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工程力學(xué)研究所儀器研制60年

發(fā)布時(shí)間: 2024-02-19 點(diǎn)擊數(shù)量:3295

工程力學(xué)研究所儀器研制60年

楊學(xué)山

建所初期,劉所長(zhǎng)以他獨(dú)特的思維方式和遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí),在工力所科研布局的棋盤上布下了一顆重要棋子---儀器研究。工程力學(xué)研究所自建所后便逐漸形成一支力量比較雄厚的儀器設(shè)備研制隊(duì)伍,并在60年發(fā)展歷程的各個(gè)階段,始終有一批科技人員堅(jiān)守著這塊陣地,他們獻(xiàn)身于儀器研究,鍥而不舍,途徑艱辛,留下拼搏的足跡和汗水,作出了突出的業(yè)績(jī),他們結(jié)合國(guó)家需求和學(xué)科發(fā)展研制出大量的儀器設(shè)備,碩果累累。

1 創(chuàng)造出全國(guó)多個(gè)第一

建所60年,我所在強(qiáng)震儀、大型振動(dòng)臺(tái)、工程振動(dòng)測(cè)量?jī)x器、超低頻振動(dòng)計(jì)量、巖土工程實(shí)驗(yàn)儀器、防災(zāi)減災(zāi)儀器等方面幾乎都是我國(guó)的先驅(qū),創(chuàng)造出多個(gè)全國(guó)第一。

(1)我國(guó)第一臺(tái)電流計(jì)記錄式強(qiáng)震儀

根據(jù)我國(guó)在1956年制定的十二年科學(xué)規(guī)劃中,結(jié)構(gòu)物的強(qiáng)震觀側(cè)及觀測(cè)儀器由中國(guó)科學(xué)院土木建筑研究所負(fù)責(zé),為此1964年2月我所成立了地震儀組,開(kāi)始了強(qiáng)震儀的研制工作,于1964年6月底前完成第一臺(tái)強(qiáng)震儀樣機(jī)的研制任務(wù)。在黃振平主持下,設(shè)計(jì)、加工、儀器調(diào)試、參數(shù)測(cè)試等工作進(jìn)如期完成,在6月30日完成了一套實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。后由我所儀器廠及中國(guó)科學(xué)院東北分院的507廠進(jìn)行了小批量生產(chǎn),共生產(chǎn)40余臺(tái)7通道電流計(jì)記錄式強(qiáng)震儀。儀器主要安裝在邢臺(tái)地區(qū)及西昌地區(qū)。7線強(qiáng)震儀主要解決了如下技術(shù)問(wèn)題:(1)國(guó)際上首次在強(qiáng)震儀上采用了電流計(jì)記錄的技術(shù)方案。(2)該儀器首次實(shí)現(xiàn)了隨強(qiáng)震時(shí)間長(zhǎng)短而工作的自動(dòng)觸發(fā)控制系統(tǒng)。國(guó)外均采用40秒和90秒定時(shí)記錄。

1966年3月28日在國(guó)務(wù)院召開(kāi)的3.28條件會(huì)儀上決定由地質(zhì)部北京地質(zhì)儀器廠生產(chǎn)強(qiáng)震儀。以我所研制的7線強(qiáng)震儀為樣機(jī),進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì),型號(hào)為RDZ1-12-66型強(qiáng)震儀,該強(qiáng)震儀為速度擺加速度計(jì)拾振器配接線性電流計(jì),電流計(jì)為16通道,其中記錄道為12道,2道為時(shí)標(biāo)信號(hào),2道為零線,該儀器共生產(chǎn)108套安裝在我國(guó)地震臺(tái)。此儀器解決了如下技術(shù)問(wèn)題:(1)在記錄器上實(shí)現(xiàn)了拾振器與電流計(jì)記錄回路的遠(yuǎn)距離檢查裝置,(2)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)電流計(jì)記錄強(qiáng)震儀靈敏度的野外標(biāo)定法(輸入電流法)。1978年RDZ1-12-66型強(qiáng)震儀獲得全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)。

(2)我國(guó)第一臺(tái)大型振動(dòng)臺(tái)

