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现代自动检测技术的发展现状及趋势
梁森，欧阳三泰，王侃夫.自动检测技术及应用.北京：机械工业出版社，2006.
随着半导体和计算机技术的发展，新型或具有特殊功能的传感器出现，检测装置也向小型化、固体化及智能化发展，应用领域更加宽广。
1、不断提高监测系统的测量精度、量程范围、延长使用寿命、提高可靠性
科学技术的发展要求测量系统有更高的精度。近年来，人们研制出许多高精度的检测仪器以满足各种需求。例如，用直线光栅测量直线位移时，测量范围可达二三十米，而分辨率可达到微米级；人们已经研制出测量低至几个帕的微压力和高达几千兆帕高压的；力传感器；开发了能够测出极微弱磁场的磁敏传感器等。
从20世纪60年代开始，人们对传感器的可靠性和故障率的数学模型进行了大量的研究，使得监测系统的可靠性和使用寿命大幅度提高。
2、应用新技术和新的物理效应，扩大检测领域
检测原理大多以各种物理效应为基础，近代物理学的进展如纳米技术、激光、红外、超声波、微波、光纤、放射性同位素等新成就为检测技术的发展提供了更多的依据。如图像识别、激光测距、红外测温、C型超声波无损探伤。放射性测厚。中子探测爆炸物等非接触测量得到迅速发展。
20世纪70年代以前，检测技术主要用于工业部门，如今，检测领域正扩大到整个社会需要的各个方面，不仅包括工程、海洋开发、航空航天等尖端科技和新兴工业领域，而且已涉及生物、医疗、环境污染监测、危险品和毒品的侦查、安全检测等方面，并且已经开始渗入到人们的日常生活设施之中。
随着半导体集成电路技术的发展，硅和砷化镓电子元件的高度集成化大量向传感器领域渗透。人们将传感技术与信号处理电路制作在同一块硅片上，从而研制体积更小、性能更好、功能更强的传感器。例如，高精度的PN结测温集成电路；又如，将排成阵列的上千万个光敏元件及扫描放大电路制作在一块芯片上，制成彩色CCD数码照相机、摄像机以及可摄像的手机等。今后还将在光、磁、温度、压力等领域开发出新型的集成度很高的传感器。
4、采用计算机技术，使检测技术智能化
自20世纪70年代微处理器问世以来，人们迅速将计算机技术应用到测量技术领域中来，使检测仪器智能化，从而扩展了功能，提高了精度和可靠性，目前研制的测量系统大多带有微处理器。
随着微电子技术的发展，现在已经可以将十分复杂的信号处理和控制电路集成到单块的芯片中去。传感器的输出不再是模拟量，而是符合某种协议格式（如可即插即用）的数字信号。从而可以通过企业内部网络，也可以通过网络实现多个系统之间的数据交换和共享，从而构成网络化的检测系统。还可以远在千里之外，随时随地浏览现场工况，实现远程调试、远程故障诊断。远程数据采集和实时操作。
在机械制造业中，通过对机床的许多静态、动态参数如工件的加工精度、切削速度、床身振动等进行在线检测，从而控制加工质量。在化工、电力等行业中，如果不随时对生产工艺过程中的温度、压力、流量等参数进行自动检测，生产过程就无法控制甚至产生危险。在交通领域，一辆现代汽车的传感器就有十几种之多，分别用以检测车速、方位、负载、振动、油压、油量、温度、燃烧过程等。在国防科研领域，例子更举不胜举，很多尖端的检测技术就是因国防工业需要而发展起来的，例如，研究飞机的强度时，需在机身、机翼贴上上百个应变片并进行动态测量；在导弹。卫星的研制中，必须对每一个部件进行强度和动态特性的检测、运行姿势的测量等。近年来，随着家电市场的兴起，自动检测技术也进入人们的日常生活中，例如，自动检测并调节房间温度、湿度的空调机；自动检测衣服污度和重量，利用模糊技术的智能洗衣机等。
能自动判断衣服的重量、布料质地、肮脏程度来决定水位的高低、洗涤时间、搅拌与水流方式、脱水时间等，将洗涤控制在最佳状态。见图为模糊洗衣机的模糊推理。
（1）布量和布质的判断不同的布质（）和布量
金伟等编著，现代检测技术.北京：北京邮电大学出版社，2006.
