抢占国际海洋仪器检测技术制高点——
记国家海洋公益项目“海洋温度、深度及风要素观测仪器检测技术研究”
2019年元旦前夕，一批经过检测、校准的海洋温度、深度和风要素观测仪器从位于天津的国家海洋标准计量中心运往全国沿海各地，返回各自的“工作岗位”，开始了新一年的工作。
自计量中心牵头的国家海洋公益项目“海洋温度、深度及风要素观测仪器检测技术研究”成果业务化运行7年来，已累计检测全国各地的海洋仪器9000多台。不久前，该项目获得“2017年度海洋科学技术奖”二等奖。
促进亚太区域仪器检测方法统一
时间回溯到2009年，世界气象组织和政府间海洋学委员会海洋学和海洋气象学技术联合委员会在第三次大会上，决议成立6个区域海洋仪器中心，确保全球海洋观测仪器数据的质量。标准计量中心得知这一消息后，鼓足干劲，决定“拿下”一个区域中心。
而国际组织的要求是严格的，承建区域中心必须具备相应的设备和技术能力，承担水文、气象和其他相关海洋仪器的检定校准工作，必须持有一套相应的海洋计量标准器具或基准，并使其测量仪器可溯源至国际单位制。
2010年，为了满足建设区域海洋仪器中心的要求，计量中心牵头申请了海洋公益项目。时任计量中心副主任的隋军成为项目负责人，组建了计量中心牵头，多家科研机构参与的课题组，吸收了一批业务骨干到项目团队中来。
经过两年的努力，2012年5月，项目组最早的成果——环境试验设备高低温交变湿热试验箱投入业务化运行，对外开展测试工作。
同年，国际组织将“亚太区域海洋仪器检测评价中心”的牌子授予计量中心。隋军说：“7年来，区域中心促进了亚太区域海水温度、深度和风要素观测仪器检测方法的统一，对于健全我国的海洋计量体系具有重要的推动作用。”
成果处于国内领先水平
日前，在计量中心的海洋水文仪器校准实验室内，一台美国的温盐深测量仪正在海水温盐检定恒温槽内接受校准。随着恒温槽内海水温度的微小变化，送检仪器的读数也不断发生变化。“34.5121℃、34.5127℃、34.5128℃....。。”读数精确到了小数点后4位。
“这款高精度恒温槽温度测量范围为-2℃~40℃，是目前海洋计量行业精度最高、容积最大的海水恒温槽，采用磁力耦合式搅拌技术，2015年获得了国家发明专利。”项目组成员索利利说。
该海洋温度值传递装置是项目组研发的众多装置之一。在其他实验室里还有海洋压力量值传递装置、海上测风仪器检定装置、高低温交变湿热试验设备、冲击碰撞试验设备、振动试验设备、水三相点自动复现装置、汞三相点自动复现装置和非接触式数据传输仪等。
实验室里的庞然大物——总长27.555米，最大宽度10.150米，最高处3.225米的“风洞”格外引人注目。该“风洞”就是海上测风仪器检定装置。隋军介绍，该“风洞”在国内海洋、气象两大体系的计量风洞中，测试空间最大、最大风速最大，同时启动风速最小，研发中首次模拟海洋环境的三轴摇摆台，能模拟测风仪器安装在浮标、船舶上的测量环境。
元旦前刚刚检测完一批压力观测仪器，而为了迎接即将到来的送检高峰期，几位工作人员又在为海洋压力量值传递装置做保养。据介绍，该装置为国内等级最高的海水压力量值传递装置，将我国传统最大压力测试深度由6000米提升到8800米，在技术上采用自动加码、自动加压的方式，减小了压力检测过程中人工因素和环境因素的影响，最大程度的提高压力检测的准确度，这在海洋计量行业是首次引入。
业务化运行受到客户认可
自2012年项目成果陆续业务化运行以来，得到了客户的广泛认可。
2014年1月~4月，海洋温度值传递装置对南海工程勘察中心的几台温盐深仪进行了性能检测，客户在出具的《成果应用证明》里写到，此装置为海洋温度、电导率测量仪器的检测提供了准确可靠的环境，为量值溯源的准确性提供了有力保障。
2014年6月，国家海洋技术中心将4台风速风向传感器送来检测，项目组使用新研制的测风仪器检定装置快速高效地完成了测试。客户代表康建军说：“计量中心的测风仪器检定装置流场品质好，可作为我国风传感器研制生产的重要测试与校准平台，促进我国国产化风传感器的研发和使用。”
非接触数据传输仪参与了天津科技兴海项目的相关试验。2013年初，非接触数据传输仪被布放在吉林省彰武县大青沟水库，连续工作30余天，得到了不同深度水体的物理参数。客户认为，该数据完整、无误，验证了非接触式数据传输技术在低温条件下的可靠性能。2013年5月，仪器被布放到渤海湾进行了近20天的海上试验。在复杂的海洋环境中，仪器工作正常，验证了其在海洋环境条件下的可靠性能。此外，按照客户要求改进设计的非接触式数据传输温深链参与了中船重工集团公司抚仙湖试验场的试验，正常运行时间超过了1年。
中国计量科学院听说“风洞”的良好性能，2016年2月利用其开展了皮托管标定系数的测试试验，结合标准风速，利用标准刻度转盘，用于其研制的皮托管的标定系数的测试，对该皮托管的设计研发提供有效验证数据。
目前，该项目团队完成了国家标准《船舶海洋水文气象辅助测报规范》修订版，该标准将满足当前我国社会经济发展和国家防灾减灾预警的要求。此外，《海洋仪器设备产品和检测标准体系》等5项行业标准也陆续进入实施发布阶段。
2017年8月，项目通过国家验收。隋军说，如何服务于我国的海洋自然资源保护开发利用？如何服务于海洋灾害的预警监测？是我们今后要思考的重点。依托这个项目，还有很多后续研究需要开展，比如将海洋温度值传递装置用于极地的温度测量仪器检测，这关系到全球气候变化的研究。再比如，海洋测风仪器检定装置，应探索对风速仪多性能和动态性能的检测，提升对海洋气象预报的精准水平，也可尝试拓展到对超声风速仪性能的检测。目前实验室针对水文、气象仪器的实验室检测技术已经逐步完善，下一步考虑结合海上试验场对仪器的性能进行全面的评价与评估，为我国海洋仪器设备高质量服务于海洋事业提供有力的支撑。
