近日，由中國計量科學研究院（以下簡稱“中國計量院”）牽頭承擔的國家重大科學儀器設(shè)備開發(fā)專項“寬帶大電流測量儀開發(fā)與應用”(2016YFF0102400)項目順利通科技部高技術(shù)發(fā)展研究中心組織的項目綜合績效評價。
大電流計量技術(shù)在冶金、電力、高端制造、大科學裝置前沿研究等領(lǐng)域應用廣泛。由于生產(chǎn)連續(xù)運行，設(shè)備龐大，拆裝不便，運行環(huán)境等特殊條件，現(xiàn)場大電流測量控制和監(jiān)測設(shè)備一般無法到計量實驗室校準，實驗室的計量標準也很難下沉至現(xiàn)場，量值傳遞難以實現(xiàn)。
該項目研制的超大和高頻電流校準裝置，形成了產(chǎn)品化的標準工藝流程和質(zhì)量體系，為產(chǎn)品的技術(shù)就緒度和可靠性提供了支撐保障。項目相關(guān)成果通過了第三方測試，測量準確度、線性度、帶寬、噪聲和環(huán)境適應性等技術(shù)指標實現(xiàn)了與國際先進產(chǎn)品的并跑或局部領(lǐng)跑，并且使我國大電流核心校準和測量能力（CMC）通過了國際同行評審，進入國際計量局等效互認數(shù)據(jù)庫。
項目編制了一系列國家、行業(yè)和地方標準和計量技術(shù)規(guī)范，培養(yǎng)了一批高水平的研究和研發(fā)人員，幫助了承擔工程化計量儀器儀表企業(yè)的發(fā)展壯大。
項目研究成果應用于EAST（全超導托卡馬克裝置）、ITER（國際熱核聚變實驗堆）大科學裝置、電解鋁、高壓直流輸電、電氣設(shè)備性能檢測、大型航空航天設(shè)備焊接制造、儀器儀表計量檢測等領(lǐng)域，解決了行業(yè)用戶關(guān)注的產(chǎn)品價格高、核心部件依賴進口，工業(yè)用不起或用不了的痛點和難點問題，以及長期未能解決的寬帶大電流在線校準難題，取得了顯著的經(jīng)濟和社會效益。
據(jù)悉，該項目自2016年立項，歷時5年，由中國計量院聯(lián)合國內(nèi)10家單位共同攻關(guān)。項目基于Faraday磁光、電磁效應，突破了橢圓雙折射傳感光纖、小型化直波導相位調(diào)制器關(guān)鍵工藝，攻克了寬帶高線性光纖電流傳感，容性誤差補償、組合電磁屏蔽、分布阻抗消振、高頻分流器校準方法、寬頻矢量電量正交積分算法等關(guān)鍵技術(shù)，成功研制了最大電流450 kA，帶寬高于100 kHz的柔性光纖寬帶大電流測量儀和最大電流2000 A，最高頻率1 MHz的寬帶電磁式電流傳感器及自動測量分析系統(tǒng)，實現(xiàn)了工程化。（文/圖：張欣、黃未）
圖1 光纖寬帶大電流測量儀
圖2 寬帶標準電流傳感器及測量分析系統(tǒng)
圖3、4 項目綜合績效評價會議
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