山东省计量科学院山东大学能源与动力工程学院联合实验室介绍

山东省计量科学院山东大学能源与动力工程学院联合实验室介绍

山东省计量科学研究院和山东大学能源与动力工程学院建立联合实验室，2012年12月27日由山东省计量院院长林振强和能动学院田茂成院长代表双方签定合作协议，双方就流量计量人才联合培养、产学研结合、流量科学的研究等领域进行充分合作。

一、单位简介

山东省计量科学研究院是山东省市场监督管理局设置的法定计量技术机构，与能源动力学院对口单位是流量计量所，下设流量研究室、液体流量实验室、气体流量实验室、油流量实验室、热量实验室5个实验室，其中热量实验室为山东省计量院重点实验室。流量计量研究所建有全省最高等级的流量计量标准42项，承担全省流量计量标准、计量器具、计量产品的量值溯源、周期检定、校准、样机试验、定型鉴定等任务。

国家授权如下计量器具型式评价实验室：国家热量表型式评价实验室（山东）、国家水表型式评价实验室（山东）、国家燃气表型式评价实验室（山东）和国家流量计型式评价实验室（山东），承担着全国热量表、水表、燃气表、流量计的型式评价任务。

流量计量研究所现有人员26名，其中研究员2名，高级工程师14名，硕士研究生12名。

山大能源与动力学院集教学、科研、成果转化于一体，以人才培养和学科建设为中心，拥有雄厚的师资力量和科研力量。

山东省计量科学院山东大学能源与动力工程学院联合实验室主要研究内容是保证用于机械、电力、石油、化工、轻工等国民经济各个领域动力设备的高效、安全、低污染运行，以及能源的有效开发与合理利用。学院具备本科－硕士－博士－博士后构成的完整的人才培养体系。设有 “能源与环境系统工程” 校级人才培养基地班、“能源与动力工程”和“交通运输”3个本科专业，“能源与动力工程”专业为国家级特色专业；设有“动力工程及工程热物理”一级学科博士学位和硕士学位授予点；设有“动力工程及工程热物理”博士后科研流动站。 “动力工程与工程热物理”学科是“211工程”、“985”的重点建设学科之一。“动力机械及工程”、“工程热物理”和“热能工程”3个学科为山东省重点学科。

学院专任教师队伍中有教授24人，博士生导师19人，副教授及相应职称专业技术人员35人。

二、联合实验室职责

（一）人才培养

1、研究生联合培养

山大能源学院与省计量院在热能科学与动力工程、流体机械及工程等相关专业开展研究生联合培养工作。利用省计量院的各种资源条件，为山大能源学院的本科生、研究生培养提供包括实习基地、合作导师、实验场所等环境资源条件。

2、职工在职培养

根据省计量院事业发展需要和员工自身能力提升需求，山大能源学院为省计量院在相关专业领域进行人才培养工作，并在学位申请等方面提供帮助。人才培养的方式可以多种多样，如短期集中培训、就读工程硕士等。

（二）科研合作

1、项目申报

省计量院、山大能源学院根据发展需要选择研究方向，联合申报国家和省部有关科研项目（课题）等。

2、项目研究

山大能源学院可以充分利用省计量院现有实验室，采取合作或参入的方式发掘省计量院现有实验室的高度和深度，省计量院可以作为山大能源学院的科研基地。

3、项目开发

省计量院根据工作需要或技术实践在能源计量、流量检测、节能降耗、智能化通用仪器仪表开发等领域提出相关项目，与山大能源学院共同开发研究。

4、学术交流

双方根据需要开展学术交流活动，互派人员参加对方的学术报告、项目鉴定、论文答辩等工作。 

目前山东省计量院已有两位同志被聘为山东大学研究生合作导师。

山东省研究生联合培养基地

根据山东省教育厅、山东省人民政府委员会《关于公布第一批山东省研究生联合培养基地名单的通知》（鲁教研字[2009]5号），山东省计量科学研究院与济南大学建立了研究生联合培养基地，实现资源共享、师资互聘，加强研究生创新能力培养，真正做到产学研统筹，实现合作共赢。

自基地成立以来，我院加强了与济南大学的合作，与济南大学自动化与电气工程学院签署了《山东省计量科学研究院-济南大学自动化与电气工程学院科研、人才培养合作协议》，6名科研人员受聘为济南大学硕士研究生指导教师，济南大学先后有11名研究生在我院完成了研究生课题设计。多次聘请自动化与电气工程学院专家来我院参与课题申报推荐、项目结题验收、科技奖励评审等工作。每年接待济南大学约80人次的参观学习，介绍计量知识，开拓学生视野。

以研究生联合培养基地为纽带，我院不断强化与济南大学的交流与合作，合作院系已从自动化与电气工程学院逐步扩展到物理科学与技术学院、材料科学与工程学院等，为我院高层次人才培养和技术骨干成长创造良好的环境和条件。

湿度联合实验室

依据双方签署的战略合作协议，我院与Michell Instruments Ltd.（密析尔仪表有限公司）设立湿度联合实验室。

我院建有“精密露点仪标准装置”，露点温度测量范围为（-90～+70）℃，可开展精密露点仪、湿度传感器、通风干湿表及其他各种温湿度仪表的检定校准工作，既可为计量机构中湿度量值传递提供仪器校准保障，也可为省内各企事业单位的湿度计量提供服务。密析尔仪表有限公司作为高精度传感领域的全球顶尖企业，有超过30年的研发经验，其生产的产品包括露点变送器、冷镜露点仪、相对湿度传感器、过程水分分析仪、烃露点分析仪等，广泛应用于钢铁、石化、冶金、矿山等领域。该公司生产的精密露点仪及湿度发生器在英国国家物理实验室（NPL）、美国国家标准与技术研究院（NIST）、中国计量科学研究院等国家计量机构及国内各省级计量机构中作为湿度计量基标准广泛使用，其可靠性得到了普遍认可。

借助湿度联合实验室这个平台，双方将加强合作，深入开展湿度计量技术的研究，在检定校准、仪器维修方面更好的为省内客户提供服务，为客户节省时间和经费；在人才培养、实验室间比对等方面开展合作，提升计量能力和水平；更将瞄准新市场、运用新技术、开拓新需求，为我省新旧动能转换提供有力技术支撑，为创新发展贡献力量。

