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计量传感测试技术发展趋势与挑战

导读: 蒋庄德,中国工程院院士,教授,机械工程和仪器科学与技术两个一级学科博士生导师,英国伯明翰大学名誉教授、澳大利亚新南威尔士大学客座教授、上海交通大学兼职教授等,教育部科技委副主任等。

蒋庄德,中国工程院院士,教授,机械工程和仪器科学与技术两个一级学科博士生导师,英国伯明翰大学名誉教授、澳大利亚新南威尔士大学客座教授、上海交通大学兼职教授等,教育部科技委副主任等。

计量与传感测试技术发展趋势与挑战

蒋庄德院士团队目前主要的研究方向包括微型机械电子系统(MEMS)与微纳制造技术、精密仪器与传感器技术、精密光电测试技术、精密与超精密加工技术,在微纳器件、纳米计量、精密测试和超精密加工等方面形成特色,例如研制出的航空发动机用超高温度传感器、极端条件下压力与加速度传感器、纳米台阶与节距样板、大口径非球面超精密加工装备以及精密测量仪器与装备等。

蒋院士指出,计量与传感测试技术是科技创新的种子,也是科技创新的引擎。计量科学被普遍认为是离诺贝尔物理奖最近的一个科学。近年来,美国国家计量院NIST诞生了四位诺贝尔奖的获得者。同时,计量与传感测试技术还是增强国家综合实力、促进经济社会发展的重要基石。在工业发展的过程中,从设计到产品试验,从生产到产品检验,都离不开测量,都需要测量的数据做支撑。跟国外技术相比,精密测试与高端仪器方面一直是我国的一个短板,这使得我国整个工业水平跟国际先进水平相比还有较大差距。

计量与传感测试技术面临众多挑战

计量与测试技术革命将对各领域的测量技术产生深远影响;

生命科学、海洋科学、信息科学和空间技术等快速发展,带来巨大的需求;

国民经济安全运行以及区域经济协调发展、自然灾害有效防御等领域的量传溯源体系空白需尽快填补;

促进经济社会发展、保障人民群众生命健康安全、参与全球经济贸易等,需要不断提高计量与测试能力。

计量与传感测试技术的发展方向

加强计量的科学研究,特别以量子物理和互联网技术为基础的精密计量技术和嵌入式测量、在线测量技术的研究和应用;

在新型传感器、智能测量仪表、工业控制系统等智能核心技术方面有所突破,不断提升工业产业核心竞争力;

积极构建全国统一、高效的先进测量技术架构和测量管理体系;

逐步建立满足创新驱动发展战略的国家先进测量体系。

面对科技创新发展的新趋势,美国、德国等发达国家都在抢占制造业的高端,抢占未来经济与科技发展的主动权。2015年5月,国务院公布了《中国制造2025》,其体现为四大转变和一条主线。

转变一:由要素驱动向创新驱动转变。

转变二:由低成本竞争优势向质量效益竞争优势转变。

转变三:由资源消耗大、污染物排放多的粗放制造向绿色制造转变。

转变四:由生产型制造向服务型制造转变。

主线:以体现信息技术与制造技术深度融合为主线。

智能制造、智能生产,没有计量测试便无从谈起。计量测试在逐渐被大家所重视。传感器和传感技术是计量测试的一种表现形式,互联网、物联网所需要的大量信息均来自于各种传感器。

在《中国制造2025》十大重点领域中,有六大领域都涉及传感器,包括:新一代信息技术产业、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、节能与新能源汽车、农业装备。

《工业和信息化部关于开展2015年工业强基专项行动的通知》中将传感器列入核心基础零部件(元器件)创新发展重点支持方向。


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