按照劉所長(zhǎng)在試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行結(jié)構(gòu)破壞試驗(yàn)的設(shè)想,1956年從鐵道部調(diào)撥二節(jié)火車皮來(lái)建造振動(dòng)臺(tái),后來(lái)改為一節(jié)火車皮。利用解放牌汽車發(fā)動(dòng)機(jī)做動(dòng)力源。振動(dòng)頻率從1至40Hz,載重達(dá)20T,此為當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)外最大的振動(dòng)臺(tái),1960年投入使用,1962年獲得中國(guó)科學(xué)院三等獎(jiǎng)。

(3)我國(guó)第一臺(tái)自主研發(fā)的5×5米雙水平向地震模擬振動(dòng)臺(tái)

我所與天水紅山試驗(yàn)機(jī)廠共同合作,于1988研制研制成功5×5米雙水平向地震模擬振動(dòng)臺(tái),同年通過(guò)鑒定并投入使用,此為我國(guó)自行研制的最大的地震模擬振動(dòng)臺(tái),獲建設(shè)部三等獎(jiǎng)。1997年在此基礎(chǔ)上,依靠國(guó)內(nèi)力量,改造為三向振動(dòng)臺(tái)。

(4)我國(guó)第一臺(tái)垂直水平兩用機(jī)械式起振機(jī)

50年代末研制了我國(guó)第一臺(tái)供建筑振動(dòng)試驗(yàn)用的垂直水平兩用機(jī)械式起振機(jī),1962年研制了供水壩等試驗(yàn)用的出力為100kn的水平機(jī)械起振機(jī)。在70年代末研制了TOT—4型單臺(tái)出力為40kN,0.5~25Hz起振機(jī),1981年又研制了635型單臺(tái)出力為60kN,0.5~30Hz四臺(tái)同步起振機(jī),進(jìn)行了大量的各類建筑物振動(dòng)試驗(yàn),目前并應(yīng)用出力更大的起振機(jī)于油田的振動(dòng)增油技術(shù)中,并取得了可喜結(jié)果。

(5)第一臺(tái)中頻振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)

1964年立題研制標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)臺(tái)。當(dāng)時(shí)中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院也在著手研制標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)臺(tái),因此,1965年由我所和計(jì)量院根據(jù)我國(guó)的“十二年科學(xué)發(fā)展規(guī)劃”簽訂了合作研制標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)臺(tái)的協(xié)議。由于文化大革命的干擾,此項(xiàng)工作中止多年。1979年我所儀器研制室組建了振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備研制組,繼續(xù)研制振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn),1980年中頻振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)裝置研制完畢。5月召開(kāi)全國(guó)鑒定會(huì),鑒定意認(rèn)為我所在國(guó)內(nèi)最先研制中頻標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)臺(tái),并達(dá)到了國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水平。1986年獲得中國(guó)地震局科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

(6)第一臺(tái)超低頻振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)(發(fā)明專利)

經(jīng)過(guò)多年的艱苦工作,研究出了一套將低頻標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)臺(tái)的使用頻率延伸至0.01Hz的技術(shù),突破了低頻振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)難關(guān)。1988年獲中國(guó)發(fā)明專利,1988年10月由國(guó)家地震局主持召開(kāi)了全國(guó)鑒定會(huì),到會(huì)專家對(duì)該裝置作了高的評(píng)價(jià)。鑒定意見(jiàn)認(rèn)為“裝置在0.01—1Hz超低頻范圍內(nèi)在技術(shù)上和指標(biāo)方面有重要突破?!薄把b置所采用的脈沖寬度調(diào)制式功率放大器具有極低的漂移和很高的穩(wěn)定性。所研制成功的利用電磁臺(tái)本身特性做相對(duì)速度、反饋和絕對(duì)與相對(duì)速度復(fù)合反饋所構(gòu)成的綜合振動(dòng)反饋控制技術(shù)屬世界首創(chuàng)。”“超低頻振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)裝置的主要技術(shù)指標(biāo)……,進(jìn)入當(dāng)前世界先進(jìn)行列,在0.5Hz以下屬世界領(lǐng)先水平?!惫こ陶駝?dòng)測(cè)量?jī)x器多個(gè)第一。

(7)1963年開(kāi)始研制國(guó)內(nèi)第一臺(tái)壓電加速度儀

1964年,自行設(shè)計(jì)了SS-64水平拾振器,除工力所生產(chǎn)外,沈陽(yáng)照相機(jī)廠生產(chǎn)了一批,此為我國(guó)工程測(cè)振中首次使用了自己研制的拾振器,并研制了相配的多通道積分放大器,形成國(guó)內(nèi)第一套完整的工程測(cè)振儀。