测绘仪器检测关键技术创新及应用

测绘仪器是获取地理信息和工程规划建设的测量仪器，仪器测量的准确度直接决定着地理信息战略资源的安全可靠和测绘工程质量。针对新型测绘装备的检测难题，项目研制了野外1.2km全站仪基线场，开发了基于互联网的全站仪检定数据处理平台，提升了全站仪的检测效率和自动化水平；采用“CORS（连续运行参考站系统）网检定法”和“组网检定法”，实现了北斗GNSS接收机和CORS网参考站接收机的校准；基于PSD（位置传感器）技术构建了激光垂准仪室内校准系统，实现了垂准测量设备的数字化校准；搭建了新型测绘装备无人机静态位姿校准装置，采用野外基线场实现了无人机航向角及导航定位精度校准。

项目建立了多项社会公用计量标准，完善了量值溯源体系，提升了传统测绘仪器检测能力，为山东省及周边地区国土测绘、市政工程、轨道交通、公路、水利、电力等领域提供各类测绘仪器校准检测服务，共检测各类仪器3万余台件，直接经济效益2000余万元，间接经济效益达上亿万元。项目成果对于保证南水北调（东线）山东段工程、胶东地区引黄调水工程、“济青高速”扩建工程、鲁南高铁、济南轨道交通等重大工程项目建设具有重要意义，对于提高工程质量，确保工程和地理信息安全方面起着重要计量支撑作用。

该项目获授权发明专利1项，实用新型专利5项，计算机软件著作权6项，发表论文12篇，建立社会公用计量标准4项。荣获中国检验检测学会科学技术奖三等奖。

砝码量值智能化溯源技术的研究与应用

本项目积极响应国家计量发展规划（2021~2035 年）关于“开展新型量值传递溯源技术研究、构建新型量值传递溯源体系”的相关要求，首次构建了砝码量值智能检测系统，创新提出了“四工位分量组合法”，主要应用于毫克组、克组砝码成组质量值溯源，可完成智能化控制自动加/卸砝码、自动采集检测数据，并可进行组合法的克组、毫克组一体式环境检定，满足国际标准OIML R111《砝码》、国家标准GB/T 4167和JJG 99《砝码》国家检定规程的计量技术要求。

该项目显著提高了检测数据处理的正确性，应用该智能化检测装置，采用24小时不间断工作模式，大大提高了砝码检测工作效率，年均检测E2等级及以下毫克组和克组砝码600套，实现检测收入100余万元。项目共获得发明专利9项，实用新型专利7项、计算机软件著作权3项、参与制修订国家和地方计量技术规范及团体标准11项，发表多篇专业论文（EI收录4 篇和中文核心期刊2篇）。荣获中国轻工业联合会科学技术进步奖二等奖。

环境颗粒测量技术及检测装备的开发

颗粒物测量，如口罩颗粒物防护效率测试、环境中PM2.5的检测、纳米材料的测量等，与人民健康、工业生产息息相关，广泛应用于疫情防控、环境监测、先进材料等多个领域，是测量领域国际公认的技术竞争高地。主要包括颗粒粒度、颗粒浓度及颗粒计数测量三个方面。本研究以国家重点研发、山东省重点研发等十余个项目为支撑，针对制约我国颗粒物测量行业的难题攻关，经过二十余年持续研发，构建了完备的“核心技术-先进装备-标准规范-溯源保障”颗粒物测量及溯源体系，取得了系列重大突破：

一、攻克了颗粒物测量“核心”技术难题，打破了国外垄断。

二、开发了颗粒物测量系列装备，制定了国家标准，形成了颗粒物测量体系。

三、开发了颗粒物溯源系列装置，构建了颗粒物溯源体系。

四、搭建了高水平研发与应用平台，满足了颗粒物测量全方位需求。

共研发装备71套，建立最高社会公用计量标准6项；发表著作1本，论文34篇；获授权发明专利16项，实用新型与软件著作权94项，软件著作权31；制定国家标准规范等9项；建立国家型式评价实验室3个、省工程中心等平台4个。荣获2023年度中国商业联合会科学技术奖全国商业科技进步奖一等奖。

红外光谱法鉴定珠宝玉石的技术研究及应用

红外光谱技术作为一种重要的测试方法，在珠宝玉石鉴定和研究中发挥出越来越重要的作用。中国的珠宝检测机构普遍配置了红外光谱仪，引领我国珠宝检测行业后起而勃发。项目组长期钻研红外光谱法的应用，为珠宝检验与研究提供关键科学信息。

(1)应用红外光谱法研究创新了系列市场新兴宝玉石品种的鉴别方法。项目组采用红外光谱技术率先研究了欧泊猫眼、“新血丝玉”、充填海蓝宝石、水镁石、充填月光石、绿色蓝闪石等国内外前所未有的宝玉石品种，在二氧化硅宝石、红宝石、金刚石发光机理、水晶微结构等多个领域开展专题研究，提炼了鉴定方案，促使多种珠宝品种纳入到GB/T 16553《珠宝玉石 鉴定》国家标准。汇编出版的《红外光谱在宝石学中的应用实例》成为行业的有力工具书。提出了红外光谱技术的风险，推动行业客观、全面、科学地应用红外光谱技术。(2)创建了“一种用于红外反射测试的样品台”专利技术，攻克了封底镶嵌宝玉石鉴定的难题，通过镜面反射附件改变光谱仪光路，成功采集到了封底镶嵌珠宝玉石的高质量红外光谱，为珠宝鉴定提供了关键证据。(3)建立并完善了珠宝玉石红外光谱图谱库，构建了红外光谱法鉴定珠宝玉石技术体系，发布了《珠宝玉石鉴定  红外光谱法》全国性团体标准(T/CAQI73-2019)和地方标准(DB37/T 4114-2020)。卓越的技术成功转化为国家标准（GB/T 42433-2023）发布实施。

项目发表论文70余篇，出版专著1部，制定了3项标准，为珠宝玉石鉴定进入光谱时代提供了坚实技术支撑。项目成果经国家市场监督管理总局(国家标准化管理委员会)批准转化为国家标准推广实施。精湛的成果引领了珠宝检测行业科学、规范发展，促进了泰山玉、天然钻石、合成钻石、水晶等多个产业的发展壮大。

