北京冬奧會、冬殘奧會是我國重要歷史節(jié)點的重大標志性活動,是展現(xiàn)國家形象、促進國家發(fā)展、振奮民族精神的重要契機。
科技奧運的理念貫穿著冬奧的整個進程。其中,計量科學技術起到重要的基礎保障作用。
冬奧會比賽的過程中時時刻刻需要精準的計量
體育場館及其設施需要對其溫度、濕度、風速、采光、電磁干擾等進行監(jiān)控;賽道的長短、彎道的轉彎角度和坡度、時間的記錄和測量等,都需要準確的計量作為技術保障;奧運食品安全、興奮劑檢測、新冠病毒核酸檢測、環(huán)境監(jiān)測,都需要標準物質(zhì)和精準的量傳體系……
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一、冰壺賽場冰層溫度怎么保證?
冰壺賽場相比短道速滑或者花樣滑冰賽場的冰面更加平滑,冰壺場地對溫度的要求更加嚴格,需要極其繁復制冰的工序。
冰壺賽場冰面溫度要求是-6℃,賽場冰層溫度將直接影響冰壺與冰的摩擦系數(shù)。冰面的溫度、場館的濕度、空氣溫度、比賽場館的形狀都會影響冰面質(zhì)量。隨著比賽的進行,溫度就會發(fā)生變化,制冰師就需要相應地調(diào)節(jié)冰面的溫度。冰層厚度要控制在5到6厘米之間。
在冬奧冰壺賽場底層冰凍制完成之際,噴灑上層比賽冰層之前,需要鋪設監(jiān)測賽場冰層溫度的光纖溫度傳感器,光纖的一端接入分布式光纖溫度監(jiān)測儀,對冰壺賽道的溫度進行空間上和時間上的連續(xù)監(jiān)測,實時感知場地溫度變化,為場地維護提供數(shù)據(jù)參考。光纖溫度傳感器目前整體鋪設于北京冬(殘)奧會賽場之一“水立方”的冰壺賽道冰體內(nèi)。
為保證不影響冬奧賽場冰層的凍制進度,同時保證分布式光纖溫度監(jiān)測儀量值溯源的準確有效,中國計量科學研究院對分布式光纖溫度監(jiān)測儀進行了校準,對儀器的溫度示值、示值誤差、最小感溫長度、溫度定位重復性等進行校準,保障精確的測溫和量值傳遞。
二、運動員身體機能怎么監(jiān)測?
運動員的身體機能狀態(tài)是科學訓練的基礎,也是決定競技水平發(fā)揮的關鍵。要制定科學合理的訓練與競技策略,必須準確、及時地了解運動員的身體機能狀態(tài)。
血乳酸是運動中產(chǎn)生的并導致運動能力下降和運動疲勞的重要原因。在訓練時經(jīng)常測定血乳酸可以了解體內(nèi)乳酸生成和代謝變化的特點,作為訓練中掌握運動強度的依據(jù)和評價運動員無氧代謝和有氧代謝的能力。
為及時獲得運動員身體機能狀態(tài)信息,尤其是在現(xiàn)場情況下,上述生化指標的測定大多通過便攜式生化分析檢測設備如便攜式乳酸分析儀等來檢測,這些便攜式生化指標檢測設備結果準確與否直接決定了對運動員身體機能狀態(tài)的判斷,從而影響到運動員訓練效果與賽事發(fā)揮。然而,這些便攜式生化檢測設備缺少可溯源的標準物質(zhì)和相關校準技術,造成檢測結果的不準確與不可比,影響到對運動員身體機能狀態(tài)的準確判斷,進而影響到運動員的備戰(zhàn)訓練及賽事發(fā)揮。
中國計量科學研究院先后建立起乳酸純度和血乳酸含量同位素稀釋質(zhì)譜精準計量方法,研制了乳酸純度標準物質(zhì)和兩個水平的血乳酸標準物質(zhì),起草了《便攜式乳酸分析儀校準作業(yè)指導書》,填補了相關標準物質(zhì)的國際國內(nèi)空白?!?2022
成果在國家越野滑雪、冰壺、自由式滑雪障礙追逐等冬奧集訓隊中進行了示范應用,有助于血乳酸檢測結果的量值統(tǒng)一,從而在訓練中精準把握運動員生理狀態(tài),制定出科學合理的訓練及競技策略。