2018年重點研發(fā)專項申報指南發(fā)布 含高端儀器儀表

作者： 2018年08月13日 來源：全球化工設備網(wǎng) 瀏覽量：
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【中國化工儀器網(wǎng)行業(yè)動態(tài)】8月3日，科技部發(fā)布了國家重點研發(fā)計劃“智能機器人”等重點專項2018年度項目申報指南，其中“制造基礎技術與關鍵零部件”重點專項在列，包含先進傳感器和高端儀器儀
　　【中國化工儀器網(wǎng) 行業(yè)動態(tài)】8月3日，科技部發(fā)布了國家重點研發(fā)計劃“智能機器人”等重點專項2018年度項目申報指南，其中“制造基礎技術與關鍵零部件”重點專項在列，包含先進傳感器和高端儀器儀表等內(nèi)容。
 

　　根據(jù)“制造基礎技術與關鍵零部件”重點專項2018年度項目申報指南，本重點專項按照產(chǎn)業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈的要求，從基礎前沿技術、共性關鍵技術、應用示范三個層面，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保障技術五個方向部署實施。專項實施周期為5年(2018-2022年)。
 
　　2018年，在五個方向按照基礎前沿技術類、共性關鍵技術類和應用示范類，擬啟動不少于43個項目，擬安排國撥經(jīng)費總概算約6億元。(更多詳情請見附件)。
 
　　涉及先進傳感器和高端儀器儀表的內(nèi)容中國儀表網(wǎng)整理如下：
 
　　一、 先進傳感器
 
　　1. 高性能硅壓力、加速度、角速度傳感器前沿技術(基礎前沿技術類)
 
　　研究內(nèi)容：研究新型諧振式硅傳感器敏感原理和結(jié)構；研究傳感器非線性效應、耦合效應、溫度效應及工藝誤差影響；研究傳感器優(yōu)化設計、制造工藝精確控制、低應力封裝等關鍵技術；開發(fā)閉環(huán)信號檢測與控制電路系統(tǒng)集成技術；研制高精度硅壓力傳感器、加速度傳感器、角速度傳感器原型器件，并在流程工業(yè)與機器人領域試用驗證。
 
　　考核指標：壓力傳感器量程0～1MPa，精度優(yōu)于0.01%FS；加速度傳感器量程±15g，零偏穩(wěn)定性優(yōu)于1g；角速度傳感器量程±200/s，零偏穩(wěn)定性優(yōu)于0.1/h。
 
　　2.基于量子效應的微納傳感器前沿技術(基礎前沿技術類)
 
　　研究內(nèi)容：研究基于量子效應的芯片式角速度傳感器、磁場傳感器設計方法；研究傳感器電子自旋-核自旋相互作用機理、溫度效應；研究諧振頻率控制、微型腔室制備、真空封裝等關鍵技術；開發(fā)激光器、探測器、處理電路系統(tǒng)集成技術；研制高精度角速度傳感器、磁場傳感器原型器件，并在重大技術裝備中試用驗證。
 
　　考核指標：角速度傳感器表頭體積≤100cm3，量程±200/s，零偏穩(wěn)定性優(yōu)于0.1/h；磁場傳感器表頭體積≤10cm3，靈敏度優(yōu)于10fT/Hz1/2。
 
　　3.無線無源微納傳感器前沿技術(基礎前沿技術類)
 
　　研究內(nèi)容：研究微型化聲表面波(SAW)、電感-電容(LC)無線傳感器設計；研究傳感器多參數(shù)敏感的耦合效應；研究傳感器結(jié)構優(yōu)化設計、曲面襯底上傳感器制備工藝、封裝、工業(yè)環(huán)境無線信號傳輸?shù)汝P鍵技術；開發(fā)信號調(diào)制解調(diào)技術及處理電路系統(tǒng)集成技術；研制SAW和LC多參數(shù)監(jiān)測傳感器原型器件，并在燃氣輪機主軸、軸承健康狀況監(jiān)測中試用驗證。
 
　　考核指標：SAW傳感器：溫度量程-40℃～+1000℃，誤差±1%；應變量程±3000μ，誤差±1%；氣壓量程0～4MPa，誤差±1%。LC傳感器：溫度量程-20℃～+120℃，誤差±1%；應變量程±1000μ，誤差±1%；振動量程±6g，誤差±1%。
 