科技的进步和生产规模的扩大以及工艺的日渐复杂，给自动检测和控制提出了更高的要求，人们迫切需要找到一种新的技术来满足生产过程的检测和优化控制的需要。软测量技术(Soft SensingTechniques)被认为是目前最具吸引力和卓有成效的新方法。其主要包括三部分内容：第一，根据某种最优化原则研究建立软测量数学模型的方法，这是软测量技术的核心。主要方法有机理建模方法和辨识建模方法。辨识建模方法包括动态模型的间接辨识，静态模型的回归分析法辨识，采用模糊逻辑和神经网络以及二者结合的非线性建模。第二，模型实时运算的工程化实施技术，这是软测量技术的关键。包括现场数据的采集和处理，软测量模型结构的选择，模型参数的估计等。第三，模型自校正技术，这是提高软测量准确度的有效方法，包括在线自校正和模型的离线更新技术等。
软测量技术为生产的优化控制提供了新的有用信息，今后将在实践中取得更大的成果。
模糊逻辑控制（Fuzzy Logic Control,FLC）作为一种新颖的高级控制方式，成为智能控制的一个重要分支。模糊控制技术的理论基础是模糊数学和模糊逻辑理论。模糊理论是建立在人类思维的基础上，能很好的表达事物的模糊性质。传统的传感器虽然有高精度、无冗余的优点，但也存在提供的信息简单，难于描述涉及人类感觉信息和某些高层逻辑信息的问题。模糊传感器可以说在经典传感器数值测量的基础上具有经过模糊推理和知识集成、以自然语言符号的描述形式输出的传感器，能够对模糊事物进行识别和判断，可以应用在传统传感器无法处理的场合。
贺良华主编，现代检测技术。武汉：华中科技大，2008
自然界中的许多生物有着超乎寻常的能力，如，狗的嗅觉是人类的一百多倍，鸟的视觉是人的50到60倍，蝙蝠、海豚的听觉相当灵敏。所有这些动物的感官的、性能，是今后研究仿生传感器（如视觉传感器、听觉传感器、嗅觉传感器等）的努力方向。
电力、石油、化工、机械等行业的一些大型设备通常在高温、高压和大功率状态下运行，保证这些设备安全运行在国民经济中有着重要意义。为此，为此经常设置故障监测系统以对温度、压力、流量、转速、振动和噪声等多种参数进行长期动态监测，以便及时发现异状，加强故障防御，达到早期诊断的目的。这样做可以避免突发事件，保证人员和机器的安全，提高经济利益。即使设备发生故障，也可以从检测的数据中找出故障原因，缩短检修周期，提高检修质量。
未来我国检验检测机构将呈以下发展趋势：
检验检测活动是市场经济条件下加强质量管理、提高市场效率的有效措施，为经济的高质量发展提供了有力支撑。随着经济的深化发展，社会各界对于食品安全、生态环保、质量安全等问题的关注度逐步上升，各国政府也加大了产品安全和环境保护等方面的立法保障力度，制定了多层次的法律法规和标准体系，经济活动中各类产品生产和流通环节的检验检测需求不断上升，检验检测市场的持续增长为检验检测机构的发展提供了广阔空间。
此外，国有检验检测机构整合和检验检测市场的开放为第三方检验检测机构的发展创造了良好环境。近年来为加强市场在资源配置中的决定性作用，检验检测行业的市场化改革不断深化，国务院、原国家质检总局等相关部门出台了一系列政策，推动各类国有检验检测机构整合并向第三方检验检测机构转变，支持社会力量开展检验检测业务，鼓励不同所有制检验检测机构平等参与市场竞争，打造一批检验检测知名品牌。检验检测市场的整合开放将为第三方检验检测机构的发展提供更多的市场空间。
目前，我国检验检测机构数量众多、市场较为分散。随着检验检测活动在社会生产生活中的重要性不断加强，行业整体的规范性和准入门槛正在不断提高，原有检验检测市场较为分散加剧了市场竞争，压缩了行业盈利空间，而中小型检验检测机构的发展方式相对粗放，监管成本的上升对其生产经营带来的压力较大。而大型综合性检验检测机构经过多年发展，规范化程度高、社会公信力强，具有较强的技术能力和规模优势，整体盈利能力强于中小型检验检测机构。大型检验检测机构较强的社会公信力和检验检测服务能力使其可以为客户提供专业化、个性化的检验检测服务，也将更多的参与到政府部门监督抽检等大型检验检测活动中，在增强盈利能力的同时将进一步提升自身公信力和技术能力，形成良性循环。因此，大型综合性检验检测机构将获得更大的市场份额，检验检测行业整体集中度将不断上升。