项目获中国珠宝玉石首饰行业协会科学技术奖科学研究与发明二等奖。

紫外可见光谱分析在珠宝检测领域的应用研究

本项目主要涉及紫外可见光谱技术在珠宝检测领域的研究。项目利用紫外可见光谱针对珠宝检测技术做了大量工作。一是对钻石的颜色量化分级进行了研究探讨，研制了一款可定量化测试钻石的仪器和软件，形成了多项专利技术、成果和方法标准。二是外延使用光致发光技术，结合紫外可见光谱分析对多种珠宝玉石进行综合测试，解决了多项常规珠宝鉴定中的疑难问题，如钻石的成因和优化处理的鉴别。三是利用紫外可见光谱仪对各类珠宝玉石进行系统测试，得到了规范的图谱库，并对检测方法进行规范化整理，形成了《珠宝玉石鉴定 紫外可见光谱法》山东省地方标准和中国质量检验协会团体标准，使质检机构对珠宝玉石鉴定有据可依，为检验结果的准确提供了重要保障。

系列项目成果丰硕，共发表论文6篇（SCI收录2篇，EI收录3篇），已获得发明专利4项和实用新型2项，制定了3项标准，为紫外可见光谱检测珠宝玉石提供了规范的技术方法和标准图谱库。《珠宝玉石鉴定  紫外可见光谱法》和《珠宝玉石鉴定  光致发光光谱法》两项光谱方法标准为行业提供了规范的指导性操作方法。

《珠宝玉石鉴定 紫外可见光谱法》、《珠宝玉石鉴定 光致发光光谱法》等标准的发布受到了质检机构的热烈欢迎并得到广泛应用，解决了多项常规珠宝技术不能解决的问题，提升了质检机构的信誉，保证质检机构的公正性。钻石颜色量化分级技术为钻石的自动分级提供了技术支撑，相信经过进一步改进可得到广泛应用，不久可替代人工分级，避免人工分级的多种弊端。

获2021中国珠宝玉石首饰行业协会科学技术奖二等奖。

微粒多参数测量体系与溯源关键技术研究及应用

微粒测量，包括微粒粒径尺度、分布、浓度、计数等多种参数，广泛应用于疫情防控、环境监测、先进材料制造等重点领域，是测量领域国际公认的技术竞争高地。如何实现微粒各种参数的科学测量和有效溯源，是制约我国人民健康、科技发展的重大难题。

本项目以国家重点研发项目、山东省重点研发计划等项目为支撑，构建了 “核心技术-先进装备-标准规范-溯源保障”微粒多种参数测量及溯源体系，取得了系列重大突破：

1、攻克了微粒粒径、分布、微粒计数、颗粒物采样和直读等多种参数测量技术难题，研发了光子相关器、大流量轻量采样泵、凝结核粒子生长等核心部件，开发了微粒测量系列装备并实现产业化，技术达到国际先进水平，打破了国外垄断，实现了微粒测量仪器的进口替代。

2、制定了微粒检测相关国家技术标准与规范等17项，研制了国家一级标准物质及颗粒物溯源系列装置，解决了微粒检测溯源问题，保障了检测结果的可比性、统一性和公信力。

本项目共完成验收报告2份；成果评价/鉴定报告5份；发表科技论文20篇，其中SCI/EI论文3篇；申请专利21项，已授权发明专利16项、实用新型5项；获得山东计量测试学会、山东省环境保护产业协会颁发的进步奖一等奖奖励2项；制定国家及地方标准26项；用户报告/证明16份；软件著作11项。

项目成果应用于300余家科研机构、1500余家检测机构；量值传递至10000余家工业企业；服务于国际公共卫生重大事件、国家重大工程、重大国事活动和国防安全领域；提升了国产品牌的核心竞争力和国际影响力，经济效益和社会效益显著。获2021年度中国分析测试协会科学技术奖CAIA奖一等奖。

钻石检验及质量评价关键技术及应用

该项目属于材料检测与分析技术领域。响应国家质量技术基础（NQI）建设要求，项目系统研究了钻石鉴定和评价技术，国际首创了测量镶嵌钻石比例的仪器和方法，创新了了钻石 切工比例溯源方法，研制了可溯源的标准切工样品。发明了一种新型钻石颜色分级设备及方 法，快速、准确的测量钻石颜色，且克服了钻石大小的影响。将我国钻石检测技术提升至国 际先进水平，镶嵌钻石检测技术填补国际空白。

钻石应用前景广阔，合成与优化处理技术层出不穷，但其与天然品相比价格差别巨大。项目组采用多种先进的谱学等分析手段，创新钻石鉴定技术，研究出操作方便的技术方法，首创了全球第一个合成钻石鉴定和分级标准，总结形成钻石专著《钻石过程》，完善了钻石理论体系。

钻石的品质极大影响其价值。传统钻石评价方法由专业人员用肉眼估测，人为误差大，检验结果难统一。项目创新了多种专利技术：1）发明了一种世界先进水平的钻石颜色分级设备及检验方法，快速、准确的测量钻石的颜色，且克服了钻石大小的影响。2）国际首创研制测量镶嵌钻石比例的仪器和方法，填补了国际镶嵌钻石切工测量空白。3）研制了钻石切工比例溯源方法，研制了可溯源的标准切工样品，保证钻石切工比例的结果准确可靠并溯源。为全球钻石质量自动化量化评价奠定了理论和学术基础。

创新制定了合成钻石鉴定、钻石鉴定、颜色分级、切工分级、钻石品质评价等系列标准，以标准的形式固化了检测流程和方法，达到统一检测结果的作用。针对质检工作量大的特点，开发了多种钻石检测软件，极大地便捷存贮、查询、结算、统计等数据处理，极大地提高检测效率，为行业提供了大数据支撑，满足快速发展的产业需求。

项目首创制定了全球第一个合成钻石鉴定和分级标准；首创用于钻石颜色量化分级的设备及检验方法；首创研制测 量镶嵌钻石比例的仪器和方法，填补了国际镶嵌钻石切工溯源方法的空白。首创研制了钻石切工比例测量溯源的方法和标准切工样品；系统归纳了钻石鉴定、颜色分级、切工分级、成品品质评价等系列标准，以标准的形式固化了检测流程和方法，形成了钻石检验的系统理论体系。项目共发表论文13篇（SCI、EI收录5篇），获得发明专利7项和实用新型7项，出版专著2部，制定了9项标准，为钻石鉴定和品质评价提供了坚实技术支撑，培养硕士3名。

