1. 精密仪器的发展史是怎样的
对于精密测量仪器,我们知道,像二次元影像测量仪和三次元测量仪之类,它们的发展从最初的简单投影仪,到粗糙的手动二次元,以及手动三次元,再到如今的全自动二次元影像仪和三坐标测量仪,每一步的发展在精密测量仪器中都是必然的结果。然而,这些高精度测量仪发展到现在,是不是就此停滞不前呢?这是很多精密测量人都十分关注的话题。今天,我们就这个问题作个简单的剖析。
一、精密测量的发展离不开天时的因素。自精密检测行业进入国内,从原始的投影仪,到简单的手动影像测量仪,再到现在的全自动二次元与CNC三次元,精密测量仪器的每一次发展与改革,都是天时在其中起着推动性的作用。船到桥头自然直,无论是二次元影像仪还是三次元测量仪,都逃脱不了这个自然的规律,当它们发展到一定的阶段,以往的精密测量仪器就不能完全的满足市场和客户的需求,这时就会出现更为先进和高端的二次元和三坐标,这就是精密测量仪器发展的天时。
二、精密测量仪器在发展过程中,地理的便利也极为的关键,这就是地利。我们摊开中国的地图就会发现,精密测量仪器的发展与我们国家的工业发展一样,都是从东南沿海向内地蔓延的形势。这和我们国家的总的发展方针是总体吻合的,从而也奠定了精密测量仪器发展的地利。
2. 测量仪器的历史发展
学者和航海者都十分清楚,如果能在海面上准确测量出天体的位置,那么海员们便可以比较肯定地知道他们所在的纬度。要做到这一点,需要的是精密的测量仪器。
托勒密曾经描绘过星盘(又叫测星仪)。体积大些的星盘用在天文台里,体积小的用在船上。星盘的使用需要三个人合作——一个人抓住星盘上的拇指环,一个人瞄准,另外一个人读出表盘上的结果。当船晃动得比较剧烈时,得出的结果自然也就不是很准确。只要可能,海员们就会上岸测量。
古代的天文学家使用十字标尺来测量星星的纬度,后来水手们也把它应用于航海中。这件仪器由一根标尺和一个十字形尺组成,十字形尺较低的一端置于水平位置。沿着标尺观察天体的同时,滑动十字形尺直到它在你的视野里接触到观察物(太阳或星星),然后读出标尺上的度数。这种仪器只需一个人便可以操作。
星盘和十字标尺都需要观察者直接观察太阳。晴天,过强的光线会使观测无法进行。为了解决这个问题,英格兰船长、航海家约翰·戴维斯发明了背标尺。它由一根标尺和一根可以滑动的横木制成。观察者观测时先背朝太阳,然后滑动横木直到它在前方的小盘里投下阴影。通过这种方法,观察者可以观测地平线。
约翰·戴维斯还在一位来自剑桥的数学家爱德华·莱特的帮助下发明了象限仪。这件仪器的横木上有一只目镜,通过目镜,观察者可以观测地平线和被反射的太阳。
克洛伊希克的水文地理学家皮埃尔·布哥尔对象限仪做了进一步改进,改进后的象限仪使观察者通过目镜能看到太阳落在地平线上。
在英格兰的约翰·哈德雷发明了八分仪,并于1732年首次试用。它由一部反射望远镜和一架酒精水准器组成。这件仪器比以前海上用过的其它任何仪器都要更加精确。
3. 光谱分析仪的发展历史
根据现代光谱仪器的工作原理,光谱仪可以分为两大类:经典光谱仪和新型 光谱仪.经典光谱仪器是建立在空间色散原理上的仪器;新型光谱仪器是建立在 调制原理上的仪器.经典光谱仪器都是狭缝光谱仪器.调制光谱仪是非空间分光 的,它采用圆孔进光.根据色散组件的分光原理,光谱仪器可分为:棱镜光谱仪, 衍射光栅光谱仪和干涉光谱仪. 光学多道分析仪OMA (Optical Multi-channel Analyzer)是近十几年出现的采 用光子探测器(CCD)和计算机控制的新型光谱分析仪器,它集信息采集,处理, 存储诸功能于一体.