Historia del desarrollo de instrumentación
Desde el 600 a. C. hasta el 525 a. C., las hojas de palma y las plomadas también se utilizaron para registrar la noche y cuerpos celestes específicos. Cuando el cuerpo celeste pasa por el meridiano, observe el proceso del cuerpo celeste que pasa por la línea vertical desde la apertura de la hoja de palma. En Yizheng, Jiangsu, China, se desenterró un pequeño detector de imágenes populares de cobre plegable de la dinastía Han del Medio Oriente.
Antes del 1400 d.C., el instrumento egipcio para registrar periodos cortos de tiempo se llamaba reloj de agua. Tenía una escala en su interior y un pequeño agujero debajo. Todo el reloj de agua está fabricado en botella de alabastro. En la antigua Grecia y Roma existía el único reloj mecánico del mundo: un contador de agua. Al medir el tiempo que tarda el agua en viajar, se registra el concepto de flujo continuo, en lugar de isocronía continua, que es muy inexacta. Su Song y Han Gongqian de la dinastía Song del Norte en China construyeron un reloj astronómico: un observatorio de instrumentos astronómicos en 1088. Para ello se utilizan norias populares, carruajes tirados por caballos, naranjas, levas y básculas, etc. Es un reloj astronómico que integra observación, demostración y cronometraje. Se llama observatorio de transporte acuático. 2. Brújula, esfera armilar y sismógrafo
En China, del 300 a.C. al 100 a.C., alguien utilizó las propiedades de los imanes naturales para inventar la brújula magnética, es decir, el instrumento direccional que maduró en el; Dinastía Song. Hay instrumentos para observar y registrar astronomía en Xixia, China. Guo Shouyi (1231~1361) de la dinastía Yuan modificó la esfera armilar y la convirtió en un instrumento simple. Su nivel de fabricación estaba muy por delante en ese momento y sus principios se utilizaron ampliamente en la topografía de ingeniería moderna, la observación topográfica y los instrumentos de navegación. Durante la dinastía Han del Este, Zhang Heng inventó el primer instrumento astronómico automático del mundo, la esfera armilar, y el primer instrumento meteorológico del mundo para observar el tiempo, creando la historia de los seres humanos utilizando instrumentos para medir terremotos.
(2) Instrumentos musicales medievales
Hacia el año 1500 ya existían instrumentos de precisión en el mundo. Los instrumentos astronómicos de esta época ya eran relativamente precisos, e incluían principalmente el teodolito ecuatorial, la esfera armilar meridional, el medidor de paralaje, así como el goniómetro, el nivel y el astrolabio griegos. Los instrumentos de cronometraje incluyen relojes de sol portátiles y relojes de agua; los instrumentos de cálculo y prueba incluyen esferas celestes, calendarios, calculadoras de horas, etc. Las técnicas de fabricación y los materiales utilizados en estos instrumentos eran de un nivel y precisión de medición muy altos para la época. En el año 780, un trabajador de la Casa de la Moneda musulmana colocó una balanza en un recipiente sellado y comparó los dos resultados de pesaje. La balanza alcanzó el equilibrio después de numerosas oscilaciones. Después de leer los datos, fue posible pesar 1/3 mg. Este es el antepasado de la balanza analítica.
(3) Instrumentos científicos durante el Renacimiento
A finales del siglo XV, con el desarrollo de las ciencias naturales, se fueron formando gradualmente los primeros instrumentos científicos con diferentes orígenes y formas, principalmente instrumentos ópticos. Instrumentos, termómetros, relojes de péndulo, instrumentos matemáticos, etc. Instrumentos ópticos Alrededor de 1590, el holandés Zaharie Janssen construyó el primer microscopio compuesto muy preciso, como se llama hoy en día microscopio.
Otro holandés, Hans Lippe, inventó el telescopio en 1608 y más tarde los binoculares. Galileo utilizó por primera vez telescopios y microscopios para realizar experimentos científicos y después de 1609 fabricó el primer instrumento de tubo de plomo con una longitud de 29 metros y un diámetro de 42 mm, por lo que posteriormente se consideró a Galileo como el verdadero inventor de los telescopios y microscopios. En 1611 Kepler publicó "Bent Optics", que explicaba los principios ópticos de los telescopios y microscopios y proponía la idea de los "telescopios astronómicos". Más tarde, Saina construyó el primer telescopio astronómico y Newton construyó el primer telescopio astronómico reflector en 1668.
En la segunda mitad del siglo XVIII, todos los instrumentos ópticos fueron modificados basándose en combinaciones de lentes keplerianas.
En uno de sus primeros experimentos, Galileo construyó un termómetro de aire con un tubo de vidrio. Posteriormente, el archiduque Fernando II de Toscana lo mejoró y lo convirtió en un termómetro para líquidos.