(8)1965年研制成功第一臺(tái)電感應(yīng)變儀。

(9)1965年研制成功靜態(tài)、動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀,其精度已達(dá)到1×10-7,這是我國(guó)的最高水平。

(10)1965年,研制成國(guó)內(nèi)第一臺(tái)SS-D、ZS-D大位移拾振器,應(yīng)用于西南三線建設(shè)中高橋墩大位移測(cè)量要求。

(11)1966年研制成國(guó)內(nèi)第一臺(tái)無(wú)源機(jī)電反饋原理101型拾振器,后來(lái)發(fā)展為廣泛應(yīng)用與工程振動(dòng)的701型拾振器,701獲得中國(guó)地震局科技進(jìn)步三等獎(jiǎng),并在全國(guó)得到廣泛應(yīng)用。

(12)1970年,研制成國(guó)內(nèi)第一臺(tái)動(dòng)圈伺服加速度拾振器。

(13)1981年研制成國(guó)內(nèi)第一臺(tái)雙擺動(dòng)圈換能式轉(zhuǎn)動(dòng)拾振器

1981年研制成功ZHJ-1型轉(zhuǎn)動(dòng)拾振器,該傳感器主要用于地震動(dòng)及各種結(jié)構(gòu)物的轉(zhuǎn)動(dòng)分量參數(shù)的測(cè)量。

1982年4月,在廣東省新豐江發(fā)電廠水壩的108高程裂縫的動(dòng)測(cè)中得到實(shí)際應(yīng)用,測(cè)試記錄已在新豐江大壩的特性分析中采用。

(14)國(guó)內(nèi)第一臺(tái)微振加速度儀

1983年研制成功MJ型微振加速度儀,1983年1月通過(guò)技術(shù)鑒定1984年12月經(jīng)過(guò)產(chǎn)品鑒定,鑒定會(huì)認(rèn)為:達(dá)到了國(guó)內(nèi)目前大地脈動(dòng)和工程微振加速度測(cè)量?jī)x器的先進(jìn)水平,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。該儀器獲得國(guó)家地震局科學(xué)進(jìn)步三等獎(jiǎng)。

(15)1984年,研制成功國(guó)內(nèi)第一臺(tái)電容傳感力平衡加速度計(jì)

1984年研制成功RLJ-1型差容式力平衡加速度計(jì),該儀器1984年通過(guò)鑒定,鑒定意見(jiàn)為該儀器使用電容作為傳感元件的伺服式加速度計(jì),具有精度高、失真小,穩(wěn)定性好,靈敏度高、頻帶可低至零頻的特點(diǎn),達(dá)到了國(guó)際了同類產(chǎn)品的水平。1986年獲得國(guó)家地震局科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。該種原理的加速度計(jì)不斷發(fā)展提高,成為我國(guó)強(qiáng)震觀測(cè)和地震模擬實(shí)驗(yàn)的主要產(chǎn)品。

(16)1987年研制成功第一臺(tái)數(shù)字磁帶強(qiáng)震儀

該系統(tǒng)包括WLJ-1型微功耗力平衡加速度計(jì)和SCQ-1型數(shù)字記錄器、回放儀,一九八七年八月在北京召開(kāi)了SCQ-1型數(shù)字磁帶強(qiáng)震加速度記錄系統(tǒng)的鑒定會(huì)。鑒定意見(jiàn)為系統(tǒng)配套性強(qiáng),某些指標(biāo)優(yōu)于國(guó)外同類產(chǎn)品.該儀器與SCQ-1型記錄器一起獲得1990年度國(guó)家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。

(17)1984年第一臺(tái)大量程雙磁路伺服式加速度計(jì)

1984年研制成功QJ型強(qiáng)加速度計(jì),主要用于近場(chǎng)核爆破振動(dòng)測(cè)量。

(18)1989年研制成功國(guó)內(nèi)第一臺(tái)用于橋梁撓度測(cè)量的傾角儀

該儀器在荷載作用下直接測(cè)量鐵路橋、公路橋、立交橋、混凝土梁等結(jié)構(gòu)的傾角曲線、撓度曲線。以便研究橋梁結(jié)構(gòu)各斷面的受力情況、安全性及抗震性能。

