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插入式传感器

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插入式传感器相关的资讯

  • 中科院拉曼技术助力针灸机理探究 AC发文论可插入式SERS传感器
    p  近日,中国科学院合肥智能机械研究所杨良保研究员等人基于针灸针构筑了一种“可插入式”表面增强拉曼光谱(SERS)传感器,实现了多相体系的原位检测,该传感器有望用于针灸机理的研究。相关成果发表在美国化学会《分析化学》(Analytical Chemistry)杂志上。/pp  传统针灸学源远流长,是我国医学科学的特色和优势,并对世界医学发展产生了积极的影响。然而,针灸并没有给出明确的现代科学依据,针灸作用机理不明确,这很大程度上限制着针灸的发展和推广,也是针灸在国内外并没有受到广泛认可和接纳的最主要原因。/pp  近年来,SERS技术由于可以进行无损、高灵敏的指纹识别检测而一直备受关注,已经广泛应用于各大基础研究领域。杨良保团队一直在思考,能否利用SERS技术研究传统针灸机理。/pp  受到传统针灸银针的启发,研究人员将PVP(聚乙烯吡咯烷酮)包裹的金纳米颗粒修饰在针灸银针表面,构筑了一种“可插入式”的SERS传感器。作为黏结剂,PVP可以直接将金纳米颗粒修饰在银针上面,而且由于金纳米颗粒表面PVP空间位阻的存在,银针表面的金纳米颗粒更倾向于密集排布,有助于形成更多的 “热点”,以提高“可插入式”SERS传感器的灵敏性。/pp  杨良保告诉《中国科学报》记者:“和传统的SERS传感器相比,‘可插入式’SERS传感器更容易达到样品内部,通过针体表面不同位置的取点检测,可以获得样品不同深度的信息。”/pp  研究人员将“可插入式”SERS传感器置于水—油双相体系中,分别从水相和油相中取点检测,可以获得不同相中的分子信息。杨良保说:“这种‘可插入式’SERS传感器有望用于生物活体样本,特别是对于传统针灸机理的研究。”/p
  • 使用插入式电极检测有机体系下样品的Zeta电位
    关键词:Zeta电位、插入式电极、有机溶剂分散体系图1. 插入式电极分散在有机溶剂中的颗粒往往在表面也会带有一定量电荷。这些电荷产生的电势会增加颗粒之间的相互作用力,起到增加系统稳定性的作用。由于有机体系的极性普遍较低,颗粒上携带的电荷量极少,在Zeta电位测试过程中需要施加较强电场才能够引发足够明显的电泳运用,而且测试电极及其配套的样品池需要考虑到对于有机溶剂的耐受性。在这篇应用报告中,我们利用插入式电极,利用BeNano 90 Zeta纳米粒度电位仪检测了分散在甲醇和乙醇环境中的硅颗粒的粒径和Zeta电位。原理和设备 动态光散射技术DLS,也称作光子相关光谱PCS或者准弹性光散射QELS,是利用激光照射在样品溶液或者悬浮液上,通过光电检测器检测样品颗粒布朗运动产生的散射光波动随时间的变化。利用相关器的时间相关性统计学计算可以得到相关曲线,进而得到颗粒的布朗运动速度,即扩散系数D。通过斯托克斯-爱因斯坦方程,我们把颗粒的布朗运动速度和其粒径DH联系起来:其中kB为玻尔兹曼常数,T为环境温度,𝜂为溶剂粘度,DH为颗粒的流体力学直径。电泳光散射技术ELS是利用激光照射在样品溶液或者悬浮液上,检测向前角度的散射光信号。在样品两端施加一个电场,样品中的带点颗粒在电场力的驱动下进行电泳运动。由于颗粒的电泳运动,样品的散射光的频率会产生一个频移,即多普勒频移。利用数学方法处理散射光信号,得到散射光的频率移动,进而得到颗粒的电泳运动速度,即电泳迁移率μ。通过Herry方程,我们把颗粒的电泳迁移率和其Zeta电位ζ联系起来:其中ε为介电常数,𝜂为溶剂粘度,f(κα)为Henry函数,κ为德拜半径倒数,α代表粒径,κα代表了双电层厚度和颗粒半径的比值。丹东百特公司的BeNano 90 Zeta纳米粒度电位仪,使用波长671 nm,功率50 mW激光器作为光源,在90度角进行粒径检测,在12度角进行Zeta电位检测。采用PALS相位分析光散射技术。样品制备和测试条件1#纳米硅粉末样品分散在甲醇分散液中,2#纳米硅样品分散在乙醇分散液中,施加超声波进行分散。通过BeNano 90 Zeta内置的温度控制系统开机默认测试温度控制为25℃±0.1℃,样品注入玻璃粒径池采用动态光散射进行粒径池进行粒径测试。使用插入式电极进行Zeta电位测试。每一个样品在放入样品池后进行至少三次测试,以检测结果的重复性和得到结果的标准偏差。测试结果和讨论粒径测试图2. 动态光散射检测1#纳米硅样品的粒径分布曲线(上)和2#纳米硅样品的粒径分布曲线(下)通过使用动态光散射技术,得到当前分散条件下同样品的粒径和粒径分布。