国内市场，成为一个新兴的以检测为主的产业。

在进入国内市场的最初，精密检测仪器的发展并不如我们想象中的那么顺利，因为它毕竟是属于新兴的产业，我们很多人都没有接触过，并不知道它的未来发展会如何。

高精度二维影像测量仪：随着社会的不断发展，国内的工业水平也在不断的提升，因此，简单的投影仪已经无法满足市场和行业的需求，在这种情况下，二次元影像测量仪就成为了行业发展的必然产品，它为产品的复杂检测提供了坚实的基础。

高端三坐标测量机：进入二十一世纪，更多的产品需要提供三维检测，这样才能更好的为现代社会的发展提供服务，所以国内的精密检测企业就在二次元影像仪的基础上研发生产了三坐标测量机，从而实现更高端的产品的三维检测任务。

我们从精密检测仪器发展的三部曲中可以看出，它和每一个产品或者行业的发展历程一样，都是由简单开始，慢慢的往高端产品进行发展，最终实现更高端的检测服务。

因此，在精密检测仪器之后的发展中，为不断满足市场和客户的需求，必将会推出更为高端的精密检测仪器。

时代在不断的发展，精密测量仪器的质量与功能也在不断的提升。

化学仪器历史

化学仪器历史化学仪器是化学实验室中不可或缺的工具，它们在化学研究和实验中发挥着重要的作用。

化学仪器的发展经历了漫长的历史，从简单的玻璃容器到高精密的仪器设备，不断推动着化学科学的发展。

一、早期化学仪器的发展早期的化学仪器发展相对简单，主要是一些基本的玻璃容器和简易的实验设备。

在古代，人们已经开始使用玻璃容器进行实验，例如埃及人使用玻璃瓶来保存香料和药物。

而在公元前3世纪，亚历山大的光学实验室中已经出现了使用凹凸透镜的光学仪器。

随着时间的推移，化学的发展促进了化学仪器的进一步改进。

在17世纪，随着化学实验方法的不断发展，人们开始使用更多的实验仪器。

例如，罗伯特·波义耳发明了波义耳瓶，这是一种用于定量分析的玻璃容器。

而安东尼·范·李温霍克发明了显微镜，使得人们能够观察微小的化学结构。

二、现代化学仪器的发展随着化学科学的迅猛发展，化学仪器也随之不断创新。

20世纪初，科学家开始使用电子仪器来进行化学实验。

例如，在1907年，罗伯特·米利坎发明了质谱仪，用于分析化合物的质量和结构。

20世纪中叶，化学仪器的发展进入了一个新阶段，出现了许多重要的仪器设备。

例如，核磁共振仪的发明使得科学家能够研究分子的结构和动态过程。

气相色谱仪的出现则使得分离和分析化合物变得更加快捷和精确。

随着计算机技术的快速发展，化学仪器也得到了极大的改进。

现代化学仪器不仅具有更高的精确度和灵敏度，还能够实现自动化和高通量的分析。

例如，高效液相色谱仪和质谱联用技术的结合，使得化合物的分离和鉴定变得更加高效和准确。

三、未来化学仪器的展望随着科学技术的不断进步，化学仪器的发展仍将继续。

未来的化学仪器将更加智能化和高度自动化。

例如，人工智能和机器学习的应用将使得化学实验的设计和数据分析更加高效和准确。

纳米技术的发展也将为化学仪器带来新的突破。

纳米仪器的尺寸更小、功能更强大，能够实现对分子和原子级别的精确控制和操作。

科学仪器发展

科学仪器发展科学仪器是科学研究中不可或缺的工具。

随着科技的进步和科学研究的发展，科学仪器不断得到创新和改进，从而为科学家们提供了更强大和精确的实验工具。

在本文中，我们将探讨科学仪器的发展以及对科学研究的影响。

一、科学仪器的历史发展科学仪器的历史可以追溯到几千年前，古代人们利用简单的工具进行观察和实验。

随着时间的推移，人类开始制造更复杂、更精确的仪器，以满足对自然现象的更深入研究。

例如，古希腊的天文学家使用星盘观测星星的位置和轨迹，中国的古代农民利用水浮力原理发明了简易的水平仪等。