项目紧跟钻石合成和优化处理的前沿，研究成果顺应了市场的迫切需求，及时解决了质检机构的技术短板，使钻石检验工作得以顺利开展。项目形成了钻石鉴定、品质评价等系列标准，以标准的形式固化检测方法，以统一检测结果和规范质检行为；开发的钻石检测系统极大地提高检测效率和工作准确性，实现无纸化办公，满足了快速发展的市场需求。目前该技术的使用单位超50家、100多个实验室，每年创收达数亿元，为钻石鉴定和品质评价提供了坚实技术支撑，全面提升我国钻石检测水平，大幅提升工作效率和准确性，具有重大的经济和社会效益。获2021年度中国轻工业联合会科学技术进步奖一等奖。

离子色谱创新技术体系的国产应用替代及系列标准建立

该项目成果在相关国家科技计划支持下，经项目团队的持续开发，在原有项目成果的基础上，取得了离子化合物分析硬件技术、精准检测和标准体系三大领域的全面创新突破。构建离子化合物分析的硬件技术体系，实现了硬件技术的自主可控、检测技术的精准化、分析方法的标准化。成果整体达到国际先进水平，产业化设备现已出口至60个国家和地区。该项目应用于化矿领域离子化合物的精准分析和食品领域离子化合物的精准分析，在化矿、食品等领域建立起离子化合物分析多种创新方法并形成标准化技术体系，组建了离子化合物分析研发和产业化基地，培养了一支专业队伍，形成了我国离子化合物分析检测领域的研学产基地。该成果科技创新突出，社会效益显著，经济效益巨大，应用范围广泛，推动科技进步明显。

1．全面突破离子色谱硬件技术、实现了离子色谱新型分离材料、淋洗液在线发生与抑制、电导高分辨率检测、高精度进样等技术的自主可控。依此研制了色谱柱50余款、2种型号淋洗液发生器和7款抑制器；并且实现了高压进样阀和输液泵的自主生产；构建了包括离子色谱柱、淋洗液发生器、抑制器、进样阀以及精准检测器的离子态化合物先进检测硬件体系；灵敏度和分离度优于进口同类产品，为实现实体清单的国产应用替代奠定了物质基础。

2．创新了多项离子化合物先进检测方法。基于多种型号色谱柱、淋洗液发生器和抑制器的创新与突破，实现了检测关键技术的精准化。基于自主开发的新型硬件体系，开发了核电领域纯水体系、硼酸体系、联氨体系中超痕量和痕量离子的检测。创建了食品中果汁的检测方法、出口食品外源性硫等测定方法。开发了离子色谱联用技术，解决了化合物形态和价态分析难题，首次应用于贵金属价态测定、火星成分分析以及多领域阴、阳离子的痕量检测；达到国际领先水平。

3. 制定了离子色谱分析的仪器标准、方法标准，研制相关标准物质，构建我国离子色谱技术标准体系。首次制定了我国离子色谱仪器国家标准《离子色谱仪型式评价大纲》，强化了我国离子色谱产品的质量控制；创建了一系列检测方法标准，广泛应用于食品、化工、环保等行业；出口大蒜等产品中内源性硫与外源性添加硫的区分与测定，为进出口通关提供技术支撑；研制了国家有证标准物质，为离子化合物检测提供化学砝码，实现了量值传递和量值溯源的统一。

项目授权专利51项，制定标准44项，颁布实施28项，其中正在制定ISO标准2项，发表科技论文121篇；项目成果创新用应用成果解决了食品、化工品种离子化合物的测定，形成了国家和行业标准。项目成果推动了我国离子色谱行业的发展，项目产业化设备已销售至全球60个国家和地区，近三年销售额近3亿元，产业化单位被授予“山东省瞪羚”企业，已成长为全球两大离子色谱仪制造商之一，打破了国内市场欧美设备长期垄断的局面，开启了中国离子色谱仪国际化的新征程。获2022年度山东省科技进步奖二等奖。

力学计量标准装置及量值溯源体系研发与应用

项目通过对力学计量标准装置的研发，建成了社会公用计量标准，建立了力学量值溯源体系，项目研究成果形成了力学计量系列国家计量标准，为高端装备制造业提供了技术保障。

（1）成功研发了500t大力值数字式力传感器，通过弹性体创新设计和特殊化学处理，有效的解决了大力值传感器输出非线性和传感器防水防腐难题。防水腐蚀500t大力值数字式力传感器将柱式弹性体结构进行了创新改进，改善了原柱式传感器的非线性误差；通过对弹性体运用特殊工艺，确保了传感器在恶劣环境下可靠工作。该传感器的成功研制，突破了高精度大力值计量的技术瓶颈。

（2）通过优化的刀口式支承方式，采用挠性联轴节和无键抱闸连接结构解决了高灵敏度、高精度测量和同轴度难题,成功研制了高精度扭矩标准机，实现了高精度扭矩传感器和扭矩仪的校准。通过研发专门的信号模拟系统和制定相应的通讯协议，实现了模拟法对汽车行驶记录仪的检定。针对电子万能试验机、电液伺服万能试验机等不同的结构和技术性能，攻克了试验机的拉伸试验夹持装置的同轴度检测难题。

（3）发明了一种双稳态直驱式硬度计主轴加卸荷单元，以及硬度计自动加卸荷及测量单元。双稳态直驱式硬度计主轴加卸荷单元将两个稳定的装置形成了一个位置准确的有机整体，克服了繁琐的相互位置调整难题，并采用步进驱动机构、高精度压力传感器及智能控制技术，以及自动夹紧和自动跟踪测量技术，实现了硬度计加卸荷和测量单元的自动化，以及加荷平稳准确和高精度测量，抗振缓冲能力明显提高。

（4）实现了主流的数字显示测力仪表示值的图像识别，发明了波段开关识别方法和基于二维码的Marker标志及局部移动侦测的原始特征定位方法（ROI），同时改进了直方图拉伸和模版匹配算法，实现了仪表字符区域快速准确提取的技术突破。

