[中國網(wǎng)]中國計量大學(xué)學(xué)生團隊攻克水下微秒級壓力傳感器動態(tài)校準(zhǔn)難題

近日，中國計量大學(xué)學(xué)生團隊成功研發(fā)“高壓液相微秒級壓力傳感器動態(tài)校準(zhǔn)儀”，突破了液相環(huán)境下微秒級壓力傳感器動態(tài)校準(zhǔn)的技術(shù)瓶頸，該技術(shù)提出了一種全新的微秒級壓力激勵源，為高精度壓力測量領(lǐng)域帶來突破性進展。

水下微秒級瞬態(tài)壓力測量是水下爆炸能量評估、艦船抗爆能力測試、深海潛航器智能感知、核反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)監(jiān)測等國家重大需求的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。然而，現(xiàn)行檢定規(guī)程和動態(tài)校準(zhǔn)方法存在三大痛點：傳統(tǒng)激波管裝置采用氣體介質(zhì)校準(zhǔn)，與實際液體工作環(huán)境存在顯著差異導(dǎo)致“檢不準(zhǔn)”；炸藥爆破方法受限于實驗室資質(zhì)，導(dǎo)致校準(zhǔn)實驗開展困難“檢不了”；激波管和爆破實驗需要更換爆破膜片和雷管等一次性實驗耗材，校準(zhǔn)效率低下“檢不快”。受到螳螂蝦利用空化效應(yīng)擊碎螺殼的啟發(fā)，團隊創(chuàng)新性地采用激光誘導(dǎo)空化產(chǎn)生壓力沖擊波作為校準(zhǔn)激勵源。團隊負責(zé)人李弈辰介紹，“水下壓力動態(tài)校準(zhǔn)的難點在于在液體環(huán)境中產(chǎn)生一個穩(wěn)定可控的壓力沖擊波，該技術(shù)通過激光聚焦在液體中產(chǎn)生穩(wěn)定可控的空化現(xiàn)象，成功實現(xiàn)了微秒級壓力激勵。”相比傳統(tǒng)方法，單次校準(zhǔn)時間從1小時縮短至1分鐘以內(nèi)，校準(zhǔn)重復(fù)性達到1.08％。

這支由10名跨專業(yè)研究生和本科生組成的團隊，在中國計量大學(xué)包福兵教授、凃程旭教授以及趙亞磊博士的指導(dǎo)下，已取得豐碩科研成果：相關(guān)研究發(fā)表SCI二區(qū)論文2篇，授權(quán)發(fā)明專利3件，并在全國水動力學(xué)研討會、ISMTII、全國流體力學(xué)學(xué)術(shù)會議、中國力學(xué)大會等多個領(lǐng)域內(nèi)重要學(xué)術(shù)會議中匯報相關(guān)技術(shù)。

目前，該校準(zhǔn)儀已在自然資源部第二海洋研究所、廣州廣電計量檢測集團等六家頂尖院所和行業(yè)龍頭企業(yè)進行試用，對多種型號的壓力傳感器進行動態(tài)校準(zhǔn)，校準(zhǔn)結(jié)果準(zhǔn)確可靠，相關(guān)單位表達了進一步合作的意愿。北京長城計量測試技術(shù)研究所出具的檢定證書顯示，所用的標(biāo)準(zhǔn)壓力傳感器可作為標(biāo)準(zhǔn)級傳感器使用。“靈感啟發(fā)生動有趣，技術(shù)具有創(chuàng)新性，實驗設(shè)計合理，該技術(shù)有望在水下裝備等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。”中國工程院馬玉山院士表示。　

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