1. 精密儀器的發展史是怎樣的
對於精密測量儀器,我們知道,像二次元影像測量儀和三次元測量儀之類,它們的發展從最初的簡單投影儀,到粗糙的手動二次元,以及手動三次元,再到如今的全自動二次元影像儀和三坐標測量儀,每一步的發展在精密測量儀器中都是必然的結果。然而,這些高精度測量儀發展到現在,是不是就此停滯不前呢?這是很多精密測量人都十分關注的話題。今天,我們就這個問題作個簡單的剖析。
一、精密測量的發展離不開天時的因素。自精密檢測行業進入國內,從原始的投影儀,到簡單的手動影像測量儀,再到現在的全自動二次元與CNC三次元,精密測量儀器的每一次發展與改革,都是天時在其中起著推動性的作用。船到橋頭自然直,無論是二次元影像儀還是三次元測量儀,都逃脫不了這個自然的規律,當它們發展到一定的階段,以往的精密測量儀器就不能完全的滿足市場和客戶的需求,這時就會出現更為先進和高端的二次元和三坐標,這就是精密測量儀器發展的天時。
二、精密測量儀器在發展過程中,地理的便利也極為的關鍵,這就是地利。我們攤開中國的地圖就會發現,精密測量儀器的發展與我們國家的工業發展一樣,都是從東南沿海向內地蔓延的形勢。這和我們國家的總的發展方針是總體吻合的,從而也奠定了精密測量儀器發展的地利。
2. 測量儀器的歷史發展
學者和航海者都十分清楚,如果能在海面上准確測量出天體的位置,那麼海員們便可以比較肯定地知道他們所在的緯度。要做到這一點,需要的是精密的測量儀器。
托勒密曾經描繪過星盤(又叫測星儀)。體積大些的星盤用在天文台里,體積小的用在船上。星盤的使用需要三個人合作——一個人抓住星盤上的拇指環,一個人瞄準,另外一個人讀出表盤上的結果。當船晃動得比較劇烈時,得出的結果自然也就不是很准確。只要可能,海員們就會上岸測量。
古代的天文學家使用十字標尺來測量星星的緯度,後來水手們也把它應用於航海中。這件儀器由一根標尺和一個十字形尺組成,十字形尺較低的一端置於水平位置。沿著標尺觀察天體的同時,滑動十字形尺直到它在你的視野里接觸到觀察物(太陽或星星),然後讀出標尺上的度數。這種儀器只需一個人便可以操作。
星盤和十字標尺都需要觀察者直接觀察太陽。晴天,過強的光線會使觀測無法進行。為了解決這個問題,英格蘭船長、航海家約翰·戴維斯發明了背標尺。它由一根標尺和一根可以滑動的橫木製成。觀察者觀測時先背朝太陽,然後滑動橫木直到它在前方的小盤里投下陰影。通過這種方法,觀察者可以觀測地平線。
約翰·戴維斯還在一位來自劍橋的數學家愛德華·萊特的幫助下發明了象限儀。這件儀器的橫木上有一隻目鏡,通過目鏡,觀察者可以觀測地平線和被反射的太陽。
克洛伊希克的水文地理學家皮埃爾·布哥爾對象限儀做了進一步改進,改進後的象限儀使觀察者通過目鏡能看到太陽落在地平線上。
在英格蘭的約翰·哈德雷發明了八分儀,並於1732年首次試用。它由一部反射望遠鏡和一架酒精水準器組成。這件儀器比以前海上用過的其它任何儀器都要更加精確。
3. 光譜分析儀的發展歷史
根據現代光譜儀器的工作原理,光譜儀可以分為兩大類:經典光譜儀和新型 光譜儀.經典光譜儀器是建立在空間色散原理上的儀器;新型光譜儀器是建立在 調制原理上的儀器.經典光譜儀器都是狹縫光譜儀器.調制光譜儀是非空間分光 的,它採用圓孔進光.根據色散組件的分光原理,光譜儀器可分為:棱鏡光譜儀, 衍射光柵光譜儀和干涉光譜儀. 光學多道分析儀OMA (Optical Multi-channel Analyzer)是近十幾年出現的采 用光子探測器(CCD)和計算機控制的新型光譜分析儀器,它集信息採集,處理, 存儲諸功能於一體.由於OMA不再使用感光乳膠,避免和省去了暗室處理以及 之後的一系列繁瑣處理,測量工作,使傳統的光譜技術發生了根本的改變,大大 改善了工作條件,提高了工作效率;使用OMA分析光譜,測盆准確迅速,方便, 且靈敏度高,響應時間快,光譜解析度高,測量結果可立即從顯示屏上讀出或由 列印機,繪圖儀輸出.