一、成果介绍

1.核行业专用激光焊接技术及装备（材料学院）

【成果简介】针对核能领域锆合金格架焊接、燃料棒传输及封装面临的核污染、化学污染、焊接结构复杂、焊接质量要求高等问题。开发了格架脉冲激光焊接工艺、真空舱激光束导入技术、多焊点识别与定位技术、研制了细长薄壁锆管全自动装配、焊接、传输及检测装备。解决了多焊点复杂锆合金原件的自动化焊接难题，利用特种环境实现了耐腐蚀、高质量、高效率的自动化智能焊接。

【技术指标】脉冲激光最大平均功率：550W；峰值激光功率：10kW；最大脉冲能量：100J；最小脉冲宽度：1ms；重复定位精度：≤±0.05mm；控制轴数：7轴。

【应用前景】该设备具备激光脉冲点焊和缝焊功能。主要用于真空环境、充氩环境特种环境的激光焊接。系统配备水、氧含量检测系统，可实时监测工作室内的环境气氛，适合焊接锆合金、钛合金、金属基复合材料、金属间化合物等。国内首次研制并应用于AP1000核电站核燃料元件格架的精密焊接。

2.光谱干涉深孔内径测量传感器（仪器学院）

【成果简介】针对深孔零件内壁的检测和故障诊断领域，由于其空间封闭狭小以及要求全场三维测量等特点，现有方法存在测量精度差、效率低、普适性不强等问题。针对该问题研制了高精度白光干涉扫描三维形貌测量系统，提出了基于非均匀快速傅里叶变换（NUFFT）的距离提取算法，并基于JETSON平台，借助GPU并行运算技术实现嵌入式实时信号处理。完成了测量探头小型化设计，设计了伺服位移扫描机构，实现了狭小空间下大量程、高精度、高分辨力的快速实时三维测量。

【技术指标】测量量程：0.2mm-18mm；测量精度：0.2μm；分辨率：0.1μm；数据输出速率：7kHz。

【应用前景】深孔类零件广泛应用于航空航天和汽车工业等领域中，典型的深孔类零件有发动机气缸和某些特殊轴承等，并且孔的形状多样，测量精度要求高。本项目将为大型异形孔内壁三维高精度检测提供核心技术支撑，进而提升我国的精密制造能力。

3.激光测距传感器（仪器学院）

【成果简介】针对传统FMCW激光绝对测距中调频速度与调频带宽无法兼顾以及海量数据无法处理的问题，研制了基于阵列DFB-FMCW的非合作目标实时测距设备，通过拼接光谱技术，显著提高了测距精度以及分辨率；基于全并行流水线结构的采集处理系统可实现在百纳秒内对大带宽调频下FMCW测量信号的同步实时处理，使测量效率提高数百倍。所研制的测距系统可以适用于航空航天、风电水电等大尺寸三维的精密测量以及精密对接装备作业中。

【技术指标】功能：非合作目标测距、测速；测量范围：50m@10%反射率；测距精度：10μm+1μm/m；测速精度：14μm/s；最大测量频率：1kHz；阵列DFB-FMCW；测距技术：兼顾测量速度与测量精度无需预热，开机可用；基于FPGA的全并行流水结构数字信号处理技术；核心器件国产化。

【应用前景】在关键部件对接装配中，可在线检测部件的位姿信息，实现精密对准；汽车车身加工完成后需要进行全尺寸测量分析，从而提高工艺过程的稳定性和生产效率；用于大型线圈的几何尺寸精密测量；此外还可应用于轨道交通、船舶、机器人车间、大型天线加工、高分辨率望远镜加工装配、智能制造等。

4.激光测长测速传感器（仪器学院）

【成果简介】针对接触式电缆测长方法存在测量精度低、测长系统表面磨损、被测电缆线径受限等问题，基于激光多普勒效应以及相干探测技术，通过分析散射光的频移获取被测目标的速度信息，研制了一种纯国产高精度非接触式的电缆测长系统，可以实时准确获得测量目标的横向速度，长度以及加速度。准确测量电缆长度不仅是电缆生产过程中的关键环节，也是反映电缆厂技术水平和质量控制能力的重要指标。因此高精度的电缆测长系统可以大大减少资源的浪费，还能成为电缆企业的竞争优势，提高市场份额，为企业增添经济效益。

【技术指标】工作距离：200mm~1000mm(可定制）；速度精度：±0.05%；最大速度：20m/s；人机交互：触屏控制、上位机控制；数据接口：USB数字输出（1kHz）、TTL同步、模拟输出；非接触测量，无打滑、划痕，不受被测材质影响；使用便捷：易集成、参数调整灵活多样、即插即用；直接替代测速辊和编码器。

【应用前景】该系统设备可以用于横切长度控制、流量速度测量、标签打印控制，且适用于铝、铜、钢等金属；纸和瓦楞纸；塑料；电缆、各种管材。该设备通过精确测长为企业的经济效益和国家的节能减排具有积极推动作用。

5.激光测振传感器（仪器学院）

【成果简介】针对半球谐振子的谐振频率、裂解频率、品质因数等关键参数的测量问题，搭建了激光多普勒测振系统测量真空中谐振子的振动，计算其关键参数。测量时谐振子放在真空罐中，测振仪在真空罐外隔着玻璃窗对激振后的谐振子进行测量。这里给出了谐振子的振动曲线，根据振动曲线，计算出了谐振子的关键参数。成功通过项目验收。该项目隶属于”十三五“规划项目。

