科技部重大專項“激光高溫濕度傳感器研發”啟動
圖說：項目啟動會現場
9月19日，國家科技部重大科學儀器設備開發專項——“面向復雜工況的激光高溫濕度傳感器研制及產業化”項目啟動儀式在北京召開。該項目牽頭單位——北京航天易聯科技發展有限公司項目負責人在啟動儀式上宣布：將用兩年時間，突破包括濕度大動態范圍自適應測量技術在內的4項關鍵技術、成功研制工作溫度在20℃~350℃的激光高溫濕度傳感器并最終實現產品化和工業化推廣應用。
“激光高溫濕度傳感器研制及產業化”項目的主要任務是研發面向復雜工況條件的激光高溫濕度傳感器。該類激光濕度傳感器基于TDLAS技術（可調諧半導體激光吸收光譜技術的簡稱）實現濕度的測量。19日上午舉行的啟動儀式上，該項目專家組負責人、我國著名激光和非線性光學專家、中科院院士姚建銓言簡意賅地介紹了TDLAS技術的基本原理：即基于每種氣體存在吸收特定波長光的現象，通過特殊波長的激光光源照射氣體，氣體吸收使之強度變弱，判斷變弱程度計算氣體濃度。相比于傳統測量方式，在高溫環境下使用該技術進行濕度測量，具有無交叉干擾、測量范圍大、精度高、實時測量等優勢，可實現高溫濕度實時監測。該傳感器一旦研制成功，可提升我國高溫濕度監測水平，提高環保排放測算準確性、工業過程節能減排。
圖說：中科院院士姚建銓擔任該項目技術專家組組長
啟動儀式上，來自科技部、航天科技集團、北京經濟技術開發區、中國航天空氣動力技術研究院的相關領導參加了該活動。科技部高技術研究發展中心的專家介紹了項目研制及產業化相關政策并同時表示，開展該儀器專項研制就是要解決我國環保、工業過程控制等多個領域高溫濕度準確測量的難題。“高溫環境下濕度測量，其準確性直接影響環保領域計算排放總量或工業生產領域過程控制效率。以環保領域為例，工業鍋爐排放的污染物濃度測算需要測量煙氣濕度。因此，煙氣含濕量測量的準確性直接影響排放總量，影響國家環保指標考核。” 高溫濕度測量如此重要，但其技術實現的難度卻非常大，正因為如此，該項目于今年8月獲批科技部重大科學儀器設備開發專項申請。
圖說：項目組負責人、北京航天易聯科技發展有限公司總經理李剛在匯報項目實施方案
根據國家重大專項研發的相關要求，此次啟動儀式一項重要議題就是由項目牽頭單位——北京航天易聯科技發展有限公司向技術專家組和用戶委員會匯報項目具體實施方案。此前，航天易聯已經開展四年 TDLAS技術研發，具備相關基礎，并于2016年6月開展高精度TDLAS濕度測量技術的成果評價，技術水平達到國際先進。該公司負責人李剛在匯報中對研究背景、目標、研究內容、技術路線、科研團隊及研究基礎、預期成果、項目研究周期等做了詳盡匯報。據他介紹，項目組將圍繞測量環境濕度大、工況干擾因素多（腐蝕氣、靜電、煙塵、液滴等）、缺乏高溫高濕標定技術及惡劣工況下器件可靠性等關鍵問題，突破濕度大動態范圍自適應測量技術、復雜工況多波長測量控制技術及激光器溫度電流控制技術，研制工作溫度20℃~350℃的激光高溫濕度傳感器，開展示范應用改進優化，達到煙道氣、廢氣、鍋爐汽等高溫濕度實時測量的目的，實現最終傳感器產品化、產業化。
來自環境監測、無線電、儀表儀器等相關領域的技術專家組和由電力、環保、航天、石化等行業用戶組成的用戶委員聽取了項目組匯報，審閱論證材料并進行質詢，同時針對產品示范應用階段提出了相關建議。經過項目組答疑，專家組和用戶委員會討論后認為：方案目標準確，內容翔實，技術路線可行，一致同意該方案通過評審，建議盡快組織實施，圍繞典型代表性工況開展更具針對性的設計開發、示范應用。
圖說：與會嘉賓了解TDLAS產品
據了解，該項目研發是航天易聯與中科院半導體研究所、中科院電工研究所、武漢市天虹儀表有限責任公司的強強聯合。北京航天易聯科技發展有限公司是航天科技集團公司第十一研究院控股公司，具有四年TDLAS技術研發基礎，擁有三款具有自主知識產權產品，承擔項目傳感器研制和產業化工作；中科院半導體研究所在半導體激光器研發領域一直處于我國領先行列，為本項目研制小型化半導體激光器；中科院電工研究所長期從事電力電子控制研究，擅長信號處理、儀器設計，為本項目開發核心算法和測量技術；武漢市天虹儀表有限責任公司在環保儀器設備領域有近二十年的科研開發經驗，為本項目現場測試、示范應用推廣提供有力支撐。
在項目實施方案中，研發團隊提出：將在兩年時間內，將本項目開發的激光高溫濕度傳感器應用在便攜式煙道氣參數測量儀、煙氣排放連續監測系統和工業過程氣濕度分析儀器中，開展5項示范應用，解決我國環保、工業過程控制等多個領域高溫濕度準確測量難題。同時，形成自主知識產權，申請發明專利3項，文章1~3篇，標準1項。完成傳感器質量體系文件，技術就緒度達到9級，開展產業化推廣，項目完成后三年內實現年銷售500套，年銷售額2500萬。
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