其中1#样品Z-均直径为365.2±0.8 nm,PDI为0.58;2#样品Z-均直径为41.0±0.3 nm,PDI为0.50。可以看出粒径测试结果具有很好的重复性,两个样品的PDI较大,分布都比较宽,这也可以从样品的粒径分布曲线中看出。图3. 使用插入式电极检测1#(上)样品和2#(下)样品的三次测试的相图通过电泳光散射,得到了样品的Zeta电位信息。图3中展示了三次重复性测试的相图,相图斜率代表了散射光由于电泳运动造成的频率的偏移。可以通过图中曲线看出,分散在甲醇中的1#样品斜率清晰,信噪比良好,而分散在乙醇中的2#样品相图相对嘈杂。对于样品的3次重复性结果列于表1中,可以看到纳米硅样品在甲醇和乙醇溶液环境中Zeta电位为负值,说明样品颗粒携带负电,三次测试结果的重复性较好。颗粒在甲醇环境中的Zeta电位幅值明显高于乙醇环境。
  • 土壤墒情参数监测传感器有哪些?怎么用?
    墒,指土壤适宜植物生长发育的湿度。墒情,指土壤湿度的情况。土壤湿度是土壤的干湿程度,即土壤的实际含水量。土壤墒情直接影响着农作物的生长质量和速度。除了土壤墒情,土壤温度、土壤电导率以及土壤氮磷钾、土壤PH值等参数也对作物的生长起着十分重要的作用。土壤温度对作物生育和土壤中微生物活动以及各种养分的转化、土壤水分蒸发和运动都有很大影响。在一定的温度范围内,土温越高,作物的生长发育就越快;土温过低,微生物活动减弱,有机质难于分解,农作物的根系呼吸降低,造成作物养分缺乏,生长变缓。土壤电导率用于描述土壤盐分状况,它包含了反映土壤质量和物理性质的丰富信息。例如:土壤中的盐分、水分、温度、有机质含量和质地结构都不同程度影响着土壤电导率。有效获取土壤的电导率值,对于确定各种田间参数时空分布的差异有重大意义。土壤中微量元素的含量较低或者较高都不利于对植物的生长。比如向土壤中过量施入磷肥时,磷肥中的磷酸根离子与土壤中的钙、镁等阳离子结合形成难溶性磷酸盐,既浪费磷肥,又破坏了土壤团粒结构,致使土壤板结。土壤酸碱度是土壤重要的基本性质之一,是土壤形成过程和熟化陪肥过程的一个指标。植物能够在很宽的范围内正常生长,但不同的植物有着不同的生长pH值。 那如今有哪些可以测量土壤墒情参数传感器,如何使用呢? 1、土壤水分传感器土壤水分传感器是一款高精度、高灵敏度的测量土壤水分的传感器。通过测量土壤的介电常数,可测量土壤水分的体积百分比,符合目前国际标准的土壤水分测量方法,能直接稳定地反映各种土壤的真实水分含量。2、土壤温度水分电导率三合一变送器土壤温度水分电导率三合一变送器是观测和研究盐渍土的发生、演变、改良以及水盐动态的重要工具。通过测量土壤的介电常数,能直接稳定地反映各种土壤的真实水分含量。可测量土壤水分的体积百分比,是符合目前国际标准的土壤水分测量方法。3、土壤PH传感器 土壤PH传感器器,用于测量土壤PH值该变送器精度高,响应快,输出稳定,适用于各种土质。可长期埋入土壤中,耐长期电解,耐腐蚀,抽真空灌封,完全防水。可广泛应用于土壤酸碱度的检测、精细农业、林业、地质勘探、植物培育、水利、环保等领域酸碱度的测量。4. 土壤参数速测仪 土壤参数速测仪可以实时精确检测显示土壤中多种成分,例如:土壤温湿度、土壤电导率以及土壤氮磷钾等成分,通过检测的数据来进行改善土壤,达到监控植物养料供给的目的,让农作物处于较佳的生存环境,从而提高产量。 5、多土层土壤参数监测仪 多土层土壤参数监测仪是一款能够测量多土层土壤参数的传感器。能够针对不同层次的土壤电导率、水分含量以及温度状态进行动态观测,此检测仪可检测3层土壤电导率温湿度状态,可检测5层土壤电导率温湿度状态。6、管式土壤墒情监测仪 管式土壤墒情监测仪是一款以介电常数原理为基础的传感器。能够针对不同层次的土壤水分含量以及温度状态进行动态观测,此检测仪可检测3层土壤温湿度状态,可检测5层土壤温湿度状态,可快速、全面的了解集土壤墒情信息。测量方法:土壤水分传感器、土壤温度水分电导率三合一传感器、土壤PH传感器的测量方法:(1)速测法:选定合适的测量地点,避开石块,确保钢针不会碰到坚硬的物体,按照所需测量深度抛开表层土,保持下面土壤原有的松紧程度,紧握传感器垂直插入土壤,插入时不可左右晃动,一个测点的小范围内建议多次测量求平均值。(2)埋地测量法:垂直挖直径20cm的坑,按照测量需要,在既定的深度将传感器钢针水平插入坑壁,将坑填埋严实,稳定一段时间后,即可进行连续数天,数月乃至更长时间的测量和记录。土壤参数速测仪测量方法:长按“开关键”,在需要测量的地方,将传感器合金探针垂直插入土壤,再按一下“开关键”即可开始测量。如下图所示:多土层土壤参数监测仪测量方式: 垂直挖直径20cm的坑,在既定的深度将传感器钢针水平插入坑壁,将坑填埋严实,稳定一段时间后,即可进行连续数天,数月乃至更长时间的测量和记录。式土壤墒情监测仪测量方法:管式土壤墒情监测仪采用分层设点的观测结构,地面配置一个温度观测点,地下土壤每隔10cm配置一个土壤温湿测点,观测相对应范围内的土壤温湿度。如图所示:
