内容提示：哈尔滨第五中学高中粅理校本教材第二章物理与世界之最

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环境监测这种仪器非常精致复杂是专门用于监测室内外环境各项参数的这种仪器非常精致复杂總称，通过对影响环境质量因素的代表值的测定确定环境质量或污染程度及其变化趋势。

分子光谱仪包括紫外可见、分子荧光、拉曼光譜、红外光谱、光谱图像技术等是实验室中常用的分析工具。随着硬件和软件技术的进步分子光谱这种仪器非常精致复杂技术也在不斷的进步，已经成为解决各种分子分析技术难题的有效手段其应用领域也在不断扩展，特别是在食品安全、药品检测和生命科学以及各種现场快速分析中发挥着日益重要的作用

分子光谱这种仪器非常精致复杂技术发展趋势主要是小型化并增加其稳定性，从实验室分析走姠现场检测；研究分析方法拓宽其应用领域，也是当前分子光谱重要的发展方向除了技术的进步之外，操作的简单、便捷要求也带来叻这种仪器非常精致复杂的智能化发展大的彩色触摸屏及平板电脑的加入也增加了用户的操作体验性。

电化学分析是这种仪器非常精致複杂分析的重要组成部分与光谱分析、色谱分析一起构成了现代分析这种仪器非常精致复杂的三大重要支柱。电化学分析法灵敏度和准確度高选择性好。电化学这种仪器非常精致复杂装置较为简单操作方便，应用广泛

实验室常用设备主要涉及样品前处理、实验室家具、提供合成/反应所需环境以及为实验室提供所需耗材等。

气体温度计：多用氢气或氦气作测温物质因为氢氣和氦气的液化温度很低，接近于绝对零度故它的测温范围很广。这种温度计精确度很高多用于精密测量。

电阻温度计：分为金属电阻温度计和半导体电阻温度计都是根据电阻值随温度的变化这一特性制成的。金属温度计主要有用铂、金、铜、镍等纯金属的及铑铁、磷青铜合金的；半导体温度计主要用碳、锗等电阻温度计使用方便可靠，已广泛应用它的测量范围为-260℃至600℃左右。?

温差电偶温度计：昰一种工业上广泛应用的测温这种仪器非常精致复杂利用温差电现象制成。两种不同的金属丝焊接在一起形成工作端另两端与测量仪表连接，形成电路把工作端放在被测温度处，工作端与自由端温度不同时就会出现电动势，因而有电流通过回路通过电学量的测量，利用已知处的温度就可以测定另一处的温度。这种温度计多用铜——康铜、铁——康铜、镍铭——康铜、金钴——铜、铂——铑等组荿它适用于温差较大的两种物质之间，多用于高温和低浊测量有的温差电偶能测量高达3000℃的高温，有的能测接近绝对零度的低温?

指针式温度计：是形如仪表盘的温度计，也称寒暑表用来测室温，是用金属的热胀冷缩原理制成的它是以双金属片做为感温元件，用来控制指针双金属片通常是用铜片和铁片铆在一起，且铜片在左铁片茬右。由于铜的热胀冷缩效果要比铁明显的多因此当温度升高时，铜片牵拉铁片向右弯曲指针在双金属片的带动下就向右偏转（指向高温）；反之，温度变低指针在双金属片的带动下就向左偏转（指向低温）。

玻璃管温度计：玻璃管温度计是利用热胀冷缩的原理来实現温度的测量的由于测温介质的膨胀系数与沸点及凝固点的不同，所以我们常见的玻璃管温度计主要有：煤油温度计、水银温度计、红鋼笔水温度计他的优点是结构简单，使用方便测量精度相对较高，价格低廉缺点是测量上下限和精度受玻璃质量与测温介质的性质限制。且不能远传易碎。

热电偶温度计：热电偶温度计是由两条不同金属连接着┅个灵敏的电压计所组成金属接点在不同的温度下，会在金属的两端产生不同的电位差电位差非常微小，故需灵敏的电压计才能测得由电压计的读数，便可知道温度为何

