epb国内外发展趋势
epb国内外发展趋势(精选8篇)
epb国内外发展趋势 第1篇
国内外水表现状与发展趋势
摘要:叙述了国内水表应用状况。对国内新型水表的发展以及国外水表发展情况进行了介绍,同时还对影响水表发展方向的因素进行了分析。关键词:水表应用情况新型水表国外水表发展现状
流量计量是科学计量的一个重要组成部分,而水流量计量又是其中最重要的内容之一,在贸易结算、能源计量、过程控制、环境保护等方面起到重要的作用。近年来随着能源和水资源的全球性匮乏,随着南水北调等国家重点工程的启动,随着法制计量的不断完善,全社会对水计量的要求越来越高。因此,研究和探索满足新形势下适合我国各种使用条件的水表或流量计,并扩大其流量测量范围、延长水表的工作寿命、提高仪表智能化程度等已成为水表行业研究人员不懈的追求。
水表在各种流量计中属于结构简单、应用最广泛的流量仪表,也是最重要的法制计量仪表。按最新的国际标准和国际建议,水表是按其使用用途来定义和划分的,即任何用于测量封闭管道中可饮用冷水的具有累积流量显示的流量仪表都为水表,这当中既包括了我们通常概念中的旋翼式水表、螺翼式水表、活塞式水表等基于机械原理工作的流量计,也有基于电子或电磁原理工作的流量计,如电磁流量计、超声流量计等。另外带电子装置水表是一种在机械式水表上添加了各种辅助装置的水表,以满足管理和控制的需要,如各类预付费水表和电子远传水表。总体而言,水表的内涵比以前大大丰富了。在实际工作中,随着电子技术的发展和成熟,电子类水表和带电子装置水表正发挥越来越大的作用。水资源的商品化、“一户一表”工程的发展、阶梯式水价等节水政策的实施需求更促进了这类水表的发展。
水表测量的对象是水,水在各种流体介质中是变化相对稳定的介质,其粘度、密度、清洁程度、压力、温度等在额定工作条件范围内是比较理想的和稳定的。但因为流量计量的动态特性、供水过程中水压脉动和含气量变化以及各种安装条件,仍会对水表的工作产生很大的影响。虽然近年来流量测量技术及仪表比以往的选择面宽了许多,但还有许多不尽人意之处。我们所选用的水表除要适应所使用的条件并符合法制计量要求之外,还要考虑很多其它因素,如流量范围、灵敏度、压力损失、安装防护要求、价格等,电子水表和带电子装置水表还要考虑抗干扰等电磁环境因素。因此,为了适应不同的介质条件、不同的环境条件,不同的使用要求,各种水表应运而生。可以说只要有一个新的技术发展起来,就会有人尝试着将它应用到流量计量当中去,也就可能应用到水表中去。
每一种水表都会有其最适用的场所,在市场经济浪潮中显示出顽强生命力。但由于这些水表在性能上的差别细微或需要认真地分析其特点,实际上在很多情况下都没有将它们使用到它们最适合的场所或调整最佳的使用状态,导致计量不准确、容易损坏等等。因此,客观公正地描述各种水表(或相同用途的流量计)的特点,正确地选用水表是水表制造商和水司用户所要关注的。
从1999年以来,水表的国际标准ISO4064和国际建议OIML R49频繁改动,反映了国际上对水表发展有着比以前更多的关心和重视,我国的水表国家标准和水表国家检定规程也同步在进行修订,预计年内可以出台、明年可批准实施。国内新制订的行业标准(如CJ/T224-2006《电子远传水表》)已批准实施,原CJ/T133《IC卡冷水水表》等也已修订完成。结合各类技术标准修订过程中了解到的情况,根据政府管理部门、行业协会、水表制造行业的朋友提供的信息和近年来申请新产品型式评价的产品类型,以及水表市场反映出的现象,我们大致可以看出国内外水表的现状和发展趋势。1.国内普通民用水表情况
现阶段,在国内的各种民用水表中,旋翼式湿式水表以其结构简单、计量稳定、价格低廉在国内得到广泛的应用。液封式计数器的广泛采用克服了较早湿式水表产品的度盘容易因管道水质积垢而污损缺点,解决了水表清晰抄读的问题,得到了广泛的应用。行业里普遍认为液封式水表是目前较适合国内管材和水质的水表。
尽管八位指针式的C型表从指示方式上比其它型式显得不方便和落伍,甚至行业人士呼吁淘汰C型表,但目前似乎还有不少市场。全国经济发展、生活水平不平衡自然是一个重要原因。
与国外水表外壳采用的铜材料不同,国内民用水表大部分为铁壳水表,行业人士也曾提议逐步淘汰,但在现有国情下还难以实施,这也是卫生技术要求暂时不能写入行业标准《居民饮用水计量仪表安全规则》的主要原因。
高灵敏度小口径旋翼式水表这几年在纷纷扬扬的议论中出台了,并挤占着原来普通表的市场。这类水表在商业名称上颇有吸引人的地方,但也混淆了一些概念。首先计量的概念是需要符合规定最大允许误差的测量,而不仅仅是对被测量有响应。目前这类水表的大多数只是结构的设计改变来提高水表对微动流量的响应,从计量的意义来说还没有真正提高水表的测量范围。在型式评价(样机试验)中,还没有形成一个对灵敏性能的长期可靠性进行评价的方法,在水表的国家标准和国际建议中也没有专门的规定,现行的85年版的水表检定规程要求对检定项目虽然有始动流量检定但要求并不高。由于客观上国内一些水暖器具的质量导致微渗漏现象和少部分家庭的不道德的滴水存积方式,使得供水部门对这类水表产生兴趣和需要。但在法制计量管理上对水表的灵敏度性能并无特别高的要求。实际使用中这类水表对水压脉动的抗扰能力,即不用水自转的可能性增大,这些也会带来另类的麻烦。在水表新的国际标准和国际建议中,都明确一点在零流量下水表不应累积。有一些企业在开发出了计量等级达到C级的旋翼式水表,高灵敏度也高,这才是真正提高了水表的质量档次。
一户一表政策实施以来,水表出户较为普遍,由于铜材价格飞涨,使水表材料成本增加,社会上偷水表铜部件时有发生,成为城市偷窨井盖后又一新的社会问题。十多年前研究过的全塑水表现在又提到桌面上来研究了,这种水表现在仍存在方方面面的质疑,主要集中在材料的长期卫生安全性和塑料材料的检验手段的局限性。未来全塑水表是否能够在供水系统中采用,完善的标准、简捷的检验手段和行业政策的批准允许是关键的。国外在一些气候环境变化不是太严酷的国家和地区(如南非和南美一些国家)也有用塑壳水表的。可能这种产品需要经过若干年的试用后才能进行较全面的评估。
2、国内直饮水水表和智能水表的情况
国内目前用于直饮水的场合一般采用计量等级C级或D级的活塞式结构的水表,外壳有铜,也有特制不锈钢的。
电子远传水表、预付费水表,包括IC卡(插卡式和射频式)水表、TM卡水表等这些智能型水表都是因水费收取制度、方式的改革而出现的水表产品,同时支持了一户一表、阶梯式水价的政策的实施,这些产品发展很快,在世界上也算是领先的,但实际使用中出现了的问题也不少,特别是带阀门的预付费类水表,这可能与采用了阀门、电池和恶劣的使用环境以及人为的恶意攻击有关。
总体而言,平时不用电、抗攻击能力强的即时直读式的电子远传水表更具有优势和发展前景。
3、国内大口径水表的情况
大口径水表中,传统的水平螺翼式水表及可拆卸式水平螺翼式水表仍有较大的市场。可拆卸式水平螺翼式水表具有结构简单、通用性好、可不停水检修等特点受到欢迎。但水平其流量范围不宽,一般B级表的流量比只有1:67,在许多场合满足不了要求。部分地区还用大口径旋翼式水表,与水平螺翼式水表相比,虽然这种水表的工作抗扰性相对较好,但其流通能力小、压力损失大以及庞大的重量体积都成为了缺点。这几年垂直螺翼式水表、涡轮式水表及复式水表逐渐兴起,为用户提供了新的选择。
与行业中部分企业热衷于高灵敏度的小口径民用水表的研发和制造相比,另一些企业关注着大口径水表的微小流量计量能力的提高问题。因为从每种管径的用水量分析,大口径水表在低流量下的漏计率占的比率更多。研究用水量的组成特点,选用合适的水表,会给供水企业带来更大的效率。