  • 高能同步辐射光源验证装置插入件系统通过验收
    p style="text-indent: 2em text-align: justify "近日,中国科学院高能物理研究所研制的国内首台超导扭摆磁铁在合肥通过专家组测试验收。至此,高能同步辐射光源验证装置(HEPS-TF)插入件系统的研究工作顺利完成,同时标志着HEPS-TF工程完成全部工艺和设备研制任务。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "HEPS-TF插入件系统的研究内容主要包括低温永磁波荡器(CPMU)样机、超导扭摆磁铁(SCW)及其磁场测量系统的研制。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "CPMU是备受推崇的先进波荡器,它将是高能同步辐射光源(HEPS)的主流插入件类型之一。该种波荡器集成复杂、精密度高,目前世界研制成功的仅有十几台。高能所研制的CPMU创造了国内周期长度最短的纪录,仅为13.5mm,低温下的峰值磁场达到0.96T。CPMU的研制技术跨度大,集成了磁铁、机械、控制、低温、真空、磁测等多个子系统。研究团队众志成城,克服了重重困难,在真空密封的狭小空间内实现了高稳定度、高精度、高重复性的磁场测量,于7月25日在北京通过了测试验收,为HEPS的CPMU量产积累了宝贵的经验。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "SCW是插入件技术重要的发展方向之一。HEPS-TF插入件系统超导3W1扭摆磁铁研究的目标除了掌握超导插入件的关键技术之外,还希望将研制成功的SCW安装到北京同步辐射装置上,替代现有的永磁3W1扭摆磁铁。超导3W1扭摆磁铁包括32个主线圈和4个校正线圈,在68mm超大磁极气隙的条件下,实现2.6T的峰值磁场,其技术指标达到了国际先进水平。超导3W1扭摆磁铁涉及磁铁物理、机械真空、低温、电源、控制、失超保护、磁场测量等多个技术领域,研制难度极大。来自7个专业组的40多人组成了一支年轻的研究团队,他们在攻关中锐意进取,凝聚集体智慧,克服了由于研究基础薄弱、研制周期短带来的一系列难题。最终测试结果表明超导3W1扭摆磁铁的各项指标均达到验收要求,磁场的一次积分、二次积分等关键参数远优于验收指标。超导3W1扭摆磁铁是我国自行研制成功的第一台超导插入件磁铁,填补了国内在该技术领域的空白。/pp style="text-indent: 2em text-align: left "CPMU和SCW的研制成功,标志着高能所掌握了两种先进插入件的关键技术和核心工艺,实现了重要的技术跨越。br//pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/e53fb35a-789e-4091-8be3-94e8e546eeb4.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg"//pp style="text-indent: 2em text-align: center "低温波永磁荡器正在进行低温磁场性能测试br//pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/88214317-715e-40b4-b4ed-03ef8569c3be.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg"//pp style="text-indent: 2em text-align: center "低温永磁波荡器主真空室内部br//pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/7696f313-af50-42c8-a736-bfb5ebb7011f.jpg" title="3.jpg" alt="3.jpg"//pp style="text-indent: 2em text-align: center "超导3W1扭摆磁铁低温水平测试br//pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/032f917e-2aa7-4a37-941d-3ba300bc2ce0.jpg" title="4.jpg" alt="4.jpg"//pp style="text-indent: 2em text-align: center "超导3W1扭摆磁铁测试专家组在测试现场/p
  • 仪器信息:PH传感器是什么?