目前,它己被廣泛使用於幾乎所有的光譜測量,分析及研 究工作中,特別適應於對微弱信號,瞬變信號的檢測. 4.2光譜儀色散組件的選擇和光學參數的確定 4.2. 1光譜分析儀色散組件的選擇 在成像光譜儀設計中,選擇色散組件是關鍵問題,應全面的權衡棱鏡和光棚 色散組件的優缺點[140-al) 直讀光譜分析儀是「漢化」了的光譜分析儀,操作更加簡便明了。 原子吸收光譜的發展歷史 第一階段 原子吸收現象的發現與科學解釋 早在1802年,伍朗斯頓(W.H.Wollaston)在研究太陽連續光譜時,就發現了太陽連續光譜中出現的暗線。1817年,弗勞霍費(J.Fraunhofer)在研究太陽連續光譜時,再次發現了這些暗線,由於當時尚不了解產生這些暗線的原因,於是就將這些暗線稱為弗勞霍費線。1859年,克希荷夫(G.Kirchhoff)與本生(R.Bunson)在研究鹼金屬和鹼土金屬的火焰光譜時,發現鈉蒸氣發出的光通過溫度較低的鈉蒸氣時,會引起鈉光的吸收,並且根據鈉發射線與暗線在光譜中位置相同這一事實,斷定太陽連續光譜中的暗線,正是太陽外圍大氣圈中的鈉原子對太陽光譜中的鈉輻射吸收的結果。 第二階段 原子吸收光譜儀器的產生 原子吸收光譜作為一種實用的分析方法是從1955年開始的。這一年澳大利亞的瓦爾西(A.Walsh)發表了他的著名論文'原子吸收光譜在化學分析中的應用'奠定了原子吸收光譜法的基礎。50年代末和60年代初,Hilger, Varian Techtron及Perkin-Elmer公司先後推出了原子吸收光譜商品儀器,發展了瓦爾西的設計思想。到了60年代中期,原子吸收光譜開始進入迅速發展的時期。參閱參考文獻〔1〕 第三階段 電熱原子吸收光譜儀器的產生 1959年,蘇聯里沃夫發表了電熱原子化技術的第一篇論文。電熱原子吸收光譜法的絕對靈敏度可達到10-12-10-14g,使原子吸收光譜法向前發展了一步。近年來,塞曼效應和自吸效應扣除背景技術的發展,使在很高的的背景下亦可順利地實現原子吸收測定。基體改進技術的應用、平台及探針技術的應用以及在此基礎上發展起來的穩定溫度平台石墨爐技術(STPF)的應用,可以對許多復雜組成的試樣有效地實現原子吸收測定。參閱參考文獻〔2〕 第四階段 原子吸收分析儀器的發展 隨著原子吸收技術的發展,推動了原子吸收儀器的不斷更新和發展,而其它科學技術進步,為原子吸收儀器的不斷更新和發展提供了技術和物質基礎。近年來,使用連續光源和中階梯光柵,結合使用光導攝象管、二極體陣列多元素分析檢測器,設計出了微機控制的原子吸收分光光度計,為解決多元素同時測定開辟了新的前景。微機控制的原子吸收光譜系統簡化了儀器結構,提高了儀器的自動化程度,改善了測定準確度,使原子吸收光譜法的面貌發生了重大的變化。聯用技術(色譜-原子吸收聯用、流動注射-原子吸收聯用)日益受到人們的重視。色譜-原子吸收聯用,不僅在解決元素的化學形態分析方面,而且在測定有機化合物的復雜混合物方面,都有著重要的用途,是一個很有前途的發展方向 原子吸收光譜法的優點與不足 <1> 檢出限低,靈敏度高。火焰原子吸收法的檢出限可達到ppb級,石墨爐原子吸 收法的檢出限可達到10-10-10-14g。 <2> 分析精度好。火焰原子吸收法測定中等和高含量元素的相對標准差可<1%,其准 確度已接近於經典化學方法。石墨爐原子吸收法的分析精度一般約為3-5%。 <3> 分析速度快。原子吸收光譜儀在35分鍾內,能連續測定50個試樣中的6種元素。 <4> 應用范圍廣。可測定的元素達70多個,不僅可以測定金屬元素,也可以用間接 原子吸收法測定非金屬元素和有機化合物。 <5> 儀器比較簡單,操作方便。 <6> 原子吸收光譜法的不足之處是多元素同時測定尚有困難,有相當一些元素的測 定靈敏度還不能令人滿意。