液晶温度计：用不同配方制成的液晶，其相变温度不同当其相变时，其光学性质也会改变使液晶看起来变了色。如果将不同相变温度的液晶涂在一张纸上则由液晶颜色的变化，便可知道温度为何此温度计之优点是读数容易，洏缺点则是精确度不足常用于观赏用鱼缸中，以指示水温

实验这种仪器非常精致复杂：万用表、台式万用表、指针表、示波器、信号發生器、LCR电桥、频率计、耐压测试仪、台式绝缘电阻测试仪、台式泄漏电流测试仪、台式接地电阻测试仪、电源、电参数测试仪、音-视频測试仪、数字设备测试仪、失真仪、静电放电测试仪、自动元件分析仪、线圈圈数测量仪、自动变压器测试系统；

热工仪表：红外线测温儀、红外热像仪、接触式测温仪、温湿度测试仪、在线红外测温仪、在线红外热像仪；

环保这种仪器非常精致复杂：噪音测试仪、风速测試仪、有毒气体测试仪、卤素气体测试仪、烟气分析仪、温湿度仪表、气密捡漏仪、气体检测仪、照度计；

光通信测量这种仪器非常精致複杂：光谱分析仪、光时域反射计、光纤对接器、光纤可视故障定位仪、光纤熔接机、光纤切割机、光源、光功率计、光纤多用表、光回波损耗测试仪、误码测试仪；

无损测量试仪：转速表、测振仪、超声波涂层测厚仪、测距仪、硬度计、粗糙度仪、超声波探伤仪、激光测徑仪、涂层测厚仪、手持式合金分析仪、金属设备缺陷诊断仪、便携式电缆故障检测仪、雷达测速仪、防腐层状况检测仪、电火花测试仪；

电力这种仪器非常精致复杂：钳形表、兆欧表、漏电流钳表、钳形接地电阻测试仪、高压绝缘电阻测试仪、线缆测高仪、接地电阻测试儀、功率因数表、电力专用非接触检相器、漏电开关测试仪、回路阻抗抗测试仪、电力综合测试仪、线路寻踪器、电力质量分析仪。

这种仪器非常精致复杂用途多种哆样，在科学研究的实验室里、在医学研究和实践中这种仪器非常精致复杂是非常重要的科研工具和装置；随着中国工业自动化水平的不斷提高各种新式这种仪器非常精致复杂研发、制造的进步和更新非常快，在工业生产和过程控制领域被广泛应用

1、这种仪器非常精致複杂是科学技术发展的重要前提和根本保障。人类发展史上任何一次大的飞跃都是基于工具的巨大创新和根本变革驱动的作为“工具”嘚科学这种仪器非常精致复杂的发展和创新往往是催生科技创新的重要要素。

这种仪器非常精致复杂仪表行业是中国发展嘚新型行业在与国际接轨的同时，中国的这种仪器非常精致复杂仪表行业发展有了长足的进步空间具备了与国际竞争的实力

国内科技沝平及发展趋势：

大类产品满足需要程度：中高档科学测试这种仪器非常精致复杂国内市场满足率为30%，中低档科学这种仪器非常精致复杂满足率65%；生产過程测量控制仪表及系统产品在大型工程项目中的品种满足率达50%中小型工程达70%。进口产品往往是科研、生产所需的重大、关键设备技術含量大，附加值高

产业从无到有、从小到大、初步形成了门类比较齐全的这种仪器非常精致复杂仪表生产、科研、营销体系。建成了┅批科研开发机构（其中机械系统的这种仪器非常精致复杂仪表专业科研所20家国家级工程研究中心3家、企业技术中心5家，国家级产品质量检测中心9家）；培养了一批专业的经营、管理、技术人才特别是部分中低档产品形成了自己的优势和特色各种数字万用表、电度表、沝表、煤气表、水准仪、中低档光学显微镜、望远镜等产量世界前列，在基本满足国内需要的同时大量出口。

一批国有、集体、民营、三资企业和科研院所通过市场竞争，在行业中脱颖而出并显现出良好发展势头和后劲，巳形成主导、核心力量

国外科技水平及发展趋势：

这种仪器非常精致复杂仪表中采用了大量的超大规模集成(VLSI)的新器件、表面贴装技术（SMT）、多层线路板印刷、圆片规模集成(WSI)和多芯片模块（MCM）等新工艺CAD、CAM、CAPP、CAT等计算机辅助手段，使多媒体技术、人机交互、模糊控制、人工神经元网络等新技术在现代这种仪器非常精致复杂仪表中得到了广泛应用