    pH是水溶液最重要的理化参数之一。凡涉及水溶液的自然现象。化学变化以及生产过程都与pH有关,因此,在生活用水、工业、农业、医学、环保和科研领域都需要测量pH。接下来我们来了解一下pH传感器,PH传感器是用来检测被测物中氢离子浓度并转换成相应的可用输出信号的传感器。pH传感器可以对大型反应槽或制程管路中pH值测定;耐高温杀菌、CIP清洗;电极长度有120、150、220、250、450 mm等多种选择。PH传感器用于多种场合的pH值测量,比如:水源地水质PH值测量、废水污水场合pH值测量,电镀废水场合pH值测量,高温场合pH值测量,发酵场合pH值测量,高压场合pH值测量等多种场合pH值的测量。在实际使用过程中,pH实际使用过程中,在pH传感器可能会存在以下问题:灵敏度/斜率下降,响应迟缓,噪声信号以及化学破坏。⑴灵敏度/率斜:在pH和探头的电极电位之间存在一定的理论关系(见前述的能斯特方程)。新的pH探头可接近其理论斜率(即25℃下每pH单位的电极电位为59mv),但随着探头的老化或破坏,灵敏也会不断下降。将系统进行某种pH校准(通过缓冲液设置控制)后,再用一种或多种缓冲液进行检验。与预期结果不同的是,pH计的读数会系统性地偏离已知缓冲液的pH值。如果所得到的线比较陡,说明斜率设置过低;如果所得的线比较平缓,则说明斜率设置过高。⑵清洗 :当pH探头表现出响应延迟或灵敏度下降时,就需要对其进行清洗。pH探头恶化的主要原因是发酵液中的物质污染了多孔塞,多孔塞如果被污染就会由白色变成褐色或黑色。为防止污染,可将pH探头浸泡在10mmol/L HCl溶液中,这样不会损坏pH传感器(这也可用于运行间歇期间常规保存pH探头)。有时添加胃蛋白酶有助于去除蛋白质沉淀。如果HCl处理没有效果,可以尝试下面两种方法,尽管它们具有一定的损坏pH探头的风险,但也有一定的效果。将pH探头浸泡于1%左右的H2O2 溶液中约1~2h;或者对多孔塞进行温和的机械清洗,即采用锋利的刀片刮去外表面的沉积物。⑶ 电干扰: pH计的高阻抗和放大器线路可能会产生一些问题,这使得pH探头对由其他电气设备的杂散场入口的感应电压带来的噪声比较敏感,对由载有pH探头信号的两个接线柱间微量的电流泄漏引起的错误响应也较为敏感。为此pH传感器或pH计的制造商提供了专用的屏蔽导线和接线柱。如果存在过量噪声,可将pH探头导线从其他电线处移开以减少噪声。搅拌器电机可能是一个干扰源,这可通过将电机关闭几秒钟来检查。⑷防止机械破坏:pH探头相当易碎,在发酵罐的安装和清洗过程中容易破损。因些建议在发酵罐准备的后期再插入pH探头(需要在这里进行校准),在使用后(下罐)拆卸时先取出pH探头。传感器发生破损的很多情况是由于未取出传感器就直接提起了发酵罐的顶盖。为了避免探头在运行间歇期间贮存时产生破损,一个简便方法是将传感器置于一个塑料量筒内,该量筒内装有专用溶液。选择合适的量筒尺寸,以使探头的较宽部位也可放入,球形检测部位悬浮在底部上方(如可将一个棉塞入量筒底部),同时最好将量筒用夹子固定。
  • 如何实现超短支温度传感器校准?