Hacia 1714, Warren Hayter creó un termómetro que lleva su nombre, conocido como termómetro Fahrenheit. A finales de 2017 se instalaron barómetros y termómetros junto con básculas, punteros y otros accesorios, convirtiéndose en una parte importante de la familia de instrumentos y una parte importante del comercio de fabricación de instrumentos. Instrumentos matemáticos Pepito de Inglaterra tomó la iniciativa en la fabricación de instrumentos matemáticos (1524 ~ 1562). Poco después, el escultor y modelador británico Humfray Cole comenzó a especializarse en la fabricación de instrumentos musicales. Desde entonces, ha surgido un gran número de proveedores de instrumentos y la gama de productos se ha ampliado desde astrolabios, relojes de sol y cuadrantes hasta observación y medición. Después de que otros instrumentos llegaran a 1650, continuamente se fabricaron nuevos instrumentos de precisión. Por ejemplo, pimetros y transportadores para medir, observadores de altura y octopolos inversos para navegación, escalas y trazadores para dibujar y calibrar instrumentos, así como teodolito de Boyle, nivel de burbuja y nuevas miras telescópicas, detectores, calentadores de agua de mar, hidrómetros, péndulo. relojes, etc Estos instrumentos de precisión constituyeron una importante garantía para el desarrollo de las ciencias naturales después del siglo XVII. Fueron un símbolo del desarrollo científico y tecnológico y sentaron una buena base para el desarrollo posterior de los instrumentos científicos. A principios del siglo XVIII, debido a las necesidades de la investigación científica y las aulas de ciencias, los fabricantes comenzaron a diseñar y producir instrumentos y accesorios estándar. Los artesanos de instrumentos unieron fuerzas con otros fabricantes profesionales para crear instrumentos ópticos, neumáticos, magnéticos y eléctricos; A partir de entonces, la instrumentación se combinó formalmente y se convirtió en una disciplina especializada. Marcado por la invención de la máquina de vapor, una máquina de energía alternativa que convierte la energía del vapor en trabajo mecánico, provocó la Revolución Industrial en el siglo XVIII y la humanidad entró en la era de la industrialización. En 1800, Trevithick de Inglaterra diseñó una máquina de vapor de alta presión que podía instalarse en una carrocería más grande. Este fue el prototipo de la locomotora. El británico Stephen Sun continuó mejorando las locomotoras y creó la locomotora de vapor "Rocket" en 1829. La locomotora arrastraba un vagón que transportaba a 30 pasajeros a una velocidad de 46 kilómetros por hora, atrayendo la atención de varios países y marcando el comienzo de la era ferroviaria. Desde que Oersted descubrió el efecto magnético de la corriente eléctrica en 1820, Oersted ha realizado más de 60 experimentos para examinar el efecto de la corriente eléctrica en las agujas magnéticas y el efecto de la corriente eléctrica en las agujas magnéticas. El 21 de julio de 2018 publicó un artículo titulado "Experimentos sobre colisión de corriente en agujas magnéticas", anunciando el efecto magnético de la corriente eléctrica a la comunidad científica, revelando el preludio del electromagnetismo y marcando la llegada de la era electromagnética. El 26 de agosto de 1831, Faraday utilizó células fotovoltaicas para generar una corriente inducida en otro conjunto de bobinas en el momento en que un conjunto de bobinas se energizaba (o desenergizaba), lo que se denominó "inducción fotovoltaica". En junio de 65438, octubre de 65438 y julio de 65438 del mismo año, Faraday completó el experimento de estimular la corriente en la bobina cerrada cuando el imán y la bobina cerrada se movían entre sí, lo que se llamó "inducción magnetoeléctrica". del campo magnético y realizó la "generación de energía magnetoeléctrica". Fundó la mecánica electromagnética, diseñó un generador de disco y anunció la llegada de la era eléctrica, la primera generación de instrumentos electromagnéticos con electromagnetismo como núcleo comenzó a madurar.
El descubrimiento y la aplicación de los efectos electromagnéticos proporcionó apoyo teórico y técnico para el desarrollo de instrumentos mecánicos primitivos en instrumentos electromagnéticos, permitiendo que la primera generación de instrumentos de puntero se formara y desarrollara formalmente. 3. Maxwell fue el maestro del electromagnetismo después de Faraday. En 1865 predijo la existencia de ondas electromagnéticas, dijo y señaló que las ondas electromagnéticas sólo pueden ser ondas transversales, y calculó que la velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas es igual a la velocidad de la luz. Maxwell estableció la teoría electromagnética en 1873 y elaboró de manera sistemática, exhaustiva y perfecta la teoría del campo electromagnético en su obra maestra científica "Teoría electromagnética", que se convirtió en uno de los pilares importantes de la física clásica. 4. De 1886 a 1888, el físico alemán Hertz verificó la teoría de Maxwell mediante experimentos y demostró que la radiación de radio tiene todas las características de las ondas. Posteriormente descubrió las ondas de radio, diseñó el radar y fue pionero en la tecnología de comunicación por ondas de radio, creando comunicaciones inalámbricas de larga distancia. La aparición de instrumentos de medición permitió desarrollar aparatos eléctricos como teléfonos y televisores a pasos agigantados.
Con el descubrimiento de los rayos X y los rayos γ por el científico alemán Röntgen y el científico francés P.V. Vilade, las funciones y conceptos de los instrumentos fueron llevados a campos más profundos debido a su poder súper penetrante, como los rayos X de Guangdong Ye Zheng. Los detectores de fallas, los detectores de fallas de orificios ASIDA-JK2400, los detectores de ancho de línea y otros instrumentos adoptan instrumentos y equipos de inspección avanzados desarrollados con un poder súper penetrante de rayos X y rayos γ. 6. A principios del siglo XX, el desarrollo de la tecnología electrónica condujo a la rápida producción de diversos instrumentos electrónicos. Las computadoras electrónicas que ahora son populares en todo el mundo comenzaron a surgir de esta era. Al mismo tiempo, con la mejora continua de la industrialización, han surgido instrumentos electrónicos en diversas industrias, como la medición, el análisis, la biología, la astronomía, la automoción, la electricidad, el petróleo, los instrumentos químicos, etc.
La aparición de los instrumentos electrónicos ha supuesto la transición de los instrumentos analógicos a los digitales.