　　4.微納傳感器與電路協(xié)同設計技術及設計工具(共性關鍵技術類)
 
　　研究內(nèi)容：建立熱/機械/電學多物理場耦合模型、硅表面加工與體加工工藝模型、閉環(huán)控制傳感器宏模型；研究具有完全自主知識產(chǎn)權、包含器件級、工藝級、系統(tǒng)級設計功能的微納傳感器綜合設計工具；研究微納傳感器與電路協(xié)同設計技術，并實現(xiàn)與集成電路(IC)設計工具的無縫連接；形成集成傳感器知識產(chǎn)權庫(IP)，IP經(jīng)過生產(chǎn)線驗證。
 
　　考核指標：器件級耦合分析自由度≥1×107；工藝級仿真與實驗偏差優(yōu)于5%；系統(tǒng)級仿真與實驗偏差優(yōu)于10%；閉環(huán)控制集成傳感器IP不少于3種，軟件銷售≥10套。
 
　　5.微納傳感器與電路單片集成工藝技術及平臺(共性關鍵技術類)
 
　　研究內(nèi)容：研究在同一芯片上制造微納傳感器與IC的工藝技術；以互補-金屬-氧化物-硅(CMOS)工藝線為基礎，研究與 CMOS工藝兼容的微納傳感器表面加工、體加工、硅直接鍵合加工等關鍵技術；建立可量產(chǎn)的微納傳感器與電路單片集成制造技術并形成標準制程規(guī)范，實現(xiàn)單片集成微納傳感器規(guī)模化生產(chǎn)。
 
　　考核指標：圓片直徑≥150mm，單片集成傳感器成品率≥80%，成套制程規(guī)范或標準≥3項；服務用戶數(shù)≥3家，開發(fā)單片集成傳感器不少于3種，生產(chǎn)能力≥5000片/年，銷售單片集成傳感器≥100萬只。
 
　　6.高溫硅壓力傳感器關鍵技術及應用(應用示范類)
 
　　研究內(nèi)容：研究高可靠性MEMS高溫硅壓力傳感器結(jié)構優(yōu)化技術；研究低應力無引線封裝、溫度補償、高溫專用電路(ASIC)芯片等關鍵技術；開發(fā)測控接口電路；實現(xiàn)批量化生產(chǎn)并在重大技術裝備中應用。
 
　　考核指標：溫度范圍-55℃～+225℃，量程0～200kPa、0～60MPa，精度優(yōu)于0.25%FS，零點漂移優(yōu)于2%FS@100℃，長期穩(wěn)定性優(yōu)于0.1%FS/年，固頻率≥200kHz，過載壓力≥2倍額定壓力；形成傳感器芯片制造、封裝到應用的產(chǎn)業(yè)化鏈，生產(chǎn)能力≥5000 套/年，銷售量≥1000 套。
 
　　有關說明：由企業(yè)牽頭申報。
 
　　7.單片集成多軸傳感器關鍵技術及應用(應用示范類)
 
　　研究內(nèi)容：研究單芯片集成多軸傳感器可復用的模塊化設計技術；研究傳感器單面微機械加工工藝、芯片內(nèi)薄膜真空封裝等關鍵技術；開發(fā)多軸傳感器信號處理、融合與測試技術；形成單芯片集成多軸傳感器制程規(guī)范，實現(xiàn)批量化生產(chǎn)并在大型起重輸運裝備、電梯生產(chǎn)線等行業(yè)應用。
 
　　考核指標：晶圓直徑≥150mm，成品率≥90%；單片三軸磁場傳感器分辨率優(yōu)于50nT，單片三軸加速度傳感器分辨率優(yōu)于100g，單片三軸角速度傳感器偏置穩(wěn)定性優(yōu)于1/h，單片三分量應力傳感器分辨率優(yōu)于10kPa；生產(chǎn)能力≥5000片/年，銷售量≥100萬只。
 
　　有關說明：由企業(yè)牽頭申報。
 
　　8、無線紅外高溫微納傳感器關鍵技術及應用(應用示范類)
 