    应用背景温度数据的监测在制药行业里有相当重要的地位,不论是产品质量保障、节能降耗还是合规要求,再或者药品研发、生产、包装、运输、存储的各个环节,都与温度息息相关,而且对温度参数的准确可靠有较高要求。温度监测系统由温度传感器和显示设备组成,随着时间的推移,温度传感器会受到诸多因素的影响,例如震动,应力变化,化学腐蚀等,其性能参数也会产生变化,因此需要对其进行校准以确定其误差的大小,确保其在允许误差范围内工作。而新版GMP规范第五章第五节对校准也做了明确规定:对于生产和检验用的仪表要定期校准,保存校准记录,未经校准的仪表不得使用。AMETEK校准仪器具有40年的温度校准经验,深入了解用户需求,为制药行业用户设计了有综合性的专业解决方案:✔ 卫生型温度传感器✔ 超短支温度传感器✔ 无法拆卸狭小空间温度传感器✔ 超低温冰箱、冻干设备温度传感器✔ 湿热灭菌器温度传感器✔ 隧道灭菌温度传感器✔ 表面安装温度开关如何实现超短支温度传感器校准?解决方案:RTC-158B 干体-液槽两用温度校准仪配特殊专用套管✔ 干湿两用:干体炉-微型液槽均可使用,对于插入深度小于30mm的传感器可选择液槽。✔ 温场直径大:特殊设计的专用恒温块可匹配超短或异形传感器,即使是卡盘超短卫生型传感器也可使用 。✔ 性能: D LC 动态负载补偿 及外部参考控温,保证垂直温场均匀稳定,控温准确。✔ 快捷: 升降温速度远快于传统液槽,成倍提高工作效率。关于Ametek Jofra 干体炉Ametek校准仪器是全球主要的温度、压力及电信号校准仪生产厂商之一,AMETEK JOFRA生产和销售干体炉有三十多年历史,能提供快速精准的温度校准方案。AMETEK干体炉有5大系列共50多个型号,温度覆盖-100~1205℃,满足各个行业的温度校准需求。根据应用情况提供多样的解决方案,实现实验室及现场的快速精准温度校准。
  • 政策红利不断释放 深圳传感器产业驶入快车道
    智能传感器是集成传感芯片、通信芯片、微处理器、驱动程序、软件算法等于一体的系统级产品,是手机、电脑、智能穿戴、无人机、机器人等各类智能产品必备的核心零部件。去年出台的《深圳市培育发展智能传感器产业集群行动计划(2022-2025年)》提出,到2025年智能传感器产业增加值达到80亿元,新增一批专精特新“小巨人”、制造业“单项冠军”“独角兽”企业。突破一批智能传感器核心技术,布局若干技术先进、特色突出、优势互补的高水平创新平台。去年12月印发的《深圳市关于推动智能传感器产业加快发展的若干措施》也提出,从健全产业公共服务能力、构建核心技术竞争能力、强化市场牵引发展能力等方面,推动产业发展。深圳市智能传感行业协会会长、安培龙科技董事长邬若军表示,伴随政策红利的不断释放,深圳传感器产业进入发展快车道,产业协同创新能力不断增强。今年上半年,深圳全市规模以上工业增加值同比增长3.9%。主要行业大类中,规模以上汽车制造业增加值增长89.7%,电力、热力生产和供应业增长22.7%,为智能传感器发展打开了广阔的空间。下一步如何做强?深圳市智能传感行业协会执行会长姜勇建议,可重点从打造产业共性技术平台、推广产品示范应用、加大复合型人才培养、发挥龙头企业引领作用、加强产业并购等方面发力。姜勇指出,针对共性关键技术,如设计、制造、测试等,开展共性基础理论、关键核心技术、共性软硬件产品的创新研发工作,推进智能微系统技术生态可持续发展。同时,联合高校、科研机构,培养多领域、多学科交叉的复合型人才、工程型人才。探索产学研深度融合新思路,把一流学科转化成一流产业,一流研究转变成一流产品。在做强过程中,龙头企业可以有效整合产业链上下游,促进融通创新,解决因系统性失灵所造成的“卡脖子”问题、碎片化问题、供应链问题,带领企业走向国际化。
  • 英研制出“U盘”基因组测序仪 插入电脑即可完成测序