然而，真正的科学仪器的发展始于近代科学革命。

在17世纪，伽利略使用望远镜进行天文观测，开创了现代天文学的先河。

光学仪器的发展逐渐走向成熟，允许科学家们观察微观世界的细节。

在18世纪和19世纪，科学仪器的种类和精度迅速增加。

例如，显微镜和望远镜变得更加精确，为生物学和天文学的研究提供了更多的可能性。

另外，化学仪器的发展也为化学实验提供了更多的选择，推动了化学科学的快速发展。

二、现代科学仪器的创新随着科技的进步，现代科学仪器的创新和发展变得更为迅猛。

现代科学仪器不仅具备更高的精度和灵敏度，还具备更多的功能和特性。

光学仪器方面，在光学技术的不断突破下，光学显微镜的分辨率得到大幅提升，使得科学家们能够观察到更小的细胞结构和微生物。

同时，激光技术的发展也使得激光显微镜成为现实，为生物医学研究提供了新的工具。

电子仪器方面，电子显微镜的问世使得科学家能够观察到更小的颗粒和原子结构。

同时，高性能的光谱仪和色谱仪也为化学和物理学的研究提供了强有力的手段。

此外，高速计算机的普及和数据处理软件的不断改进，使得仪器的数据分析和处理更加方便和精确。

三、科学仪器对科学研究的影响科学仪器的发展对科学研究产生了深远的影响。

首先，科学仪器的精确度和灵敏度提高了科学实验的可靠性和准确性。

科学家们能够使用更精确的仪器来观察和测量实验结果，从而减少人为误差的影响。

检流计、电学和光学仪器发展史

检流计、电学和光学仪器发展史17～18世纪，欧洲的一些物理学家开始利用电流与磁场作用力的原理制成简单的检流计；利用光学透镜制成的望远镜，奠定了电学和光学仪器的基础。

其它一些用于测量和观察的各种仪器也遂逐渐得到了发展。

19世纪到20世纪，工业革命和现代化大规模生产促进了新学科和新技术的发展，后来又出现了电子计算机和空间技术等，仪器仪表因而也得到迅速的发展。

现代仪器仪表已成为测量、控制和实现自动化必不可少的技术工具。

仪器仪表是多种科学技术的综合产物，品种繁多，使用广泛，而且不断更新，有多种分类方法。

按使用目的和用途来分，主要有量具量仪、汽车仪表、拖拉机仪表、船用仪表、航空仪表、导航仪器、驾驶仪器、无线电测试仪器、载波微波测试仪器、地质勘探测试仪器、建材测试仪器、地震测试仪器、大地测绘仪器、水文仪器、计时仪器、农业测试仪器、商业测试仪器、教学仪器、医疗仪器、环保仪器等。

属于机械工业产品的仪器仪表有工业自动化仪表、电工仪器仪表、光学仪器，分析仪器、实验室仪器与装置、材料试验机、气象晦洋仪器、电影机械、照相机械、复印缩微机械、仪器仪表元器件、仪器仪表材料、仪器仪表工艺装备等十三类。

它们通用性较强，批量较大，或为仪器仪表工业所必需的基础。

各类仪器仪表按不同特征，例如功能、检测控制对象、结构、原理等还可再分为若干的小类或子类。

如工业自动化仪表按功能可分为检测仪表、回路显示仪表、调节仪表和执行器等；其中检测仪表按被测物理量又分为温度测量仪表、压力测量仪表、流量测量仪表、物位测量仪表和机械量测量仪表等；温度测量仪表按测量方式又分为接触式测温仪表和非接触式测温仪表；接触式测温仪表又可分为热电式、膨胀式、电阻式等。

其他各类仪器仪表的分类法大体类似，主要与发展过程、使用习惯和有关产品的分类有关。

仪器仪表在分类方面尚无统一的标准，仪器仪表的命名也存在类似情况。

在现实实际工作中，我们经常将仪器仪表分为两个大类：自动化仪表和便携式仪器仪表，自动化仪表指需要固定安装在现场的仪表，也称现场安装仪器仪表或者表盘安装仪器仪表，这类仪表需要和其他设备配套使用，以完成某一项或几项功能；便携式仪器仪表是指单独使用，有时也叫检测仪器仪表，一般分台式和手持两种。

