隨著(zhe)智能化、數字化儀器儀表的發展,以及我國改革開放政策的深化,近年來我們引進了大(dà)批的國(guó)際上高水平的儀器儀表(biǎo),進口數量也(yě)在逐年(nián)增加。這不僅對國內測量儀器的設計研製、元器(qì)件、生產工藝帶來很大的衝擊,更是對我國儀器儀表的設計理論和製造方法的巨大震動。事(shì)實上,對比我國的儀器儀表現狀,國(guó)外許多先進的智能式儀器儀表的設計方法和理論,應是我們首先要引進、消化(huà)和吸收(shōu)的。本文歸納(nà)了以下六(liù)個方麵的問題加以簡要論述,以便立足國內,實現產品設計的國產化、現代化,智能(néng)化。
一、要重視(shì)可靠性(xìng)設計(jì)
可靠性(Realizability)理(lǐ)論廣泛應用於工程技術的各個領域,其分支??可靠性(xìng)分析和設計更是(shì)在先進的智能式儀器儀表設計中得到重視和應用。我們必須深刻認(rèn)識(shí)到高水平(píng)的產品離開高可靠性做保證就是(shì)廢品。國外先進的智能式(shì)儀器儀表,在設計階段就十(shí)分注意可靠性的分析與設計(jì)。運用可靠性分配理論,將可靠性指(zhǐ)標從係統整機到部件級、元器(qì)件級逐級分配,從而使整機的可靠性得到保證。當某一部(bù)分的可(kě)靠性指標無法滿足時,可采用冗金設計方案(àn)來實現。從一些(xiē)可靠性設計的流程(chéng)圖可以看(kàn)出,儀表設計(jì)中一般采(cǎi)用並聯冗餘法。在高可靠性場合(可靠性R≥0.999)時,尤其是計算機控製係統中,也采用冗餘法。
國外(wài)智能式儀表不僅注重儀(yí)表本身的可靠性設計(jì),並對使用(yòng)可壞性也要(yào)加以設計考慮。一般電子儀器儀表產品的可靠性屬於指數分布,而機械加工件多的(de)儀(yí)表其可靠(kào)性屬(shǔ)於正態分布,實際計算起來並不很複(fù)雜。我國(guó)的儀表設計應對此加以重視,這是產(chǎn)品質量的一個重要關鍵環節。
二、注重維修性設(shè)計(jì)
維修住(zhù)(Maintainability),不僅包括使用中產品的(de)維(wéi)修(xiū),還包括生產階段儀器的校準功(gōng)能、調試功能和維修(xiū)功能等技術指標,維修住(zhù)必須在設(shè)計階段加以保證(zhèng)。國外智能儀器儀(yí)表,具有較(jiào)高的維修度,使其使於生產調試和維修,包括在設計中實施於自動檢測係統。這樣設計的產品給用戶在(zài)測量和使用過程中提(tí)供了極大的方便(biàn)性。
三(sān)、先進的(de)設計手段和方法
國外智能儀器儀表的設計,廣泛使用現代化的設計手段,如邏輯分析儀、計算機輔助設計係統等,這樣(yàng)可使設計調試(shì)效率提高幾(jǐ)十倍甚至數百倍。因此(cǐ)我國(guó)儀器儀表行業要重(chóng)視和執行CAD/CAM的應(yīng)用(yòng)工(gōng)作。
四、產品係列化和通用(yòng)化
國外的儀器儀(yí)表製造廠(chǎng)家,其(qí)產品係列化工作做得很好。幾乎每(měi)一種類型產品,都先後推出係列產品。有簡單到複雜的功能型(xíng)係列;有低到高的(de)量程範圍型係列;有儀(yí)表附件、接口等不同的附件係(xì)列等。這樣會給用戶(hù)帶來巨大的吸引力,而帶來的效益(yì)也十分可觀。
先進的智能式儀器儀表,其通用(yòng)性都很強。這突出反映在絕大多數產品(pǐn)都有通用接口係統(tǒng),可以(yǐ)很方便地將係統互聯並與計算機(jī)組建(jiàn)成自動測試係統。這樣(yàng)就使得儀器與儀表的用途和使用(yòng)範圍大大地擴展了。
五、同步發展自動測試係統(tǒng)
新型儀器儀表大多是基於(yú)微處理機(μP)化的智(zhì)能式設計。這樣,人工調試非常困(kùn)難,有時(shí)是(shì)不可能的。因此,自動測試係統(ATS)就要隨著(zhe)儀器儀(yí)表的發展而同步研製。有了ATS的強大的技術支持,才能(néng)使精心設(shè)計的智能式儀表的大量生(shēng)產得到可(kě)靠保證。國外大的儀器和計算(suàn)機(jī)製造(zào)廠家(jiā),無(wú)一例外的都配備有高水平的自動檢測、自動校準和在(zài)線(xiàn)維修技術的功能和係(xì)統。
六、完善的配套服務設施
智能儀表都配(pèi)有詳細的使用說明,給出許多實用的操作使用程序,並附有各種可選(xuǎn)擇的、用於擴大應用範圍的附件。這些附件的設計都要同主機設(shè)計(jì)進行一體化(huà)考慮,對儀表的易損件和定期更換件都配套供應,使用戶感到十分方便(biàn)。這種“軟(ruǎn)科學”發展了,儀器儀表硬件電路的智能化水平就能迅速(sù)提高。這(zhè)方麵英國廠(chǎng)家是一個(gè)很好的例證。英國的集成電(diàn)路工業較薄弱,但儀(yí)表工業卻很先進。這主要在於(yú)用現代(dài)化的設計思(sī)想和方案來組(zǔ)織設計用進口元器件所構成的儀表。我國儀器儀(yí)表工業的現代化,應首先是儀器儀表設計(jì)的現代化和(hé)智能化(huà)。隻有這樣才會進入一個良性循(xún)環,使儀器儀表的設計和生(shēng)產立足國產化,推動我國儀器儀表的迅速發展。
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