(19)1990年第一臺(tái)無(wú)源伺服式往復(fù)擺多功能測(cè)振儀(專利)

1990年研制成功891系列測(cè)振儀;1990年通過(guò)部級(jí)鑒定,鑒定會(huì)認(rèn)為為:“國(guó)內(nèi)外尚無(wú)同類產(chǎn)品,屬于首創(chuàng)”。1991年獲得國(guó)家專利權(quán)。1990年該儀器被鐵道部選為鐵路橋梁檢測(cè)更新?lián)Q代產(chǎn)品,1992年列入哈爾濱“8.5”火炬計(jì)劃,1992年國(guó)科發(fā)計(jì)字596號(hào)文件列為國(guó)家級(jí)新產(chǎn)品(見(jiàn)新產(chǎn)品證書(shū)),1992年獲得中國(guó)專利新技術(shù)新產(chǎn)品博覽會(huì)銀獎(jiǎng),1992年獲國(guó)家地震局科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。主要用于建筑工程、地震地質(zhì)、電力、交通、石油化工、勘察設(shè)計(jì)、軍工等領(lǐng)域中微小、中等和強(qiáng)烈的工程振動(dòng)測(cè)量,根據(jù)此原理,研制成功941B、991B和991C型超低頻測(cè)振儀,廣泛用于工程振動(dòng)測(cè)量中。

(20)1992年研制成功 國(guó)內(nèi)第一臺(tái)超低頻有源伺服式速度、位移計(jì)(專利)

1992年將有源伺服技術(shù)應(yīng)用于小體積的直線擺上,研制成功921型超低頻(0.05Hz)特大量程(±10m)的速度位移計(jì),解決了海浪預(yù)報(bào)等超低頻特大位移的振動(dòng)測(cè)量;該儀器獲得專利, 并獲得專利博覽會(huì)銀獎(jiǎng)。

(21)1996年研制成國(guó)內(nèi)第一臺(tái)三分向力平衡加速度計(jì)

1996年研制成功SLJ-100型三分向力平衡加速度計(jì),同年通過(guò)鑒定,鑒定意見(jiàn)為該儀器是由工程力學(xué)研究所承擔(dān)國(guó)家地震局8.5重點(diǎn)科技項(xiàng)目之一,國(guó)內(nèi)首次采用力平衡原理研制機(jī)電一體化三分向加速度計(jì),儀器設(shè)計(jì)技術(shù)線路先進(jìn),具有高精度,大動(dòng)態(tài)范圍,主要技術(shù)指標(biāo)優(yōu)于國(guó)際地震界通用產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo),總體達(dá)到同類產(chǎn)品國(guó)際先進(jìn)水平。1997年獲得國(guó)家地震局科技進(jìn)步2等獎(jiǎng)。該儀器參與澳大利亞、日本、美國(guó)、古巴、巴基斯坦、智力、香港等國(guó)家和地區(qū)的技術(shù)合作項(xiàng)目,并出口上述國(guó)家。

(22)2000年研制成國(guó)內(nèi)第一臺(tái)閉環(huán)極點(diǎn)補(bǔ)償式拾振器(專利)

2000年研制成功2000型閉環(huán)極點(diǎn)補(bǔ)償式拾振器,在小體積的地震檢波器上實(shí)現(xiàn)了低頻和中頻特性的擴(kuò)展,為汽輪機(jī)等大型機(jī)械的故障診斷提供了新手段,已獲得國(guó)家專利。

(23)2004年研制成國(guó)內(nèi)第一臺(tái)加加速度計(jì)(專利)

2004年研制成國(guó)內(nèi)第一臺(tái)加加速度計(jì),已形成系列,獲得國(guó)家專利,獲得美國(guó)自然科學(xué)基金資助,在汶川地震5月25日6.4級(jí)強(qiáng)余震獲得了世界上首條地震地面運(yùn)動(dòng)和結(jié)構(gòu)反應(yīng)的加加速度記錄,在中國(guó)神華寧煤集團(tuán)大峰露天煤礦爆破中獲得國(guó)內(nèi)第一條加加速度的爆破記錄。

(24)2008年研制成功國(guó)內(nèi)第一套城市燃?xì)夤芫W(wǎng)地震安全監(jiān)控和緊急處置系統(tǒng)(發(fā)明專利)