（5）完成了一系列材料试验机国家计量技术标准、国家型式评价大纲、硬度计系列国家标准和汽车行驶记录仪检定规程，建立了力值、扭矩、转速和硬度等力学社会公用计量标准，建立了力学量值溯源体系，率先在全国建成了材料试验机国家型式评价实验室；同时研究了力学计量标准装置自控技术和数据处理技术，开发多款控制数据处理软件，提升了检定和校准的自动化、智能化水平。

项目获授权发明专利5项，实用新型4项，软件著作权3项，论文30余篇，材料试验装备产业发展研究报告1份，制修订6项国家计量检定规程和5项国家型式评价大纲，参与完成7项硬度计国家标准。基于本项目研究成果，国家计量院、各省市县计量机构建立了1000余项社会公用计量标准，建立了国家型式评价实验室3家，对材料试验机的研制、生产、检测提供了全产业链的质量保证，业务产生的经济效益每年近1亿元。项目整体成果已经在30多家材料试验机和硬度计生产企业（如：时代试金、莱州华银、济南鑫光等）经过长期的应用，已经取得了显著的经济效益和社会效益。获2021年度山东省科技进步奖二等奖。

珠宝首饰检测关键技术及产业开发

随着经济的快速发展和人们生活水平的提高，珠宝首饰成为人们三大消费领域之一。由于珠宝首饰价值高、需求大，天然与人工宝石价格相差甚巨；而新的合成方法、优化处理技术的发展，以假乱真、以次充优现象屡见不鲜，珠宝首饰检测面临着重重困难，也给行业的健康发展带来巨大威胁。山东省计量检测重点实验室黄金珠宝检测技术研究团队结合山东珠宝资源的优势，开展了系列研究工作，解决了行业的多个难题。国际上首次研发成功测量镶嵌钻石比例和量化测量钻石颜色的设备及检验方法，克服了钻石尺寸对颜色检测的影响；研制了钻石切工比例测量溯源的方法和标准切工样品，实现钻石颜色自动分级的历史变革；形成了天然钻石的鉴定、分级、成品品质评价等系列标准，并首创了全球第一个合成钻石的鉴定和分级标准，形成了钻石检测的理论体系。首次系统研究并确认了泰山玉，提升到国家标准体系，建立了泰山玉标准并研制泰山玉标准样品，规范市场，促成泰山玉大产业，创造万人就业岗位，经济效益达10 亿元/年。开发了多种珠宝首饰检测系统，极大地高效、便捷地存贮、查询、统计等数据处理，满足市场的大数据需求。项目研究成果为众多知名珠宝企业发展提供了技术支撑，促进了泰山玉产业链、山东珠宝产业集群的形成，社会效益显著。本项目发表论文150 篇，获授权发明专利9 项和实用新型专利14 项，软件著作权5 项，出版专著3 部，制定了20 项标准，培养硕士3 名。获2018年度山东省科技进步二等奖。

山东省电能计量与质保体系的研究及应用

电能是一种经济、实用、清洁且容易控制和转化的能源形态，在各类能源中占有很大的比重。山东省是电能生产和使用的大省，电能计量事关能源生产企业、重要用能企业、居民用电等社会生活多个方面。山东省计量检测重点实验室电能计量技术研究团队与国网山东电力公司电力科学研究院共同承担的“山东省电能计量与质保体系的研究及应用”项目，在多年研究的基础上，结合山东省电能计量发展趋势，先后研制成功五套电能计量装置：电能表检定装置在线自动检/校系统，达到国际先进水平；高压电能计量装置检测装置，率先在全国攻克了高压电能精准计量难题；多用户电能表特殊性检测系统，解决了相间影响等特殊性检测难题；电能质量检测平台，实现电能质量参数的可溯源；流水线式电能表检定装置，达到730 万只年检测能力。根据电能计量的需求，制定系列技术规范：《高压电能表》地方标准、《高压电能表》、《多用户电能表》、《电能质量分析仪》地方规程、参与制定3 项国家标准，为产业提升和行业规范起支撑和引领作用。根据产业发展需求，建立相关质保体系：建立国家电能表型式评价实验室、山东省电能表监督比对实验室、电能专项计量授权实验室；建立社会公用计量标准12 项、计量标准191 项。项目研究成果使电能精准计量无论是在发电、输电、配电、用电各环节，还是在电能计量装置生产、安装、使用全过程中均得到有效控制和可靠保障，确保了全省4200 万只国网管理和约1400 万只非国网管理的电能表计量的准确可靠；项目率先在全国攻克了高压电能精准计量的难题，可以使山东省每年约5400 亿度社会用电量的误差由38 亿度降低到11 亿度，保障了电能贸易结算中供需双方的经济利益。项目的研究成果包括制定国家标准3 项、地方标准1 项、地方检定规程3 项，发表论文20 余篇。荣获2018年度山东省科技进步三等奖。

自动衡器智能测控平台研制与应用

 该项目响应国家质量技术基础（NQI）建设要求，在国际上创新采用了自动衡器物料循环试验的智能测控方法，国内外首次实现了对各种自动衡器产品检测的模块化、集成化和智能化，并一举攻克了自动衡器耐久性试验方法这一自动衡器检测领域的国际难题，将我国自动衡器产品质量水平提升至国际领先水平。项目采用现场总线技术构建了实验室标准条件下的大型闭环测试系统平台，应用神经网络算法针对不同的被测产品智能匹配测试方案，实现了多种自动衡器产品检测的模块化、集成化和智能化，找到并验证了稳定可靠并且可以复现的自动衡器耐久性试验方法。利用大数据分析中的神经网络算法，面对不同种类产品试验差异很大的复杂现状，基于插件式开发思想，通过实现接口的形式来实现试验程序选择、过程记录、数据采集、结果评估的智能运行。通过长期模拟现场工况运行和短期施加高严酷度影响因子试验，分析得到耐久性典型误差曲线，最终确认国际通用的耐久性试验方法；采用“M”型循环架构和叠加式控制衡器设计原理，进行大型控制衡器和传输机构的布局设计和设备安装，并智能组网步入式环境试验箱、自动加载比对式力标准机和5米法电波暗室等关键试验设备构建完成测控平台。该测控平台国内外首次实现了对各种自动衡器产品的集成式的智能检测和性能评估，解决了自动衡器耐久性试验方法这一自动衡器检测领域的国际难题，为国际建议和国家标准的制修订提供了可靠的技术支撑，推动和提高我国自动衡器产业研发能力和创新水平，提升我国自动衡器产品质量水平至国际领先，具有重大的经济和社会效益。 自2014年开始已经实地运行4年多，应用于国内100多家企业300余个批次自动衡器产品的检测，涉及国内21个省、自治区和直辖市，累计为申请试验企业节省现场物料试验费用1000余万元。荣获2018年度中国轻工业联合会科学技术进步奖一等奖。

