中国计量科学院

客户背景
中国计量科学院（NIM）是高计量科学研究机构，肩负建立、维护和传递计量基准与标准的核心使命，涵盖时间频率、温度、化学、生物等关键领域量值溯源体系的建设。其研究成果直接支撑航空航天、核能、生物医药等重大战略领域的高精度测量需求，对实验设备的稳定性、可靠性和可溯源性提出严苛要求。

挑战与需求
在量子计量、超导材料及生物标准物质研发中，中国计量科学院亟需解决液氮容器在极端低温环境下的技术瓶颈：

1. 超低蒸发率：传统液氮容器日蒸发率高达2%-3%，难以满足长期保存一级标准物质（如超导芯片、量子器件）的需求；

2. 温度均匀性：容器内部温度场波动需控制在±0.1K以内，以保障精密测量数据的国际可比性；

3. 智能监控：需实时追踪液氮液位、压力及样本状态，数据同步至计量云平台；

4. 安全与合规：满足ISO/IEC 17025实验室认证要求，并通过防爆、抗震等极端环境测试。

解决方案
德世科技为中国计量科学院定制高精度智能液氮容器系统（NIM-Series），深度融合计量科学与低温工程技术：

• 航天级绝热设计：
  采用多层复合真空绝热结构（MLI）与气相沉积镀膜技术，日蒸发率低至0.8%（较国标提升60%），单罐液氮可持续供应≥120天；

• 纳米温控涂层：
  内壁涂覆纳米级导热调控材料，实现-196℃环境下的温度均匀性±0.05K，助力量子电阻标准器校准不确定度降至10^-9量级；

• 计量物联终端：
  集成高精度液位传感器（分辨率±0.1mm）、压力变送器及区块链存证模块，数据实时上传至计量区块链平台，确保量值溯源链不可篡改；

• 安全冗余架构：
  通过IP67防护认证与8级抗震测试，配备双通道液氮汽化应急排放系统，可在30秒内自动触发安全泄压，杜绝爆罐风险。

应用成效
德世科技定制液氮容器的应用，推动中国计量科学院在关键领域实现技术突破：

1. 基准保存能力跃升：

   • 超导约瑟夫森结阵列在定制容器中连续保存18个月，特性漂移量小于0.001%，支撑新一代电压基准复现；

   • 时间频率基准用铯原子钟冷却系统液氮消耗降低45%，连续运行稳定性提升3倍；

2. 国际比对优势凸显：

   • 2023年参与国际计量局（BIPM）温度关键比对（CCT-K10），容器温控性能助力中国实验室数据不确定度位列全球前三；

   • 生物标准物质（如RNA浓度标准品）存储期间活性损失率从0.5%降至0.02%，获亚太计量组织（APMP）互认协议（MRA）优先推荐；

3. 智能化管理升级：

   • 液氮储量预测准确率达99%，运维人力成本减少70%；

   • 容器全生命周期数据接入计量大数据中心，助力12项校准规范修订；

4. 重大工程支撑：

   • 为北斗卫星用铷原子钟、聚变堆超导磁体等提供低温环境保障，间接支撑3项科技进步奖项目。

客户评价
“德世科技的定制液氮容器，将计量科学与低温工程的融合推向新高度。其超低蒸发率与极限温控能力，不仅解决了基准长期保存的难题，更使我国在国际计量话语权竞争中占据关键技术优势。”
——中国计量科学院低温计量实验室首席科学家

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