國家海洋公益項(xiàng)目搶占國際海洋儀器檢測技術(shù)制高
更新時(shí)間:2021-04-10 17:51
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2019年元旦前夕,一批經(jīng)過檢測、校準(zhǔn)的海洋溫度、深度和風(fēng)要素觀測儀器從位于天津的國家海洋標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量中心運(yùn)往全國沿海各地,返回各自的“工作崗位”,開始了新一年的工作。
自計(jì)量中心牽頭的國家海洋公益項(xiàng)目“海洋溫度、深度及風(fēng)要素觀測儀器檢測技術(shù)研究”成果業(yè)務(wù)化運(yùn)行7年來,已累計(jì)檢測全國各地的海洋儀器9000多臺(tái)。不久前,該項(xiàng)目獲得“2017年度海洋科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)”二等獎(jiǎng)。
■ 本報(bào)記者 劉 川
促進(jìn)亞太區(qū)域儀器檢測方法統(tǒng)一
時(shí)間回溯到2009年,世界氣象組織和政府間海洋學(xué)委員會(huì)海洋學(xué)和海洋氣象學(xué)技術(shù)聯(lián)合委員會(huì)在第三次大會(huì)上,決議成立6個(gè)區(qū)域海洋儀器中心,確保全球海洋觀測儀器數(shù)據(jù)的質(zhì)量。標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量中心得知這一消息后,鼓足干勁,決定“拿下”一個(gè)區(qū)域中心。
而國際組織的要求是嚴(yán)格的,承建區(qū)域中心必須具備相應(yīng)的設(shè)備和技術(shù)能力,承擔(dān)水文、氣象和其他相關(guān)海洋儀器的檢定校準(zhǔn)工作,必須持有一套相應(yīng)的海洋計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具或基準(zhǔn),并使其測量儀器可溯源至國際單位制。
2010年,為了滿足建設(shè)區(qū)域海洋儀器中心的要求,計(jì)量中心牽頭申請了海洋公益項(xiàng)目。時(shí)任計(jì)量中心副主任的隋軍成為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,組建了計(jì)量中心牽頭,多家科研機(jī)構(gòu)參與的課題組,吸收了一批業(yè)務(wù)骨干到項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)中來。
經(jīng)過兩年的努力,2012年5月,項(xiàng)目組最早的成果——環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備高低溫交變濕熱試驗(yàn)箱投入業(yè)務(wù)化運(yùn)行,對(duì)外開展測試工作。
同年,國際組織將“亞太區(qū)域海洋儀器檢測評(píng)價(jià)中心”的牌子授予計(jì)量中心。隋軍說:“7年來,區(qū)域中心促進(jìn)了亞太區(qū)域海水溫度、深度和風(fēng)要素觀測儀器檢測方法的統(tǒng)一,對(duì)于健全我國的海洋計(jì)量體系具有重要的推動(dòng)作用?!?
成果處于國內(nèi)領(lǐng)先水平
日前,在計(jì)量中心的海洋水文儀器校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室內(nèi),一臺(tái)美國的溫鹽深測量儀正在海水溫鹽檢定恒溫槽內(nèi)接受校準(zhǔn)。隨著恒溫槽內(nèi)海水溫度的微小變化,送檢儀器的讀數(shù)也不斷發(fā)生變化。“34.5121℃、34.5127℃、34.5128℃....。?!弊x數(shù)精確到了小數(shù)點(diǎn)后4位。
“這款高精度恒溫槽溫度測量范圍為-2℃~40℃,是目前海洋計(jì)量行業(yè)精度最高、容積最大的海水恒溫槽,采用磁力耦合式攪拌技術(shù),2015年獲得了國家發(fā)明專利?!表?xiàng)目組成員索利利說。
該海洋溫度值傳遞裝置是項(xiàng)目組研發(fā)的眾多裝置之一。在其他實(shí)驗(yàn)室里還有海洋壓力量值傳遞裝置、海上測風(fēng)儀器檢定裝置、高低溫交變濕熱試驗(yàn)設(shè)備、沖擊碰撞試驗(yàn)設(shè)備、振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備、水三相點(diǎn)自動(dòng)復(fù)現(xiàn)裝置、汞三相點(diǎn)自動(dòng)復(fù)現(xiàn)裝置和非接觸式數(shù)據(jù)傳輸儀等。
