“计量测试促进产业创新发展” 优秀案例.docx

“计量测试促进产业创新发展”优秀案例目录案例1.直流电能计量科技创新促进新能源装备发展1案例2：调频激光干涉三维扫描测量仪2案例3：炼钢物流跟踪系统案例3案例4：多措并举解决新型太阳电池测量难题4案例5：基于虚拟标准器的关口电压互感器在线监测与状态评价5案例6：大气环境应急监测设备和溯源技术研究6案例7：高性能通用数字集成电路参数量传系统7案例8：气相过氧化氢检测仪国产化及校准技术研究8案例9：广泛征集，精准对接一产业计量技术创新挑战赛9案例10：国产化高精度氢能计量测试装备研制10案例H：建立和完善国内气体传感器产业计量测试服务体系.11案例12：高精度面阵色度学参数测量仪研发与应用12案例13：打造国家智慧计量检定技术机构13案例14：高准确度结算关口电能表研制14案例15：基于区块链的医疗计量器具数据共享中心15案例16：计量助力自动验光机装备首台（套）提升工程16案例17：数字化综合参数校准平台，助力商发试验质量提升.17案例18：液压螺栓拉伸器校准装置的研制18案例19：真空绝热容器用吸气剂性能测试与评价19案例20：载荷测量仪法助力“治超”新突破20案例21：先进测量技术促进交通运输行业高质量发展21案例22：流量计在线监控一全面掌控状态，持续提升精度.22案例23：光源安装动态扭矩测试平台标定案例23案例24：车辆限界量值溯源创新，促进企业提质增效24案例25：超薄超硬材料切割砂轮智能检测线建立25案例26：原油水含量在线测定方法的优化创新26案例27：沈鼓集团加工损伤的关键问题分析及解决案例27案例28：聚焦测试模式转变一中高频电台自动测试案例28案例29：“计量仪表在线校准”案例29案例30：“云计量鹰眼”管控，助力企业智慧计量转型30案例31：超大力值传感器试验验证能力研究案例31案例32：民机供电特性参数测试及校准技术研究案例32案例33：扭矩计量助力国家动力产业发展33案例34：1.NG加气机在线计量检定及溯源装置的开发34案例35：创新高温腐蚀测厚技术，助力企业高质量发展35案例36：打造智能工厂数字化管控，提升企业效率36案例37：长输管道油气计量集约化管理37案例38：深耕磁罗盘校准技术，推动磁罗盘产业发展38案例39：“云、边、端”A1.智慧计量解决方案39案例40：数智赋能促发展一燃气表智能检测无人实验室案例.40案例41：自动计量实现储罐油品计量精准及生产可视化管理.41案例42：乳制品中功能蛋白检测方法的建立42案例43：以工艺量值计量测试为基础，实现传统产业升级.43案例44：“嵌入式”服务攻坚“卡脖子”问题44案例45：广东省轨道交通车辆产业计量测试中心案例45案例46：中俄东线数字化远程计量案例46案例47：以输差及能量计量技术服务助力企业节能降耗47案例48：立式金属罐检测用履带式爬壁机器人性能测试方法研究48案例49：创新ADCP校准技术，推进国产化进程49案例50：车轮轮对质检样板小微盲孔底面平面度测量装置及方法50直流电能计量科技创新促进新能源装备发展湖南省计量检测研究院目前，国内外尚无完善的直流电能计量标准及技术法规，导致直流电能无法计量检测，不便于准确计费、结算，制约了直流电能相关产业的快速发展。湖南省计量检测研究院聚焦新能源产业直流电能计量需求，围绕新能源装备及仪器仪表领域的直流电能计量发展方向，针对直流电能计量标准及技术法规不完善等问题，突破新能源计量关键技术瓶颈，研制了我国第一套直流电能相对标准不确定度达到0.001%的宽量限超高准确度直流电能计量标准装置。该装置构成了直流电能计量溯源体系的重要硬件基础，确保了直流电能量值传递与溯源准确、可靠。制定的直流电能3项国家规程规范已顺利通过审定，结合前期制定的JJG842-2017电子式直流电能表国家计量检定规程，以及送审的直流电能计量器具国家计量检定系统表，构成了我国直流电能计量溯源法规体系，使得涉及直流电能表检定装置的计量检定、型式评价、出厂检验、监督检验等工作有法可依。直流电能计量标准装置已在相关企业实现了直流电能计量检测装置产业化，并建成了直流电能计量应用示范工程，解决了光伏直流计量不准的问题，促进了直流新能源装备的进一步推广和应用，助推产业创新发展。