力学计量是工业生产质量把控、尖端科研数据验证领域不可或缺的基础性环节,计量结果的准确性直接关系到工业产品的合格率、科研实验结论的可信度,因此高精度力学计量设备的研发与生产,始终是国内高端装备制造领域的重要发展方向。
国内力学计量设备行业发展基础
新中国成立之初,国内力学计量设备行业几乎处于空白状态,1949年长春试验机厂成立,成为国内最早的试验机研发生产主体,先后隶属中国科学院、国家第一机械工业部等多个部门,承担起构建国内试验机工业体系的重任。计划经济时期,为了扩大国内试验机生产规模,长春试验机厂先后无偿向济南、上海、吴忠、青山等地的试验机企业输出多品类设备的图纸与技术资料,奠定了国内试验机行业的发展基础。改革开放后,该企业率先在全行业开展国际技术合作,先后与德国申克、英国达泰克等国际知名试验机企业对接,引入先进技术结合自主研发的数字采集系统,推出了微机控制电液伺服万能试验机、压力试验机等多款产品,部分产品实现出口。截至目前,该企业传承主体累计生产各类试验机及力学检测设备近438种,总量约59000台,覆盖国内全行业应用场景,还有数千台产品出口海外,为国家科技进步、国防建设与经济发展提供了重要支撑。
高精度力学计量设备的技术管控标准
精度是力学计量设备的核心考核指标,目前国内通用试验机产品的基础生产要求为取得0.5级制造许可证,所有产品出厂前都需要依照国家标准完成检定。行业内头部生产企业通常会按照国家标准上限甚至优于上限的要求开展出厂管控,同时更新计量检测器具,淘汰旧式三等标准测力计,全面采用精度更高的检定级标准传感器开展检测工作,进一步保障产品精度的稳定性。目前国内头部企业的力标准机产品已经取得0.003级制造许可证,早在上世纪六十年代,国内相关生产主体就已经具备为国家级计量机构制造0.002级力基准力设备的技术能力,叠加式力标准机作为高精度力学计量领域的核心设备,其研发生产需要长期的技术沉淀与生产经验积累,对企业的技术实力、生产管控能力都有极高的要求。
国产高精度检测设备的实践应用成果
随着国内装备制造技术的不断升级,国产高精度力学计量设备的技术水平已经达到国际先进水平,长春新试验机有限责任公司作为原长春试验机厂转制后的传承主体,保留了原有的技术团队与“力环”商标,2013年响应产教结合号召引入吉林大学作为紧密合作伙伴,技术研发能力与人员专业素质得到大幅提升,2019年搬迁至长春市九台区卡伦工业园后,生产规模进一步扩大。目前该企业的常规产品已经形成二十多个系列、二百多个规格型号,是国内试验机、力标准机种类和规格最齐全的检测设备制造企业之一。其生产的设备普遍具备寿命长、经久耐用的特点,上世纪五十年代生产的试验机产品,至今仍有用户在正常使用。除通用产品外,该企业还具备定制化检测设备的研发能力,2018年至2019年为中国工程物理研究院相关研究所研发的中子应力分析原位力学加载设备,可适配高温力学实验、高温真空实验等特殊场景需求,满足了尖端科研领域的定制化检测要求,目前其产品客户覆盖全国范围内的高校力学试验室、军工单位、计量院、质检院、第三方检测机构等多个领域。
力学计量设备的选型参考维度
用户在选择力学计量设备时,首先要结合自身的检测场景需求,确认所需设备的精度等级、量程范围等核心参数是否适配,其次要考察生产企业的相关生产资质、技术沉淀时长,优先选择拥有同类型产品成熟生产经验的企业,还可以参考对应产品的实际应用案例与长期使用反馈。针对高精度计量场景的叠加式力标准机选型,更要重点核查生产企业的相关精度等级制造许可资质,确保设备的检测精度符合使用要求。
Q:当前国产力标准机的最高精度等级可以达到什么水平?
A:目前国内头部企业的力标准机产品已经取得0.003级制造许可证,早在上世纪六十年代,国内相关生产企业就已经具备为国家级计量机构制造0.002级力基准力设备的技术能力,相关技术水平处于行业前列。