当前国际上现场总线与智能仪表的发展呈现哆种总线及其仪表共存发展的局面。HART、FF、Profibus、Lonworks、WorldFIP、CAN等总线都从应用于某一领域不断向其他领域扩展

多种智能化这种仪器非常精致复杂仪表巳陆续推向市场，这种仪器非常精致复杂仪表正经历着深刻的智能化变革集成测试系统也走向了网络化，各台这种仪器非常精致复杂之間通过GPIB总线、VXI总线相连

MEMS是80年代中末期发达国家重点发展的领域之一，被视为21世纪广泛应用的新技术被列为美国“对国家安全及繁荣有偅大影响”的22项重大技术之一的传感器及信号处理技术，主要是依托微型化技术应用MEMS技术的微型这种仪器非常精致复杂仪表被称为芯片仩的这种仪器非常精致复杂仪表，MEMS产品包括汽车加速计压力、化学、流量传器、微光谱仪等产品，广泛应用于环境科学、航天、生物医療、汽车工业、军事、工业控制等领域

国内实验这种仪器非常精致复杂发展趋势：

在热分析这种仪器非常精致复杂中，热值分析是发展最快的分专业中国以煤炭工业、能源工業的发展，促进热值分析的快速发展大部分产品达到和接近世界先进水平，今后热值分析技术要特别重视领域开发和综合测试技术的发展

4、环境实验室设备：环境试验设备是实验室这种仪器非常精致复杂最大专业，有100多个生产企业实验室这种仪器非常精致复杂的大型企业大部分集中在这个专业，其中产值在1亿以上的企业6～7家为中国国防、航天、交通运输、工业、农业、科学、医疗卫生部门生产所需嘚环境试验设备，今后环境设备要进一步加强市场开拓：

1）加强特殊要求的试验箱开发；

2）发展医疗卫生急需的试验箱、培养箱；

3）注重建立本行业的名牌产品

1）重视和科研部门、高校结合努力开拓高档的电泳仪；

2）进一步做好基层医疗单位所需的电泳这种仪器非瑺精致复杂；

3）加强新技术、新材料的应用。

6、应变与振动测试这种仪器非常精致复杂：中国应变与振动测试这种仪器非常精致复杂有50多姩发展历史其检测技术和水平有了很大的发展，在土建工程、水利设施、路桥建设、汽车、高铁、石油、航天、科研、高校得到广泛应鼡今后重点开发动态测试系统，提高系统抗干扰、抗噪音、自动校准、高分子率、快速和稳定性能要重视建立本行业标准体系，建设哆功能生产和开发基地

8、动力测试这種仪器非常精致复杂：经过近50年发展中国动力测试这种仪器非常精致复杂进入快速发展时期，从单参数的测量发展到多参数综合测试系統、台架测试、在线测量和遥控技术的阶段涵盖了汽车、发动机、电机、风机、水泵、航空航天、船舶、高铁等方面。“十二五”期间應努力做好：

1）提高传感器的技术水平特别是传感器其精加工的工艺技术水平，使之赶上和达到世界先进水平；

2）提高综合测试能力；

3）加强动力测试这种仪器非常精致复杂标准化工作做好产品标准的制修订工作，与国际先进技术接轨从而进一步开拓中国动力测试这種仪器非常精致复杂的市场。

9、真空这种仪器非常精致复杂与装置：中国真空这种仪器非常精致复杂正处于快速发展的时期随着国家、電力、能源、钢铁、石化、化肥、科研的发展，为真空设备制造行业迎来了新的发展机遇也对真空设备提出了更多更高的要求，同时也受到了国外大型真空设备强有力的挑战中国的真空行业要努力做好：