在目前国内大口径水表的流量测量范围普遍不够的情况下,WPD型涡轮式水表、复式水表等或许是解决这一问题的选择。
4、电磁水表、超声水表等新型水表
随着大管道流量计量的发展,超声流量计、电磁流量计以其无可动部件、无压损的特点得到越来越多的应用。特别是当超声波流量计从单声路发展到多声路,直至16声路的研制成功,使对流量计上游直管段长度的要求大大降低。同时,流量计自诊断和报警技术的成熟,使得流量计的使用具有更好的可靠性。由于超声流量计具有优异的测量重复性,也常作为核查标准使用。电磁流量计在电路方面更为成熟,比如对导电率要求降低,高低频率的交替使用提高了零点稳定性和大流量时的灵敏度,开发了能方便清洗探头的外插式探头,在现场核查方面也有所发展等等。电磁流量计、超声波流量计等基于电或电子原理的流量计逐渐取代了原来的一些插入式流量仪表和机械式水表,这在国内外都是正在形成的趋势。这些流量计新的国际标准和国际建议已将其归类到水表的范围中,并制定了相应的试验要求。国内不少生产厂已建立了1m口径以上的试验装置,最大的测试管道口径已达到4m。
这些感应式水表在智能化方面相对于传统机械水表有着无可比拟的优势,且几乎无压力损失。但也有其局限性,如量程较小、易受管振、电磁环境干扰,还有就是大口径流量计的周期检定和现场测试始终是个难题,尚未得到有效解决。另外,这类水表的法制计量管理还有待加强。
从长远看,感应式水表与传统机械式水表会是互存的,而不会取而代之。
5、国外水表的发展情况
我国水表生产厂众多,但规模大多偏小,与国外水表生产厂家相比在规模和技术方面存在着较大的差距。英国肯特公司、德国迈内克公司和瑞纳公司、法国爱拓利公司、意大利迈特姆里那等都是国际上较有名的水表公司,在世界各地拥有大量分支机构,他们控制着世界水表市场。
在发达国家,由于管道直饮水较普遍,容积活塞式水表成为主要采用的产品,计量等级普遍为C级。旋翼液封式水表和单流式水表也不少,单流束水表还具有材料节省、结构小巧的优点。总体来说,国外的民用水表产品注重高计量等级和使用寿命。
国外水表产品的优势更多体现在大口径水表产品上,其制造工艺精致,并在一些产品上采用叶轮平衡技术,使得产品测量范围大(可达到计量等级C级)、安装方式适应性好(可以水平、垂直或倾斜),并可选配远传装置满足检定或抄读的需求,产品执行EEC标准,在流量测量能力方面优于以前版本的国际标准ISO4064。
由于美国的水表产品标准并不执行国际标准而是国内ANSI/AWWAC700系列行业标准,其设计和特点是不一样的。除了外形尺寸独特并采用英制单位外,产品设计更强调长期功能稳定性、使用的安全性,叶轮和计数齿轮的转速设计较慢,相对来说对计量性能的要求不苛刻。
在其它发展中国家如东南亚、南美、非洲,大多还是与我国相同的水表产品,有些国家也在尝试采用预付费IC卡水表和塑壳水表。还有部分国家对水表的法制管理要求并不高,因此对水表各部件的材质的要求很低,类似国内的一些劣质水表产品。
6、影响水表的发展方向的几个因素
政策法规、技术标准和市场需求是引导水表产品发展的最重要的三个方面。
水表基本上用于贸易结算,用户面大量广,无疑是最重要的法制计量器具之一。水表必须符合所使用的国家法规的要求。在我国水表列为重点管理计量器具,属强制性检定计量仪表并有具体的实施方法;国内很多地区开展实施的不入户抄表、一户一表、阶梯水价政策需要适用可靠的水表产品支持,电子远传水表、智能型水表有着广阔的前景。生活品质的提升会有更多的城市实现管道直饮水,高计量等级、流量测量范围宽的水表将会有更多的市场,水资源的紧张导致的水价提高是不争的趋势,也会使优质水表价有所值。在节能方面,国家在十一五期间非常重视量化的、可操作的节能考核,在GB 17167-2006《用能单位能源计量器具配备与管理通则》对相应的计量器具都提出了要求,其中对作为载热介质的水的计量按大小口径(以250mm划分)分别提出了1.5%和2.5%的准确度要求。水表有多个规程支撑着其检定工作,但许多人又疑惑,法规中的检定周期能否保证在用水表的准确性,这样的怀疑不是没有道理的。由于使用场合和介质的复杂性,很多水表还没有到检定周期就已经超差了。近年来采用现场核查的方式来越来越普遍,这对保证水表(乃至流量计和其它计量器具)的正确可靠性,尤其是在涉及贸易结算而又无法按计划拆卸或送检的流量计是可行的方法。国际法制计量组织也开始起草这方面的国际文件,以科学合理、经济可行的态度来对在用中的水表、电表、燃气表和热能表的性能进行评判。
我国的水表国家标准等同采用国际标准,国家计量检定规程也等效采用国际建议,按目前计划,这二个重要的水表技术法规会从明年开始批准实施。新的标准和规程在水表的技术参数表达方面与现行的方法有很大的不同:
1)现行的计量等级名称将被代表流量范围的一组可选的比值来代替,工作温度和压力也详细等级化:
2)一般水表的准确度等级为2级,而大口径水表的准确度等级可以选为1级; 3)水表除了原来的试验外,增加了水温影响试验、水压影响试验和流动干扰试验;
4)电子水表和带电子装置水表需做环境试验和电磁兼容试验等。这些规定一方面是考虑了新标准规程吸收了电磁水表等产品的技术特性,也是鼓励水表产品提高测量范围能力,适应更严酷的环境要求和运行寿命要求。
市场的需求是多方面的。一个参数的理想测量结果的获得依赖产品本身的性能和正确的选用、安装和使用。水表的发展趋势除了其本身产品的改进外,更重要的是针对不同的情况场合选用对应合适的水表,同时可能还要借助其它仪表和软件技术进行辅助,如无线远传、总线制方式远程抄读、管道漏损判断报警。制造商不能为产品而做产品,而应考虑用户的使用目的而选型、策划、设计和改进。真正优秀的水表产品性能特点是计量准确稳定、流量测量范围宽、压损小、对水质要求不是太高、使用寿命长、附加的装置功能可靠、材料省。尽管某些产品的商业宣传会有一些误导,但市场最后接受的肯定会使支持国家用水节水政策、真正做到公平计量、为企业带来经济效益的水表产品。
我国的水表行业面临良好的机遇也面临着严峻的考验.一方面要捍卫国内庞大的市场,另一方面还要借鉴外国强势企业的管理、技术、营销等先进经验,提高自己,增强国际竞争力,这需要水表制造商、水司用户、相关行业协会、政府管理部门和技术检测机构共同努力,多参与国际交流,参加到国际产品标准的制订修订,将水表大国做成水表强国,向全球用户提供我们先进的、精工制造、性能一流、价格优惠的计量产品。
epb国内外发展趋势 第2篇
1.国外工业激光现状与趋势
国外以美、德、日为代表的几个发达国家在激光加工产业领域的发展速度惊人,它们在主要的大型制造产业,如汽车、电子、机械、航空、钢铁等行业中基本完成了用激光加工工艺对传统工艺的更新换代,进入“光制造”时代。激光在工业制造中所显示出的低成本、高效率以及应用的巨大潜力,成为世界主要工业国家间互相竞争的动力,纷纷将激光技术作为本国重要的尖端技术给予积极支持,加紧制定国家级激光产业发展计划。美国通过其“精密激光机械加工(PLM)协会”来激励其新工艺技术的发展,力求使美国工业激光器技术在世界上处于领先的地位,并在世界市场中获得较大的份额。德国在1994-2002年制订了国家激光发展计划,促使德国激光器和激光工业应用后来居上,位于世界领先地位。激光设备在德国汽车和机械制造中的广泛应用,使其在这些领域内的竞争能力近年来得到显著提高。并制订了德国“2002-2006光学促进计划”,将激光技术作为重中之重,认为未来所有制造加工业中有12%以上的加工工艺需要用激光技术来替代。除此之外,英国“阿维尔计划”、日本“激光研究五年计划”,甚至俄罗斯、韩国、新加坡、印度也制订有专门的激光技术发展计划。
