基于测量基准时空变换的精密时栅位移传感器
报送单位:重庆理工大学 推荐单位:重庆市教育委员会

产生时间:1998-2018

支撑项目(平台):国家自然科学基金重点项目、国家重大仪器设备开发专项、国家863计划项目、国防科工局重点项目、教育部新世纪优秀人才支持计划——机械检测技术与装备教育部工程研究中心

参与单位:重庆市教育委员会

所属学科:机械工程

主要贡献者:彭东林、刘小康、陈锡侯、杨继森、彭凯、陈自然、武亮、付敏、汤其富、郑永

成就简介:提出“用时间测量空间”原创学术思想,形成“时栅传感器”重大技术发明获国家技术发明二等奖、中国专利金奖。组建高科技公司,实现发明成果向产品化产业化成功转化,为我国精密数控领域增加一项自主核心关键技术。

精密位移测量技术及器件是高端装备的核心技术和关键功能部件。国内外普遍采用“通过制造一把高精密的尺子作为空间基准,利用空间上的位置比较来实现位移测量”,这种基于空间基准的精密刻线技术已经逼近极限,我国很难超越国外,国外也难以实现自我超越。在此背景下,提出“通过构建高匀速的运动作为时间和空间基准的转换媒介,利用时间上的时刻比较来实现位移测量”原创学术思想和“时栅传感器”重大技术发明。20多年致力于将该项研究推向国际纳米测量学科最前沿和国家高端装备应用主战场。相继获中国专利金奖和国家技术发明二等奖。国家基金委对时栅的鉴定评价为“国际先进,国内外首创”;由国家基金委编辑出版的《机械科学基础研究20年》中,时栅被列为机械工程学科17项典型成果之一;《国家自然科学基金资助项目优秀成果选编》中时栅被列为工程与材料学部的27项典型成果之一。中国机械工程学会编著的《机械工程学科发展报告》认为:“时栅位移传感器及其测试系统,是近年来精密测量领域少见的原始创新成果,是对传统栅式位移传感器的重大突破”。时栅作为第一种由中国人发明并命名的位移传感器分别被编入精密测量领域的国家级规划教材《检测技术》和《传感器》,其社会影响深远。近年来,再进一步发明了一种绝对式纳米时栅位移传感新方法及测量新技术,为同时实现“大量程、纳米精度、高分辨力”提出一条完全不同于国内外已有技术发展的新途径。实现了核心技术指标的重大突破。经我国最高法定计量机构检定,精度±0.09",分辨力0.01",全面达到国际领先水平,正努力发展成为我国最高角度计量基准。代表性成果发表在包括仪器和自动化两个领域的影响因子均排名第一的SCI一区、二区TOP期刊论文多篇,被国外同行专家评价为“首创”。获得美国、日本的3项国际发明专利和10项中国发明专利,部分作价980万元,通过技术入股与广州数控设备有限公司等龙头企业和风险投资基金公司组建重庆广数时栅、重庆中电天时2家高科技公司,初步实现成果的产品化、产业化。成果迄今已在30多家重要单位得到成功应用,包括哈尔滨量具刃具集团高精度齿轮测量中心、宜昌致远公司3米插铣齿机床、中国运载火箭技术研究院某新型战略武器、中国兵器装备研究院的激光武器和电磁炮、中国航天科工集团某新型制导武器等。为摆脱对国外进口高端关键部件的依赖,为国家高端装备和国防尖端武器研制做出重要贡献。多家主流媒体进行专题报道,产生良好的社会影响。

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