今天是5月20日,第18个世界计量日。今年世界计量日的主题为: Measurements for transport 运输中的计量(计量与交通)。
计量作为实现单位统一、保障量值准确可靠的活动,是国家主权的象征、社会进步的重要基石,是科学技术、保证国民经济正常运行和公平贸易的基础,同时支撑着国防建设,事关国家核心利益与竞争力。
在航天领域,计量更诠释着“差之毫厘,谬以千里”的含义。精准发射、安全运行、有效通信等等,都离不开计量的基础保障。
随着军民融合的推进以及航天技术应用产业的发展,高精度航天计量越来越“接地气”,更多地走入寻常百姓家,服务于社会生活。中国航天科技集团公司五院514所见证了这一发展脉络。
从1963年以中国科学院科仪厂计量室为基础成立的中国科学院北京计量中心,到1985年5月23日正式成立,514所作为五院所属专业计量测试研究所以及国防科技工业电学一级计量站,坚持“计量测试立所、型号任务强所、军民融合兴所”的方针,在承担航天和国防系统计量检定和量值传递任务的同时,“内外兼修”,升级业务、创新管理,以航天计量严慎细实的“工匠精神”推,服务国计民生,推动社会精准运行,履行着航天企业的社会责任。
航天计量服务民生,应用于高铁、汽车等交通领域,并在航空、冶金、物理、电子、环境检测等领域大显身手。
振动试验是航天型号设备必须经历的环境试验,对振动参数的计量校准直接关系型号质量。目前,高精度振动计量校准技术已经应用于高铁、汽车等交通领域。
比如汽车碰撞试验装置的计量校准以及铁轨尤其是高铁轨道振动测试装置计量校准,对确保交通安全、改进旅客乘车体验有重要作用。此外,用于型号光电速度传感器的计量校准技术,也嫁接到高铁等轨道交通工具,确保运行时速范围内速度测量的准确性。
在真空计量校准领域,航天计量也大展身手。比如由514所研制的便携式真空现场校准设备,集成了真空度、漏率及气体成分分析能力,成功解决了国际上传统实验室体积大、重量大真空计量检测设备难以满足航天型号任务大型真空试验设备现场检测需求的难题。这款设备因为附加了发动机涡轮叶片喷涂设备计量检测功能,打破了航空领域真空喷涂设备依靠国外定期检测的垄断局面,可应用于商用飞机制造生产,为我国民用大飞机的产业化提供真空计量检测技术保障。
此外,用于航天型号任务的真空材料放气率测试装置,因为对样品表面积的需求极低,成功解决了特殊稀有材料在真空条件下材料放气率的测试技术难题,已经应用于为航空、冶金、物理、电子、环境检测等领域;
航天型号静电防护技术,应用于高校、科研院所、工业企业等机构的防静电施工改造项目,并且成果转化为静电式空气净化器进入大众消费领域;
用于军工单位的环境与可靠性测试技术,应用于通信基站、安检仪等检测;
航天型号精密零部件校准、电学计量校准技术,已经推广到工业企业……可以说,航天计量检测助推生产生活运行更精准。
▲ 航天静电防护技术成果转化为空气净化系统
航天计量越来越智慧,为大型特种钢铁行业、汽车制造和零部件生产商、国产大飞机等提供特色产品和服务。
信息时代,航天计量还有一个显著特点,那就是越来越智能。
大型特种钢铁行业黑匣子炉温测试系统,就是一款航天智慧计量服务工业的特色产品。这款经过特殊热防护处理的温度传感与记录系统,集成了电信号精密测量、温度测试、高温热防护以及高温环境试验等技术,可作为一个整体放置在大型连续炉内。这套系统可在恶劣的高温环境中跟随运动工件进行连续的温度测量与记录,解决了传统温度计量手段不能满足大型热处理设备的温度计量要求的技术难题。系统技术水平达到国际先进,出具的报告符合国标、美标要求,通过CNAS认可,通过API、船级社等国内外审核机构现场审核,为我国热处理设备工艺改进、国际贸易开拓及节能减排提供保障和依据。
▲ 炉温测试工作
514所专门为汽车制造和零部件生产商“定制”的电源、电子负载、板卡、无线电方面等设备的自动化检测程序,大大缩短了大批量仪器计量所需时间,保证了数据的准确可靠;国产大飞机C919温度数据采集装置,也应用了该所研发的自动校准系统……
▲ 给大飞机C919真空热处理装置做校准
为送检仪器出报告证书是计量测试一个重要环节,在514所,这项基础工作也实现由手工到自动化的转型升级。传统出证书可能因为格式、文字等错误一遍遍修改打印,不仅费时费力,还不节能环保。
514所开发了一款计量辅助证书软件来代替手工出证书,连参加工作十几年的资深检定员都感叹,这比手动出证书快了不止十倍,关键是还不出错!“信息+计量”的高效化学反应无处不在。打印一个书签的时间由2分钟缩短到了2秒以内!在514所,能够实现自动测试的计量参数中,自动化覆盖率超过80%,精准度和计量检定效率都大大提高。
大数据推动智慧管理,家用三表远程抄表、输送管道远程流量计算,都是“大数据+计量”的产物。
开发各类自动化测试软件提升工作效率,只是“智慧计量”的一部分。运用大数据分析也让计量事半功倍。家用三表远程抄表、输送管道远程流量计算,都是“大数据+计量”的产物。在514所,“大数据+计量”在日常工作管理与客户管理中应用最明显。
该所客户信息系统,采集了该所历年来服务的逾千家单位资料。每一家客户的地址、单位类型、周检时间、使用人、使用状态、结算方式、联系人和负责人等信息一目了然,在仪器收发与客户管理中起了大作用。
在系统大框架下,还有数个模块。比如待办事项模块,一上班就可以清晰地看到还有哪些事项需要跟进,进度如何,联系人是谁等信息;外检调度模块,专门用来进行外检流程管理,免除了原来靠人工来回沟通带来的时间成本问题。
科技要发展,计量须先行。计量传递着权威、标准,使生产生活能用“事实说话”。而航天+计量的强强碰撞,为我们增加了更多想象空间,让我们的生活更高效精准。
(素材由中国航天科技集团公司五院514所提供)