由于OMA不再使用感光乳胶,避免和省去了暗室处理以及 之后的一系列繁琐处理,测量工作,使传统的光谱技术发生了根本的改变,大大 改善了工作条件,提高了工作效率;使用OMA分析光谱,测盆准确迅速,方便, 且灵敏度高,响应时间快,光谱分辨率高,测量结果可立即从显示屏上读出或由 打印机,绘图仪输出.目前,它己被广泛使用于几乎所有的光谱测量,分析及研 究工作中,特别适应于对微弱信号,瞬变信号的检测. 4.2光谱仪色散组件的选择和光学参数的确定 4.2. 1光谱分析仪色散组件的选择 在成像光谱仪设计中,选择色散组件是关键问题,应全面的权衡棱镜和光棚 色散组件的优缺点[140-al) 直读光谱分析仪是“汉化”了的光谱分析仪,操作更加简便明了。 原子吸收光谱的发展历史 第一阶段 原子吸收现象的发现与科学解释 早在1802年,伍朗斯顿(W.H.Wollaston)在研究太阳连续光谱时,就发现了太阳连续光谱中出现的暗线。1817年,弗劳霍费(J.Fraunhofer)在研究太阳连续光谱时,再次发现了这些暗线,由于当时尚不了解产生这些暗线的原因,于是就将这些暗线称为弗劳霍费线。1859年,克希荷夫(G.Kirchhoff)与本生(R.Bunson)在研究碱金属和碱土金属的火焰光谱时,发现钠蒸气发出的光通过温度较低的钠蒸气时,会引起钠光的吸收,并且根据钠发射线与暗线在光谱中位置相同这一事实,断定太阳连续光谱中的暗线,正是太阳外围大气圈中的钠原子对太阳光谱中的钠辐射吸收的结果。 第二阶段 原子吸收光谱仪器的产生 原子吸收光谱作为一种实用的分析方法是从1955年开始的。这一年澳大利亚的瓦尔西(A.Walsh)发表了他的著名论文'原子吸收光谱在化学分析中的应用'奠定了原子吸收光谱法的基础。50年代末和60年代初,Hilger, Varian Techtron及Perkin-Elmer公司先后推出了原子吸收光谱商品仪器,发展了瓦尔西的设计思想。到了60年代中期,原子吸收光谱开始进入迅速发展的时期。参阅参考文献〔1〕 第三阶段 电热原子吸收光谱仪器的产生 1959年,苏联里沃夫发表了电热原子化技术的第一篇论文。电热原子吸收光谱法的绝对灵敏度可达到10-12-10-14g,使原子吸收光谱法向前发展了一步。近年来,塞曼效应和自吸效应扣除背景技术的发展,使在很高的的背景下亦可顺利地实现原子吸收测定。基体改进技术的应用、平台及探针技术的应用以及在此基础上发展起来的稳定温度平台石墨炉技术(STPF)的应用,可以对许多复杂组成的试样有效地实现原子吸收测定。参阅参考文献〔2〕 第四阶段 原子吸收分析仪器的发展 随着原子吸收技术的发展,推动了原子吸收仪器的不断更新和发展,而其它科学技术进步,为原子吸收仪器的不断更新和发展提供了技术和物质基础。近年来,使用连续光源和中阶梯光栅,结合使用光导摄象管、二极管阵列多元素分析检测器,设计出了微机控制的原子吸收分光光度计,为解决多元素同时测定开辟了新的前景。微机控制的原子吸收光谱系统简化了仪器结构,提高了仪器的自动化程度,改善了测定准确度,使原子吸收光谱法的面貌发生了重大的变化。联用技术(色谱-原子吸收联用、流动注射-原子吸收联用)日益受到人们的重视。色谱-原子吸收联用,不仅在解决元素的化学形态分析方面,而且在测定有机化合物的复杂混合物方面,都有着重要的用途,是一个很有前途的发展方向 原子吸收光谱法的优点与不足 <1> 检出限低,灵敏度高。