    据美国物理学家组织网近日报道,英国牛津纳米孔技术公司在佛罗里达州基因组生物学与技术会议上宣布了一个爆炸性消息,即推出GridION和MinION 两款基于新一代DNA测序技术的便携式基因组测序仪,后者仅有U盘大小,可插入电脑USB端口完成测序,价格仅900美元。  两个仪器都是基于纳米孔测序技术,采用一种特殊的蛋白在薄膜结构上打出纳米级小洞或小孔,在膜的一侧施加电压将单条DNA链(带负电)拉进纳米孔。 当DNA的化学碱基通过时,引起细微的电流变化,测量这种变化即可识别出不同的碱基(T、C、G和A)组成顺序,然后通过电脑将每一部分的结果编织在一起 呈现。人类基因组包含大约30亿个碱基,DNA测序就是将这些碱基的顺序识读出来。  该消息令投资者大为振奋,而对于牛津纳米孔技术公司的竞争对手美国Illumina公司和生命科技公司来说犹如一记重创。生命科技公司于今 年初推出的最新台式离子质子序列发生器测序需要24小时,价格约15万美元。相比之下,如果将20个单元连接在一起,GridION可在15分钟内完成整 个人类基因组测序,价格为5000美元 如U盘大小、即插即用的MinION可直接插入笔记本电脑USB端口测序。  无疑,新测序仪将带来DNA测序更为广泛的应用,允许非专业科学家提取DNA信息,即使在野外研究人员也可将样品置于仪器中,将其插入载有 相关软件的笔记本电脑后,几乎片刻就会得到基因组样品的信息,以确定植物或动物的遗传性状。种子研究公司可使用它来分析田间作物,如查查是否有外源混合 肉类检查员可拿它测试不同类型的微生物 生物学家可以用它来寻找几代人基因中的微小变化。  然而,在这些愿景中也有小小瑕疵:目前这种设备有4%的错误率 MinION是一次性的,产量不如GridION高 尽管该公司称,在今年 某个时候发售相关产品之前,价格会大幅下降,但对于许多应用者来说还是有些贵。
  • 管道风速传感器如何测量管道风压、风速、风量
    风速是天气监测中重要因素之一,用来测量风速的传感器被称为风速传感器,如我们常见的杯式风速传感器,超声波风速传感器,但有一种风速传感器虽不常见但应用广泛,这就是管道风速变送器。以前通风管道风压、风速、风量测定方法一、测定位置和测定点(一)测定位置的选择通风管道内风速及风量的测定,是通过测量压力换算得到。测得管道中气体的真实压力值,除了正确使用测压仪器外,合理选择测量断面、减少气流扰动对测量结果的影响很大。测量断面应尽量选择在气流平稳的直管段上。测量断面设在弯头、三通等异形部件前面(相对气流流动方向)时,距这些部件的距离应大于2倍管道直径。当测量断面设在上述部件后面时,距这些部件的距离应大于4~5倍管道直径。当测试现场难于满足要求时,为减少误差可适当增加测点。但是,测量断面位置距异形部件的最小距离至少是管道直径的1.5倍。测定动压时如发现任何一个测点出现零值或负值,表明气流不稳定,该断面不宜作为测定断面。如果气流方向偏出风管中心线15°以上,该断面也不宜作测量断面(检查方法:毕托管端部正对气流方向,慢慢摆动毕托管,使动压值大,这时毕托管与风管外壁垂线的夹角即为气流方向与风管中心线的偏离角)。选择测量断面,还应考虑测定操作的方便和安全。(二)测试孔和测定点由于速度分布的不均匀性,压力分布也是不均匀的。因此,必须在同一断面上多点测量,然后求出该断面的平均值。1圆形风道在同一断面设置两个彼此垂直的测孔,并将管道断面分成一定数量的等面积同心环,对于圆形风道,测点越多,测量精度越高。2矩形风道可将风道断面划分为若干等面积的小矩形,测点布置在每个小矩形的中心,小矩形每边的长度为200mm左右,圆风管测点与管壁距离系数(以管径为基数)。二、风道内压力的测定(一)原理测量风道中气体的压力应在气流比较平稳的管段进行。测试中需测定气体的静压、动压和全压。测气体全压的孔口应迎着风道中气流的方向,测静压的孔口应垂直于气流的方向。