近日,科學技術部發布國家重點研發計劃 “制造基礎技術與關鍵部件”重點專項2021年度項目申報指南。
“制造基礎技術與關鍵部件”重點專項2021年度項目申報指南中明確提到,本重點專項按照產業鏈部署創新鏈的要求,從基礎前沿技術、共性關鍵技術、示范應用三個層面,圍繞關鍵基礎件、基礎制造工藝、先進傳感器、高端儀器儀表和基礎技術保障五個方向部署實施。
在2021年度擬啟動項目研究方向中,與儀器儀表、傳感器相關的如下:
一、共性關鍵技術
1、滾動軸承基礎物理參數檢測技術(青年科學家項目)
研究內容:研究滾動軸承潤滑性能檢測原理與技術;研究滾動軸承旋轉組件溫度檢測原理與技術;研究滾動軸承內部游隙及受力狀態檢測原理與技術;開展滾動軸承基礎物理參數檢測技術驗證。
考核指標:研制出真實工況條件下軸承的油膜厚度與分布、旋轉組件溫度、軸承內部游隙及受力狀態的檢測裝置;油膜厚度測量范圍0.1~300μm,分辨率優于0.1μm;運轉條件下軸承內外套圈、保持架的溫度測量范圍 RT~180℃,精度優于±0.5℃,測量轉速不低于30000r/min;運行狀態下力測量范圍不小于軸承額定動載荷的30%,精度優于±1%FS;申請發明專利≥3項。
2、高性能液壓閥性能在線監測與智能控制(青年科學家項目)
研究內容:研究液壓閥口的沖蝕磨損及閥芯卡滯機理與演化規律;建立多維融合感知的液壓閥性能衰退與預測模型;研究電液控制閥服役過程的實時補償技術,開發具有性能監測和故障診斷功能的可編程集成控制器;開展相關試驗驗證。
考核指標:高可靠智能型電液控制閥樣機2種以上;控制精度<0.1%,典型故障檢測類型≥5類,識別率≥80%;具備IO-link總線通訊接口的位置軸控精度不低于1%FS;申請發明專利≥3項。
3、齒輪傳動系統多維信息感知及智能運維(青年科學家項目)
研究內容:研究傳動/感知/控制等深度融合的智能化齒輪傳動系統,探索傳動系統全生命周期內輪齒損傷(如點蝕、磨損、膠合、斷齒)、應力、溫度、振動等多維信息監測新方法;研究齒輪傳動系統多維信息的故障自診斷及自適應調控等智能運維機制;研究齒輪傳動系統服役性能及殘余壽命的智能預測方法。
考核指標:齒輪傳動系統智能感知及智能運維驗證系統1臺/套;具備傳動系統內部應力、溫度、振動及輪齒損傷等監測功能,監測精度優于5%;具備智能運維功能,故障自診斷正確率不低于80%;申請發明專利≥3項。
4、基于二維材料的柔性應變傳感器陣列(青年科學家項目)
研究內容:研究基于二維材料的柔性應變傳感器敏感材料的性能調控方法和微觀機理;研究與微納加工、印刷工藝兼容的應變敏感材料、傳感器結構、可靠性及封裝技術,以及柔性應變傳感器陣列的加工方法;在工業或人體表皮進行長期連續監測驗證。
考核指標:傳感器應變系數≥500,拉伸性≥50%,最低檢測限≤0.08%,循環穩定性≥50000次@5%應變,響應時間≤50ms;陣列性能離散性≤5%;研制應變傳感可穿戴集成系統原型,申請發明專利≥3項,制定技術規范或標準≥1項。
5、高靈敏磁電阻傳感器(青年科學家項目)
研究內容:研究高靈敏磁電阻傳感器敏感材料、原理和結構;研究低噪聲磁性多層膜結構材料;研究磁電阻—微機電和磁電阻—超導一體化調制效應的影響機理;研究高靈敏磁傳感器芯片制造工藝;研究傳感器的噪聲抑制、磁通匯聚、三維集成、封裝等關鍵技術;研究傳感器ASIC芯片設計;研制原型器件,并在工業現場試驗驗證。
考核指標:磁傳感器靈敏度優于200mV/V/Oe,量程≤±100μT,功耗≤100mW,本底噪聲≤1pT/Hz@1Hz;申請發明專利≥3項。
6、高靈敏MEMS三維電場傳感器(青年科學家項目)
研究內容:研究高靈敏MEMS三維電場傳感器的敏感機理和結構;研究三分量電場耦合干擾抑制方法及高精度測量方法;研究傳感器制備工藝、抗表面電荷積聚封裝等關鍵技術;研究傳感器弱信號檢測方法,研制出傳感器原型,并在工業現場試驗驗證。
考核指標:傳感器測量范圍0~100kV/m;單分量電場分辨力優于1V/m;軸間耦合度<5%;準確度優于5%;傳感器敏感結構尺寸≤12mm×12mm;申請發明專利≥3項,制定技術規范或標準≥1項。
7、工業測控高精度硅基壓力傳感器關鍵技術