计量学作为一门测量科学,通常与实验室和精密工业联系在一起,也与社会经济活动密切相关。
我国工业基础能力的诸多短板与“测不出来、测不全、测不准”密切相关。 “只有可测量的东西才能制造,只有精确测量的东西才能精确制造”。因此,解决产业基础薄弱的问题,需要更先进的测量检测技术、更强的测量能力和更高的测量水平。
近日,第一财经记者跟随国家市场监管总局组织的“计量服务新质生产力媒体行”,参观了国家智能电网计量系统工业计量检测中心、国家先进钢铁材料工业计量检测中心在北京,国家运载火箭工业计量测试中心进行现场探访,了解计量技术如何赋能产业升级、关怀民生。
2013年以来,国家市场监管总局在全国有计划地开展国家工业计量检测中心建设。截至目前,已批准设立国家工业计量检测中心66个,其中23个已通过验收并正式成立。近年来,国家工业计量检测中心围绕工业发展计量检测需求,加强计量技术研究和检测服务,提高行业核心竞争力。得到了各级政府、行业、企业的积极响应和支持,有力支持了当地产业发展。和产业发展,对产业创新和质量提升发挥了积极作用。
6亿只智能电表准确运行吗?
随着可再生能源和电动汽车的加入,当前的能源系统变得越来越复杂。因此,电网数字化正在成为适应这些变化的必要步骤。根据国际能源署(IEA)的报告,智能电表将支持电网基本的需求侧响应功能,这是电网运营商和消费者为平衡电网供需双方并确保电网运行更加安全高效。
“大家可以看到,屏幕上显示的是国家电网下辖的6亿多只在线智能电能表。对于这6亿多只电能表,我们不仅要保证其质量合格,还要保证电力交易的公平性。这些任务都需要计量系统。”天元二手物资总监高波表示。
随着中国经济的快速发展,电力需求不断增长。我国电力供应多元化,既有长距离输电,又有新能源接入,这对电力保障提出了更高要求。目前,我国已实施大规模跨区域“西电东送”输电工程,通过500kV特高压、特高压交直流工程,实现电力资源优化配置。至 1100 kV。同时,为实现“双碳”目标,支撑新型电力系统建设,配电网需要具备更强的承载能力,以满足大规模分布式新能源、新能源发电等多种新业务形态。存储和电动汽车充电设施。开发访问需求。
高波介绍,智能电网测量系统产业涉及智能传感、电能计量、测量控制和信息处理四个方面,涵盖设计、生产、制造、检测等千余家单位,测量检测服务对象 多种产品包括以上四个方面。由于涉及内容广泛,存在不少“测量不实、不全面、不准确”的问题。 2017年2月,天元二手材申请建设国家智能电网计量系统工业计量检测中心。 2021年1月,中心通过验收。
在日益复杂的用电场景下,如何保证消费者在充电时有更准确的充电电量测量? “我们研发的轨道式电能表一个非常重要的应用场景就是监测充电桩的运行状态。在充电桩中放置一个小型的轨道式电能表,然后利用罗氏线圈来监测充电桩的运行状态。”采集桩前的交流部分,通过实时对比桩内消耗的电能,可以远程监控充电桩是否失准,是否保持准确的计量性能。”博。
智能电网中的测量系统是集智能传感、智能仪器仪表、测量与通信、监控与诊断等技术于一体的智能测量软硬件系统。该系统是智能电网建设的重要基础设施。它可以评估电网设备的健康状况和电网的完整性,实现自动抄表、用电信息监测、电能质量分析和有序用电管理等,并能促进能源生产。运营商、电网运营商、消费者多方互动,支持大规模电动汽车充换电和新能源接入,辅以灵活的电价政策,鼓励用户根据电力市场情况主动参与需求侧应对。
国内高铁轮轴已安全行驶60万公里
2024年的第一天,一列配备国产车轮的G364复兴号动车组长列车从武汉站驶向天津西站。这是中国高铁发展史上最重要的里程碑。
“原来,我们的高铁轮轴都是进口的。目前,国产轮对(含轮轴)已经在时速350公里的复兴号动车组上使用,并已安全运行了多年。”超过60万公里。”国家先进钢铁材料工业计量检测中心主任杨志刚表示,中心开展高铁轮轴产品质量评价,助力高铁车轮高质量发展和国产替代。
由于高速列车运行速度快、载荷大、温度变化大、环境复杂等特点,对支撑轮轴提出了极高的要求。 “我们需要测试仪器来评估它,包括它的耐磨性、耐腐蚀性、耐温性、抗冲击性等性能,以适应不同地区和气候条件的作业环境。现在我们已经有了这个工具。”杨志刚得意地说。