光伏直驱空调电能计量示范工程-光伏阵列调频激光干涉三维扫描测量仪北京航天计量测试技术研究所北京航天计量测试技术研究所针对重大型号工程中存在的非合作、大尺寸高精度、高点密度测量难题，开创性地将光学频率梳测量术与激光干涉术融合，提出了光频校正线性调频激光干涉测量新原理,原创地开展了调频激光干涉大尺寸高精度三维扫描测量关键技术研究,攻克了调频激光干涉扫描测量关键技术，发明并研制成功了调频激光干涉扫描测量仪。调频激光干涉扫描测量仪突破了激光测距激励信号宽频带高动态线性调制、低反射率非合作目标测量微弱回波信号探测、大气扰动引入的多普勒频移及相位抖动抑制、空间极坐标系多参数误差耦合超定解析等技术瓶颈，实现了大尺寸结构外形轮廓的快速、高精度、非接触扫描测量。相关成果取得了包括美国专利在内的20多项发明专利，达到了国际先进水平，打破了该领域国外禁运、垄断的局面。已成功应用于航天、航空、船舶、商用飞机等国防和民用领域，对我国国防科技发展起到了重要支撑作用。卫星网状天线面型测量炼钢物流跟踪系统案例湘潭钢铁集团有限公司针对湘钢宽厚板厂炼钢区域天车调度、钢包跟踪与识别、工序生产操作、物流跟踪等采用人工操作，存在劳动强度大、出错率高、易发安全事故，以及效率低下等问题，湘潭钢铁集团有限公司结合炼钢区域实际工艺要求、管理模式及现场情况，聚焦打通人、设备、系统之间的关系，采用可靠的大数据采集、天车定位技术、物联网传感器数据融合技术、无线数传技术、AI图像识别技术对炼钢生产的所有钢包、铁水加料、废钢分类计量与加料进行全流程智能跟踪，解决碎片化管理，实现全局感知，过程控制监督，提高现场执行力及异常情况的处理速度，构建了炼钢物流跟踪系统。系统具有5G无线传输、行车光波定位、钢包号视觉智能识别等功能。采用的3D智能调度界面，实现了炼钢生产过程3D可视化，能够实时全面反映物流状态，辅助优化调度指挥生产，很好地解决了生产管理及生产组织仍然依靠人工干预、数据不够准确和生产调度指挥的及时性等问题，满足了高产高效的要求。系统总体架构图AP1.服务1.3层1.2层系统应用：据采集数集层时采入实据接多措并举解决新型太阳电池测量难题国家光伏产业计量测试中心新型太阳电池产品在产品制程工艺上的改进以及在外观物理设计上的变化使得传统的测试方法、装置以及配套的标准已不再适用，相关测试难题制约了新型太阳电池的高质量发展。国家光伏产业计量测试中心聚焦光伏产业在发展中遇到的计量测试需求、测量技术难题以及关键核心标准缺失等问题，在测量方法上，针对新型高效太阳电池材料特性造成的电池电容效应问题以及测量过程中曝光引起的温升问题，采用1.abview软件编程，通过性快速扫描、对数快速扫描和阶梯式扫描实现了测试过程控制和数据采集；校准装置开发上，针对不同新型电池的电流输出进行测量系统夹具的设计及开发，研制出了排针夹具、尺寸可调的背接触测量平台及三维探针接触的翻转测量平台，可满足多个独立子电池并联排列结构和背接触结构不同尺寸的新型太阳电池的测量。相关成果成功为光伏相关企业、科研院所的技术创新、工艺升级、质量控制及提升提供了技术支撑与保障，获得了客户的一致好评。基于虚拟标准器的关口电压互感器在线监测与状态评价国家智能电网量测系统产业计量测试中心为实现关口电压互感器在线监测及状态评价，国内外均开展了长期探索，提出了包括带电投入标准器、侵入式状态监测等多种技术思路，但技术本质均是从电力系统的一次高压侧入手，安全风险高，且干扰系统正常运行，无法工程应用，如何实现电压互感器在线监测及运行状态精准状态评价已成为电力量测行业公认的世界性难题。国家智能电网量测系统产业计量测试中心以构建虚拟标准器为思路，首创面向大规模电压互感器群体的虚拟标准器原理与方法，突破关口电压互感器误差在线准确评估的关键技术瓶颈，研制了“端边网云”协同的互感器计量性能在线监测与状态评价平台。通过站内高精度采集-就地高性能计算-专用网络传输-远程云计算高级应用技术路线，在国内外率先实现了关口电压互感器的不停电误差状态监测。在保证电网运行可靠性条件下，能够实时发现部分失准互感器，更重要的是为海量电压互感器这一国家巨额电能贸易结算“一杆秤”的准确可靠提供了实时的技术监督手段，从而实现公平公正。