电气安全仪表量值溯源体系的建立及关键技术研究

项目研究初期，我国电气安全仪表量值溯源体系和计量技术规范体系不完善，计量标准装置落后，仪表大多为指针式测量，测量范围窄、分辨率和准确度低，稳定性差，功能单一，远落后于日本菊水等进口产品。为打破高端进口产品的垄断局面，山东省计量科学研究院率先联合青岛艾诺智能仪器有限公司和中国计量科学研究院，从研制多功能、智能化、高精度、高稳定性、大屏幕易操作和便携性等特点的耐电压仪表在线自动检测系统和量值溯源方法入手，研制出国内首创的耐电压仪表在线自动检测系统等电气安全仪表标准装置，并建立了规范的检验方法和评价标准体系。项目构建了电气安全仪表各项计量参数和全性能检测方案，填补了国内检验、检定/校准方法的空白；研制及改进电气安全仪表系列溯源标准装置，攻克了电气安全仪表在线检测和在线测控技术难题；解决了电气安全仪表量值溯源和传递的关键技术难题；制定了电气安全仪表系列国家技术规范体系，填补了该领域国家技术标准的空白，构建了完善的国家量值溯源和传递体系；研制了电气安全性能综合测试仪、新型耐电压测试仪、泄漏电流测试仪、绝缘电阻测试仪、接地导通电阻测试仪单功能及不同组合的系列产品，实现国产装备替代进口产品。项目成果广泛应用于低压电器、电力电缆、绿色家电、电子军工、智能仪器等高端制造领域，直接应用于检验检测领域，为政府行政许可施行市场准入，强制性产品认证和国际接轨，提供了强大的技术支撑。国产电气安全性能测试仪器及标准仪器的市场份额已由之前的不足30%提升至70%，并已开始出口创汇。本项目成果已销往世界上近三十多个国家和地区，每年为国家节省外汇超千万元。该项目获2018年度中国计量测试学会科学技术进步奖三等奖。

热量计量装置综合智能测控系统的研制及应用

项目研制了大口径热量表检定装置，适用口径由DN80扩展到DN400，最大流量由600m3/h扩展到2000m3/h,介质温度由90℃扩展到135℃，测量不确定度由0.2%提高到0.05%，实现了DN15-DN400口径热量表的全性能检测，为国内外检测口径最大、流量范围最宽、介质温度、准确度最高。发明了具有水塔稳压效果的液体稳压装置、锥形整流器，创新性地将入口恒定液位与出口恒定气压控制技术、带孔上隔板技术和锥形整流方法应用于热量表检定装置，使流体的湍流状态趋于平稳，将流量稳定性从0.5%提高到0.1%。首次采用半封闭环道、双排管路设计的架构，研制了DN15-DN200的热量表耐久性试验系列装置，将2400h+300h和4000次冷热交替两种耐久性试验方法集成在同一套装置上，实现了DN15-DN200口径热量表的耐久性试验，同时满足欧标EN1434和GB/T32224要求。本项目解决了DN80～DN400口径热量计量装置综合检测、量值溯源、耐久性试验的难题，为国内外流量范围最宽、检测口径最大、准确度最高。满足OIML R75国际建议、EN1434欧洲标准和国家标准GB/T32224的要求，适用于各类热计量仪表全性能检测。该系统自2014年开始已经实地运行4年多，完成国内150多家企业400余个批次热量表产品的全性能检测，6000多台大口径热量表的量传检定，中国计量协会组织的耐久性试验100余批次。该系统为热计量产品国家标准和国家计量技术规范的制修订提供了可靠的技术支撑，有力推动和提高我国热计量产业研发能力和创新水平，提升了热计量产品质量水平以及计量对制造产业精细化生产和资源控制的支撑能力，增强我国相关制造业国际竞争力，具有良好的经济效益和社会效益。该项目获2018年度中国计量测试学会科学技术进步奖三等奖。

安全防护用标准物质的研制与应用

作业场所有害成分直接影响人民的健康和生命安全，其解决的关键在于有害成分的精准检测。标准物质作为保障测试结果准确性的砝码，研制安全防护领域急需标准物质，对于人员健康和工业安全生产具有重要意义。本项目依托国家质检总局科技计划项目《磷化氢标准物质的研制和应用》、《丙烯腈气体标准物质的研制与应用》、《二氧化氯气体标准物质的研制》等项目，使用新型原料气制备工艺、复杂组分中低浓度目标物和新型液态物质纯度精准测定技术等，在国内首次研制了氮中丙烯腈等气体标准物质，发明了离子色谱法测定氯气标准物质含量方法，发明了磷化氢废气资源化无害化处理技术，获得了67 种国家有证标准物质，满足GBZ/T 300-2017《工作场所空气有毒物质测定》以及GB12358-2006《作业环境气体检测报警仪通用技术》等安全检测标准的要求，解决了安全防护领域量值溯源的计量技术问题。本项目研制的安全防护领域的氮中丙烯腈气体标准物质等填补了国内空白，完善了国内量值溯源体系，从技术上保障了安全防护领域仪器仪表检测数据的准确性和量值溯源性，对保障人体健康和环境安全等具有很好的社会意义。依托本项目标准物质研制技术，组织开展了山东省环保行业、疾病控制和工业安全等检验检测机构的水质检测能力验证，为相关检测领域的量值统一和溯源提供了保证。项目研制的标准物质已销售至欧美和东南亚地区，实现了出口创汇，同时广销至国内31 省市，经济效益显著。该项目获2018年度中国计量测试学会科学技术进步奖三等奖。