用U形压力计测全压和静压时,另一端应与大气相通(用倾斜微压计在正压管段测压时,管的一端应与大气相通,在负压管段测压时,容器开口端应与大气相通)。因此压力计上读出的压力,实际上是风道内气体压力与大气压力之间的压差(即气体相对压力)。大气压力一般用大气压力表测定。由于全压等于动压与静压的代数和,可只测其中两个值,另一值通过计算求得。(二)测定仪器气体压力(静压、动压和全压)的测量通常是用插入风道中的测压管将压力信号取出,在与之连接的压力计上读出,常用的仪器有毕托管和压力计。1 毕托管(1)标准毕托管它是一个弯成90°的双层同心圆管,其开口端同内管相通,用来测定全压;在靠近管头的外壁上开有一圈小孔,用来测定静压,按标准尺寸加工的毕托管校正系数近似等于1。标准毕托管测孔很小,易被风道内粉尘堵塞,因此这种毕托管只适用于比较清洁的管道中测定。(2)S型毕托管它是由两根相同的金属管并联组成,测量时有方向相反的两个开口,测定时,面向气流的开口测得的相当于全压,背向气流的开口测得的相当于静压。由于测头对气流的影响,测得的压力与实际值有较大误差,特别是静压。因此,S型毕托管在使用前须用标准毕托管进行校正,S型毕托管的动压校正系数一般在0.82~0.85之间。S型毕托管测孔较大,不易被风道内粉尘堵塞,这种毕托管在含尘污染源监测中得到广泛应用。2.压力计(1)U形压力计由U形玻璃管制成,其中测压液体视被测压力范围选用水、酒精或汞,U形压力计不适于测量微小压力。压力值由液柱高差读得换算,p值按下式计算:p=ρgh (Pa) (2.8-1)式中p—压力,Pa;h—液柱差,mm;ρ—液体密度,g/cm3;g—重力加速度,m/s2。(2)倾斜式微压计测压时,将微压计容器开口与测定系统中压力较高的一端相连,斜管与系统中压力较低的一端相连,作用于两个液面上的压力差,使液柱沿斜管上升,压力p按下式计算:p=KL(Pa)(2.8-2)式中L—斜管内液柱长度,mm;K—斜管系数,由仪器斜角刻度读得。测压液体密度,常用密度为0.1g/cm3的乙醇。当采用其他密度的液体时,需进行密度修正。(三)测定方法1.试前,将仪器调整水平,检查液柱有无气泡,并将液面调至零点,然后根据测定内容用橡皮管将测压管与压力计连接。毕托管与U形压力计测量烟气全压、静压、动压的连接方法。2测压时,毕托管的管嘴要对准气流流动方向,其偏差不大于5°,每次测定反复三次,取平均值。三、管道内风速测定常用的测定管道内风速的方法分为间接式和直读式两类。(一)间接式先测得管内某点动压pd,可以计算出该点的流速v。用各点测得的动压取均方根,可以计算出该截面的平均流速vp。式中pd—动压值,pdi断面上各测点动压值,Pa;vp—平均流速是断面上各测点流速的平均值。此法虽较繁琐,由于精度高,在通风系统测试中得到广泛应用。(二)直读式常用的直读式测速仪是热球式热电风速仪,这种仪器的传感器是一球形测头,其中为镍铬丝弹簧圈,用低熔点的玻璃将其包成球状。弹簧圈内有一对镍铬—康铜热电偶,用以测量球体的温升程度。测头用电加热。由于测头的加热量集中在球部,只需较小的加热电流(约30mA)就能达到要求的温升。测头的温升会受到周围空气流速的影响,根据温升的大小,即可测出气流的速度。仪器的测量部分采用电子放大线路和运算放大器,并用数字显示测量结果。测量的范围为0.05~19.0m/s(必要时可扩大至40m/s)。仪器中还设有P-N结温度测头,可以在测量风速的同时,测定气流的温度。这种仪器适用于气流稳定输送清洁空气,流速小于4m/s的场合。管道风速传感器测量风速、风量我们可以通过风速(V)算出风量(L)的大小,如1小时内通过风量的计算公式为L=F*V*3600秒,公式中:F——风口通风面积(m2),V——测得的风口平均风速(m/s)。通过配置软件设置风更方便我们的使用,将地址及波特率设置好,将管道截面积添加好之后,软件会自动计算出风速值和风量值。广泛应用在油烟管道、通风管道、暖通空调进出风口等地方来测量风速和风量。