互感器在线监测与状态评价系统框架图乳制品中功能蛋白检测方法的建立国家乳制品产业计量测试中心国家乳制品产业计量测试中心针对乳制品新产品研发及产品质量改善中蛋白活性成分的检测需求，建立了一种超高温(U1.trahightemperatureUHT)灭菌乳中a-酪蛋白、B-酪蛋白、k-酪蛋白、a-乳白蛋白、B-乳球蛋白的液相色谱检测方法。该方法采用含双三(羟甲基)氨基甲烷、盐酸月瓜、柠檬酸钠、二硫苏糖醇等的缓冲液及试剂使蛋白溶解变性，运用液相色谱仪紫外检测器进行检测、外标法定量，可以有效监测UHT乳中蛋白含量，为乳制品企业后续工艺改善、生产过程控制提供参考。1400三600400200。-200nvu>妈叨售保留时间minA2B-酪蛋白牛乳蛋白液相色谱图“嵌入式”服务攻坚“卡脖子”问题江苏省计量科学研究院南传智能从2016年开始了RV减速机的研发和量产，目前已形成了1.5万台的量产规模。但是，在研发的过程中依然存在大量的测试难题，急需有能力的技术机构帮助解决测试难题。国家精密机械加工装备产业计量测试中心针对南传智能在减速器产品研发的需求，创新性地为企业提供“嵌入式”计量测试服务。在该服务模式下，产业中心技术人员多次赴上海、苏州、北京等技术机构寻找测量技术和测量方案，并携带大量工件现场进行测量比对，花费两个月时间最终成功找到了解决方案。在此基础上，编制了详尽的技术分析报告，告诉企业用什么方法可以实现测量，哪种方法更为合适，并给出了有数据支撑的分析结构，形成了一套完整的测量技术方案，有效地解决了这一行业难题。在各种不同的技术机构对针齿壳测量方法进行比对研究广东省轨道交通车辆产业计量测试中心案例广东省江门市质量计量监督检测所中车公司面向轨道交通车辆的挠度测量方法主要有百分表测量法和连通管测量法，两种测量方法自动化程度都比较低，测量效率低下，且均难以实现动态、在位、实时监测。广东省江门市质量计量监督检测所针对轨道交通车辆车体挠度测量效率低下、测量时间长、自动化程度低的技术难题，开展技术科研攻关，不断进行微创新、再创新。根据轨道交通产业标准和实际测量需求，提出了十点挠度测量点布置法，并基于激光位移传感的车体挠度多点快速测量技术，研发了轨道交通车辆装配车体挠度测量数据处理平台和挠度快速测量系统。通过多激光位移传感器测量不同测量点的基准面与车体表面之间的距离，实现了车体挠度多点非接触动态在位测量。通过数据通讯模块将挠度动态测量数据及时发送至上机位终端处理系统，实现了上位机系统与传感器模块间控制命令与数据的传输以及挠度测量数据的存储。相关成果满足了生产现场车体挠度实时动态、在位、快速准确的测量要求，助力轨道交通车辆产业向互联化、智能化方向升级发展，推动产业提质增效。(d)使用试验(e)运行界面基于移动互联激光位移传感的装配车体挠度测量装置图中俄东线数字化远程计量案例国家管网集团北方管道有限责任公司长输管道有着线长点多的特点，依靠人为巡检维护设备，将付出极大的成本。国家管网集团北方管道有限责任公司聚焦数字化远程计量，基于先进计算机技术、网络技术以及大数据分析技术，开发了计量远程管理系统和计量远程诊断系统。计量远程管理既可读入计量数据、诊断数据、工艺数据等实时参数，也可读入视频，图像等非结构化数据，实现组分对比、中俄计量参数对比、计量参数核查等。计量远程诊断系统可完成计量关键数据的实时采集，在线监测超声波流量计、质量流量计、流量计算机、变送器、色谱分析仪等关键设备的运行状况，完成对整个计量系统的远程监控、故障诊断、设备维护等工作，提高贸易交接计量的准确度，实现计量设备的全生命周期管理。数字化远程计量案例开创了新型“互联网+计量”管理模式，极具推广价值。远程诊断系统概图以输差及能量计量技术服务助力企业节能降耗新疆维吾尔自治区计量测试研究院如何降低天然气输差，是决定天然气经营单位输气成本的重要指标，过去粗放的体积计量方式已不能适应我国天然气高质量发展的内在需求。新疆计量院从企业实际计量问题出发，创新计量服务模式，组建了技术服务团队，从城市燃气供给-输送-销售各个环节入手，开展计量精准施“测”服务，提供全方位、全产业链提供计量技术支持，形成了一整套有效的输差技术服务方案,提供了覆盖设计、选型、使用、维护、现场核查等全过程、全方位、全产业链的一整套输差技术服务方案，大幅度降低了企业低输差比例，达到了节能降耗、提质增效的目的。