社会生产经营的参与主体主要包括政府监管部门、生产商、贸易商等。过去市场的检验检测需求多为政府的监督检查和为满足政府监管的需要所开展的检验检测，但随着产品种类的快速增加、消费者权益保护意识的增强以及市场竞争环境日趋激烈，市场检验检测需求呈现多元化的发展趋势，大型综合性检验检测机构依托在资源和能力方面的优势，将在未来的市场竞争中占据有利地位。
4、信息化将逐步提升检验检测机构的经营效率
检验检测活动因涉及庞杂的方法标准和质量控制环节，需要较多的人力资源投入，目前我国检验检测行业的人力成本较高。信息技术的不断发展为检验检测效率提供了较大的提升空间，通过对检验检测需求和检验检测方法的精细化和标准化管理，并建立相应的信息系统连通检验检测活动的各个环节，可大幅提升检验检测数据获取、传导、报告编制等多个检验检测环节的自动化水平，在提升检验检测准确率的同时降低成本。信息化程度的不断提高也使检验检测机构能够充分利用大数据技术对客户需求进行分析，并针对客户差异化的需求提供个性化的服务，进而提升自身经营效率和盈利能力。
——更多数据请参考前瞻产业研究院《中国质量检验检测产业发展前景与投资预测分析报告》。
“十三五”规划目标圆满达成，质检行业快速发展
2015年我国质量检验检测行业销售收入为1799.98亿元，2019年为3225.09亿元，4年复合增速15.70%。质检行业的快速发展主要得益于政策的扶持，2015年国家发布的《认证认可检验检测发展“十三五”规划》中明确提出了检验检测认证服务业营业总收入到“十三五”末要达到3000亿元，高于同期的国内生产总值(GDP)增长率。
2019年我国检验检测认证服务业市场规模就已经突破3000亿元，机构数量突破44000家，提前完成“十三五”行业规划目标，前瞻初步估计我国检验检测认证服务业市场规模在2020年末约为3548亿元，远高于十三五预计目标。
传统领域仍是行业需求主力军，新兴领域将是行业增速爆发点
从下游需求领域来看，传统领域(包括建筑工程、建筑材料、环境与环保(不包括环境监测)、食品、机动车检验、农产品林业渔业牧业)2019年营收增速为9.89%，增速较上年提升0.81个百分点。传统领域在行业总收入的比重虽然由2016年的47.09%下降到2019年的40.35%，但仍然是质检行业需求的主力军。
相比较而言，2019年，新兴领域(包括电子电器、机械(含汽车)、材料测试、医学、电力、能源和软件及信息化)共实现收入562.94亿元，同比增长23.16%，占行业总收入的比重为17.46%，较上年提升1.2个百分点。
新兴领域对质检行业的需求增速远高于质检行业平均，新兴领域将成为质检行业市场规模快速增长的核心爆发点。
民营企业数量不断提升，检验检测市场行业日趋市场化
1989年之前，我国质量检验检测行业由于受到政策限制所有商品的检测均需由国家机构负责，在这一阶段质量检验检测行业属于完全的国家垄断行业。1989年之后，国家政策逐渐放开，民间资本以及第三方检测机构被允许进入行业。
2000年后，我国第三方民营检验检测机构才开始快速发展，截止2019年底，全国取得资质认定的民营检验检测机构共22958家，较2018年增长19.38%，民营检验检测机构数量占全行业的52.17%，超过行业总量的“半壁江山”。从近年来的政策意见和发展趋势来看，未来将有更多的民营企业进入检验检测行业，行业竞争将愈发激烈。
沿海和经济发达地区是质检行业主要发展地区
2019年检验检测机构数量从省份来看排在前三位的省依次为山东(3384家)、广东(3381家)、江苏(2840家)，而排名前10的省份的合计检验检测机构数量占全国总量的53.14%。从地理位置来看，我国质量检验检测行业的主要发展地区集中在沿海和经济发达的区域。
“十四五”规划在路上，质检行业预计将持续处于上升期
2021年3月《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》发布，《认证认可检验检测发展“十四五”规划》仍处于研讨阶段，预计检验检测认证服务业仍将是“十四五”规划中重要的关注和扶持的行业之一。
前瞻预计未来5年我国检验检测行业仍将保持10%以上的复合增速，到2026年，我国检验检测行业市场规模将突破7500亿元，仍处于快速上升期。
——以上数据参考前瞻产业研究院《中国质量检验检测产业发展前景与投资预测分析报告》。