2003年至今已研制成功系列化全機(jī)械式地震煤氣自動(dòng)關(guān)閉閥門,它不需要任何電源即可在地震發(fā)生時(shí)按照設(shè)定的地震烈度值自動(dòng)關(guān)閉閥門,切斷燃?xì)獾牧鲃?dòng),防止次生災(zāi)害的發(fā)生。除此之外,還研制成相應(yīng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),城市燃?xì)夤芫W(wǎng)地震自動(dòng)安全控制的演示系統(tǒng)及其相關(guān)的標(biāo)定設(shè)備,該項(xiàng)目獲得2項(xiàng)發(fā)明專利,多項(xiàng)實(shí)用新型專利。在唐山安裝了我國(guó)第一套城市燃?xì)夤芫W(wǎng)地震安全監(jiān)控和緊急處置系統(tǒng),并已安全運(yùn)行了近三年時(shí)間。在中國(guó)唐山地震博物館安裝了城市燃?xì)夤芫W(wǎng)地震自動(dòng)安全控制的演示系統(tǒng),為參觀者提供了科普教育。2012年12月23日,中國(guó)地震局在北京召開(kāi)了科技創(chuàng)新暨成果交流推廣工作會(huì)議。會(huì)上評(píng)選出了中國(guó)地震局“十一五”以來(lái)最具應(yīng)用實(shí)效的10項(xiàng)科技成果。 “城市燃?xì)夤芫W(wǎng)地震安全監(jiān)控和緊急處置系統(tǒng)”從177項(xiàng)候選成果中脫穎而出成功入選。

(25)2008年國(guó)內(nèi)第一套城市燃?xì)夤芫W(wǎng)地震安全監(jiān)控的演示系統(tǒng)(發(fā)明專利)

另外巖土力學(xué)試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)等方面也創(chuàng)造出多個(gè)第一,請(qǐng)有關(guān)人員補(bǔ)充。

2 不斷發(fā)展的儀器研制

1979年之前我所的儀器研究人員分布在各個(gè)研究室(一室的地震儀組、五室的儀器組和巖土的室的儀器組等)。1979年集中調(diào)整后,成立了現(xiàn)在的振動(dòng)儀器研究室。主要研究方向:強(qiáng)震儀,工程振動(dòng)測(cè)量?jī)x器,大型振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備,質(zhì)量檢測(cè)儀器,振動(dòng)計(jì)量?jī)x器,實(shí)驗(yàn)方法研究。

1979—1989是振動(dòng)儀器室艱難的十年,計(jì)劃經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)化為市場(chǎng)經(jīng)濟(jì),習(xí)慣了吃皇糧的科技人員顯然很不適應(yīng),我所的主攻學(xué)科受到了沖擊,振動(dòng)儀器室瀕臨滅亡,當(dāng)時(shí)的所領(lǐng)導(dǎo)提出了讓儀器室自消自滅的觀點(diǎn),振動(dòng)儀器室的科技人員也紛紛下海經(jīng)商,1989年振動(dòng)儀器室到了低谷。當(dāng)時(shí)研究室制定了該室的生存與發(fā)展方針,圍繞主攻學(xué)科的需要和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展不斷完善已有產(chǎn)品,強(qiáng)調(diào)研發(fā)制新型產(chǎn)品,以創(chuàng)新闖市場(chǎng),以市場(chǎng)求生存和發(fā)展,逐步形成一個(gè)集人才、效益、科研、技術(shù)為一身的良性循環(huán)。1989年也正值鐵道部橋梁檢測(cè)儀器更新?lián)Q代之際,在機(jī)遇、生存與發(fā)展面前,振動(dòng)儀器室?jiàn)^力走出了一條適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行機(jī)制的新路,給本室?guī)?lái)了生機(jī)和活力。

1989年至今是儀器室快速發(fā)展的二十幾年,科技人員用自己創(chuàng)收的經(jīng)費(fèi)投入新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和購(gòu)置儀器設(shè)施(微機(jī)、儀器、書(shū)架、桌椅等),取得了一批批豐碩成果,研制的產(chǎn)品受到了社會(huì)的承認(rèn),引起了各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的重視,吸引了一批優(yōu)秀人才,儀器室進(jìn)入了良性循環(huán),在如下幾個(gè)領(lǐng)域的儀器研發(fā)取得較大進(jìn)步。

