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智能多光谱高温运动工件表面特性监测仪

成果类型:: 外观设计,新技术

发布时间: 2022-10-04 15:33:31

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 陈雪 | 2022-10-04 15:33:31

我国钢铁行业目前使用的特种钢冶炼高温监测技术几乎全靠进口,而冶炼特钢对温度的控制要求十分精确,相关传感器价格昂贵。本项目旨在生产优于国外同类性能的多光谱高温监测仪,经济效益可观。航天五院五〇二所针对钢铁工艺改进环节开展了高温面阵视觉监测核心技术——多光谱高温运动工件表面特性监测仪的攻关研究,高温监测仪的国产化问题已基本解决。考虑到各钢种的成分不同,其转变温度、转变时间和组织特征各不相同,即使同一钢种只要最终用途不同,所要求的组织和性能也不尽相同,相关工艺要求取决于钢种、成分和最终用途,并与温度高度相关。实现指标:测温范围400℃-1500℃,检测精度±2℃@400℃-1000℃、5‰@1000℃-1500℃。本项目研制的多光谱高温运动工件表面特性监测仪可应用于激光金属沉积(LMD)、选择性激光熔化(SLM)、熔覆/电弧增材制造(WAAM)、熔丝制造(FFF/FDM)、太阳能电池组件质量控制、串焊工艺的温度监控等领域。

我国钢铁行业目前使用的特种钢冶炼高温监测技术几乎全靠进口,而冶炼特钢对温度的控制要求十分精确,相关传感器价格昂贵。本项目旨在生产优于国外同类性能的多光谱高温监测仪,经济效益可观。特种钢线材轧后控制冷却也称为轧后在线热处理,就是利用热轧后轧件余热,以一定的控制手段控制其冷却速度,从而获得所需要的组织和性能的冷却方式,其基本原理与工件普通热处理相同。但目前对温度下降与参数调整的定量测量是工艺上的难点,目前依赖国外进口高温监测仪,因此开展多光谱测温装置的国产化替代与定制研发。产品目前具备以下技术亮点:1.多光谱特性分析技术;2.低噪声图像处理技术;3.高精度数据建模技术;这些技术能够助力产品成为国内首台特种工业领域面阵高温监测相机,一旦推向市场形成口碑效应,则有利于我们掌握战略控制点。该技术的最大优势是变进口卡脖子高温检测问题为国产化自主定制的航天技术民用模式,可实现工业场景下的高精度高温监测,提高工艺控制水平,特种钢冶炼加工效率,实现降碳减排经济指标,达到促进绿色生产等效益。

特钢是重大装备制造和国家重点工程建设所需的关键材料,是钢铁材料中的高技术含量产品,其生产能力和应用程度代表了一个国家的工业化发展水平。世界产钢大国在钢产量达到一定规模后,其特钢产量占比均呈现出上升趋势。特钢占钢产量的比重、特钢产品结构、特钢质量和应用程度是一个国家钢铁工业先进水平的重要标志。

本项目研制的多光谱高温运动工件表面特性监测仪可应用于激光金属沉积(LMD)选择性激光熔化(SLM)熔覆/电弧增材制造(WAAM)熔丝制造(FFF/FDM)太阳能电池组件质量控制串焊工艺的温度监控等领域。

502所光电事业部(以下简称光电事业部),主要从事空间精密光电仪器研发、设计与生产。光电事业部研究领域涵盖天体感知与探测、星间相对测量、行星探测与自主导航、脉冲星探测与导航、空间环境探测等,目前正承担国家重点研发计划、民用航天、国家自然科学基金等40余项研发项目。光电事业部已发展成为集研发、设计、生产、试验为一体,技术专业雄厚,专业配套齐全,基础设施先进,军、民协调发展的综合性科研生产部门。事业部研制了我国第一台星敏感器、太阳敏感器、红外地球敏感器、交会对接敏感器、深空探测导航避障相机等产品,成功应用于我国载人航天工程、探月工程、北斗工程、高分工程等国家重大任务,做出重大贡献,先后获得中国航天基金奖集体奖、中国载人航天工程突出贡献集体奖、并获20余项国家级和省部级科技奖。

目前已获得用户委托开发一期订单合同,生产3台覆盖单条全产线的线钢高温监测仪,后续将开展二期需求开发,预期需要再投入1~1.5年,并持续延拓相关高温面阵监测领域需求。 高速线材控轧控冷技术,是现代高速线材轧制发展的主要标志,也是高线生产的关键技术。采用控温控轧技术生产的线材,可取消线材制品拉拔前的热处理工序,保证盘条良好的深加工性能,即对企业带来良好的经济效益,也带来了节能、环保等社会效益。

多光谱高温运动工件表面特性监测仪产品核心技术包括:

1.多光谱特性分析技术:涉及特种多滤光波段选择;

2.低噪声图像处理技术:涉及高精度相机标定方法;

3.高精度数据建模技术:涉及100%自主软件算法;

这些技术能够助力产品成为国内首台特种工业领域面阵高温监测相机,一旦推向市场形成口碑效应,则有利于我们掌握战略控制点。而对于这些核心技术,在用户服务与技术保障方面将继续加强,同时后期保障产品质量也尤为重要。

总体上目前已布局完成:

1.上位机软件调试:包括黑体定标、温度分辨率计算、信噪比计算、镜头畸变矫正,图像配准,温度测量,以及服务器端udt程序接收;

2.嵌入式软件开发:包括实时传输采集数据、温湿度、相机温度遥测数据;

3.相机整机设计与装配,并通过现场工程化采集全流程测试,目前正在持续迭代技术,优化方案。

此外,关于技术转让,技术入股,技术合作等方面的发展,在

营销渠道方面,考虑在将货物或劳务从生产者向消费者移动时,取得这种货物或劳务所有权或帮助转移其所有权的所有企业或个人,目前我们使用的渠道类型为1级销售渠道,即:生产者→零售商→消费者。用户方与业内专业团队在其中作为总体分包完成需求的打包交付,是重要的渠道来源,而多光谱高温监测仪团队主要负责配套生产硬件产品。

考虑渠道越长、越多,企业的产品市场的扩展可能性就越大,但与此同时,对产品销售的控制能力和信息反馈的清晰度也越低。因此后续渠道的发展趋势:

1.渠道运作:以终端市场建设为中心;

2.渠道支持:由机械化转向全方位化;

3.渠道格局:由单一化转向多元化;

4.渠道结构扁平化。