根据国际激光行业权威刊物《LASER FOCUS WORLD》每年发布的统计资料表明,全球激光器产业市场发展迅猛,激光产品销售每年平均以高于10%的速度增长,并呈现出加速增长的趋势。2008年世界激光产业仅激光器(不包括广泛用于通信和家电的半导体激光器)年产值就超过了70亿美元,激光加工装备年产值超过了130亿美元。
激光工业装备制造企业由研究型的单台特种设备制造企业,发展到标准化、规模化生产的跨国公司。国外许多知名激光企业均通过兼并重组快速发展壮大。德国通快公司(Trumpf)通过兼并、重组,成为拥有7家从事激光产品生产的企业,成为当今世界上激光装备制造产业的霸主。美国相干公司(Coherent)在2001年初将医疗激光集团出售给以色列ESC/Sharplan公司后,购买了几家从事工业激光产品制造的公司,专著于工业激光领域的技术研究和产品开发。这些大型企业的形成,一方面推动了激光应用技术与产业走向新的发展阶段,另一方面也表明这些厂商正在谋求规模化发展,提升激光设备的性能价格比,以便垄断市场。国外工业激光的发展趋势体现在以下几个方面:
(1)鲜明的产品差异化特色,核心竞争力明显
鲜明的差异化产品特色也成为国外著名激光企业的核心竞争力。典型代表有:德国Trumpf公司生产的高功率轴快流CO2激光器和碟片激光器及其加工系统、德国Rofin公司生产的板
条激光器、Synrad公司的射频激励连续中小功率激光器、Coherent公司的射频激励脉冲中小功率激光、美国PRC公司的轴流CO2激光器、IPG公司的光纤激光器。
(2)新的应用领域不断拓展延伸
发达国家激光技术新应用开发速度惊人,它们在主要的大型制造业,如汽车、电子、机械、航空、钢铁等行业中基本完成了用激光加工工艺对传统工艺的更新换代,进入“光制造”时代。由于激光具有高的时间及空间分辨率,在需要高度精密加工的场合得到进一步推广和应用,如电子、半导体、微纳机械制造、生物、环保等行业。
(3)产业链专业分工越来越细
国外激光产业发展的一个显著特点是产业链专业化分工越来越明细,相关器件达到了同行业最高水平,打造了一个完善的激光产业链。
美国的II-VI公司和德国的Kugler公司成为激光器光学镜片的著名专业供应商,产品覆盖全球。
德国Fraunhofer、Nutech研究所、汉诺威激光研究所、慕尼黑技术大学的IWB研究所是国际上进行激光技术应用开拓研究的专业机构,其研究开发的激光切割、焊接、熔覆、激光再制造等方面的工艺成果已广泛应用在奔驰、宝马、奥迪、大众等汽车公司和空客飞机公司。德国Trumpf公司的系列轴快流CO2激光器产品中的射频电源和Rofin公司系列板条CO2激光器中射频电源、美国PNA公司CP系列激光器中的高压开关电源均由专门的电源公司为其提供。随着半导体激光器的普及,也诞生了Lumonics等几家著名的电源专业配套公司。德国Precitec、HighYAG、Laser Mech、Laserline、Fraunhofer和Scansonic专等专业公司开发的激光切割头、焊接头和专用熔覆头成为各激光加工装备制造商的首选核心器件。
德国Siemens、日本Fanuc和西班牙Fagor等专业公司开发的激光加工数控系统成为激光加工装备制造行业的垄断产品。
(4)传统激光器向高功率发展,新型激光器不断涌现
随着技术的进步和对高效率和高利润的不断追求,传统的气体和固体激光器逐渐向更高的功率和更高的性价比方向发展。如德国Trumpf推出的万瓦级轴快流CO2激光五轴切割、焊接和表面处理系统是这一发展趋势的典型代表。
美国、德国和日本成为新型激光器研发的主力军,新型激光器也成为推动激光产业发展壮大的核心。光纤激光器、半导体激光器、紫外激光器等新型激光器产品相继出现并日趋成熟。主要发展方向是高功率、高光束质量、高可靠性、高智能化、固态化和低成本。高亮度大功率半导体泵浦固态激光器、紫外激光器、超短脉宽固体激光器(皮秒和飞秒)成为未来新型
激光器发展的重点。
(二)国内工业激光现状与发展趋势
我国激光技术研究与国外同时起步,是当时与国外技术差距最小的高科技领域。在国家“六五”至“十一五”科技项目的支持下,逐步形成了以华中科技大学和中科院四大光机为典型代表的研究机构,在激光器的一些核心技术研发上已形成较全面的技术成果,形成了5个国家级的激光技术研究中心。其中,激光技术国家重点实验室、激光加工国家工程研究中心、武汉光电国家实验室(筹)和最早开设激光学科的华中科技大学均坐落在武汉,成为我国激光技术的发源地。
我国激光加工产业一直呈指数增长,目前我国已经形成华中、珠三角、长三角、环渤海四大激光产业带,有21个省市、地区生产和销售激光设备,常年有定型产品生产和销售,并形成一定规模的企业有200家左右,以激光产品为主业的上市公司有两家。2008年全国激光产业销售总额达到了80亿元。
中国工业激光的发展也正在紧跟国际发展的趋势,主要体现在:
(1)通过上市融资,龙头企业正在形成中国第一个以工业激光为主打产品的上市公司是华工科技股份责任公司,2005年深圳大族激光公司紧跟着成为第二家工业激光上市企业。华工科技以生产高端的激光工业设备为主,大族激光以生产量大面广的低端激光工业设备为主。但大族激光通过2008年再次融资9亿元,目前正在向高端激光工业设备进军。2009年华工科技股份责任公司也实现了再次融资4.58亿元,将主要投向5个项目:高档数控等离子切割机生产线建设项目、先进固体激光器产业化项目、激光特种制造装备、半导体材料激光精密制造装备以及激光加工工艺研发中心建设项目。
(2)走国际合作道路和引进高层次人才,核心竞争力正在形成为应对市场竞争,中国工业激光企业必须形成自己的核心竞争力,以抗衡国外激光工业设备大量进入中国的现状。深圳大族激光公司正在建设激光研究院,聘请国内外知名激光专家进行研究工作,并聘用了曾在德国Rofin公司长期工作的吕启涛博士为公司的技术老总。华工科技公司也引进了阎大鹏博士,开发生产出了光纤激光器。武汉法利莱激光公司收购了澳大利亚激光企业,提升了激光切割机的技术水平。武汉华俄激光公司引进了俄罗斯的固体激光切割机技术,在国内首次成立了中俄合资的激光公司。
(3)国民经济支柱行业正在加大使用激光制造设备的力度
武汉钢铁公司正在建设“激光加工工艺研究中心”,并与激光企业联合开发激光冷轧板拼焊设
备、东风汽车公司越来越重视轿车车身的激光焊接、南车集团也开始将激光设备用于火车制造、武昌造船厂已购买多台激光切割机。
(4)中国激光产业链正在形成随着市场的不断扩大,中国激光企业正在寻求自身的定位,逐步在形成产业链。如北京卓立汉光专门生产激光调节支架、广东许多中小企业专门生产激光设备的机箱、河南南阳生产气体激光器的风机、湖北老河口生产大型激光工作台、成都东骏激光公司专门生产固体激光晶体。
(5)新一代工业激光器正在受到激光企业的重视
为在竞争中立于不败之地,国内龙头企业正在开发新一代工业激光器及其应用装备:光纤激光器、紫外激光器及其精密加工设备、大功率半导体激光器及其焊接、热处理设备、高功率碟片激光器及其焊接设备、高功率气体激光器及其切焊组合设备等。
国内外饲料养殖发展趋势 第3篇
1 世界养殖业与肉食品业的发展趋势
目前,全球均在关注水资源的问题。这是由于动物产品比蔬菜产品需要用更多的水,每生产1 kg产品需要用水的量,见表1。
L
每进口1 kg肉类而省下的用水能生产出的产品,见表2。
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我国近10年对肉、蛋的需求一直在增长,而且将继续增长。养殖业的发展同时带来了环境、食品安全、土地的耗用等问题,发达国家对肉类产品主要依靠进口,而我国却大量生产。既然我国储备了大量的外汇,为什么还要继续大量生产出口呢?