(1) 強(qiáng)震儀

本所開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)強(qiáng)震儀的研制,經(jīng)幾代人的不斷努力,現(xiàn)已形成7個(gè)品牌。如表1所示。

表1

RDZ1-12-66型強(qiáng)震儀1966
RZS-2型強(qiáng)震儀 1976
GQⅢ型工程強(qiáng)震儀 1980
GQⅣ型模擬磁帶強(qiáng)震儀 1984
SCQ-1型數(shù)字磁帶強(qiáng)震儀 1988
GDQJ-1型固態(tài)地震動(dòng)強(qiáng)度記錄儀 1998
GDQJ-1A型固態(tài)地震動(dòng)強(qiáng)度記錄儀 2000
GDQJ-2型固態(tài)地震動(dòng)強(qiáng)度記錄儀 2001

新近研制成功并轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的固態(tài)存儲(chǔ)強(qiáng)震儀,屬國(guó)際先進(jìn)水平,在國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目中得到廣泛應(yīng)用,并于2001年10月由國(guó)家主席江澤民將此強(qiáng)震儀贈(zèng)送給智利總統(tǒng)拉戈斯六臺(tái),用于智利強(qiáng)震觀測(cè)。我所成為我國(guó)強(qiáng)震儀的研制中心和生產(chǎn)基地。獲得國(guó)家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)1項(xiàng),部委級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)多項(xiàng)。

(2)大型地震模擬振動(dòng)臺(tái)

振動(dòng)儀器研究室成立之后,組建了大型地震模擬振動(dòng)臺(tái)研制組,先后為上海青年文化活動(dòng)中心,天津某院,武漢工大等單位研制成功4套大型振動(dòng)臺(tái)。

(3)工程振動(dòng)測(cè)量?jī)x器

已研制成功30余種各類工程振動(dòng)測(cè)量?jī)x器。研制成功891型測(cè)振儀、941B型超低頻測(cè)振儀,991型超低頻測(cè)振儀、2000型極點(diǎn)補(bǔ)償式拾振器, QY-1型傾角儀,系列化數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng), IPVM智能工程測(cè)振儀,981型井下多功能測(cè)振儀等。低頻及超低頻工程振動(dòng)測(cè)量?jī)x器已在國(guó)內(nèi)占領(lǐng)了一定市場(chǎng),且出口國(guó)外。在低頻和超低頻工程振動(dòng)測(cè)量?jī)x器研制方面,多種儀器處于領(lǐng)先水平,獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng),部委級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)多項(xiàng),專利10余項(xiàng),國(guó)家級(jí)新產(chǎn)品1項(xiàng)。利用各種原理研制的振動(dòng)傳感器如表2所示。

表2 利用各種原理研制的振動(dòng)傳感器

原 理型 號(hào)
電容傳感力平衡加速度計(jì)RLJ、WLJ、 SLJ-100 、MBA-1、LPG-1
動(dòng)圈換能伺服式加速度計(jì)MJ-1、DCJ
動(dòng)圈換能伺服式速度計(jì)921
閉環(huán)極點(diǎn)補(bǔ)償式速度計(jì)2000-1、2000-2
無(wú)源伺服式速度計(jì)101、701、891-1、891-2、891-4、941B、991B
加加速度計(jì)JW-1、JW-2、JW2-3D
大阻尼雙輸出2011型
無(wú)源伺服式雙輸出991C
地震轉(zhuǎn)動(dòng)加速度計(jì)雙擺動(dòng)圈式、輪輻彈簧式
裂縫計(jì)LF-1
傾角儀QY-1、QY-2
井下波速、脈動(dòng)JBT-1、JBT-2、981

(4)振動(dòng)計(jì)量設(shè)備

振動(dòng)計(jì)量是測(cè)振儀器質(zhì)量的保證系統(tǒng)。已研制成功的中頻標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備,超低頻標(biāo)準(zhǔn)裝置,小型超低頻二次標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng),均居國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水平。我所成為國(guó)家授權(quán)的計(jì)量單位。近幾年國(guó)家撥巨資進(jìn)行了計(jì)量室的改造,研制成功兩套超低頻大行程振動(dòng)臺(tái),其中一套是行程為500mm的雙磁路超低頻振動(dòng)臺(tái),并獲得國(guó)家專利。