中国光学仪器的发展历程

中国光学仪器的发展历程
第一阶段（1949年-1978年）：新中国成立后，光学仪器行业开始起步。

在这一阶段，我国光学仪器行业主要集中在光学仪器的修理和仿制方面，由于当时国内科研水平的限制，许多高端光学仪器主要依赖进口。

第二阶段（1979年-1999年）：改革开放以来，我国光学仪器行业进入了一个快速发展时期。

在这一阶段，我国光学仪器行业在引进国外先进技术的同时，开始进行自主研发和创新，产品种类逐渐丰富，行业整体水平得到了显著提高。

第三阶段（2000年-2019年）：进入21世纪，我国光学仪器行业迎来了黄金发展期。

这一阶段，我国光学仪器行业在继续引进国外先进技术的同时，加大了科技创新力度，特别是在光学镜头、光学传感器、光学仪器控制系统等方面取得了重大突破。

此外，行业市场规模不断扩大，企业数量和竞争力也得到了明显提升。

第四阶段（2020年至今）：在新一轮科技革命的背景下，我国光学仪器行业正朝着高端化、智能化、集成化方向发展。

这一阶段，我国光学仪器行业在保持科技创新的基础上，进一步优化产业结构，提升产业链水平。

同时，国家政策对光学仪器行业给予了大力支持，为行业的持续发展创造了有利条件。

综上所述，中国光学仪器行业的发展历程可以分为四个阶段。

从最初的修理和仿制，到引进国外先进技术，再到自主研发和创新，最
后走向高端化、智能化、集成化的发展道路。

在这个过程中，我国光学仪器行业不断克服困难，积极应对挑战，取得了举世瞩目的成绩。

未来，在继续加大科技创新力度的同时，行业将继续优化产业结构，提升产业链水平，为我国科技发展和国家经济建设做出更大的贡献。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

精密仪器发展史
精密仪器隶属于仪器科学与技术一级学科，与信息科学与技术密切相关。

主要研究现代精密仪器及智能、微小型机电系统，包括测控技术、微系统理论与应用、智能结构系统与技术、误差理论、信号分析与数据处理等。

现代科学仪器及设备是机、电、光、计算机、材料科学、物理、化学、生物学等先进技术的高度综合，它既是知识创新和技术创新的前提，也是创新研究的主体内容之一。

目前，本学科技术的发展趋向智能化、微型化、集成化和系统工程化，其发展及应用与现代科技的各个领域的发展密切相关，在生物、医学、材料、航天、环保和国防等领域尤其突出，就业领域极其广泛。

本学科以牵引动力国家重点实验室为依托，师资力量雄厚，现有导师23人（教授10人、副教授10人）。

获国家级科技进步一等奖、省部级科技进步一等奖。

目前，承担的科研项目有国家自然科学基金项目、国家“863计划”高技术攻关项目和面向经济建设的应用工程项目。

精密仪器的发展
从人类出现先的时代，开始出现了制造。

起初当然只是制造简单的一些工具，直到部落文明的形成，人们已能够制造比较精细复杂的工具。

即使在人们熟知的四大文明古国，在几千年的时间里，他们也仅仅以制造作战武器为主，而其他的制造才用于生活的基本材料。

尤其是第二次工业革命后，制造业的蓬勃发展使人们对生活要求品质的不断提高，开始出现了各种机械仪器的制造，这些仪器起初只是用于生活中。

直到20世纪50年代后期，人们开始将其运用到对工业生产的量化以及对生产设计精度的提高。

随着机械仪器的不但发展和完善，在20世纪60年代初，精密仪器的词语开始出现在人们的眼中。

从此精密仪器开始不断发展渗透，如机械、测量、电子、计算机及自动化、光学技术等等。

因此精密仪器的设计也在不断完善，由当初的简单到现在的程序多样，结构复杂，人们已将其运用到各个能涉及到的领域。

如机械仪表、机床、检测技术和仪器设计、高精密测量仪、数据传输等等。

总之，精密仪器在此后不断迅猛发展。

我国的精密仪器的发展现状
但是具体到我国的精密仪器的发展是在20世纪60年代后期，因为在以前国家一直提倡“重主机、轻工具”的战略思想，这使得国内量具量仪的发展环境一度十分困难，一些主要的测量
仪器厂甚至撤消了其精密量具量仪车间。