1.1 养殖业的过去和未来
区别见表3。
1.2 影响家畜养殖工业未来的因素
食谱及食品消费模式的改变,至少要持续到2050年。随着收入提高,畜产品会成为首选食品,其需求迅速增加;在未来15年里,肉类消费增长将减缓;生产的地理位置应发生重大改变;大规模养殖方式优于小规模;畜产品企业淘汰率会持续维持高水平;淘汰和整合不断增长,并成为全球化企业的机遇;肉类食品工业会持续低利润空间,赚钱的不是主要在生产环节上,而是行销、物流和销售;只要有人消费就要有人生产,人们不会因为肉类生产者没钱可赚而变成素食者;市场、消费者、竞争对手、消费观念,所有的一切都会继续在改变;可用水资源将成为决定企业何去何从的决定性因素;全球化动物蛋白生产企业将成为关键要素;气候变化已经不是未来的风险而是如今的现实了,这将会为我们现在所熟知的农业和养殖业带来变化。
价格、品质和适应顾客需求的竞争不再是区分企业竞争力的特质,目前来看,这只是进入市场并占有一席之地的其中一小部分要求。消费者新的价值取向在于关注健康、食品安全、次生污染(社会价值+经济价值+环境价值)、动物福利等,并希望得到确实的保障,抓住这些才是企业成功的关键,所以,应在这些方面加以重视。如今消费者希望知道吃的是什么,从哪里来的,怎样生产出来,要确信吃的东西是有益健康的,对环境是否无害,生产者是否得到合理对待,以及肉类是否来自于被很好照顾和健康的动物。人的密集居住,使得人畜共患病越来越严重;而且疫苗的注射,会给动物带来许多应激性疾病。动物保健已经不仅仅是兽医所需要关注的问题,而成为我们的上帝消费者关注的核心价值。
过去30年一体化产业链从基因遗传到营养到动物保健到管理到市场营销直到消费者;而未来30年是合作化的产业链,合作化的产业链体现在一个企业不追求养殖规模的无限扩大,而是相对地把产业链整合成产业链,要注意产业链上下游的合作,养殖业在未来数十年持续发展的基础在于资源共享。
2 我国畜牧业发展形势
2010年,我国畜牧生产克服了饲料成本不断上涨、生猪价格持续下跌、动物疫情形势复杂严峻等不利因素的影响,畜牧业生产总体趋好,保持了平稳健康的发展势头。在扶持政策和前期高价位的推动和刺激下,各地养猪积极性明显提高,社会资本大量进入,规模养殖发展加快,存出栏量不同程度增长,预计增幅在4%左右,全年猪肉产量将超过5 000万吨;奶业养殖生产总体呈恢复性发展,1~6月行业监测数据显示,奶牛存栏同比增长3.3%,但质量安全问题仍是奶业发展的最大挑战;牛羊育肥产业再度兴起,由于牛羊养殖生产周期较长,生产规模的扩张仍需一个较长的时期,上半年同比增幅6%左右;家禽生产保持稳定,中国肉鸡产量预计将增长3%。
目前,畜牧业发展遇到的问题主要有以下几个方面:一是成本不断攀升。以玉米为代表的饲料粮价格的大幅波动,无疑成为养殖成本上涨的主推手。2010年以来,玉米价格一路疯涨,目前价格已突破2元/kg,较年初上涨了10%左右,由此带动育肥猪配合饲料价格同比上涨约8%;此外,水、电、成品油、劳动力成本也稳步上涨,导致养殖风险加大。二是动物疫情形势依然复杂严峻。三是动物产品安全监管难度仍然很大。四是畜牧业支撑体系不够健全。五是融资与土地制约畜牧业发展。
预计2011年猪的散养户所占比例会进一步下降,规模化猪场的所占比例会继续增加,我国标准化规模养殖比例可提高5个百分点以上。预计2011年肉鸡消费会有较大的增长,需求量可能会超过1 300万吨。蛋鸡密集饲养区,如河北、山东、江苏和辽宁,饲养量有下降的趋势,而长江流域和西部的蛋鸡生产在逐步增长。肉牛的存栏数,特别是母牛的将继续下降,母牛带犊分散饲养和集中短期育肥方式仍是主体。集中饲养或集约化生产模式已见端倪。在良种补贴政策的刺激下,养羊户将增大绵羊种羊的养殖。良种繁育企业的扩大将提高肉羊产业的良种化水平,工业化肉羊饲料的生产将促进饲养水平的提高。
3 我国饲料工业发展形势
2010年饲料产品结构明显调整,配合饲料增幅较大;市场竞争加剧,导致企业利润率下降;企业整合速度加快,新一轮投资推动产业化发展,中粮、六和、雨润、温氏、海大、圣农、华西希望特驱集团、华泰农牧等多家集团公司加大投资,新上饲料及相关项目。2010年全球饲料企业排行榜见表4。
2010年饲料工业发展存在的问题主要有:一是创新能力不强。与先进国家相比,我国饲料工业在科技创新方面的投入非常不足,与“饲料强国”不相符。二是饲料原料开发不足。饲料原料短缺特别是蛋白原料短缺,仍是限制我国饲料工业发展的主要因素,大豆和鱼粉均70%左右依赖进口。饲料原料短缺现象将长期存在,饲料资源的缺乏是制约整个饲料工业发展平衡的问题。三是饲料安全仍存隐患。类似“制售三聚氰胺超标奶粉”案、“三聚氰胺超标玉米奶”事件、“假冒生产许可证乳粉”事件等还不时出现。四是规模化养殖造成的环境污染也威胁着饲料产业的可持续发展。五是功能畜产品生产专用饲料开发滞后,不能适应消费者多层次的需求。
epb国内外发展趋势 第4篇
发达国家现代农机装备的发展现状
美国、日本和欧洲是农业机械化发展水平较高的几个国家,这些国家的农业之所以发达,就在于他们不但拥有足够数量的农业机械,而且还形成了适合各自国情的农业机械化体系。
美国是目前世界上农业机械化水平最高的国家,早在本世纪40年代,美国就领先世界各国最早实现了粮食生产机械化。近年来美国开始致力于在谷物播种机、喷雾机、联合收割机等农业机械与装备上采用卫星全球定位系统来进行监控作业等高新生产技术,并向着农业机械与装备的精准化方向发展。
日本目前的田间作业从耕田、播种到收获等均已全部实现了机械化,其饲养业也已经实现了机械化和集约化。尤其是由于日本的日光温室非常发达,蔬菜、花卉、真菌等均广泛采用温室栽培技术,因而其室内作业的小型机械也非常齐全。日本农业机械近年来为适应经营规模扩大的需要,很注意发展大型高性能的农业机械,同时注重发展适用于小规模经营和老年农民和妇女操作的小型农业机械。
西欧国家的农业大多数是以旱作物为主,其在小麦、玉米等粮食作物的各项生产环节均已全面实现了机械化,甚至一些农业机械与装备还安装了GPS系统来进行更为精确的农业作业。近年来西欧国家为了适应机械化的收获作业,在葡萄、梨、苹果等作物的种植方面,着力通过生物工程技术来控制作物的结构和形状,以求实现农机与农艺的完美结合。欧美农机产品制作精良,机、电、液有效结合;农机企业不断兼并重组,跨国公司越做越大;产品的大型化、智能化依然是欧美农机的发展趋势。近年来,欧美农机市场日趋饱和,正在向发展中国家拓展。
总体来看,目前发达国家现代农机装备正向着大型、高效、智能化和机电液一体化方向发展。具体体现在:适应大农场需求,拖拉机功率继续提高,大型农机实现计算机控制、自动换挡、无级变速,噪声降低,操作舒适简便。
大部分发展中国家比如菲律宾、印度、泰国、智利、巴西等国家,也在大力加快本国的农业机械化水平,并积极采用拖拉机等配套农业机械与装备来进行各项农业的作业。不过从总体上来看,全球发展中国家的农业机械化发展水平在不同的地区存在很大的差异,而且发展也极不平衡。
