在工業(yè)自動化生產(chǎn)過程中，力傳感器發(fā)揮著重要作用，它可以幫助設(shè)備實現(xiàn)高精度、高效率的自動化控制。力標準機是力值量傳的標準設(shè)備，能夠確保各行業(yè)力值計量器具的準確性。開展超大力值傳感器研究，構(gòu)建超大力值試驗?zāi)芰?，有助于提升我國大力值傳感器領(lǐng)域的技術(shù)水平，不斷提高行業(yè)整體基礎(chǔ)技術(shù)和共性技術(shù)能力。

上海儀電旗下上海工業(yè)自動化儀表研究院有限公司面向工業(yè)領(lǐng)域超大力值測量及應(yīng)用需求，于2019年承擔起上海市工業(yè)強基專項“超大力值傳感器和100MN力標準測力機研制及應(yīng)用”項目。

驗算建模，力標準機主體設(shè)備一次吊裝成功！

100MN力標準機裝置的總重量約500噸，其中最重的結(jié)構(gòu)件約80噸，四根方立柱的長度近12米，約30噸/根，需從20米高的安裝孔中垂直吊裝進入場地，并直接安裝就位。不僅安裝難度極高，而且由于結(jié)構(gòu)件重量重、長度長，吊裝存在較大安全風險。項目研發(fā)團隊通過反復(fù)驗算、建模，并結(jié)合實地測量，最終確定了安裝施工方案和安全防護方案。2021年1月25日，隨著四輛巨型運輸車抵達自儀院松江分院，項目迎來了最為重要的建設(shè)環(huán)節(jié)——力標準機主體設(shè)備吊裝。

在項目研發(fā)團隊、安裝技術(shù)人員、安全管理人員的全力配合保障下，主體設(shè)備僅用2天就一次吊裝就位，確保了安裝過程的安全可控。

駐守現(xiàn)場，保障國際首臺套設(shè)備研制進度！

2021年初，在100MN標準測力機建設(shè)調(diào)試階段，項目調(diào)試進程遇到了挑戰(zhàn)。為保障設(shè)備研制進度，自儀院項目研發(fā)團隊、安裝技術(shù)人員迎難而上，連續(xù)兩個月駐守現(xiàn)場展開了持續(xù)調(diào)試。

在一次調(diào)試中，在回程卸壓到3000噸時，突發(fā)液壓無法正常卸載，問題非常棘手。調(diào)試人員嘗試通過松動管路密封卡套螺帽，實現(xiàn)液壓缸的卸荷。剛松開3圈時油液四射，調(diào)試人員在保障安全的前提下，渾然不顧全身淋滿了液壓油，當即先控制住了液壓油管。最終查明原因是由于狹小的閥芯被堵塞進而導(dǎo)致回油不暢，問題得到了及時解決。

最終，項目團隊克服重重困難，順利完成100MN標準測力機一次性滿負荷加載試壓試驗，為項目后續(xù)落地應(yīng)用爭取了寶貴時間。

突破瓶頸，關(guān)鍵核心技術(shù)獲多項國外發(fā)明專利！

自儀院充分發(fā)揮轉(zhuǎn)制科研院所的經(jīng)驗優(yōu)勢，項目研發(fā)團隊著力攻克關(guān)鍵核心技術(shù)難題，陸續(xù)突破了材料研制難關(guān)、傳統(tǒng)熱處理工藝、傳感器結(jié)構(gòu)優(yōu)化等多個瓶頸。其中，“精度檢測方法技術(shù)”獲得美國、歐盟、日本和韓國多項國際發(fā)明專利。

2020年6月，新研制的金屬材料試制的測力傳感器性能測試結(jié)果不理想。項目團隊開始通宵達旦分析討論，終于找出問題在于采取的熱處理制度不能滿足傳感器的要求。分析結(jié)果指明了努力方向，經(jīng)過艱苦攻關(guān)，最終制成的測力傳感器性能得到了大幅改善，這意味著在傳感器材料和熱處理工藝方面向前邁出了一大步。

自2019年開始，項目歷時4年時間，成功研制70MN超大力值傳感器，以及國際首臺套100MN力標準測力機裝置，綜合技術(shù)達到國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進水平。

從2023年起，項目研制的超大力值傳感器、張力傳感器及測量系統(tǒng)裝置已經(jīng)在國內(nèi)鋼廠幾十條熱軋或冷軋生產(chǎn)線現(xiàn)場進行了國產(chǎn)化替代應(yīng)用，并走向海外市場。通過持續(xù)完善改進，產(chǎn)品已達到與國外同類產(chǎn)品的同等技術(shù)水平。