日前,中国计量大学20级计测学院仪器科学与技术专业的研究生杨洪波所负责的项目——“微秒级温度传感器动态校准系统”获得第十七届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛一等奖。

  偶然中迸发创新灵感

  如今,温度传感器在精确测量和自动控制领域扮演着重要角色,尤其在一些高精尖领域,为了能够满足实时、在线测量,对温度传感器进行动态校准显得十分关键。

  传统的测量技术,只适用于时间常数在毫秒量级的温度传感器的动态校准。我国至今仍未出现成熟的微秒级温度传感器动态校准技术,进而限制了动态测温技术的进步。

  如何突破?一次偶然的实践教学经历,让杨洪波意外收获了创意灵感。

  2020年5月,在研究生导师凃程旭的带领下,杨洪波来到上海中国商用飞机有限责任公司进行旁听和交流。在得知微秒级温度传感器的巨大价值后,他对相关领域的研究产生了浓厚的兴趣,在查阅相关文献,并和老师沟通想法后,他们确定了初步的方案。

  “这个项目主要是用皮秒级数字脉冲触发器激发双脉冲激光,使得两脉冲激光之间时间间隔精度达亚微秒甚至纳秒级,再通过标准双脉冲信号与温度传感器响应信号的峰值的时间间隔,确定更为准确的传感器动态响应特性。”杨洪波介绍,该方法有效避免了单脉冲激光法中激光的功率、分布、多频模式等脉冲质量对校准结果的影响,直接溯源到时间单位,具有较强的创新性和可行性,可以保证微秒级温度传感器测量的准确可靠。

  “希望能把它推广应用到国家和各个省市计量院,以及上海商飞、航天科工304等航空航天计量部门,有力提升我国动态温度校准的技术水平,从而形成行业、国家乃至国际的标准。”对于项目的前景,杨洪波自信满满。

  “时间会给奋斗者答案”

  成功之路并非坦途。杨洪波团队面临的第一个难题就是实验中的障碍。“整个实验历时一年多,最大的困难就是整个系统的搭建。”杨洪波说,为了找到最佳方案,他们尝试过上千次的实验。一次次的实验,一笔笔的数据记录,不懈的努力终于让他们寻找到了实验的最佳方案。

  反复的疫情也给备赛带来了一定的困难。“因为校赛与省赛时间相近,导致团队完善ppt、录制介绍视频的时间紧张。”他说,“本来大家已经做好充分的准备,但是比赛时间却一再延后,给了我们一种原计划被打乱的不确定感,对我们心态造成了一定的影响。”

  明确的分工、良好的协作、团队间的彼此信任让他们成功克服了这些困难和不利因素。杨洪波操刀ppt制作,同为20级计测学院仪器科学与技术专业的代明璐负责演讲,其他人一起完成文本的润色和图案设计等一些辅助事务。 “ppt和文本基本上每次比赛前都会被修改20次以上,从第一版出来一直到赛前都会不断进行完善。”

  “刚参加校赛时没想过能进省赛,更不要提进国赛了。”杨洪波道出了自己的心声,“但勤奋终将浇灌出成功之花,享受努力的过程,时间会给奋斗者答案。”