我国现代农机装备的发展现状及“十二五”发展趋势
中国是农业大国,农业是国家的命脉,农业机械化发展是农业发展的重要保证。我国农业机械制造业是在新中国成立后,从无到有逐步发展起来的,是从增补旧式农具和制造推广新式农具起步的。
现代农业机械制造业主要包括种植业机械、畜牧业机械、农产品加工业机械、林业机械、渔业机械、农业运输机械,以及可再生能源装备等7个门类。其中,种植业机械仍是我国农业机械行业发展的重点产品。
经过六十多年的发展,我国已经确立了农机产品生产大国的地位,我国以拖拉机和联合收割机为代表的主要农机产品的数量远远超过其他国家。来自国家统计局的统计数据显示,2010年我国大中型拖拉机实现产销39.2万台(数据来源于中国农机工业协会),高于德国、日本等工业发达国家;联合收割机年产销量达到15.8万台,产量居世界首位。
“十一五”期间,国家高度重视“三农”工作,通过“两减免、三补贴”支农惠农等政策加大了对农业的支持力度,中央财政不断增加农机购置补贴资金规模和补贴范围,并把提高农业机械化水平作为促进农民增收的一项重要措施。农业机械制造业受益于国家政策鼓励、资金投入、财税优惠等多个方面的扶持,同时随着科研、生产、开发体系进一步的创新和发展,产业规模不断扩大,并稳步保持快速发展态。
从对外贸易情况来看。2010年,全行业实现出口65.66亿美元,达到历史最好水平;整个“十一五”期间,农机产品累计完成出口252.23亿美元,进口70.62亿美元,实现贸易顺差181.61亿美元,年平均增长29.6%。目前我国农机装备主要出口国家和地区为美国、日本、德国、越南、印尼、印度、尼日利亚等。出口数量较多的产品为拖拉机、牵引车,农产品加工机械,联合收割机,运输车,收获及场上作业机械,畜产品采集、加工机械等。
虽然中国农机总量快速发展,但巨大的人口基数仍使中国农机人均保有量处于世界平均水平之下,综合机械化水平仅约48%,并呈现明显的结构性不均衡:小型机械较多而大中型机械较少、动力机械较多而配套机械较少、机耕机械化水平显著高于机播和机收、粮食作物机械化水平普遍高于经济作物、丘陵地带机械化仍处于起步阶段。同时,由于我国的农业机械工业规模普遍偏小,产品技术含量较低,新技术和新设备又难以得到很好的推广,造成了农机行业整体发展水平的滞后。
2011年,工业和信息化部发布了《“十二五”农机工业发展规划(2011-2015)》,根据规划,到2015年,我国农机年产值(工业总产值)将达到4000亿元以上,出口贸易额达120亿美元,占全行业销售额的20%。
根据《规划》,“十二五”期间,农机行业将力争“建成协调有效的农机工业自主创新平台,在大型农业动力和作业装备领域实现重点关键技术和共性技术的重大突破,推进新产品开发。形成若干具有自主知识产权的产品和技术。行业技术创新能力显著增强,开发的新产品达到同期国际先进水平。”
根据《规划》,“十二五”期间我国农机行业将重点在以下五个方面提升装备保障能力:
1.保障粮棉油糖安全增效的技术装备
围绕提高粮食综合生产能力,确保国家粮棉安全目标,继续提升动力机械和小麦生产技术装备水平,突破水稻和玉米生产所需的栽植、收获装备的瓶颈,开发纤维类、块茎类、油料作物和糖料作物所需关键装备,形成主要粮食和优势经济作物生产全过程用成套装备的开发和生产能力,有效保证供给,提高农业生产率和效益。
2.保障农业可持续发展和节能环保的装备
以节能环保型农用动力机械、保护性耕作机械装备、种肥药精准施用装备、农作物秸秆储运机械、新型节水装备等为重点,加强耕地、水、肥、药、种等资源和农业生产资料的合理利用和防治农业面源污染,促进农业由资源消耗型向节约型与可持续发展型转变。
3.促进农业结构调整需要的装备
大力发展具有显著地域特色和资源优势的经济作物生产装备,提高畜牧机械水平,特别是发展牧草饲料的收、捆和运输装备,提高畜牧业的机械化水平和产能。
4.农业产业化所需的农产品加工成套装备
重点发展农产品初加工和精深加工及现代物流成套设备,突破制约农产品精深加工、绿色供应链产业装备瓶颈;重点发展茶叶加工机械,集成开发农产品在线检测控制设备,构建保证农产品安全监测体系,确保农产品安全和人民生命健康。
5.农机自动化、信息化与智能化技术
充分利用高新技术,提高拖拉机、联合收割机、播种机、植保机械、节水装备、农林飞机等系统控制水平和智能水平,以提高其生产率、安全性、舒适性等。
国内外旅游策划发展趋势研究 第5篇
旅游业发展的第一阶段是自然山水、名胜古迹观光游,往往是远距离、一次多程多站式的出游,我国改革旅游策划开发之初的旅游大多如此,旅游的目的是拓宽视野。旅游发展的第二阶段是观光娱乐型,重在娱乐,这一阶段,在我国以主题公园的大量开发为标志,旅游的目的在于放松自己。目前,国内旅游已经进入了旅游大战的最新阶段,即以生态型为主导,旅游的目的是休闲和教育,在我国大量的休闲度假地的建设和农业生态旅游策划开发标志着这一阶段的到来。
生态旅游策划是当前国际旅游发展的趋势,为此,世界旅游组织将2002年确定为生态旅游年。据世界旅游组织统计,过去的16年里,国际旅游业发展速度平均年增长率为9%,而生态旅游的增长速度在15%—18%左右,远远高出同期世界旅游业总体发展速度,是旅游业发展最快的一个领域。
生命起源于水,文明孕育于河,在整个人类繁衍发展的历史过程中,水扮演着一个非常重要的角色:生产提供生活物质、能源矿产,水运通商、发展经济,涵养水分、保护生态,美化环境、造就奇观等等。而湿地正是主要由水构成的生态环境,国际《湿地公约》对湿地下了这样的定义:“湿地系指不问其为天然或人工、长久或暂时之沼泽地、泥炭地或水域地带,带有或静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体者,包括低潮时水深不超过6米的水域。”同时又规定:“可包括邻接湿地的河湖沿岸、沿海区域以及湿地范围的岛屿或低潮时水深超过6米的区域”。湿地环境是一种非常重要的生态环境,素有“生命的摇篮”、“鸟类的乐园”和“地球之肾”的美称,它不仅为人类提供大量食物、原料和水资源,而且在维持生态平衡、保持生物多样性和珍稀物种资源以及涵养水源、蓄洪防旱、降解污染等方面均起到重要作用。湿地资源存在有巨大的生态、经济、文化和美学等价值。
国内外生物化工产业发展趋势 第6篇
生物化工是生物技术的重要分支。与传统化学工业相比,生物化工具有一些突出特点:一是主要以可再生资源作原料;二是反应条件温和,多为常温、常压、能耗低、选择性好、效率高的生产过程;三是环境污染较少;四是投资较小;五是能生产目前不能生产的或用化学法生产较困难的性能优异的产品。由于具有上述优势,生物化工已成为化工领域重点发展的产业。生物化工已成为一项重要的化学工业技术,是生物技术产业化的关键,也是化学化工技术的主要前沿领域。
