國家海洋公益項目搶占國際海洋儀器檢測技術製高
更新時間:2021-04-10 17:51
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2019年元旦前夕,一批經過檢測、校準的海洋溫度、深度和風要素觀(guān)測儀器從位於天津的國家海洋標準計量中心運往全國沿(yán)海各地,返回各自的“工作崗位”,開始了新一年的工作。
自計量中(zhōng)心牽頭的國家海(hǎi)洋公益項目“海洋溫度、深度及風要素觀測(cè)儀器檢測技(jì)術研究”成(chéng)果業務化運(yùn)行7年(nián)來,已(yǐ)累計檢(jiǎn)測全(quán)國各地的海洋儀器9000多(duō)台。不久前,該項目獲得(dé)“2017年度海洋科學技術獎”二等獎。
■ 本報記者 劉 川
促進亞太(tài)區域儀器檢測(cè)方法統一
時間回溯到2009年,世界氣象(xiàng)組織和政府間海洋學委員會海洋學和海(hǎi)洋氣象學技術聯合委員會在第三次大會上,決議成(chéng)立6個區域海洋儀器中心(xīn),確保全球海洋觀測儀器數據的質量(liàng)。標(biāo)準計量中心(xīn)得知這一消息後,鼓(gǔ)足(zú)幹勁,決定“拿下”一個區域中(zhōng)心。
而(ér)國際組織的要求是嚴(yán)格的,承建區域(yù)中心必(bì)須具備相應的設備和技術能力,承擔水文、氣象和其他相關海洋儀器的檢定校準工作(zuò),必須持有一套相應的海洋計量標準器具或基準,並使其測量儀器可溯源至國際單位製。
2010年(nián),為了滿足建設區域海洋儀器中心的要求,計量中(zhōng)心牽頭申請(qǐng)了海洋公益項目。時任計量中心(xīn)副主任的隋軍成為項目負(fù)責(zé)人,組建了計量中心(xīn)牽頭,多家科研機構參與的課題組,吸收(shōu)了一批業務骨幹(gàn)到項目(mù)團隊中來。
經過兩年(nián)的努力,2012年5月,項目組最早的成果——環境(jìng)試驗(yàn)設備高低溫(wēn)交變濕熱試驗箱(xiāng)投入業務化(huà)運行,對外開展(zhǎn)測試工作。
同年,國(guó)際組織將“亞太區域海洋(yáng)儀(yí)器檢(jiǎn)測評價中心”的牌子授予計量中心。隋軍說:“7年來,區域中(zhōng)心促進了亞太區域海水溫度(dù)、深度和風要素觀測儀器檢(jiǎn)測方法的統一,對於健(jiàn)全我國的海洋計量體係具有重要的推(tuī)動(dòng)作用。”
成果處於國內領先水平
日前,在計量中心的海洋水文儀器校準實(shí)驗室內,一台美國的溫鹽深測量儀正在海水溫鹽檢定恒溫槽內接受校準。隨著恒溫槽內海水(shuǐ)溫度的微小(xiǎo)變化,送檢儀器的讀數也不斷發生變化。“34.5121℃、34.5127℃、34.5128℃....。。”讀數精確到了(le)小數點(diǎn)後4位。
“這(zhè)款高精(jīng)度(dù)恒溫槽溫度測量範圍為-2℃~40℃,是目前海洋計量行業精度最高、容積最(zuì)大的海水恒溫槽,采用磁力耦(ǒu)合式攪拌技術,2015年獲得了國家發明專利。”項(xiàng)目(mù)組成(chéng)員(yuán)索利利(lì)說。
該海洋溫度值(zhí)傳(chuán)遞裝置是項目組研(yán)發的眾多裝置之(zhī)一。在其他實驗室裏還有海洋壓力量值傳遞裝置、海上測風儀器檢定裝(zhuāng)置(zhì)、高(gāo)低溫交變濕熱試驗設(shè)備、衝擊碰撞試驗(yàn)設備(bèi)、振動試驗設備、水三相點自動複現裝置、汞三相(xiàng)點自動複現裝置和非接觸式數據傳輸儀等。
實驗室裏的龐(páng)然大物——總(zǒng)長27.555米,最大寬度10.150米,最高處3.225米的“風洞”格外引人注目。該“風洞”就是海上測(cè)風儀器檢定裝置。隋軍介紹,該“風洞”在國內海洋(yáng)、氣象兩大體係(xì)的計量風洞中,測試空間(jiān)最大、最大風速最大,同時啟動風速最小,研發中首次模擬(nǐ)海洋環境的三軸搖擺台,能模擬測風儀器安裝在浮標、船舶上的測量環(huán)境。