(5)防災(zāi)減災(zāi)儀器

近十年較全面開(kāi)展了防災(zāi)減災(zāi)儀器研究,主要工作如下: 研制成功橋梁性能檢測(cè)系統(tǒng),開(kāi)展了高鐵橋梁動(dòng)撓度測(cè)量方法研究,并和美國(guó)開(kāi)展了國(guó)際合作研究。該研究的部分成果獲得黑龍江省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。

開(kāi)展了燃?xì)夤艿赖卣鸢踩刂蒲芯浚兄瞥晒θN地震自動(dòng)關(guān)閉煤氣閥門,燃?xì)夤艿赖卣鸢踩刂频难菔鞠到y(tǒng)等,已獲得發(fā)明專利2項(xiàng),實(shí)用新型專利多項(xiàng)。已在唐山兩個(gè)小區(qū)安裝并安全運(yùn)行了近三年。該成果入選中國(guó)地震局“十一五”以來(lái)最具應(yīng)用實(shí)效的10項(xiàng)科技成果。2012年,該項(xiàng)工作的后續(xù)研究列入國(guó)家863計(jì)劃。

此外還研制成功鋼筋掃描儀(專利)、裂縫計(jì)(專利)等。

現(xiàn)諸多產(chǎn)品已進(jìn)入市場(chǎng),正服務(wù)于地震地質(zhì),鐵路交通,勘察設(shè)計(jì),各類建筑,水電核電,國(guó)防軍工,大專院校,科研院所等部門。

3 碩果累累

經(jīng)過(guò)60年的風(fēng)雨,經(jīng)過(guò)幾代儀器研制人員的不斷進(jìn)取,取得了豐碩成果,獲得25項(xiàng)國(guó)家專利(如表3所示),獲得全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)1項(xiàng),國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)3項(xiàng)(如表4所示),部委級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)幾十項(xiàng)。2012年12月23日,中國(guó)地震局在北京召開(kāi)了科技創(chuàng)新暨成果交流推廣工作會(huì)議。會(huì)上評(píng)選出了中國(guó)地震局“十一五”以來(lái)最具應(yīng)用實(shí)效的10項(xiàng)科技成果。我所的 “城市燃?xì)夤芫W(wǎng)地震安全監(jiān)控和緊急處置系統(tǒng)”從177項(xiàng)候選成果中脫穎而出成功入選。后續(xù)研究工作已經(jīng)列入國(guó)家863計(jì)劃,這也是我所建所以來(lái)的第一個(gè)863計(jì)劃項(xiàng)目。