有毒有害及易燃易爆气体检测报警器智能检定装置的研究与应用

本项目是山东省科学技术厅、山东省质量技术监督局、济南市科学技术局科研项目。项目对自动配气、自动数据采集、远程数据处理等关键技术进行了研究，在理论模拟自动配气系统混合精度的基础上，设计研制了自动配气装置，研制了基于机器视觉技术的气体检测报警器检定装置，研制了气体报警器检定智能控制终端，开发了检定数据的网络智能化管理系统。研制的智能检定装置符合JJG678-2007、JJG693-2011、JJG915-2008等计量检定规程的要求，其配气精度为±1.0%（浓度点），图像采集识别率100%；数据处理系统平均响应时间小于5秒；具备遥控操作控制功能，装置提供开放的数据通讯接口。该项目共发表8篇高水平论文，其中1篇SCI论文；获得了2项发明专利和2项实用新型专利，2项软件著作权，得到了技术同行的一致好评。项目成果已于2011年在山东省计量院投入使用，并逐步应用到菏泽市计量测试所、新汶矿业集团有限责任公司计量检测中心、日照市计量测试所、济南市计量检定测试院、枣庄市计量测试所、泰安市计量测试所、济南市长清计算机应用公司和山东鼑安检测技术有限公司等单位，产生经济效益500余万元，大大提高了有毒有害气体检测报警器的检测效率和检定质量，实现了远程化控制及信息反馈。成果的推广应用为建设“平安山东”、 平安中国”、构筑和谐社会提供了科技支撑，对于保障人员健康和企业安全生产具有重要意义。该项目获2015年度国家质检总局“科技兴检奖”二等奖。

典型辐射剂量检定装置及检校方法的研究

辐射剂量测量是电离辐射计量的主要组成部分，广泛应用在核能源开发、环境保护、医学诊疗、工业加工及农业辐照等众多行业领域，服务经济发展和社会进步。根据不同的剂量率和能量范围，可分为环境监测、辐射防护、放射诊断以及辐射治疗等；根据不同的用途，可分为医用辐射源照射、辐射源剂量定值、防护及环境监测及个人剂量监测等。本项目选取典型辐射剂量类计量器具，即各类辐射剂量测量仪表及用于医学诊疗的各类辐射源装置进行研究，建立了防护及环境水平γ射线标准装置、治疗水平γ射线标准装置、诊断水平X 射线标准装置和中能X 射线标准装置等四套标准装置，实现由环境水平、防护水平，直至诊断水平和治疗水平的多能级覆盖，能够完成对辐射环境监测、放射设施防护、放射人员诊断和核事故应急的治疗水平的各类电离辐射剂量仪的计量检测工作。本项目完成了4 项国家质检总局科技项目，取得1 项发明专利、3 项实用新型专利授权，已公示发明专利3 项，制定了1 项行业标准、1 项地方检定规程，出版专著2 部，发表学术论文4 篇，建立社会公用计量标准9 项，取得相关CNAS校准资质。该项目对于保障人们的生命健康安全，促进社会经济发展进步具有深远的社会效益。该项目获2017年度中国计量测试学会科学技术进步奖三等奖。

基于能源及贸易结算的三位一体油流量检测系统的研制和应用

油品计量在贸易、节能控制领域起到非常关键的作用，随着原油价格不断的大幅度增高，油品流量计量的准确直接关系到供需双方的巨大的经济利益。一些新型流量计，如质量流量计、超声流量计等率先在石油工业中得到应用，这些仪表的使用，对流量量值的溯源提出了特殊要求。由此，实验室申请并完成了“基于能源及贸易结算的三位一体油流量检测系统的研制和应用”项目。项目开发的DN10~DN300口径油流量标准装置，由体积管法、质量法、标准表法三种方法组成，满足对DN10~DN300油流量计的检定、校准技术要求，可开展0.1级及以下油流量计的检定、校准工作；装置采用了体积管法和质量法与标准表法相结合的技术，对标准表实现了在线溯源，并能够进行相互间的比对和装置的期间核查。建立了全省最高标准的“油流量计量标准装置”社会共用计量标准，完善了油流量仪表的量值传递系统。项目研究成果包括发明专利1项，实用新型专利2项，发表学术论文6篇，出版学术专著1部，建立了“静态质量法油流量标准装置”、“体积管法流量标准装置”、“标准表法油流量标准装置”共三套社会共用标准，承担了山东省及周边省份各种油流量仪表的型式评价工作和进口及国产油流量仪表的检定校准工作，为国家的油流量仪表的发展、保证油流量仪表产品的质量起到重要作用，对于国家推行的能源计量改革，起到非常重要的支持作用，对国家的节能减排有重大贡献，具有很大的社会效益。该项目获2017年度中国计量测试学会科学技术进步奖二等奖。

电动汽车充电桩/机计量检定系统的研究

充电桩/机可谓是电动汽车发展和普及的“生命线”，避免因“量”废“质”显得尤为重要。在大量新建充电桩/机的同时，加快推进研究建立电动汽车充电系统计量检定装置，是针对我省电动汽车发展所面临的实际问题制定的措施。为了保证用电交易的公平、公正，类似于加油机的管理，充电桩/机也需要定期的计量检定，需要建立一套量值传递体系。电动汽车充电桩/机检定量传为贸易结算提供可靠量值，是电动汽车商业化运行的保证；只有提供有效的计量保障，才能与充电基础设施建设形成良性互动，更好促进电动汽车产业健康快速发展。实验室申请了2016年度省科技专项项目“电动汽车充电桩/机计量检定系统的研究”并获批立项。该项目在现有功率、电能检测设备的基础上，通过研制或购置一些新型的电动汽车充电桩/机现场检测标准设备、功率负载等，开展电动汽车充电系统交、直流电能计量检测技术研究、电动汽车充电系统通讯协议一致性检测技术研究、负载和谐波对电动汽车充电系统电能计量影响的研究等，建立全新的电动汽车充电桩/机现场检测标准和设备。项目研究过程中，课题组完成了“电动汽车非车载充电机检定规程”“电动汽车交流充电桩检定规程”等两项山东省地方计量检定规程的起草，起草的规程通过了省质监局组织的审定，并于10月27日正式发布实施。两个地方技术法规的发布，为山东省充电桩行业提供了计量的技术依据，无论在充电桩安装验收还是制造商出厂检验环节，都提供了技术支持。山东省内地市级乃至有规模和需求的县级法定计量技术机构，均可依据该地方规程配置检定装置，建立计量标准，开展对充电桩的检定工作。