實(shí)驗(yàn)室里的龐然大物——總長27.555米,最大寬度10.150米,最高處3.225米的“風(fēng)洞”格外引人注目。該“風(fēng)洞”就是海上測風(fēng)儀器檢定裝置。隋軍介紹,該“風(fēng)洞”在國內(nèi)海洋、氣象兩大體系的計(jì)量風(fēng)洞中,測試空間最大、最大風(fēng)速最大,同時(shí)啟動(dòng)風(fēng)速最小,研發(fā)中首次模擬海洋環(huán)境的三軸搖擺臺(tái),能模擬測風(fēng)儀器安裝在浮標(biāo)、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,而為了迎接即將到來的送檢高峰期,幾位工作人員又在為海洋壓力量值傳遞裝置做保養(yǎng)。據(jù)介紹,該裝置為國內(nèi)等級(jí)最高的海水壓力量值傳遞裝置,將我國傳統(tǒng)最大壓力測試深度由6000米提升到8800米,在技術(shù)上采用自動(dòng)加碼、自動(dòng)加壓的方式,減小了壓力檢測過程中人工因素和環(huán)境因素的影響,最大程度的提高壓力檢測的準(zhǔn)確度,這在海洋計(jì)量行業(yè)是首次引入。
業(yè)務(wù)化運(yùn)行受到客戶認(rèn)可
自2012年項(xiàng)目成果陸續(xù)業(yè)務(wù)化運(yùn)行以來,得到了客戶的廣泛認(rèn)可。
2014年1月~4月,海洋溫度值傳遞裝置對(duì)南海工程勘察中心的幾臺(tái)溫鹽深儀進(jìn)行了性能檢測,客戶在出具的《成果應(yīng)用證明》里寫到,此裝置為海洋溫度、電導(dǎo)率測量儀器的檢測提供了準(zhǔn)確可靠的環(huán)境,為量值溯源的準(zhǔn)確性提供了有力保障。
2014年6月,國家海洋技術(shù)中心將4臺(tái)風(fēng)速風(fēng)向傳感器送來檢測,項(xiàng)目組使用新研制的測風(fēng)儀器檢定裝置快速高效地完成了測試。客戶代表康建軍說:“計(jì)量中心的測風(fēng)儀器檢定裝置流場品質(zhì)好,可作為我國風(fēng)傳感器研制生產(chǎn)的重要測試與校準(zhǔn)平臺(tái),促進(jìn)我國國產(chǎn)化風(fēng)傳感器的研發(fā)和使用。”
非接觸數(shù)據(jù)傳輸儀參與了天津科技興海項(xiàng)目的相關(guān)試驗(yàn)。2013年初,非接觸數(shù)據(jù)傳輸儀被布放在吉林省彰武縣大青溝水庫,連續(xù)工作30余天,得到了不同深度水體的物理參數(shù)??蛻粽J(rèn)為,該數(shù)據(jù)完整、無誤,驗(yàn)證了非接觸式數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在低溫條件下的可靠性能。2013年5月,儀器被布放到渤海灣進(jìn)行了近20天的海上試驗(yàn)。在復(fù)雜的海洋環(huán)境中,儀器工作正常,驗(yàn)證了其在海洋環(huán)境條件下的可靠性能。此外,按照客戶要求改進(jìn)設(shè)計(jì)的非接觸式數(shù)據(jù)傳輸溫深鏈參與了中船重工集團(tuán)公司撫仙湖試驗(yàn)場的試驗(yàn),正常運(yùn)行時(shí)間超過了1年。
中國計(jì)量科學(xué)院聽說“風(fēng)洞”的良好性能,2016年2月利用其開展了皮托管標(biāo)定系數(shù)的測試試驗(yàn),結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速,利用標(biāo)準(zhǔn)刻度轉(zhuǎn)盤,用于其研制的皮托管的標(biāo)定系數(shù)的測試,對(duì)該皮托管的設(shè)計(jì)研發(fā)提供有效驗(yàn)證數(shù)據(jù)。
目前,該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)完成了國家標(biāo)準(zhǔn)《船舶海洋水文氣象輔助測報(bào)規(guī)范》修訂版,該標(biāo)準(zhǔn)將滿足當(dāng)前我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國家防災(zāi)減災(zāi)預(yù)警的要求。此外,《海洋儀器設(shè)備產(chǎn)品和檢測標(biāo)準(zhǔn)體系》等5項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也陸續(xù)進(jìn)入實(shí)施發(fā)布階段。
2017年8月,項(xiàng)目通過國家驗(yàn)收。隋軍說,如何服務(wù)于我國的海洋自然資源保護(hù)開發(fā)利用?如何服務(wù)于海洋災(zāi)害的預(yù)警監(jiān)測?是我們今后要思考的重點(diǎn)。依托這個(gè)項(xiàng)目,還有很多后續(xù)研究需要開展,比如將海洋溫度值傳遞裝置用于極地的溫度測量儀器檢測,這關(guān)系到全球氣候變化的研究。再比如,海洋測風(fēng)儀器檢定裝置,應(yīng)探索對(duì)風(fēng)速儀多性能和動(dòng)態(tài)性能的檢測,提升對(duì)海洋氣象預(yù)報(bào)的精準(zhǔn)水平,也可嘗試拓展到對(duì)超聲風(fēng)速儀性能的檢測。目前實(shí)驗(yàn)室針對(duì)水文、氣象儀器的實(shí)驗(yàn)室檢測技術(shù)已經(jīng)逐步完善,下一步考慮結(jié)合海上試驗(yàn)場對(duì)儀器的性能進(jìn)行全面的評(píng)價(jià)與評(píng)估,為我國海洋儀器設(shè)備高質(zhì)量服務(wù)于海洋事業(yè)提供有力的支撐。
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