出版專著3部,如表5所示。發(fā)表近百篇有價(jià)值的論文。

申報(bào)成功儀器科學(xué)與技術(shù)一級(jí)碩士授予點(diǎn)。培養(yǎng)博士生5名、碩士生十余名。

表3 獲得的專利

序號(hào)名 稱發(fā)明人專利號(hào)類型
1一種電磁/電動(dòng)振動(dòng)產(chǎn)生器舒毓龍、謝光華、孫躍東、汪永安、孫 福85104107發(fā)明
2無(wú)源伺服式往復(fù)擺多功能拾振器楊學(xué)山、黃浩華 黃振平90204993.3新型
3超低頻有源伺服式速度計(jì)楊學(xué)山、黃浩華92242152.8新型
4小型伺服振動(dòng)臺(tái)系統(tǒng)黃振平、楊學(xué)山92243429.8新型
5電磁感應(yīng)式鋼筋掃描儀黃浩華、王紹榮 楊學(xué)山、李忠良ZL98238084.4新型
6三分向力平衡短周期地震計(jì)王家行98216793新型
序號(hào)名 稱發(fā)明人專利號(hào)類型
7閉環(huán)式三參量測(cè)振儀王紹榮、黃浩華200420018811新型
8加加速度計(jì)楊學(xué)山、齊霄齋 李兆治、童 邁ZL200520022171.0新型
9閉環(huán)極點(diǎn)補(bǔ)償式速度拾振器楊學(xué)山、黃浩華ZL200520021855.9新型
10自動(dòng)地震煤氣關(guān)閉閥門楊學(xué)山 劉華泰ZL200520021854.4新型
11豎向地震煤氣自動(dòng)關(guān)閉閥門楊學(xué)山、劉華泰、孫志遠(yuǎn)、楊巧玉ZL200920099112.1新型
12生命線工程管線閥門智能地震安全控制系統(tǒng)馬樹(shù)林、楊學(xué)山ZL2006 1 0150976.2發(fā)明
13裂縫計(jì)黃浩華、楊學(xué)山ZL200520021853.X新型
14全機(jī)械大口徑自動(dòng)地震燃?xì)怅P(guān)閉閥門楊學(xué)山、劉華泰等ZL201120252168.3新型
15燃?xì)夤艿赖卣鸢踩刂蒲菔鞠到y(tǒng)楊學(xué)山、匙慶磊、何先龍、張 濤、高 峰、楊巧玉ZL201120115901.7發(fā)明
16基于大阻尼比的雙參量速度和加速度輸出拾振器楊學(xué)山、楊巧玉、孫志遠(yuǎn)、匙慶磊、高 峰、楊立志; 王 南ZL201120115806.9發(fā)明
17電磁感應(yīng)式索力檢測(cè)裝置孫志遠(yuǎn)、楊學(xué)山.ZL200820090700.4新型
18基于網(wǎng)絡(luò)與中文短信控制的強(qiáng)震數(shù)據(jù)采集與烈度記錄器王 雷、高 峰、魏繼武ZL201120186070.2新型
19便攜式傾角儀高 峰、宋麗紅ZL2009 2 0099022新型
20數(shù)字強(qiáng)震儀自動(dòng)呼叫和應(yīng)答控制裝置高 峰、王 雷、魏繼武201020210143.2新型
21基于網(wǎng)絡(luò)與中文短信控制的強(qiáng)震數(shù)據(jù)采集與烈度記錄器,王 雷、高 峰 、魏繼武ZL201120186070.2新型
22雙倍行程電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)舒毓龍、孫耀東、劉本弟200620020706新型
23低頻水平向大行程電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)舒毓龍、楊巧玉、楊學(xué)山200820090701新型
24差動(dòng)電容式加速度傳感器極板調(diào)零裝置王 雷、高 峰、王 南ZL201020243744.3新型
25地震應(yīng)急求救手機(jī)孫志遠(yuǎn).ZL201020202528.4新型

表4 獲得的國(guó)家獎(jiǎng)勵(lì)

序號(hào)名 稱獎(jiǎng) 類獲獎(jiǎng)人年月
1強(qiáng)震儀全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)黃振平等1978
2SCQ-1型數(shù)字磁帶強(qiáng)震加速度系統(tǒng)國(guó)家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)徐增標(biāo)、孫桂綿、王家行、 李忠良、于海力1990
3中國(guó)數(shù)字地震觀測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、研制、生產(chǎn)、集成和推廣應(yīng)用國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)莊燦濤、蔡亞先、薛 兵、楊大克、 李大輝、楊曉源、雷 強(qiáng)、王洪體、 朱小毅、宋 銳、黃志斌、王家行、 童汪練、顧小虹、陳 陽(yáng)2002
4低頻和超低頻工程防災(zāi)檢測(cè)儀器和測(cè)試技術(shù)研究國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)楊學(xué)山、黃振平、黃浩華、程建偉、 馬樹(shù)林、董 玲、王紹榮、高 峰、 韓 煒、侯興民2004

表5 出版的專著

序 號(hào)名 稱作者出版社年月
1強(qiáng)震儀黃振平地震出版社1980
2工程振動(dòng)測(cè)量?jī)x器和測(cè)試技術(shù)楊學(xué)山中國(guó)計(jì)量 出版社2001
3地震模擬振動(dòng)臺(tái)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用技術(shù)黃浩華地震出版社2008

4.結(jié)語(yǔ)

建所60年,振動(dòng)儀器研究室也已成立了35年。幾代人獻(xiàn)身于一共同目標(biāo)——儀器研制,老一輩的奮斗精神,將永遠(yuǎn)鼓舞和激勵(lì)著后人,一代年輕人正沿著老一輩的足跡奮勇向前,創(chuàng)造更加輝煌的明天。

恰逢建所60周年,真想把幾代人儀器研制的工作好好總結(jié)一下,但要寫全真有點(diǎn)困難,比如土動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器、巖石力學(xué)的實(shí)驗(yàn)儀器、結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)儀器等還有待其他同志補(bǔ)充,文中的用詞可能有不當(dāng)之處請(qǐng)諒解。

作者系工力所研究員,曾任測(cè)量?jī)x器室主任