生物化工发展至今已经历了半个多世纪,最早主要是生产抗生素,后来是为氨基酸发酵、甾体激素的生物转化、维生素的生物法生产、单细胞蛋白生产及淀粉糖生产等工业化服务。20世纪80年代起,随着现代生物技术的兴起,生物化工又利用重组微生物、动植物细胞大规模培养等手段生产药用多肽、蛋白、疫苗、干扰素等。而且,生物化工的应用已涉及到人民生活的方方面面,包括农业生产、化轻原料生产、医药卫生、食品、环境保护、资源和能源的开发等各领域。随着生物化工上游技术——生物工程技术的进步以及化学工程、信息技术和生物信息学等学科技术的发展,生物化工将迎来又一个崭新的发展时期。
生物化工行业经过50多年的发展,已形成了一个完整的工业体系,世界生物化工行业也出现了一些新的发展趋势。
1、在工业结构方面,行业与行业间的划分将日趋模糊,企业间的合作将加大。
目前,许多从事医药、农业、环境、能源等方面生产的企业,正在从事生物化工生产。由于生物化工涉及面广,许多生化公司都有自己的专长,它们之间为了商业利益的合作也非常活跃。此外,随着从事传统行业的生产厂家的加入,由于技术与生产方面的原因,它们与从事生物化工开发与生产的企业合作也很频繁。
2、在产品结构方面,生物化工产品正向专业化、高科技含量、高附加值方向发展。
传统的低价位产品受到冷落,而高价位产品如生化药物、保健品、生化催化剂等则备受青睐。许多公司为了追求较高利润,都将低附加值的产品剥离。生化药物由于附加值高而成为今后生物化工领域发展的重点。在氨基酸方面,虽然用于药物合成氨基酸的量相对较小,但其发展潜力很大。碳水化合物方面,用于临床的碳水化合物受到人们越来越多的关注。多肽及作为生化催化剂的酶,也将是今后发展的重点。生化表面活性剂由于具有无毒、生物降解性好等优点,今后可能成为表面活性剂的升级换代产品,但目前还处于探索阶段。生物化工在高分子材料、特殊化学品、生物晶片、环保等方面也将有极大的发展潜力。
3、在技术水平方面,不断提高菌株活力、发酵水平、生化反应过程、分离纯化水平,依然是生物化工面临的课题。
epb国内外发展趋势 第7篇
1.1 超声自动检测与无损评价技术研究意义
超声探伤技术作为一种重要的无损检测技术,在现代工业的各个方面都有着广泛的应用,体现在改进产品质量、产品设计、加工制造、成品检验以及设备服役的各个阶段;体现在新材料和新技术的研究中;也体现在保证机器零件、最终产品的可靠性和安全性上,世界各国对它的研究都非常重视。例如美国为了保持它在世界上科学技术的领先地位,早在1979年的政府工作报告中提出要成立的六大技术中心中,无损检测技术便是其中之一。日本最近制定的21世纪优先发展四大技术领域之一的设备延寿技术中,也把无损探伤放在十分重要的位置。另外,无损探伤技术所能带来的经济效率也是明显的,目前我国的投入不比日本少,而国民生产总值只有日本的三分之一左右,这种现象主要是由于我国产品质量上存在问题而导致大量产品报废所致。据测算,我国不良品的年损失约2000亿元。再者,无损探伤的经济效益还表现在产品的竞争能力上,在无损技术支持下提高产品质量和可靠性,是保证产品进入国际市场的决定性因素之一。例如,日本小汽车生产中30%零件采用无损检测后质量迅速超过美国,市场扩大而严重威胁美国的汽车工业,德国奔驰汽车公司对汽车的几千个零件全部进行无损检测后,运行里程增加一倍,大大提高了产品在国际市场的竞争能力。
铝板在国民生产总值中的地位。由于板材缺陷而导致飞机失效甚至失事的所造成经济损失。
采用自动超声检测能节省人力。
研究超声无损评价技术对铝板的质量控制具有重大的意义。传统的超声检测多是依据检测者的经验对超声回波进行主观的评价。这种方法太主观,检测的可靠性和效率十分有限。随着计算机技术的快速发展,将信号分析与处理技术、成像技术、人工智能技术和自动化控制技术应用于超声检测已经成为国内外研究热点。不仅可以通过图像来展现内部缺陷,而且可以利用现代数字信号处理技术来进行缺陷的定性定量分析和无损评价。
1.2 超声检测技术国内外现状、发展趋势
1.2.1 超声检测方法和技术现状 1)国内现状
国内超声检测技术的主要研究领域可以分为检测方法研究和设备研发。在设备研发方面主要为数字化超声波探伤仪、TOFD超声检测系统、超声成像系统和磁致伸缩超声导波检测系统;在检测方法和技术方面,主要为自动超声检测技术、超声成像检测技术、人工智能技术、TOFD超声检测技术和超声导波检测技术。
2000年以来,国内研究机构和高校主要侧重于超声相控阵技术。例如清华大学的施克仁教授和鲍晓宇博士、电子测试技术国防科技重点实验室利用数字波形相位延时技术,设计实现了多通道相控阵超声检测实验系统,达到了很高的发射延时分辨率[1]。中国石油天然气管道科学院联合上海电气自动化设计研究所等单位,通过对超声波相位控制和电子方法,实现了超声波声束聚焦、偏转。与国外同类产品相比,增加了横向裂纹的扫描检测、三维动态缺陷显示功能。
近年来,国内科研机构开始侧重于研究数字化多通道超声检测技术,并结合自动化控制技术,用于中小型管道类、曲面类构件的无损检测。例如,南京航空航天大学的芮华、徐大专把传统的超声波无损检测技术和先进的虚拟仪器、数字信号处理、嵌入式操作系统等技术相结合,研制了一种新型满足了自动化探伤中高重复频率(>1kbp s)和实时报警等关键性能的要求的数字化超声波自动探伤系统[2]。
国内研究的总体现状是,大多局限于声场理论的探讨和国外已有产品的仿制,缺少新的检测技术、检测方法以及检测系统设计方面的研究。换能器的研制上没有创新,为了达到聚焦和偏转的目的通常只考虑数字延时,几乎都未考虑强度控制。国内外超声相控阵的检测仪器价格昂贵,无法实现可控强度聚焦和偏转。2)国外现状
国内外对超声检测技术的研究已经十分深入,特别是近年来国外对相控阵超声检测技术的研究日趋活跃,例如在造船工业、核工业、航空工业等质量要求高的行业,开始引入超声相控阵技术进行缺陷检测。1.2.2 超声检测仪器现状 1)国内现状
五十年代末六十年代初,国内科研单位进口了波兰产超声仪,并进行仿制生产。目前已经形成自己的研制和生产基地。许多厂家,如广东汕头超声仪器研究所、中科院武汉物理研究所、武汉科声、南通精密仪器、鞍山美斯等公司和研究机构都推出了自己的超声波探伤仪系列产品。其中一些单通道手持检测仪的技术水平也已相当接近国外同类产品的,但数字式多通道探伤仪(用于大型板材的自动化超声波探伤)的研制还基本处于起步阶段。直到1988年鞍山钢铁公司从日本购入了一套二手厚钢板自动探伤设备,在生产中取得了比较好的效果后,带动了国内钢板自动探伤设备的开发。目前国内在大型板材的探伤设备上,已经取得了一定的成绩[3]。例如武汉的中国科学院物理研究所推出的KS-128和KS-64两种型号的探伤系统,以及鞍山美斯探伤设备公司研制的MS-8nB型多通道数字式超声波探伤仪。分别用于在线检测和离线检测。汕头超声电子研制的国产64路检测通道、实现动态聚焦功能的CTS-2108便携式超声相控阵探伤仪,采用开放式结构设计,可随时扩展更多检测通道。虽然也具有线扫和扇扫功能,但还不能达到一次同时多角度检测,与国外产品存在一定的差距。
