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天大"混合式光纤传感技术"获国家技术发明奖

导读: 近日在国家科学技术奖励大会上,天津大学4项成果获2016年国家科技奖。其中,天津大学王树新教授牵头完成的“混合驱动水下航行器关键技术与应用”项目、天津大学刘铁根教授领衔完成的“混合式光纤传感技术及其在工程安全监测领域中的应用”项目,为本市单位作为牵头单位荣获国家技术发明二等奖。

近日在国家科学技术奖励大会上,天津大学4项成果获2016年国家科技奖。其中,天津大学王树新教授牵头完成的“混合驱动水下航行器关键技术与应用”项目、天津大学刘铁根教授领衔完成的“混合式光纤传感技术及其在工程安全监测领域中的应用”项目,为本市单位作为牵头单位荣获国家技术发明二等奖。
  传感器技术是基础设施安全监测必不可少的核心技术之一。光纤传感技术作为传感器技术的发展前沿,是国内外发展的战略性新兴产业。由于缺乏高效的传感器技术,很多工程事故未能做到“防患于未然”,因而发明一种高效、稳定、适应性强的新型传感技术成为国家产业发展的迫切需要。
  由天津大学刘铁根教授所在的团队自主研发的混合式光纤传感技术解决了当下光纤传感领域的诸多难题,为保障重大工程项目安全提供了可靠的监测保障。
  据了解,不同的工业产业对传感器有着不同的需求。在电力应用中,传感器需要抗强电磁干扰、电绝缘;在石油化工应用中,传感器需要本身不带电;在航空航天、土木工程应用中,传感器则需要在恶劣环境下长期工作。与常规电测传感器技术相比,光纤传感技术能够从根本上适应上述各类应用环境和工程需求。
  然而,光纤传感技术要真正投入应用,还必须要解决信号解调中的方法单一、长期漂移和响应慢,传感器封装中的交叉敏感、胶粘老化失效和传感灵敏度低,传感组网融合困难等难点问题。
  面对难题,刘铁根教授团队选择迎难而上,终于通过深入研究,实现一系列光纤传感领域的技术突破。高精度、高稳定混合式光纤传感解调技术,恶劣环境下高可靠性光纤多传感器封装技术,多波段混叠式光纤多气体传感技术以及混合式光纤传感组网融合技术。这些技术突破引领了光纤传感安全监测领域技术探索的前沿。
  混合式光纤传感技术近10年来已应用到28项国家航空航天试验及重大关键基础设施工程的安全监测。其在全国电力和石化行业分立式光纤传感市场占有率超过30%,近三年共取得直接经济效益2.4亿元。成功地对多起过热异常进行了预警。2012年,该技术成功对独山子石化分公司50万方罐区温度超过阈值进行报警,将事故隐患消除在初始阶段。
  目前,该项目已获得授权发明专利56项,其中美国专利3项。制定国家军用标准1项。获光纤传感产品测试认证38项。获天津市、教育部和中国仪器仪表学会科学技术奖一等奖各1项,获中国发明专利优秀奖1项。发表学术论文216篇,SCI检索103篇,其中在国际顶级光学工程期刊上发表47篇。鉴定委员会认为“该项研究成果在理论探索、技术研发和工程应用中具有多项创新,总体技术达到国际领先水平”。

图片说明:国家技术发明二等奖获得者刘铁根教授

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