خفي، [أدخل التاريخ] – يشهد قطاع موازين الحرارة الصناعية العالمية نهضة تكنولوجية، مدفوعة بالطلب المتزايد على المراقبة الدقيقة لدرجة الحرارة في البيئات الصناعية القاسية والدفع العالمي نحو استقلالية سلسلة التوريد. وقد خطت الشركات المصنعة الصينية، على وجه الخصوص، خطوات كبيرة في تطوير الجيل التالي من موازين الحرارة، وكسر الاعتماد على الاستيراد في القطاعات الراقية ووضع معايير جديدة للدقة والمتانة.
أحد الابتكارات البارزة هو مقياس حرارة أكسيد الروثينيوم الذي تم تطويره محليًا، والذي تجاوز حدود قياس درجات الحرارة المنخفضة للغاية. تم تطويره بشكل مستقل بواسطة Keda Quantum، وهي شركة رائدة في مجال تكنولوجيا الكم، ويتميز مقياس الحرارة عالي الأداء المضاد للتداخل بدرجة حرارة قياس أولية تبلغ حوالي 6 مللي كلفن (mK)، تقريبًا -273.144 درجة مئوية، (يسجل رقمًا قياسيًا محليًا). يعد هذا الإنجاز أمرًا بالغ الأهمية للحوسبة الكمومية فائقة التوصيل، حيث تتطلب الرقائق الكمومية ظروف تشغيل تقترب من الصفر المطلق، وحتى تقلبات درجات الحرارة الدقيقة يمكن أن تؤثر على سلامة البيانات.
وأوضح لي شو، الخبير الفني في شركة Keda Quantum: "في السابق، اعتمدت الصين بشكل كبير على واردات موازين الحرارة المصنوعة من أكسيد الروثينيوم القادرة على قياس أقل من 10 مللي كلفن". "إن منتجنا الجديد لا يسد هذه الفجوة المحلية فحسب، بل يوفر أيضًا دقة وحساسية فائقة وقدرات مضادة للتداخل، مما يوفر دعمًا حاسمًا لتطوير الحوسبة الكمومية فائقة التوصيل في الصين والتقنيات ذات درجات الحرارة المنخفضة ذات الصلة". من خلال اعتماد موازين الحرارة الملحية البارامغناطيسية كمعيار معايرة لدرجات الحرارة الأقل من 20 مللي كلفن، يقلل الجهاز بشكل كبير من التداخل البيئي وأخطاء القياس أثناء المعايرة.
إلى جانب تطبيقات درجات الحرارة المنخفضة للغاية، تتطور موازين الحرارة الصناعية أيضًا لتحمل أقسى الظروف الصناعية، بما في ذلك درجات الحرارة المرتفعة والضغط العالي والبيئات المسببة للتآكل السائدة في قطاعات الطاقة النووية والطاقة الأحفورية والفضاء. يستفيد المصنعون من المواد المتقدمة مثل سيراميك الألومينا عالي النقاء والياقوت والسبائك الفائقة القائمة على النيكل لتعزيز المتانة. على سبيل المثال، يمكن الآن لمقاييس الحرارة المستخدمة في محطات الطاقة النووية بمفاعل الماء المضغوط أن تعمل بشكل موثوق في ظل ظروف تتجاوز 300 درجة مئوية و15 ميجا باسكال، مع مقاومة الإشعاع النيوتروني المكثف.
وقد ساهمت الابتكارات في تكنولوجيا التعبئة والتغليف في تعزيز الأداء بشكل أكبر. لقد حلت تقنيات التعبئة والتغليف MEMS (الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة) ولحام الزجاج وتقنيات الختم من السيراميك إلى المعدن محل التصميمات التقليدية المملوءة بالزيت والرصاص، مما مكّن موازين الحرارة من الحفاظ على الدقة في البيئات ذات درجات الحرارة العالية دون تسرب أو فشل المكونات. تعتبر هذه التطورات بالغة الأهمية لتطبيقات مثل مراقبة درجة حرارة جدار الغلاية في محطات الطاقة الحرارية، حيث يمكن أن تصل درجات الحرارة إلى 500-600 درجة مئوية، وتكون بيئات غاز المداخن شديدة التآكل.
ولا يقتصر التقدم المحلي على مقاييس الحرارة المتطورة ذات الصلة بالكم. حصل معهد تشجيانغ للقياس مؤخرا على براءة اختراع وطنية لجهاز معايرة متكامل لمقاييس حرارة حديد اللحام. يستخدم هذا الجهاز المحمول خوارزمية PID قابلة للتكيف لتتبع درجة حرارة مصدر الحرارة وضبطها بسرعة، مما يحل التحدي طويل الأمد المتمثل في إمكانية التتبع لمقاييس حرارة مكواة اللحام المستخدمة على نطاق واسع في تصنيع المكونات الإلكترونية.
وكان دعم السياسات والاستثمار المستدام في البحث والتطوير من المحركات الرئيسية لهذا التحول. تحافظ الشركات المصنعة لمقاييس الحرارة الصناعية الصينية على كثافة عالية في البحث والتطوير، مع التركيز على ابتكار المواد وتحسين العمليات. إن توطين موازين الحرارة المتطورة لا يقلل من مخاطر سلسلة التوريد للصناعات الحيوية فحسب، بل يعمل أيضًا على توسيع القدرة التنافسية العالمية، حيث تدخل المنتجات المحلية الآن الأسواق الدولية في قطاعات تتراوح من الطاقة إلى الإلكترونيات.
يتوقع محللو الصناعة استمرار النمو في سوق موازين الحرارة الصناعية العالمية، مع ظهور القدرة على التكيف الشديد مع البيئة والاتصال الذكي والتوطين كعوامل تنافسية رئيسية. وقال وانغ تشي هوي، نائب مدير مركز آنهوي لأبحاث تكنولوجيا هندسة المعلومات الكمومية، إن "الاختراقات التي حققتها الصين في موازين الحرارة الصناعية عالية الدقة تعكس القوة الأوسع للبلاد في المواد المتقدمة والتصنيع". "مع مطالبة الصناعات بالتحكم الصارم في درجة الحرارة بشكل متزايد، ستلعب هذه الابتكارات دورًا محوريًا في دعم التقدم التكنولوجي عبر قطاعات متعددة."
Anhui Huining Electric Appliance & Instrument Group Co., Ltd.