元旦前剛剛檢測完一批壓力觀測儀器,而為(wéi)了迎接即將到來的送檢高峰期,幾位(wèi)工作人員又在為海洋壓力量值傳遞裝置做保養。據介紹,該裝置為國(guó)內等級最高的海水壓力量值傳遞裝置,將我國傳統(tǒng)最(zuì)大壓力測試深度由6000米提升到8800米,在技術上采用自動加碼、自動加壓的方式,減小了壓力檢測過程中人工因素和(hé)環境因素的影響,最大程度的(de)提(tí)高壓力檢(jiǎn)測的準確度,這在(zài)海洋計量(liàng)行(háng)業是首次引入。
業務化運行受到客戶認可
自2012年項目成果陸續業務(wù)化運行以來,得到了客戶的廣泛認可。
2014年1月~4月(yuè),海洋溫度值傳遞裝置(zhì)對南海工程勘察中心的(de)幾台溫鹽深儀(yí)進行(háng)了性能檢測,客(kè)戶在出(chū)具的《成果應用證明》裏寫(xiě)到,此裝置為海洋溫度、電導率測量儀器的檢測提供了準確可靠的環境,為量值溯源的準確性(xìng)提供了有力保(bǎo)障。
2014年6月,國家海洋技術中心將4台風速風(fēng)向傳感器送來檢測,項目組使用新研製的測風儀器檢定裝置快速高(gāo)效地完成了測試。客戶代表康建軍說:“計量中心的測風儀器檢定(dìng)裝置流場品質好,可作為我國風傳感器研製生產(chǎn)的重要(yào)測試與校準平台,促進我國國產化風(fēng)傳感器的研發和使用。”
非接(jiē)觸數(shù)據傳(chuán)輸儀參與了天津科技興海項目的相關試驗。2013年初,非接(jiē)觸數據傳輸儀被布放在吉林省彰武縣大青溝水庫,連續工作30餘天,得到了不同深度(dù)水體的物理參數。客戶認為,該數據完整、無(wú)誤,驗證了非接觸式數據傳輸技術在低溫條件下的可靠性能。2013年5月,儀(yí)器被布放到渤(bó)海灣進行了近20天的海上試驗。在複雜(zá)的海洋(yáng)環境中,儀器工作正常,驗證了其在海洋環境條件下的可靠(kào)性(xìng)能。此外,按照客戶要求改進設計的非接觸(chù)式數據傳輸溫深鏈參與了中船重工集團公司撫仙湖試驗場的試驗,正常運行(háng)時間超(chāo)過了1年。
中國計量科學院聽說“風洞”的良好性(xìng)能,2016年2月(yuè)利用其開展了皮托管標定係數的測試試驗(yàn),結合標(biāo)準風速,利(lì)用標準刻度轉(zhuǎn)盤,用於其研製(zhì)的皮(pí)托管(guǎn)的標定係數的測(cè)試,對該皮托(tuō)管的設計研發(fā)提(tí)供有效驗證數據。
目前(qián),該項(xiàng)目(mù)團隊完成了國(guó)家標準《船舶海洋水文氣象輔助測報規範》修訂版,該標準將滿足當前我國社會經濟發展和國家防災減災預警的要求。此外,《海(hǎi)洋儀器設備產品(pǐn)和(hé)檢測(cè)標(biāo)準體係》等5項行(háng)業標準也陸續進入實(shí)施發布階段。
2017年8月,項目通過國家(jiā)驗收。隋軍說,如(rú)何服務於我國的海洋自然資源保(bǎo)護開發利用?如何服務(wù)於海洋災(zāi)害的預警(jǐng)監測?是(shì)我們今後要思考的重點。依托(tuō)這個項目,還有很(hěn)多後續研究需要開展,比如將海洋溫度值傳遞裝(zhuāng)置用於極地的溫度測量(liàng)儀器檢測,這關係到全球氣候變化的研究。再(zài)比如,海洋測風儀器檢定裝(zhuāng)置,應探索(suǒ)對風速儀多性能和動態性能的檢測,提升(shēng)對海洋氣象預報的精準水(shuǐ)平,也可嚐試拓(tuò)展到對超聲風速(sù)儀性能的檢測。目(mù)前實驗室針對水文、氣象儀器的實驗室檢測技(jì)術已經逐步完善,下(xià)一步考慮結合海上試(shì)驗場對儀器的性能進行全麵的(de)評價與評估,為我國海洋儀器設備高質量服務(wù)於海洋事業提供有力的支撐。
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