新型离子色谱仪的研制应用及质控体系的建立

 离子色谱仪是重要的通用型科学仪器，具有分析速度快、灵敏度高、选择性好、稳定性高等优点，应用市场巨大。此前国产离子色谱仪只配备单一电导检测器，应用范围仅局限于常规阴离子分析，而国外进口仪器可配备紫外可见检测器，能同时检测阴、阳离子和过渡金属离子，国内高端市场几乎全部被进口产品占领。为了打破这种市场现状和技术垄断，提高国产仪器的性能，替代国外进口产品，山东省计量检测重点实验室联合青岛盛瀚色谱技术有限公司研究开发了新型多功能的离子色谱仪。针对研究过程中发现的离子色谱仪生产厂家生产标准、性能测试方法、检测参数、考核指标不统一等情况，申请承担了《离子色谱仪》国家标准的制定任务；积极参与了国家《离子色谱仪计量检定规程》及《离子色谱仪型式评价大纲》的编写，并建立了离子色谱仪山东省社会公用计量标准，建立了完善的离子色谱仪质量控制体系。课题组研制了国内首台同时配备电导检测器和紫外检测器、同步进行阴、阳离子分析的双通道CIC-300 型离子色谱仪，替代了相关国外进口产品，扩展了国产仪器的应用；研制的阳离子色谱柱，打破进口离子色谱柱的垄断，降低了使用成本，提升了国产仪器的市场竞争力；开发了三聚氰胺、柱后衍生重金属检测等应用方法，普及了离子色谱仪在环保、质检、疾控等行业的应用；制定了《离子色谱仪国家标准》，保证了离子色谱仪的生产质量，提升了仪器的可靠性，促进了行业的发展；参与制定了国家《离子色谱仪计量检定规程》和《离子色谱仪型式评价大纲》，在全国计量行业和离子色谱仪生产企业中广泛应用；研制了5 种取得国家标准物质编号的离子成分标准物质，保证了离子检测的准确性和溯源性。研究成果包括CIC-300 型离子色谱仪，《离子色谱仪国家标准》1 项，《离子色谱仪计量检定规程》1 项，国家《离子色谱仪型式评价大纲》1 项，离子成分分析标准物质5 种，发明专利6 项，实用新型专利12 项，论文8 篇，软件著作权1 项。该项目获2016年度山东省科技进步三等奖。

砝码体积检测与控制的自动化创新

本项目是砝码体积测量系统的研究，利用计算机技术攻克了标准砝码体积测量的自动控制、自动检测及非手工入水操作等技术难题，在操作过程的自动控制和硬件研制等技术进行了创新，完全取代了“砝码体积测试手工入液操作、人工记录计算”繁琐过程。该系统可完全执行国际建议OIML R111砝码和国家计量规程JJG99-2006砝码，开展E2等级及其以下等级，测量范围1g-20kg砝码体积的自动检测，并具备自动采集检测数据，自动生成检定记录和检定证书等功能。在推动计量检测数字化中具有示范作用。获2013年度国家质检总局“科技兴检”三等奖。

血液分析仪的质量控制和量值溯源体系

血液分析仪是各级医疗机构最常用的检验仪器，属强制检定的范畴，需要计量检定机构进行周期检定。血液分析仪标准物质的研制是血液分析仪质量控制和量值溯源体系建设的重要研究课题。本课题主要研究了血液分析仪检定用标准物质的生产工艺，进行了标准物质的均匀性检验、稳定性考察，确定了标准物质的定值方法，进行了特性量值的不确定度评定，修改完善了血液分析仪的主要计量性能指标。主要创新点是以蹄科动物血和禽血替代人血作为候选物，取材合理，避免了以人血作为标准物质原料所出现的各种问题；解决了红细胞、白细胞、血红蛋白、血小板、红细胞压积的量值溯源问题，所研制的标准物质可以同时检定或校准血液分析仪的红细胞等5个测量参数。 项目研制的血液分析仪检定用标准物质既可作为计量部门进行周期检定的工具，也可用于医疗卫生机构开展室内、室间质量控制或进行日常校准，规范血液分析仪仪器和试剂的质量评价工作，符合中国计量部门和医疗卫生机构的实际需求，便于技术转让，可在全国范围内进行推广，应用前景广阔，具有巨大的经济效益和社会效益。获2012年度山东省科技进步二等奖。

50kN/500kN静重/杠杆两用式力标准机

该项目由山东省计量科学研究院与台湾工业技术研究院合作完成研制工作。杠杆部分采用计算机辅助设计，人工时效等手段；砝码位置和杠杆位置采用LVDT位移传感器和PLC控制技术进行控制；设计了蠕变试验装置，确保了整机的全面性能；高低温试验箱采用先进的温控技术，高效的保温材料，先进的密封方式，实现了传感器检测与温控一体化；软件用delphi编程，采用人机对话方式，实现了全自动加卸载、数据采集与处理及直接报告的功能。整机指标优于JJG734-2001《力标准机》国家计量检定规程的要求；该项目的研制成功，增加了我国力值标准的新机型，为冶金、制造、建筑等行业提供了计量平台，保证了力值计量的准确可靠。在国内首次实现了国际建议R60对力标准机的全部性能要求，主要技术指标达到了国际先进水平，对于提升我省称重传感器的质量以及电子衡器的产品质量具有十分重要的意义。获2008年度山东省科技进步二等奖。

山东测绘仪器检测系统关键技术的研究与应用

该项目是山东省计量科学研究院独立完成的科研项目，属于计量科学技术、工程测绘技术、计算机软件、数据库技术和网络技术等领域，可应用于测绘、水利、交通、电力、石油、资源勘查等国民经济的各个部门。“山东测绘仪器检测系统”包含山东测绘仪器检定管理网络系统、GPS校准网、全国大长度GPS网等部分，在国内首次实现了测绘仪器检测资源整合。该项目的研究，推动了我国测绘仪器检定工作的进一步发展，使其更加科学化、规范化，为提高我水准仪经纬仪全站仪检定工程的质量发挥重要的作用，同时为测绘仪器的监管部门提供了更加有效的管理手段。该系统结构合理、技术先进，在测绘仪器检测领域达到国内领先水平。获2009年山东省科技进步二等奖。