数字化超声波探伤仪配套机械传动装置构成自动超声检测装置,国内的一些公司已经有相关产品。例如,武汉中科创新技术公司等国内数10家公司生产的便携式和多通道数字化超声探伤仪,通道数多达128个,采样率最高可达100MHz,已经用于无缝钢管、焊接钢管、火车车轮、石油钻杆和汽车关键部件的自动化检测。
国产超声探伤仪在自动化和智能化方面与国外仪器还有较大差距。国产超声波探伤仪扫描范围较小,测量还不是很精确。此外,对于大规格高性能铝合金厚板全面积探伤成套设备,目前国内尚没有成熟的产品可供选用,而英国Ultrasonic Sciences公司的厚板水浸探伤成套设备(如图1)技术成熟,已经成功应用于铝合金厚板缺陷检测。
图1英国UltrasonicSciences公司生产的水浸探伤系统
2)国外现状
国外公司如GE检测科技、R/DTECH、西门子、IMASONIC等已推出商业化便携式超声相控阵检测设备和大型超声相控阵检测系统。例如GEPhasorXS型相控阵超声探伤仪可以一次同时多角度检测,可随意切换常规超声和相控阵模式。使用相控阵模式时,PhasorXS的扇形扫描功能大大提高了缺陷检测能力,只需要进行一次扫查,就能覆盖大面积的检测区域,大大提高了检测工作的效率。操作人员无需更换探头或楔块,就能方便地利用一个探头达到多个角度和聚焦深度。
数字式超声波检测仪器的发展速度极为迅速,其探伤效率和探伤速率都有质的飞跃。国际上处于领先地位的超声探伤仪器生产商有:美国Panametrics公司、美国PAC公司、美国GE公司、德国Krautkraemer公司、英国Sonatest公司、英国UltrasonicSciences公司、法国SOFRATEST公司等。美国Panametrics公司产的EPOCH4PLUS数字式超声探伤仪是手持便携式的,操作简便,扫描范围广,可达到1-10000mm,频率范围大,模拟带宽可达到25MHz,测量精度高。德国Krautkraemer公司超声波探伤仪USN60是自动扫查系统的便携式超探仪,它集模拟性能与数字优点于一身,在金属中的扫描范围可达到27940mm。德国KrautKraemer公司生产的USD10型智能超声探伤仪能实现自动探伤和显示缺陷的位置和数值。
缺超声自动系统 1.2.3 超声无损评价技术现状 1)国内现状
针对在目前工业生产的超声检测中缺陷难以定性的问题,国内一些科研单位已经开始了超声无损评价技术的研究,并取得了一定的进展。超声无损评价技术主要涉及噪音信号的去除、特征提取和智能识别缺陷。例如,南昌航空工业学院的卢超、邬冠华和吴伟在分析仪器电噪声,材料散射噪声和缺陷回波的小波变换特性的基础上,提出一种用一个尺度间变化的门限阈值来抑制噪声回波的小波变换系数再重构检测回波的方法提高信噪比[4]。浙江大学的车红昆、项占琴、程耀东提出一种基于小波包变换时频邻域统计特征的自适应消噪方法,能有效提高信号的信噪比以及不同类型缺陷信号之间的可区分性,并抑制波形失真和信号的能量衰减[5]。
中国矿业大学的弓乐、曹康和吴淼采用小波变换、小波包变换和动态包络等方法对超声回波信号进行降噪和特征提取,利用多种神经网络对缺陷进行分类,建立了一套金属材料超声探伤缺陷分类辅助系统,具有采集金属材料中缺陷回波数据、降噪、特征提取和智能识别缺陷等主要功能[6]。华南理工大学的陈国华引入小波分析和人工神经网络技术进行缺陷深度的智能识别,构造了智能识别实验系统,实现了裂纹型缺陷的智能识别和缺陷智能定量识别[7]。但是系统需要建立了数字超声探伤缺陷样本库,在样本库中收集有各类缺陷的多种样本,因此样本的完备性很大程度决定了缺陷识别的准确性。训练样本量的多少和训练样本的涵盖范围会直接影响到神经网络的推广能力。
目前超声波检测的声学理论基础还主要停留在固体中少数规则缺陷(如球体、圆柱体、无限槽缝等)对超声波的反射、固体中的晶粒对超声波的散射,但超声波检测更重要的是根据已测得的散射情况推断工件内部存在着什么样的缺陷。2)国外现状
目前,作为提供智能识别方法之一的人工神经网络在超声检测中得到了广泛应用。国外研究机构在定性识别方面都开展了大量的研究。例如,Masnata及其合作者制造出了135个裂纹、夹渣等人工缺陷,采用Fisher判别方法对超声检测得到的参数进行处理,选择了波形的上升时间、下降时间、持续响应等16个量作为神经网络输入,准确地实现了对三种缺陷的分类识别[8]。
1.3 超声检测技术国内外发展趋势
超声无损检测诊断技术正向快速化、标准化、数字化、程序化和规范化地方向发展,其中包括高灵敏度、高可靠性、高效率的检测诊断仪器和检测诊断方法,检测诊断和验收标准的指定,检测诊断操作步骤的程序化、实施方法的规范化等。
目前国内外已经诞生了多种数字化便携式探伤仪,然而自动化超声波探伤系统仍以多通道模拟方式为主。这类仪器可靠性差,检测精度不高,操作不便,存在的问题有模拟闸门报警方法的虚警和漏检概率很大,检测性能达不到实际使用要求,各通道之间参数的离散性大,不便于采用工业探伤标准;对波形的处理、存储困难,不利于探伤结果的保存和分析,因此采用数字化检测技术是必然的趋势[2]。
现代超声无损检测技术正在向着数字化、自动化、智能化和系统化方向发展,材料缺陷检测中定位、定性、定量的可靠性将不断得到提高[9]。世界无损检测技术发展趋势是广泛采用计算机和信号处理技术来提高无损检测技术的可靠性[10]。超声无损检测技术逐步从NDI和NDT向NDE过渡。超声波无损探伤是初级阶段,它的作用仅仅是在不损害零部件的前提下,发现其人眼不可见的内部缺陷。以满足工业设计中的强度要求。而超声无损评价是超声检测发展的最高境界,不但要检测缺陷的有无,还要给出材质的定量评价,也包括对材料和缺陷的物理和力学性能的检测及其评价。
近年来,国内外在超声探伤技术方面的研究与应用有如下趋向:
1)由定性探伤向定量探伤和直接显示缺陷的图像发展。经过上个世纪的科研积累,以及计算机图像科学的发展,现在由定性地判断缺陷的有无发展为对缺陷的位置、大小、形状、性质进行定量判断,并且利用各种成像技术直接显示缺陷的二维、准三维图像。2)把信号处理领域的新成果引入到超声信号的处理中,如各种快速计算技术,分离谱处理,小波分析等方法,使得超声探伤的准确性和快速性大大提高。3)把超声探伤技术与自动化技术与人工智能相结合,向在线自动探伤和仪器的智能化发展,其中非接触超声探伤技术将有突破性进展。
4)超声探伤和断裂力学相结合,对于重要工程构件的寿命进行评价。由于机械结构裂纹缺陷的产生、扩展往往伴随着复杂的应力变化,实现精确检测,超声检测可用于金属起始裂纹检查。
5)超声探伤和原子尺度材料缺陷的孕育与纳观材料缺陷相联系,对被检对象中缺陷的类型、尺寸、形状、取向等加以检测。
6)超声探伤和材料的物性评价相结合,在新材料的设计、加工和工程应用中迅速得到发展。7)把无损检测技术直接运用在机器生产的每一步,以便能够实现在线检测和实时监控。极大提高工业自动化程度的提高。
8)自动化超声波探伤系统仍以多通道模拟方式为主转为以多通道数字化超声检测为主。(???)