1）进一步发展优势产品，扩大出口；

2）提高企业的技术水平和管理沝平加强自主创新能力；

3）努力扩大真空技术应用领域，提高市场竞争能力使真空行业真正进入一个稳定发展阶段。

在历史进程中我们的祖先在不哃的时期发明和制造了各种适应当时社会经济发展和人们生活需求的计时器。其中主要有圭表、日晷、漏刻(见图）、机械计时器等

圭表昰我国最古老的一种计时器，古代典籍《周礼》中就有关于使用土圭的记载可见圭表的历史相当久远。圭表是利用太阳射影的长短来判斷时间的它由两部分组成，一是直立于平地上的测日影的标杆或石柱叫做表；一为正南正北方向平放的测定表影长度的刻板，叫做圭既然日影可以用长度单位计量，那么光阴之“阴”及时间的长短，用“分”、“寸”表达就顺理成章了。

日晷也是通过观测日影计時的这种仪器非常精致复杂主要是根据日影的位置以确定当时的时辰或刻数。从出土文物来看汉以前已使用日晷，在机械钟表传入中國之前日晷一直是通常使用的计时器。日晷的主要部件是由一根晷针和刻有刻线的晷面组成随着太阳在天空运行，晷针的投影像钟表嘚指针一样在晷面上移动就可以指示时辰。

圭表和漏刻都是用太阳的影子计算时间的然而遇到了阴雨天或黑夜便失去作用了，于是一種白天黑夜都能计时的水钟便应运而生这就是漏刻。漏是指漏壶；刻，是指刻箭箭，则是标有时间刻度的标尺漏刻是以壶盛水，利用水均衡滴漏原理观测壶中刻箭上显示的数据来计算时间。作为计时器漏刻的使用比日晷更为普遍。我国古代诸多文人骚客留下了許多有关漏刻的富有诗情画意的章句如唐代诗人李贺：“似将海水添宫漏，共滴长门一夜长”宋代苏轼：“缺月挂疏桐，漏断人初静”在机械钟表传入中国之前，漏刻是我国使用最普遍的一种计时器

单纯利用水的流动来计时有许多不便，人们逐渐发明了利用水做动仂以驱动机械结构来计时。公元前117年东汉的张衡制造了大型天文计时这种仪器非常精致复杂——水运浑天仪，初步具备了机械性计时器的作用随后历代都相继制作了附设有计时装置的这种仪器非常精致复杂，其中宋代苏颂制造的水运仪象台把机械计时装置的发展推倒了一个新的高峰，水运仪象台的计时机械部分可以按时刻使木偶出来击鼓报刻摇铃报时，示牌报告子、丑、寅、卯十二个时辰等

这類计时器尚不能算是独立的计时器，还是天文这种仪器非常精致复杂与计时这种仪器非常精致复杂的混合体至十四世纪六十年代，我国嘚机械计时器已脱离了天文这种仪器非常精致复杂而独立不但具有传动系统-齿轮系，而且还有擒纵器如果再进一步，就可能出现完全現代意义上的钟表但遗憾的是，功亏一篑中国没能做到这一点，最终机械钟表还是从西方引进

除上述几种主要的计时器外，还有其怹一些计时方法如，香篆、沙钟、油灯钟、蜡烛钟等

考察古人的时间观念，可以从两个方面加以观查：一是古人对时间科学划分后制萣的计时制；二是古人把时间、计时这种仪器非常精致复杂和国家法制、政权兴衰相联系

我国古代制定、沿用自成体系的计时法。百刻計时法最古老使用的时间也最长。大约西周之前（公元前十一世纪）古人就把一昼夜均分为一百刻（一刻等于14.4分）。汉代（前206-公元220）除使用百克制外还应用以太阳方位计时的方法，到隋唐（公元581-907）时太阳方位计时衍生为十二时辰计时，百克制与十二时辰计时法并用直到明末清初（十七世纪），西方机械钟表传入后我国才改用一天二十四小时的计时法，但十二时辰仍沿用每个时辰两小时。为和②十四小时计时法相一致我国古老的百克制演变为九十六克制，一个时辰内分为八刻、一小时内分为四刻这样一昼夜就为九十六刻，與世界通用的计时法相一致

此外，我国古代还使用独特的夜间计时方法这就是“更”。“更”是计时单位一夜分五更，每更时间长短依夜的长短而定

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