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4. 測繪儀器發展史
電子測繪儀器是以電學為基礎或用電作為啟動電源的各類測繪儀器的總稱。它代表著測繪學科的發展水平。20世紀中葉以來,測繪學科是隨著微電子學、激光技術、計算機技術等發展而發展的.從某種意義上講,測繪儀器的發展史就是測繪學科的發展史和發展動力。從早期的羅盤儀、半月儀等發展到光學儀器,直至現在的電子測繪儀器,測繪科學發生了翻天覆地的變化。
測繪學科是一門歷史悠久而發展迅速的學科,它是地球科學的重要分支,是研究地球形狀大小以及確定地面點位置的科學。它的內容主要包括測定和定測兩個方面。測定是通過各種測繪理論和測繪儀器,把地球表面的形狀和大小縮繪成各種比例的地形圖以及得到各種相應的空間數字信息,供國防工程和國民經濟建設的規劃、設計、施工、管理及科學研究使用。定測是指利用各種技術和測繪儀器把圖紙上規劃設計的建築物、構築物的位置在實地標定出來,作為施工的依據。測繪科學在國防建設中發揮了重要作用,因為軍事測量和軍用地圖是現代戰爭中不可缺少的重要保障。更重要的是,對於遠程導彈、空間武器、人造衛星或航天發射,要保證其精確人軌,並隨時校正軌道或命中目標,除了測算出發射點和目標點的精確坐標、方位、距離外,還必須掌握地球形狀、大小的精確數據和有關地域的重力場資料。在科學研究中,空間科學技術、地殼形變、地震預報、各種災情監測等研究工作涉及的內容和服務對象都需要測繪技術和測繪資料,而這些測繪技術和測繪資料,必須通過各種測繪儀器來實現。可見,測繪儀器在測繪學科中具有重要地位。
早期的測量工作,主要用羅盤儀、游標經緯儀以及測繩、皮尺等儀器,勞動強度大,測量速度慢,精度低。隨著社會的發展和科技的進步,20世紀40年代出現的光學玻璃度盤,用光學轉像系統可以把度盤對經位置的刻畫重合在同一平面上,這樣比起早期的游標經緯儀大大提高了測角精度,而且體積小、質量輕、操作方便。到了60年代,隨著光電技術、計算機技術和精密機械技術的發展,1963年Fennel終於研製了編碼電子經緯儀,從此常規的測量方法邁向自動化的新時代。經過70年代電子測角技術的深入研究和發展,到了80年代出現了電子測角技術的大發展.電子測角方法從最初的編碼度盤測角,發展到光柵度盤測角和動態法測角。由於電子測微技術的改進和發展,電子測角精度大大提高。
還有http://www.hmzy.cn/E_ReadNews.asp?NewsID=180 測繪發展史初探
5. 地質儀器的發展簡史
使用了微型抄計算機,野外或室內儀襲器由簡單的數據採集系統,發展到具有操作管理、故障自檢、現場或實時處理、成圖等功能,並能進行一定的解釋推斷。
地質儀器的靈敏度隨著物理學的進展而不斷提高。如1945年發現核子旋進信號前,機械式磁秤的靈敏度只有幾百納特,而50年代初,高解析度的核子旋進磁力儀,靈敏度約為0.1納特。1957年,利用塞曼效應研製的光泵磁力儀,首次用於地球物理測量。一般靈敏度在10-3~103赫茲范圍內可達10-3納特。70年代後期,利用約瑟夫森效應製成的超導磁力儀靈敏度比光泵磁力儀高1~2個數量級以上。
測試斜度儀器
6. 儀器的發展簡史
儀器儀表發展已有悠久的歷史。公元前1450年,古埃及就有綠石板影鍾。至公元14世紀,用以表示時間的唯一可靠的方法是日晷或影鍾。公元前600年至公元前525年,也有用棕櫚葉和鉛垂線記錄夜間時間和特定天體的儀器。當天體通過子午線時,從棕櫚葉的開口中觀察到天體穿過鉛垂線的過程。在中國江蘇儀征出土了東漢中期的小型折疊銅質民間測影儀器。