　　研究內(nèi)容：研究硅基紅外傳感器設計優(yōu)化、制造工藝、封裝、可靠性、測試等關鍵技術；研究工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境下，高精度、非接觸、紅外高溫溫度測量技術；開發(fā)無線能量收集及信號傳輸技術；實現(xiàn)無線紅外高溫微納傳感器批量化生產(chǎn)，并在高溫熔煉爐監(jiān)測中應用。
 
　　考核指標：傳感器量程 600℃～1600℃，誤差±0.5%，響應時間≤20ms，生產(chǎn)能力≥5000 套/年，銷售量≥1000 套。
 
　　有關說明：由企業(yè)牽頭申報。
 
　　9、運動部件壁面溫度微納傳感器關鍵技術及應用(應用示范類)
 
　　研究內(nèi)容：研究微納溫度傳感器優(yōu)化設計方案；研究運動部件曲面基底上高溫絕緣層、緩沖層、溫度敏感層的原位制造和微加工技術；研究微納溫度傳感器在高溫、高速、強振等惡劣環(huán)境下的可靠性；研究傳感器標定、信號無線引出及多傳感器系統(tǒng)集成技術；實現(xiàn)微納溫度傳感器批量化生產(chǎn)，并在重大技術裝備中示范應用。
 
　　考核指標：傳感器量程100℃～1300℃，誤差±1.0%；響應時間≤10ms，無線傳遞距離≥2mm；抗振動 1000Hz/20g，抗沖擊100g/8ms 半正弦波，生產(chǎn)能力≥5000 套/年，銷售量≥1000 套。
 
　　有關說明：由企業(yè)牽頭申報。
 
　　二、高端儀器儀表
 
　　1. 基于語義交互集成的儀器儀表新型體系架構(基礎前沿技術類)
 
　　研究內(nèi)容：研究標準化語義描述、元數(shù)據(jù)提取、分類編碼規(guī)則等儀器儀表信息交互基礎方法；研究基于語義交互的儀器儀表信息集成與智能互聯(lián)技術；開發(fā)適應語義交互集成、可重構的儀器儀表新型技術架構；在面向智能工廠應用的典型儀器儀表上開展原理驗證。
 
　　考核指標：語義描述基礎數(shù)據(jù)庫覆蓋儀器儀表數(shù)≥50種、數(shù)據(jù)量≥30萬條；新型技術架構具備語義交互集成、自主智能、模塊可重構等功能，自主重構裝載任務配置能力達到 10ms 量級，在2類以上的智能化儀器儀表進行原理驗證。
 
　　2.基于量子效應的儀表原位標校技術(基礎前沿技術類)
 
　　研究內(nèi)容：研究基于量子效應實現(xiàn)儀表原位標校的基礎方法；研究量子磁通調(diào)控和數(shù)模轉(zhuǎn)換技術、量子準確度任意電壓信號合成技術；建立以量子數(shù)模轉(zhuǎn)換為核心的標準級電壓校準器物理系統(tǒng)并在儀器儀表制造行業(yè)開展原理驗證。
 
　　考核指標：實現(xiàn)直流至10kHz 量子電壓信號輸出，幅度有效值達到1V，有效值準確度優(yōu)于2μV@(1V，直流～1kHz)、3μV@(1V，1kHz～10kHz)，最大諧波失真優(yōu)于-100dBc@(1V，1kHz)，基于量子數(shù)模轉(zhuǎn)換物理系統(tǒng)實現(xiàn)電壓源/表的原位標校方法不確定度優(yōu)于 5μV/V@(1V，1kHz)。
 
　　3、具備邊緣計算能力的新型儀器儀表(共性關鍵技術類)
 
　　研究內(nèi)容：研究儀器儀表嵌入式硬件計算資源分配、計算效能等的基礎理論與技術；研究儀器儀表邊緣計算的數(shù)據(jù)實時分析與處理等技術；研制面向智能工廠應用的基于邊緣計算技術的新型儀器儀表，并在典型流程行業(yè)示范應用。
 
　　考核指標：研發(fā)具備自診斷、自學習、自決策和網(wǎng)絡服務能力的壓力、流量、氣體分析等 3 類智能化儀器儀表，儀器儀表邊緣計算響應時間≤100ms，自學習壓力、流量、氣體分析趨勢變化率等，自診斷效率≥95%。
 
