2013年，西北工業(yè)大學牽頭和工信部組織申報的國家重大科學儀器設備開發(fā)專項“流體壁面剪應力測試儀開發(fā)與應用”正式立項。該項目以航空航天飛行器、新型船舶等國家重大工程為背景，以實驗流體力學儀器的研究開發(fā)為目標，計劃研制出具有自主知識產(chǎn)權、功能健全、質量穩(wěn)定可靠的流體壁面剪應力測試儀，到2020年達到年產(chǎn)整機150臺生產(chǎn)能力，研究經(jīng)費為6558萬元。
流體壁面剪應力是基本的流體力學參量之一，是研究邊界層流動狀態(tài)的直接物理量，是精細掌握與控制摩擦阻力的重要依據(jù)。但是由于剪應力量值極小、動態(tài)性高、被測流場極易受到干擾破壞，國內外一直沒有形成有效測試手段更無專門工程化儀器，影響了相關科技工業(yè)發(fā)展和重大工程建設。
西北工業(yè)大學在幾年間召開了多次會議，推動著流體壁面剪應力測試儀的開發(fā)和應用，終于研制成功了世界上首臺套流體壁面剪應力測試儀。該測試儀充分利用微機電系統(tǒng)(MEMS)技術高度集成、靈敏度高、動態(tài)性好的獨特優(yōu)勢，通過建立微加工工藝及測試規(guī)范，研發(fā)出柔性熱敏薄膜微傳感器和浮動式剪應力微傳感器兩類關鍵核心器件。儀器配備多通道探頭，能捕捉不同位置流場數(shù)據(jù)并進行流動狀態(tài)分析，成套流體壁面剪應力測試儀器測量范圍0-60Pa，分辨率0.3Pa，精度5%，并具有對流場干擾小的優(yōu)點。
除此之外，西北工業(yè)大學已經(jīng)與中國商飛上海飛機設計研究院等機構展開合作實驗，證實了該儀器在高性能微型敏感探頭技術、微弱信號抗干擾電測系統(tǒng)技術及復雜惡劣工作環(huán)境探頭封裝保護技術上為大型客機、航空發(fā)動機、水下航行器外形設計及河口海岸工程提供有效測試數(shù)據(jù)支撐。并且儀器達到了國家標準GB/T6587-2012(電子測量儀器通用規(guī)范)要求。
目前，該團隊已完成微傳感器探頭、儀器整機工程化制造與測試平臺，建成儀器生產(chǎn)所需的精密加工、裝配等工藝和可靠性質量保障體系。
(資料來源：西北工業(yè)大學、科技日報、工信部)
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