专注“微”技术成就大科研

记者日前获悉，由陕西易度仪器自主研发的首个层流质量流量计系列产品，通过中国计量科学研究院计量器具型式评价试验，获得中国首个层流质量流量计计量器具型式批准资质证书（简称CPA证书）。其产品精度达到国家可批准最高级别1.0级，重复性达到0.1%，响应时间0.01S，多项技术参数指标均属于国际领先水平。

一直以来，小微气体、液体的流量精确测量和控制被西方发达国家技术垄断，这项技术在众多高端制造领域，包括半导体、生物制药、新材料等都属于重要核心技术。陕西易度智能科技有限公司层流质量流量计的研发和诞生，是由公司博士、硕士组成的高素质创业骨干，联合国内顶尖学府的专家学者等共同组成的研发团队，面对国外技术封锁，自2011年以来恪守流体测控领域，自主创新，不懈努力尖端产品。

矢志不移挑战世界水平

2011年，易度以“80后”为主力军的研发团队开始向国外先进技术发起挑战。当时国外进口的设备独步天下，国内只有个别厂商可以生产一些模拟型产品，精度低，重复性差，根本谈不上高精尖，只能配套于低端产业。由于缺乏核心传感器技术，即便拆开了国外的设备，也会因不懂原理而难以突破。无数事实已表明：试图通过仿制国外先进产品的路子是走不通的。

总工程师张凯介绍，高端精密仪器属于技术密集型产品，只有通过自主创新，遵循“概念论证-关键技术验证-方案验证-原理样机-工程样机-产品样机-产品”的技术路线，才能真正掌握技术，研发出高精尖的产品。

这一技术路线耗时之长、成本之高、风险之大，令常人难以想象。在微流量测量领域，摆在研发团队面前的有两条技术方向：一是以传热学原理为基础的热式质量流量计，主要由欧美日的六七家公司占据全球绝大部分市场，技术成熟度较高，但国内一直无法掌握热式传感器这一技术核心；另外是以“哈根泊肃叶定理”为基础的层流质量流量计，其中核心的层流传感器研发由于技术难度更高，制造工艺复杂，让那些生产热式质量流量计的国际顶级厂商也望而却步。几十年来，全球范围内唯一取得重大层流技术突破的只有一家美国公司，但离实现大规模商业应用还有不小的距离。

易度团队审时度势，考虑到热式技术已趋于成熟，发展空间趋于饱和，在充分调研后，这群80后“初生牛犊”选择了更加先进，拥有广阔技术发展空间，技术门槛更高的层流质量流量计技术路线，开始专注于攻克核心技术“通用型层流传感器”的研发。

攻克核心成就国际一流

可以说，一个国家微流体测控水平的高低，决定着一个国家高端制造业水平的高低。小微流量测控领域通常测量范围在0.0001ml/s-100000ml/s，跨度范围超过9个数量级，这相当于一秒内流过流量计的体积从一滴水的三百分之一到一桶石油之间都能实现精确测量，而完成每一次精确测量的时间要小于0.01s，并保证连续两次测量的相对误差小于千分之一，技术难度可想而知。

易度团队历时7年苦心孤诣的研究，从2013年第一款层流传感器原理验证机的诞生，到2014年第一代控制板原理验证机的研发，2015年底第一台层流质量流量计工程样机的研发成功，一直到2017年6月，第一代层流质量流量计的问世，并顺利通过了国家计量院的型式评价认证。“这其中没有现成的经验可以借鉴，所有的工作都要从零开始，一遍一遍地设计，一次一次地试验，失败了，重新开始，不完美，重新改进。”张凯表示，值得骄傲的是，易度团队坚持了下来，啃下了一个个硬骨头，并掌握了这项核心技术，成就了今天的产品。

目前，该项技术已获国家发明专利两项，同时在全球PCT检索中具有新颖性。在国内，也只有易度公司掌握了通用型层流测控技术，产品经过国家最高权威机构的验证，达到了世界顶尖水平。

尖端产品实现“中国智造”

易度仪器成功研发出的层流质量流量计和控制器，不仅能实现对气体和液体质量流量的测量，还能达到精准控制，是国内第一款自主研发的层流原理数字化产品。经过无数次技术改进，产品正在日趋成熟，实现了在-20℃到70℃环境下的正常使用，精度控制在1.0级以内，重复性0.1%，响应时间达到0.01S。

聚焦用户过程控制，半导体300多项关键工艺中，有光刻工艺、气相沉积工艺、单晶生产工艺等超过70%的工艺项点都与微流量测量相关；石墨烯等新材料的生产制造过程中，最常用的方法增强等离子的化学气相沉积，也需要精准地配给气体和液体；等离子体发动机作为未来航天发展方向，在生产制造工艺和地面测试环节，需要精确测量小于1ml/min的稀有气体的质量流量，这是等离子体发动机稳定工作的关键测试工艺。

近年来，全球微流量测量领域业务每年以30%的速度迅猛增长，随着以芯片制造、生物医药、新材料、3D打印和微纳制造为代表的新兴高端制造业的迅猛发展，更加精细化的制造工艺对微流量测量控制仪器提出了更加苛刻的要求，在当前国家大力发展高端制造业的背景下，易度仪器专注流体测控领域，解决微流量测控世界难题。

据了解，易度自主研发的层流质量流量计和控制器系列产品，具有高精度、快响应、线性好、零漂小等特点，属于数字化产品，可与计算机相连，支持RS485数字信号，同时兼容4~20Ma，0~5V模拟信号输出，配备彩色LCD显示屏，多参数显示和输出：温度、压力、流量等，内置气压和温度（密度）补偿，可标定内置的多种气体和液体，所有操作均可通过触屏式操作实现，无需借助计算机或其他额外软件，广泛适用于多种流量测控场合。

文/本报记者 张宏

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