并且不到十年之前，我国的齿轮测量仪器市场几乎完全由进口产品占据，由低端到高端的产品市场均受制于国外。

但近十年的跨越式发展已经实现了80%的市场国产化，而仅在精度要求较高、国内产品仍达不到标准或者某些独资企业的产品市场才由进口齿轮测量仪器占据。

由机械式应用国外产品到逐步控制整个国内市场，这确是一个成功的国产化案例。

一些发展较好的先进公司还正逐步跨出国门，走向国际市场，如哈尔滨精达测量仪器有限公司，其部分产品已经代销国外。

而刀具量仪作为现代制造业的“利齿”和“慧眼”，人们对其重视程度正愈来愈重高。

特别自从进入21世纪以来，制造业的进步，汽车制造业、造船业、飞机制造业，模具制造业、航空航天业的发展，极大地带动了包括量具，测量仪器在内的整个工具行业的技术进步，量具量仪也逐步开始向高端产品发展过渡。

直到现在精密仪器已经成为一种比较完善的独立课程。

精密仪器之前，人们已经创立了精密机械这个比较前卫的名词，随着时代的需要，仪器设计在精密机械中的发展越来成熟，因此出现了精密仪器这个词语。

而这也是对以前仪器和测量的一种综合称呼的测验，也由此使精密仪器得到更充足的发展空间。

当今信息技术已经成为推动科学技术和国民经济高速发展的关键技术。

如何用先进的信息技术来提升、改造我国的传统制造业，实现生产力跨越式发展的战略结构调整，是装备制造业面临的一项紧迫任务。

著名科学家钱学森先生曾指出：“信息技术包括测量技术、计算机技术和通讯技术。

测量技术是关键和基础。

”采用适度先进的信息化数字测量技术和产品来迅速提升装备制造业水平，是当前一个重要的发展方向。

国内外许多著名量仪量具制造厂商在近年来的CIMT展览会上展示了他们所取得的部分科研成果，所展现的现代测量技术发展趋势和面向市场与用户、服务于加工制造现场、测量与加工制造过程融合集成的新动向，值得我们高度重视和密切关注。

如：数字化测量技术和测量技术与数字系统的集成，数字化测量技术是数字化制造技术的一个重要的、不可或缺的组成部分；数字化测量仪器、数字化量具产品的不断丰富和发展，适合并满足了生产现场不断提高的使用要求。

其次将现代测量技术及仪器融合、集成于先进制造系统，从而构建成完备的先进闭环制造系统，为“零废品”制造奠定了基础。

精密仪器发展趋势
随着现代制造业的发展，很多专家认为测量仪器技术也将面临新的技术要求和发展动向。

高精度、高可靠性的测量能力对测量仪器提出了更高的要求，由传统微米、亚微米精度向着纳米量级精度方向发展；实时测量、大尺寸测量技术的发展是对测量仪器工作范围的拓展，测量方式也由原接触式向光学非接触式测量过渡；此外，信息技术与测量技术的集成，即
CAD/CAM/CAT的技术应用也将是未来精密测量技术发展的方向。

由此将精密仪器带人另一个发
展阶段。

精密仪器的发展一直都离不开精密机械，精密机械它是仪器设计的基础和必不可少的组成部分，而现在精密仪器随着朝光机电算一体化和智能化方向的发展，传统的纯机械的仪器越来越少，智能化和多功能的新型仪器不断出现，更加显示了人们对精密仪器发展新要求。

虽然到现在制造出的微型仪器性能和功能都非常的强大，但是精密仪器的发展依旧离不开传统的机械，因为传统的机械仍有很多的可取的地方，如设计理念，设计方法等。