【技术指标】测量范围：0.5m@10%反射率；最高频率：1MHz；最大速度：15m/s；位移分辨率：1nm；速度分辨率：0.6μms-1/√Hz；频率分辨率：10-5Hz。

【应用前景】本设备可以对高振动频率，大振动幅度的目标进行非接触式的振动测量。结合动态非线性校正技术可以降低环境振动引入的动态寄生反射；测量特殊场景(如真空罐)下的目标。结合波分复用技术可以降低非合作目标的散斑噪声(如旋转的目标）。

6.基于深度学习的发射光谱测温系统（能源学院）

【成果简介】针对超声速燃烧室内高温高压高氧化性环境下，传统的接触式测温探头难以稳定长时间工作等问题，提出了精细发射光谱温度测量技术，发明了一种基于深度学习的超声速燃烧室温度测量方法，突破了超声速燃烧室复杂辐射环境下的低信噪比测量技术，实现了无需外加光源的燃烧室光谱温度测量，降低了测量成本，减小了测量装置体积。项目成果获国家发明专利一项。

【技术指标】单路光谱测温系统尺寸小于75*100*35mm，可将多路集成为光谱测温阵列，实现燃烧温度场测量，测温精度±1%，采样率不小于1000Hz；目前最大测量温度可达2000K，目标最大测量温度5000K。

【应用前景】避免了基于接触式测温无法抵御恶劣的环境以及侵入式测量干扰原流场的问题。同时，基于深度学习的超声速燃烧室温度测量方法需要的设备体积小、对实验环境的要求低，避免了基于吸收光谱的测温手段成本较高、要求一定的工作空间、且对实验台抗震性能要求较高的问题。

7.航空航天发动机高温智能感知壁面（能源学院）

【成果简介】针对航空航天发动机内部参数场分布特征强，传统传感器离散点信息难以进行准确监测诊断的问题。提出了一种基于二维传感器阵列的发动机内壁面智能感知壁面，发明了适用于高温环境下的二维电阻型传感器阵列补偿电阻矩阵方法，突破了在高温部件上的二维传感器阵列精确测量技术，实现了高密度温度分布信息的精确采集，相较于传统传感器大大减少了发动机线缆数量，提高了发动机内部状态监测诊断能力。

【技术指标】智能感知壁面可用于高温部件表面温度测量，传感器测温范围0-1200℃，传感器阵列测量误差范围不高于±3%，传感器单元布置密度1-10个/cm2，布置点间距最小3-10mm，智能感知层整体厚度不超过200μm，与同等规模测量系统相比线缆减重效益80%以上。

【应用前景】该技术能够获取高温部件表面二维参数分布信息，从而取代传统离散点的测量方式，为航空航天智能发动机监测诊断提供可靠数据。还可推广应用于大型锅炉、燃气轮机等领域中，已应用于东方电气集团东方汽轮机厂燃气轮机实验静叶温度测量。

8.流量自适应可调喷嘴及喷嘴组（能源学院）

【成果简介】高超声速飞行器未来向着大空域、宽速域的方向发展，针对宽速域冲压发动机智能调控需求，提出了采用燃油自适应调节的方式实现燃烧室性能调控方法，基于针栓式喷嘴基本原理，研发了一种应用于超声速燃烧室壁面的小型流量自适应调节喷嘴，通过驱动机构及移动部件调节喷注孔的面积实现燃油喷注流量的自适应调节，进一步构建了壁面流量自适应调节喷注的喷嘴组。

【技术指标】小型流量自适应调节喷嘴内部安装尺寸不大于20mm，横向五喷嘴并排喷嘴组安装尺寸不大于100mm，单个喷嘴可实现0-5g/s流量范围内0.2g/s精度的流量调节，每个喷嘴可实现单独调控。

【应用前景】该技术区别于传统的超声速燃烧室固定式喷嘴，可根据燃烧室燃烧情况进行实时单独调控燃油喷注实现燃烧室性能调控，可应用于各类液体燃料发动机中，提升发动机智能化水平。

9.人形机器人电池及其智能管理器（化工学院）

【成果简介】针对人形机器人长时间续航、高倍率放电需求问题，研制了高能量密度、轻量化、高可靠、可高倍放电、快速充电的电池组，解决了防爆阻燃和高频振动工况下的安全可靠性问题，实现了电池组小型化、轻量化设计。满足人形机器人多场景下的市场需求，服务于未来人工智能场景下新产业发展，经济价值和社会效益显著。

【技术指标】电池组的能量密度不低于220Wh/kg；具有过压保护，过充保护，输出保护，温度保护等功能，通过总线可上传电池电量、电流、温度、报警（过压过流等）信息；充电接口AC220V，充电能力20%~80%SOC，可实现4C充电。

【应用前景】人形机器人应用在工业场景，包括处理物流、制造、安保和复杂任务等领域，替代低级和高危人工劳动、以及部分传统工业机器人无法胜任的工种，是人工智能场景的下一波浪潮，未来预期将达到万亿级别的市场规模。电池作为人形机器人的直接动力源，是其最核心、通用的部件，具备价值量占比高、复用性强的特点，有望成为下一个千亿级赛道。

二、联系方式

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