1.4 知识产权状况及相关技术标准的分析
参考文献
国内外物理农业的发展趋势 第8篇
1. 中国物理农业的发展趋势
中国作为农产品出口大国, 相关贸易国的绿色壁垒推动着自身农业生产方式的转变。早先, 蔬菜、家禽是最主要的出口农产品, 但是自1998年以来, 因为一些食品安全问题, 一些国家针对中国大宗的农产品进口制订了更加严格的检测标准, 这一绿色技术壁垒在阻碍中国农产品出口的同时, 也变相地推动了国内物理农业的发展。现在, 物理农业技术已在提高农作物、食用菌产量以及动物发育等方面有了应用, 其实践极大地丰富了农业产业化内容, 其中高甜度植物产品生产的物理方法、畜禽舍空气电净化自动防疫技术颇引人瞩目。
植物全生育期病虫害预防技术是伴随着食品安全问题的争吵声发展起来的。2006年之前, 物理植保技术仅能依靠空间电场防病促生技术和光诱色诱灭虫技术解决地上部分的气传病害以及部分虫害, 而地下的病虫害的防治还是空白。到了2008年, 随着土壤连作电处理技术的深入实践, 根结线虫病的防治技术取得了突破, 2009年又在灭杀韭蛆、地老虎的参数研究上获得了最佳的数据, 目前, 土壤连作障碍电处理技术已经可以对土壤中的大部分害虫以及接近百分百的真菌种类、细菌种类进行有效灭杀。最新的土壤电处理技术试验是在樱桃根癌杆菌病防治方面进行的。樱桃根癌杆菌病的防治是继根结线虫病之后的又一世界性植保难题, 此项技术试验具有重大的经济、科学价值, 试验进展备受植保界资深专家的瞩目。利用土壤电处理技术改良土壤盐碱化的试验也取得了阶段化的进展, p H8.3的盐碱地处理后可降低到p H7.3, 试验重复性很好, 有希望成为今后设施农业土壤盐碱化改造的新技术。在以上植物病虫害的物理预防体系中, 温室电除雾防病促生系统具有双重作用, 即可防治植物气传病害又可用于调控植物的光合作用, 实践中已经有农业公司用于生产高甜度水果花萝卜, 效果理想。
动物的疫病预防以及畜产公害的治理要求加快了物理农业技术在畜牧业领域的试验与应用。自2002年环境安全型畜禽舍设计理论被提出后, 环境控制技术就成为该领域的核心内涵。畜禽舍环境控制技术的实质就是物理农业技术, 其中, 畜禽舍空气电净化自动防疫技术是其中的关键性技术。从未来的发展方向来看, 环境安全型畜禽舍采用的物理技术将包含自动防疫与空气净化、除臭、粪便处理3方面的内容, 其中前2种技术已经成熟并在推广, 在天津、北京、江苏、湖北、辽宁、新疆都有成功案例;而目前的粪便处理技术仍然存在着许多问题, 发酵法的各种衍生技术使用起来很麻烦, 其过程产生的恶臭气体仍然成为环保监控的重点管制指标。最近开展的燃烧制肥法试验显示出畜禽粪便能够通过迅速的燃烧处理转化为灰分肥料和焦油水合肥料, 而最终排出的是植物生长可以直接利用的比较纯净的二氧化碳。
食用菌方面的物理农业技术已经能够形成比较完美的病虫害预防体系。菇房空间电场促蕾防病技术、臭氧技术、色诱光诱味诱的静电灭虫灯组成了环境安全型菇房的基本配置, 是目前全国推广的主要模式。其中, 菇房空间电场促蕾防病技术不仅在防病方面有很好的效果, 而且还具有调控香菇、竹荪、灵芝等食用菌生长的功能, 可显著缩短出菇时间并提高产量。
从当前的应用来讲, 国内物理农业的发展方向完全转向了食品安全领域, 未来的应用将集中在3种环境安全型农业模式的实践和推广上。
2. 国外物理农业的发展趋势
国外还没有物理农业这一名词, 但有许多我们称之为物理农业的技术, 环境控制技术便是其中之一, 其应用涵盖种植业和畜牧业, 而在动植物疫病和病虫害防治方面还没有太系统的技术组配, 设施农业仍不能脱离农药的使用。
在种植业方面, 国外发达国家的环境控制技术主要用于植物温室。这一技术领域主要包含温度、光照、栽培基质的理化性质、根际氧气含量等植物生长因子的调控技术。近年, 受中国影响, 空间电场技术也在国外开始了应用, 如荷兰的花卉业、英国、日本的植物工厂都开始了此项技术的应用和安全性评价。2006年和2009年, 韩国、法国也在蔬菜温室内引进了空间电场系统, 农业科学家和农民认为它既能够促进生长又能够预防病害, 颇感神奇, 在跟踪和观摩后对这种系统给予了很好的评价。在土壤消毒和除虫方面, 2005年以后英国、美国先后进行了微波犁的试验和应用, 主要用于解决镰刀菌引起的枯萎病。继中国之后, 韩国和巴西在2009年也开始了土壤连作电处理试验, 主要用于根结线虫的防治和土壤改良。总的来讲, 国外在控制地上部分病虫害方面有比较多的方法, 既有化学的又有物理的和生物的, 但由于民众对农药的厌烦和生物方法的不稳定性, 也朝着物理方法转变, 而地下部分的病虫害控制仍没有好的办法, 更多的采用轮作或休耕方式。很多国家的农民也想像中国一样温室连年栽培, 但受病虫害的危害总在失败, 因而他们对这方面的物理技术格外注意, 跑到中国来看我们是怎么做的。就今后的发展趋势来讲, 欧洲国家会很快采用植物全生育期病虫害物理预防集成技术生产出他们自己的有机的或安全的蔬菜瓜果, 法国积极推进物理防治病虫害方法就是一例。
在食用菌方面, 日本早在上世纪90年代便进行了空气放电提高香菇产量的试验, 增产幅度可达20%, 韩国试验了一种带电的水进行蘑菇喷淋, 也可获得增产效果;德国的微生物学家进行了闪光、放电组合试验, 获得了增产和防病的双重效果。
在畜牧业方面, 美国2001年开展了鸡舍电净化技术的实践, 主要用于排气系统的电净化, 其检测结果表明电净化技术是控制养鸡舍布氏杆菌病的有效技术;日本2008年也开始了猪舍的空气电净化试验, 主要试验锁定在口蹄疫的控制方面;德国2009年开展了等离子体猪舍除臭试验, 实验表明对氨气和臭气有强烈的降解作用, 可用作畜牧场的除臭。在粪便处理方面, 还是以发酵为主, 而英国早在2003年就开始了鸡粪的燃烧制取灰分化肥料的试验, 但由于没有考虑废气的治理而受环保部门的干预, 进一步产业化进程受阻;同一时间, 中国却在这方面有了技术进步, 能够将燃烧废气收集为液体焦油肥料。2008年之后, 欧盟国家对中国开展的环境安全型畜禽舍建设给予了高度关注, 特别是物理的自动防疫方法受到法国、英国、荷兰的关注, 院士、学者和老总不断来中国考察学习。在欧洲国家, 英、法两国率先采用畜禽舍空气电净化自动防疫系统建立起环境安全型猪舍、鸡舍和牛舍, 美国则可能独立发展具有杀灭布氏杆菌的空间电场技术类孵化机。
3. 调控生长类物理技术的进展
国内最先实践的植物生长物理调控技术就是空间电场与二氧化碳同补技术, 其次是温室保温 (加温) 与补光技术, 这两种技术都在实际生产中得到推广应用, 并取得了很好的经济效果。最新的发现是土壤电处理系统不仅可以提高地温, 而且可以强烈地促进豆科类植物的生长, 空间电场、土壤电处理、多功能静电灭虫灯、二氧化碳增施、补光的综合技术装备已经成为北方寒冷区温室种植新模式的核心配置。国外主要还是围绕着光合作用原理的相关条件进行生长的优化控制, 主要的操控因子是温度、光照和二氧化碳, 其技术成套成熟。
在食用菌方面的生长调控最易操作的就是空间电场技术, 或称空气放电、闪电等, 无论是国内还是国外, 这种技术更多地用于香菇。主要是因为香菇对电场的变化最敏感, 菌丝转化为菇蕾的速度加快, 整体生长速度提高。
在动物饲养方面, 利用光照来控制家禽的生长发育较为普遍, 尤其是用来调控母鸡的开产很有效。利用温度调控动物的生长效果极为显著, 仔猪的保温、家禽的变温控制都对生长有着巨大影响, 包括多数水生动物的很多动物卵的孵化性别也受温度的高低、昼夜温差和温度保持时间有关。国内外在此利用方面不存在太大的差异, 相关技术的应用效果差异主要是在管理方面, 特别是软件和自动化水平方面, 美国鸡舍的温度管理精确到0.01℃, 某些鱼卵的孵化温度控制涉及到每一卵所处的“点”位置。饲料的转化率之高令我们的业内人士咂舌。环境控制的精细化数字化造就了美国效率, 无论是鸡场还是牛场都会以很少的疫病干扰而高速生产, 这是中国目前难以有效模仿的难点。
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