深圳商报·读创客户端首席记者 王海荣

“我们的仪器正在助力打造当地计量工作国家层面的溯源基准。”深圳市中图仪器股份有限公司副总经理张鹏说，他们的团队两个月前刚从乌干达回国，带回了一则令人兴奋的消息。

不止于乌干达，中图仪器的设备还出口到了德国、意大利、土耳其、韩国、南非等三十多个国家，成功打响了几何量测量领域的“深圳智造”。

图片说明：中图仪器的技术人员帮助乌干达国家标准局国家计量实验室的工作人员进行培训。（受访单位供图）

为“工业尺子”做“体检尺”

几何量是描述物体的尺寸、形状和位置等几何特征的量，是现代工业品质控制和科学研究的基本对象。几何量测量仪器堪称“工业的尺子”，其精密程度决定了现代制造业的高度和深度。

中图仪器创始人马俊杰曾就职于深圳市计量质量检测研究院，在发现国内高端精密测量仪器市场长期依赖进口的态势后，他萌生了创业做国产几何测量仪的想法，并于2005年创立了中图仪器。

最初，马俊杰从研发高精度、高智能的指示表全自动检定仪入手，专门测定在精密机械、零件生产加工中常用的千分表的精度。如果说千分表是检查工件形状和位置误差的“工业尺子”，那么指示表检定仪就相当于为“工业尺子”做体检的另一把“尺子”。

从“尺子”起步，中图仪器在精密测量这一赛道迅速崛起，逐步构建起从纳米级到百米级的完整精密测量解决方案，成长为我国几何量测量领域的国家专精特新“小巨人”企业。

“火眼金睛”个个身手不凡

在中图仪器的“武器库”里，各类精密测量仪器好比工业制造的“火眼金睛”，个个身手不凡，多个自研产品填补了国内空白，甚至达到国际先进水平，已在计量、3C电子、半导体、航空航天、高校科研、医疗器械、装备制造等领域大展拳脚。

工作人员将一片有图晶圆放在一台光学3D表面轮廓仪的样品托上，不到一分钟，样品表面涂覆薄膜层的表面轮廓信息便以三维图像清晰呈现出来。经测量，尽管晶圆表面高低落差仅有相当于头发丝直径五十分之一的1.3微米，但肉眼看上去光滑无比的晶圆表面，在镜头下竟然像一片错落有致的丘陵。这一纤毫区别，有助于半导体加工中测量晶圆的粗糙度，测量数据与设计值对比后，可判断其是否符合加工制程的要求。

图片说明：中图仪器研发的各类精密测量仪器好比工业制造的“火眼金睛”。 深圳商报·读创客户端首席记者 王海荣 摄

在CEM3000系列台式扫描电镜的观察下，一颗断裂铁钉的截面展示了一幅沟壑纵横的神奇画面。“从图像中可以发现这个结构中有一条颜色较深的裂缝，根据裂纹走向和纵深，证明它这里就是裂纹扩张的断裂源点，从而为失效分析提供依据。”张鹏介绍说，这台扫描电镜采用加速电子束作为观测激发源，突破传统光学的分辨率极限，可以实现2纳米的极高分辨率，缩小了传统钨灯丝电镜与场发射电镜在分辨率上的差距。

当记者用手掌敲击工作台面时，电脑上的图像并没有因为外界震动而发生位移变化。

“我们通过对扫描电镜内部各关键部位的振动传递特性进行精确建模，在电镜中创新性使用先进减振结构和抗振动成像算法，实现了整机对2Hz-2000Hz宽频段内振动的有效抑制。这也打破了传统电镜对实验室环境的依赖，为电镜在工业应用场景中的稳定运行开辟了新的可能性。”张鹏解释道。

高研发强度持续涌现创新成果

据统计，近年来，中图仪器年均研发投入占营收比例维持在20%以上，在精密轮廓扫描、精密测量传感器、激光干涉测量、微纳米运动设计、显微三维形貌重建、大尺寸三维空间测量、智能机器视觉测量、精密光栅导轨测控等技术领域形成了独特的研发设计、制造优势。目前已成功开发了15种重点仪器，其中约10种实现了国产替代，在与国外友商同台竞技的同时大幅降低了客户的采购成本。

图片说明：中图仪器研发的各类精密测量仪器好比工业制造的“火眼金睛”。 深圳商报·读创客户端首席记者 王海荣 摄

“精密测量的发展趋势是不断延伸极小尺寸（微纳米级）和极大尺寸（百米级）两个极端的测量精度和范围，从纳米到百米，精密测量仪器都能找到用武之地。”张鹏表示，目前，中图仪器已实现全尺寸布局。在微小尺寸段，白光干涉仪、共聚焦显微镜能够完成微纳米级测量；在中间尺寸段，三坐标、影像仪、轮廓仪能够对各种零部件的尺寸、形状及相互位置关系进行检测；在大尺寸段，中图仪器历时6年开发了具有自主知识产权、达到国际先进水平的激光跟踪仪，打破了飞机制造等关键工艺环节只能依赖“洋仪器”的僵局。

其中，被誉为“工业测量皇冠上的明珠”的激光跟踪仪是一种空间大尺寸三维坐标精密测量的几何量仪器，它不仅可以对静止的空间目标进行高精度三维测量，还能对运动的目标进行跟踪测量。

据介绍，激光跟踪仪的测量范围和应用领域已延伸到大部分空间点坐标测量领域，并能对隐藏特征、曲面等复杂特征进行测量。如在航空航天领域对飞机零部件及装配精度的测量，在机床行业中对机床平面度、直线度、圆柱度等的测量，在汽车制造中对新车型的在线测量，在高端制造中对运动机器人位置的标定。在造船、轨道交通、核电等领域，激光跟踪仪也能一展身手。

自主创新扬帆“出海”

工业要发展，计量需先行。作为国内计量测试仪器厂商中的优秀代表，中图仪器积极响应共建“一带一路”倡议，以先进计量测试技术助推“一带一路”沿线国家工业发展。

图片说明：中图仪器的技术人员帮助乌干达国家标准局国家计量实验室的工作人员进行培训。（受访单位供图）

2024年7月，乌干达国家标准局国家计量实验室从中图仪器采购的指示表全自动检定仪、高精度光栅测长机和激光干涉仪顺利完成验收。在经过为期一周的技术培训后，当地技术人员熟练掌握了这些精密仪器的使用流程，纷纷对这批来自深圳的“中国智造”竖起大拇指。

“如今，我们约有20000台（套）仪器在客户端运行，不仅占据了国内市场的部分份额，还卖到了全球30多个国家。”张鹏介绍说，通过推动自主创新技术和产品走出国门，中图仪器在乌干达、南非、泰国等国家建立国家层面几何量计量标准溯源体系的过程中发挥了积极作用，从而让当地更多民众享受现代工业制造带来的红利。

关键词:中图仪器 几何量测量

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来 源：深圳商报·读创客户端

编辑：清风

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