公元1400年前,埃及記錄較短時間的儀器叫水鍾,水鍾內有刻度,下有小孔,整個水鍾用雪花石膏做成瓶狀。在古希臘 古羅馬有當時世界上唯一的機械計時儀——水儀。通過水的傳遞計量時間,記錄的是不斷流動的概念而不是連續相等的時間,非常不精確。中國北宋時期的蘇頌和韓公謙於1088年製作了天文計時器——天文儀象台。它採用民間的水車、筒車、桔槔、凸輪和天平秤桿等,是集觀測、演示和報時為一身。
到了現代,隨著X射線、γ射線先後被德國科學家倫琴、法國科學家P.V.維拉德發現,因其超強穿透力這一特性,使儀器的功能與概念被進一步推向更深的領域,如X光檢查機、線寬檢測儀等儀器,就採用了X射線、γ射線的超強穿透力研發的先進檢測儀器設備。
20世紀初,電子技術的發展使各類電子儀器快速產生,如今後普及全球的電子計算機,便是從這一時代開始崛起的。同時,隨著工業化程度的不斷提高,各行各業的電子儀器如雨後春筍般地出現,如計量、分析、生物、天文、汽車、電力、石油、化工儀器等。
7. 請問光電儀器的發展史是什麼
早期的測量工作,主要用羅盤儀、游標經緯儀以及測繩、皮尺等儀器,勞動強度大版,測量速度慢,精度權低。隨著社會的發展和科技的進步,20世紀40年代出現的光學玻璃度盤,用光學轉像系統可以把度盤對經位置的刻畫重合在同一平面上,這樣比起早期的游標經緯儀大大提高了測角精度,而且體積小、質量輕、操作方便。到了60年代,隨著光電技術、計算機技術和精密機械技術的發展,1963年Fennel終於研製了編碼電子經緯儀,從此常規的測量方法邁向自動化的新時代。經過70年代電子測角技術的深入研究和發展,到了80年代出現了電子測角技術的大發展.電子測角方法從最初的編碼度盤測角,發展到光柵度盤測角和動態法測角。由於電子測微技術的改進和發展,電子測角精度大大提高。
8. 儀器分析的發展歷程
經過19世紀的發展,到20世紀20~30年代,分析化學已基本成熟,它不再是各種分析方法的簡單堆版砌,已經權從經驗上升到了理論認識階段,建立了分析化學的基本理論,如分析化學中的滴定曲線、滴定誤差、指示劑的作用原理、沉澱的生成和溶解等基本理論。
20世紀40年代以後,一方面由於生產和科學技術發展的需要,另一方面由於物理學革命使人們的認識進一步深化,分析化學也發生了革命性的變革,從傳統的化學分析發展為儀器分析。
9. 檢測儀器的發展歷程
精密檢測儀器自上世紀九十年代進入中國以來,便成為了新興產業中高速發展的一個行業。由於精密檢測儀器的行業是應用在工業產品的檢測上,所以在國內的工業生產中被廣泛地應用。
從精密檢測儀器進入國內的市場開始,到今天我們可以將精密檢測儀器在國內的發展歷程劃分為三個階段,它們分別是簡單的投影儀階段、高精度二維影像測量儀與高端三坐標測量機階段。下面我們就對這三個階段分別作個簡單的解讀。
簡單的投影儀:為了適應市場的發展需求,為現代工業的發展提供檢測的依據,上世紀九十年代,精密檢測儀器正式進入中國的國內市場,成為一個新興的以檢測為主的產業。在進入國內市場的最初,精密檢測儀器的發展並不如我們想像中的那麼順利,因為它畢竟是屬於新興的產業,我們很多人都沒有接觸過,並不知道它的未來發展會如何。
高精度二維影像測量儀:隨著社會的不斷發展,國內的工業水平也在不斷的提升,因此,簡單的投影儀已經無法滿足市場和行業的需求,在這種情況下,二次元影像測量儀就成為了行業發展的必然產品,它為產品的復雜檢測提供了堅實的基礎。
高端三坐標測量機:進入二十一世紀,更多的產品需要提供三維檢測,這樣才能更好的為現代社會的發展提供服務,所以國內的精密檢測企業就在二次元影像儀的基礎上研發生產了三坐標測量機,從而實現更高端的產品的三維檢測任務。
我們從精密檢測儀器發展的三部曲中可以看出,它和每一個產品或者行業的發展歷程一樣,都是由簡單開始,慢慢的往高端產品進行發展,最終實現更高端的檢測服務。因此,在精密檢測儀器之後的發展中,為不斷滿足市場和客戶的需求,必將會推出更為高端的精密檢測儀器。