火焰原子吸收法的检出限可达到ppb级,石墨炉原子吸 收法的检出限可达到10-10-10-14g。 <2> 分析精度好。火焰原子吸收法测定中等和高含量元素的相对标准差可<1%,其准 确度已接近于经典化学方法。石墨炉原子吸收法的分析精度一般约为3-5%。 <3> 分析速度快。原子吸收光谱仪在35分钟内,能连续测定50个试样中的6种元素。 <4> 应用范围广。可测定的元素达70多个,不仅可以测定金属元素,也可以用间接 原子吸收法测定非金属元素和有机化合物。 <5> 仪器比较简单,操作方便。 <6> 原子吸收光谱法的不足之处是多元素同时测定尚有困难,有相当一些元素的测 定灵敏度还不能令人满意。
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4. 测绘仪器发展史
电子测绘仪器是以电学为基础或用电作为启动电源的各类测绘仪器的总称。它代表着测绘学科的发展水平。20世纪中叶以来,测绘学科是随着微电子学、激光技术、计算机技术等发展而发展的.从某种意义上讲,测绘仪器的发展史就是测绘学科的发展史和发展动力。从早期的罗盘仪、半月仪等发展到光学仪器,直至现在的电子测绘仪器,测绘科学发生了翻天覆地的变化。
测绘学科是一门历史悠久而发展迅速的学科,它是地球科学的重要分支,是研究地球形状大小以及确定地面点位置的科学。它的内容主要包括测定和定测两个方面。测定是通过各种测绘理论和测绘仪器,把地球表面的形状和大小缩绘成各种比例的地形图以及得到各种相应的空间数字信息,供国防工程和国民经济建设的规划、设计、施工、管理及科学研究使用。定测是指利用各种技术和测绘仪器把图纸上规划设计的建筑物、构筑物的位置在实地标定出来,作为施工的依据。测绘科学在国防建设中发挥了重要作用,因为军事测量和军用地图是现代战争中不可缺少的重要保障。更重要的是,对于远程导弹、空间武器、人造卫星或航天发射,要保证其精确人轨,并随时校正轨道或命中目标,除了测算出发射点和目标点的精确坐标、方位、距离外,还必须掌握地球形状、大小的精确数据和有关地域的重力场资料。在科学研究中,空间科学技术、地壳形变、地震预报、各种灾情监测等研究工作涉及的内容和服务对象都需要测绘技术和测绘资料,而这些测绘技术和测绘资料,必须通过各种测绘仪器来实现。可见,测绘仪器在测绘学科中具有重要地位。
早期的测量工作,主要用罗盘仪、游标经纬仪以及测绳、皮尺等仪器,劳动强度大,测量速度慢,精度低。随着社会的发展和科技的进步,20世纪40年代出现的光学玻璃度盘,用光学转像系统可以把度盘对经位置的刻画重合在同一平面上,这样比起早期的游标经纬仪大大提高了测角精度,而且体积小、质量轻、操作方便。到了60年代,随着光电技术、计算机技术和精密机械技术的发展,1963年Fennel终于研制了编码电子经纬仪,从此常规的测量方法迈向自动化的新时代。经过70年代电子测角技术的深入研究和发展,到了80年代出现了电子测角技术的大发展.电子测角方法从最初的编码度盘测角,发展到光栅度盘测角和动态法测角。由于电子测微技术的改进和发展,电子测角精度大大提高。
还有http://www.hmzy.cn/E_ReadNews.asp?NewsID=180 测绘发展史初探
5. 地质仪器的发展简史
使用了微型抄计算机,野外或室内仪袭器由简单的数据采集系统,发展到具有操作管理、故障自检、现场或实时处理、成图等功能,并能进行一定的解释推断。