同时,该院积极响应国家建立天然气能量计量计价体系的号召，紧跟天然气计量计价方式行业变革的时代步伐，打造国产化能量计量解决方案，推动计量转型升级。天然气计量I传统模式：4量检测模式模式创新：疗量服务模式I流量计标定在线气相色谱标定计量性能符合要求计量性能不符合要求Ij然气体积计:'流量媪实流量4应用险室初检J现场核查天然气组份检测不同来源天然气组分及热值分析合格：检定或校准证书不合格：检定结果通知书清洗、维修、仪表参数'更换配件设置检查计量过程结束）流量;十实（现场安最、运验基复检J1.行条件核查计量值能场计金管理变化分析J1人员培训输差技术服务混气点方式及气质混合效果分析:i1在线气相色谱的安装位置及数据传输、存储方式统计,1一广'超声流量计在气质、变化中的声速核查应用及人员培训天然气能量计量技术服务本案例技术服务内容与传统计量相比的模式创新立式金属罐检测用履带式爬壁机器人性能测试方法研究国家海洋油气资源开发装备产业计量测试中心立式金属罐检测用履带式爬壁机器人用于立式金属石油罐的精密测量，必须要保证其性能可靠，为此需要对对其进行性能评价分析。国家海洋油气资源开发装备产业计量测试中心(以下简称中心)接到该委托后，依托三维空间高精度的测量能力，组织力量研究立式金属罐检测用履带式爬壁机器人性能测试的技术方案，即使用激光跟踪仪等计量设备，定制了跟踪靶球夹具，使得靶球随着立式金属罐检测用履带式爬壁机器人沿油罐表面爬行。通过激光跟踪仪对靶球进行定位，并进行数据拟合分析，实现对爬壁机器人相关性能指标的评价。通过对立式金属罐检测用履带式爬壁机器人系统在5kg负载下和30m高度范围内位移测量系统的罐体测量能力及爬行速度进行测试，结果表明，机器人位移测量系统定位误差W1.n1.n1,在负载5kg重物时机器人能在垂直罐壁上自由水平、竖直爬行、转向，爬行位移满足(030)m高度要求，爬行速度为0.28mso相关成果极大地提高了履带式爬壁机器人的检定效率和准确度。爬壁机器人油罐罐体测试创新ADCP校准技术，推进国产化进程交通运输部天津水运工程科学研究所目前，声学多普勒流速剖面仪（ADCP）的计量测试存在计量标准缺失，关键量值无处送检、无法溯源等一系列问题，导致国内企业研发的ADCP测量精度低、数据稳定性差、使用寿命短。交通运输部天津水运工程科学研究所针对上述问题，为加快该设备优化升级步伐、把好质量关卡，研制了ADCP计量标准。该方法的具体做法为：在室外入海口处可开启/关闭的船闸航道中，通过全站仪放样1条与水池长边平行且通过水池短边中点的150m虚拟直线作为航迹线，并将航迹线划分为加速段（25m）、测蹴（1001.n）及减速段（25m）o采用两台高速运动摄像机分别作为流速测量段起始点和结束点的时间计量标准器，采用全站仪作为流速测量段的距离计量标准器，无人船带动ADCP进入测量段即刻触发虚拟预警线启动计时，离开测量段时即刻触发虚拟预警线结束计时，计算测量段平均流速作为标准值，与ADCP流速示值比对，实现流速校准；通过采用实时差分动态定位技术测绘无人船的运动航迹，推算航向方位角和偏航误差，设计0.1°分辨率的全向（360°）可调节安装装盘匹配不同型号被检ADCP,进而实现ADCP流向校准。相关成果极大地提高了ADCP关键研发过程质量评价的科学性与规范性，对推动ADCP国产化进程具有重要意义。ADCP校准过程车轮轮对质检样板小微盲孔底面平面度测量装置及方法马鞍山钢铁股份有限公司高铁车轮生产过程中，质量检验是最重要的环节。在对质量检验用探伤设备的校准过程中，对于常规几何尺寸计量，均可用相应的装置和方法实现溯源。但对于小孔径、深径比过大底面平面度的测量，缺少合适的装置及方法。马鞍山钢铁股份有限公司针对检验高铁车轮质量的探伤设备在校准时遇到的标准样块小孔径、深径比过大底面平面度的测量难题，利用量针和定位滑块组合测量盲孔底平面不同位置的深度，根据平面度评定方法处理计算内部平面度，精准地测量出了较大深径比的微小平底盲孔的底面平面度，提升了车轮产品质量，成为了马钢计量突破案例。平底盲孔