仪器是“认识世界的工具”。仪器仪表行业本身规模不大,但却影响着国民经济和科技发展的方方面面。高端科学仪器集成了物理、化学、光学、机械、电气、软件、系统等多学科的多种技术。它们的发展水平反映了一个国家整体工业水平,技术门槛较高。由于品种多、批量小、技术难度高、投资回收期长,我国在高端科学仪器领域的创新投入普遍不足。长期以来,高端科学仪器严重受制于人。大型精密仪器还有很多差距。中档仪器与国外在技术和质量水平上存在显着差异。低端仪器市场竞争无序。
“以往发布的诺贝尔奖成果中,约有70%与仪器有关。仪器是我们认识世界、改造世界的工具,只有先看到它们,才能做出东西。测量仪器为科研人员提供了眼睛和帮助。”他们提供看得见的数据。”杨志刚说。
作为我国冶金和材料分析测试技术和仪器的发源地,钢研纳米科在相关仪器的应用、研发和制造方面的历史渊源可以追溯到曾经创造了多项世界第一的钢铁工业实验室。且为国内首创技术成果。 Steel 研发的火花直读光谱仪可以快速、直接定量分析金属材料中的多种元素。它是质量检验和控制的关键工具。它是钢铁行业及其供应链中广泛使用的设备。 20世纪90年代之前,只有美国、德国等国家能够生产此类产品,且价格高达30万美元左右。目前国内市场对该类设备的需求量每年超过3000台。
据杨志刚介绍,“这个仪器通过电火花,可以快速检测出一炉钢的成分。目前,该仪器已融入智能化、自动化炼钢流程,实现取样、制样、检验全自动化。过去,由于检测过程复杂,炼钢时间较长。现在有了这台仪器,从原料到成品只需不到20分钟,大大提高了冶炼效率。”
国家先进钢铁材料工业计量检测中心不仅服务行业,还在民生领域发挥着重要作用。该中心研发制造了X射线荧光光谱仪,可以检测大米中对人体有害的微量镉、铅、砷等。有害重金属。
据杨志刚介绍,“以前检测大米中的重金属含量需要24小时左右,现在这款仪器3分钟就能完成检测。它体积小、重量轻、携带方便,没有特殊要求。”为了环境,我们甚至可以举起仪器去田间工作。”
冈岩纳克仪器仪表产品聚焦冶金工艺和金属材料市场主体,在相关行业及其上下游产业持续推广,广泛应用于钢铁、冶金、有色金属、机械、航天、核电等领域。电力、高铁、汽车、新材料、环境、食品、石化等领域,已在国内市场占有率广泛应用,有效打破国外垄断,节省行业仪器仪表投资,促进自主可控发展。
可检测、可测量,助力航空航天业
为推动国家运载火箭产业高质量发展,进一步发挥基础计量保障作用,2012年,北京航天计量测试技术研究所牵头开展工业计量测试研究并提出建设“国家运载火箭工业计量测试中心”。概念。
北京航天计量测试技术研究院是国家运载火箭工业计量测试中心的配套建设单位。研究院副院长裴亚鹏表示,计量是航天事业高质量发展的重要基石。中心紧密结合载人航天“四步走”发展进程,开展先进计量检测技术研究,解决多型号“测不准、测不出来”的问题。 “问题。
从调频激光雷达扫描仪的研制,解决了长征五号大型运载火箭的垂直组装和嫦娥工程“鹊桥”中继星网状天线的测量问题,并在国家“探月样品和探月工程成果展”;研制的多面参考棱镜作为空间站和航天器交会对接目标模拟器的姿态参考,助力我国载人航天器交会对接任务取得圆满成功;研制配套高精度无线传感器,解决长征二号F载人航天发射和神舟十六号飞船宽温度范围内复杂交变温度的长期可靠测量问题;研制出分子探针光谱仪,随天舟七号货运飞船进入中国空间站,完成神舟十七号航天员在轨生理指标探测任务,支撑空间站在轨医疗监测平台建设。
目前,中心已率先布局人工智能计量,抢占人工智能计量检测战略高地,并在国家市场监管总局指导下成立了“国家人工智能计量协同创新生态合作伙伴联盟”为加快人工智能计量技术创新发展,培育形成新的质量生产力,持续建设人工智能计量检测与标准重点实验室、国家人工智能计量技术委员会、智能传感与检测技术委员会等创新平台。认知测量专业委员会吸引全国人工智能领域最优秀的研发力量开展人工智能测量技术创新。
(本文来自第一财经)
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