地质仪器的灵敏度随着物理学的进展而不断提高。如1945年发现核子旋进信号前,机械式磁秤的灵敏度只有几百纳特,而50年代初,高分辨率的核子旋进磁力仪,灵敏度约为0.1纳特。1957年,利用塞曼效应研制的光泵磁力仪,首次用于地球物理测量。一般灵敏度在10-3~103赫兹范围内可达10-3纳特。70年代后期,利用约瑟夫森效应制成的超导磁力仪灵敏度比光泵磁力仪高1~2个数量级以上。
测试斜度仪器
6. 仪器的发展简史
仪器仪表发展已有悠久的历史。公元前1450年,古埃及就有绿石板影钟。至公元14世纪,用以表示时间的唯一可靠的方法是日晷或影钟。公元前600年至公元前525年,也有用棕榈叶和铅垂线记录夜间时间和特定天体的仪器。当天体通过子午线时,从棕榈叶的开口中观察到天体穿过铅垂线的过程。在中国江苏仪征出土了东汉中期的小型折叠铜质民间测影仪器。
公元1400年前,埃及记录较短时间的仪器叫水钟,水钟内有刻度,下有小孔,整个水钟用雪花石膏做成瓶状。在古希腊 古罗马有当时世界上唯一的机械计时仪——水仪。通过水的传递计量时间,记录的是不断流动的概念而不是连续相等的时间,非常不精确。中国北宋时期的苏颂和韩公谦于1088年制作了天文计时器——天文仪象台。它采用民间的水车、筒车、桔槔、凸轮和天平秤杆等,是集观测、演示和报时为一身。
到了现代,随着X射线、γ射线先后被德国科学家伦琴、法国科学家P.V.维拉德发现,因其超强穿透力这一特性,使仪器的功能与概念被进一步推向更深的领域,如X光检查机、线宽检测仪等仪器,就采用了X射线、γ射线的超强穿透力研发的先进检测仪器设备。
20世纪初,电子技术的发展使各类电子仪器快速产生,如今后普及全球的电子计算机,便是从这一时代开始崛起的。同时,随着工业化程度的不断提高,各行各业的电子仪器如雨后春笋般地出现,如计量、分析、生物、天文、汽车、电力、石油、化工仪器等。
7. 请问光电仪器的发展史是什么
早期的测量工作,主要用罗盘仪、游标经纬仪以及测绳、皮尺等仪器,劳动强度大版,测量速度慢,精度权低。随着社会的发展和科技的进步,20世纪40年代出现的光学玻璃度盘,用光学转像系统可以把度盘对经位置的刻画重合在同一平面上,这样比起早期的游标经纬仪大大提高了测角精度,而且体积小、质量轻、操作方便。到了60年代,随着光电技术、计算机技术和精密机械技术的发展,1963年Fennel终于研制了编码电子经纬仪,从此常规的测量方法迈向自动化的新时代。经过70年代电子测角技术的深入研究和发展,到了80年代出现了电子测角技术的大发展.电子测角方法从最初的编码度盘测角,发展到光栅度盘测角和动态法测角。由于电子测微技术的改进和发展,电子测角精度大大提高。
8. 仪器分析的发展历程
经过19世纪的发展,到20世纪20~30年代,分析化学已基本成熟,它不再是各种分析方法的简单堆版砌,已经权从经验上升到了理论认识阶段,建立了分析化学的基本理论,如分析化学中的滴定曲线、滴定误差、指示剂的作用原理、沉淀的生成和溶解等基本理论。
20世纪40年代以后,一方面由于生产和科学技术发展的需要,另一方面由于物理学革命使人们的认识进一步深化,分析化学也发生了革命性的变革,从传统的化学分析发展为仪器分析。
9. 检测仪器的发展历程
精密检测仪器自上世纪九十年代进入中国以来,便成为了新兴产业中高速发展的一个行业。由于精密检测仪器的行业是应用在工业产品的检测上,所以在国内的工业生产中被广泛地应用。
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。