　　4.面向惡劣環(huán)境的儀器儀表可靠性設計及驗證技術(共性關鍵技術類)
 
　　研究內(nèi)容：研究冶金、化工、船舶等高溫和高鹽霧腐蝕等惡劣環(huán)境條件下典型儀器儀表失效機理與模型、可靠性設計與仿真方法；研究可靠性高加速壽命和加速篩選等試驗方法；建立惡劣環(huán)境下儀器儀表可靠性保障體系與驗證平臺；研制高可靠儀表，開展可靠性設計驗證。
 
　　考核指標：惡劣環(huán)境下儀器儀表可靠性設計與試驗分析軟件1套；建立可靠性保障規(guī)范與驗證平臺；研制溫度、壓力、流量等惡劣環(huán)境條件下使用的驗證性儀表，儀表平均故障間隔時間≥8000h。
 
　　5.高性能真空監(jiān)測儀表(應用示范類)
 
　　研究內(nèi)容：研究高真空測量用閥體組件、標準連接裝置等關鍵部件，以及高真空密封裝配技術；研制高密封、高真空、寬量程、低功耗的真空監(jiān)測儀表；在易燃易爆流體儲運、真空鍍膜、真空冶煉等制造領域示范應用。
 
　　考核指標：組件整體漏率≤10-11Pa•m3•s-1，壓力測量范圍105Pa～10-5Pa，測量誤差優(yōu)于±15%@(10-2Pa～10-5Pa)；儀表總功耗≤5W。
 
　　有關說明：由企業(yè)牽頭申報。
 
　　6.汽車關鍵部件裝配缺陷視覺檢測儀(應用示范類)
 
　　研究內(nèi)容：研究適用于工業(yè)現(xiàn)場的汽車關鍵部件裝配缺陷檢測原理及方法，建立裝配缺陷視覺檢測模型；研究三維光學傳感系統(tǒng)設計與集成、工業(yè)現(xiàn)場裝配環(huán)境下的復雜形貌三維重構、裝配缺陷特征表示及識別等關鍵技術；研制具有自主知識產(chǎn)權的汽車關鍵部件裝配缺陷視覺檢測儀；在汽車發(fā)動機等關鍵部件裝配生產(chǎn)線開展示范應用。
 
　　考核指標：單視點檢測時間≤3s，裝配缺陷檢測靈敏度≤±20μm，形貌重構精度≤0.1mm，裝配缺陷識別種類≥20種，裝配缺陷識別準確率≥99%；形成汽車裝配缺陷視覺檢測標準；儀器銷售量不少于10套；在不少于2個汽車關鍵部件裝配環(huán)節(jié)示范應用。
 
　　有關說明：由企業(yè)牽頭申報。
 
　　7.特種工況實時在線測量儀表(應用示范類)
 
　　研究內(nèi)容：研究特種工況實時在線測量儀表的材料改性、敏感元器件優(yōu)化、防護提升等工程化關鍵技術，開發(fā)適用相應工況的壓力變送器、流量計和液位計等測量儀表；在光熱發(fā)電、核電、化工等領域示范應用。
 
　　考核指標：壓力測量范圍0～7MPa，精度優(yōu)于±0.075%FS；流量測量范圍0～5m3/h，精度優(yōu)于±1%FS；液位測量范圍0～10m，精度優(yōu)于±0.03%FS；上述3 類儀表可測量介質(zhì)溫度≥550℃，原位測量特殊介質(zhì)包括熔融金屬、高溫鹽質(zhì)、加氫原料、氧化流體等；至少在2個領域開展示范應用且滿足該領域的其他特殊使用要求。
 
　　有關說明：由企業(yè)牽頭申報。
 
　　8.高性能特種控制閥(應用示范類)
 
　　研究內(nèi)容：研究適用于高溫、高壓差和高流速等特殊工況的特種控制閥整體構造、減壓結(jié)構、材料處理、密封形式等關鍵技術；開發(fā)特種控制閥門，并在石化高壓反應、核電等領域開展示范應用。
 
　　考核指標：控制閥使用溫度≥350℃，控制壓差≥17.0MPa，調(diào)節(jié)精度優(yōu)于±1.5%，可調(diào)比≥100:1，閥座泄漏率達到Ⅴ級，系列化閥門口徑最大可達DN450。
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