  • 制药行业温度校准方案(一) | 安装于工艺设备卫生型温度传感器校准
    应用背景温度数据的监测在制药行业里有相当重要的地位,不论是产品质量保障、节能降耗还是合规要求,再或者药品研发-生产-包装-运输-存储的各个环节,都与温度息息相关,而且对温度参数的准确可靠有较高要求。温度监测大都由温度传感器和显示设备组成,随着时间的推移,温度传感器会受到诸多因素的影响,例如震动,盈利变化,化学腐蚀等,其性能参数也会产生变化,因此需要对其进行校准以确定其误差的大小,确保其在允许误差范围内工作。而新版GMP规范第五章第五节对校准也做了明确规定:对于生产和检验用的仪表要定期校准,保存校准记录,未经校准的仪表不得使用。AMETEK校准仪器具有40年的温度校准经验,深入了解用户需求,为制药行业用户设计了有综合性的专业解决方案:✔ 卫生型温度传感器✔ 超短支温度传感器✔ 无法拆卸狭小空间温度传感器✔ 超低温冰箱、冻干设备温度传感器✔ 湿热灭菌器温度传感器✔ 隧道灭菌温度传感器✔ 表面安装温度开关制药行业温度校准方案(一)安装于工艺设备卫生型温度传感器校准解决方案:RTC-156B 超级标准体炉配短支校准套件✔ 专业套件:定制套管保证与卫生型卡盘传感器充分热平衡,补偿热损失,外接参考传感器与被检传感器位置保持一致,精准控温。✔ 洁净 无液体介质,不易污染探头,尤其适用于对探头洁净度有严格标准的企业 。✔ 性能: 双区加热配合 DLC 动态负载补偿 ,保证垂直温场均匀稳定,不受被检传感器 插入深度影响 。✔ 便携 干体炉 便于携带至 现场 ,可以 进行 全回路校准,减少分离回路校准的附加误差 。✔ 安全: 无液体挥发,不会对操作人员健康产生危害,也不会污染实验室工作空间✔ 快捷: 升降温速度远快于 液槽,成倍提高 工作效率关于Ametek Jofra 干体炉Ametek校准仪器是全球主要的温度、压力及电信号校准仪生产厂商之一,干体炉的发明者,能提供快速精准的温度校准方案。AMETEK干体炉有5大系列共50多个型号,温度覆盖-100~1205℃,满足各个行业的温度校准需求。根据应用情况提供多样的解决方案,实现实验室及现场的快速精准温度校准。
  • 4款传感器,满足工业气体安全还看MOCON
    众所周知,人类长期接触挥发性有机化合物(VOC)会导致呼吸系统问题、癌症和神经损伤;自然环境如空气、水和土壤等会造成破坏和污染。挥发性有机化合物(VOC) 是由工业和自然过程产生的潜在危险化合物。这些有害气体通常在正常大气条件下会蒸发,但室内环境中的VOC水平要高得多,因为许多制成品(如地毯、油漆和清洁用品等)都可能会排放这些物质。室外来源可能包括垃圾处理场、工业和碳氢化合物排放过量等。光电离检测器(PID) 是检测VOC水平的最简单、最有效的方法。在不靠气相色谱柱的情况下,膜康(MOCON)独立的PID可以使用便携式或固定式对许多挥发性有机化合物进行实时测量。1 易用型检测器VOC-TRAQ II 基于最新的Baseline piD-TECH eVx™ 光电离传感器,VOC-TRAQ II没有组合部件,采用简单的扩散方法,仍提供了快速的响应时间,既紧凑又实惠。一种灯能量之间有5个不同的检测级别,提供了广泛的检测功能。附带的VOC-TRAQ II pc软件可以轻松进行校准、设置参数和显示数据图形。 特点及优势:紧凑型设计广泛的检测功能附带pc软件可编程报警级别和采样频率简单的设置和校准存储多达36,000个样品读数2带流动腔的VOC光电离检测器 VOC-TRAQ II与流通式外壳结合在一起变成Baseline VOC-TRAQ II流动腔,进出口流道可用于远程样品输送,当与加压源或泵一起使用时,该装置可实现受控样品输送。VOC-TRAQ II流动腔借助带有windows操作系统软件的pc能够远程监测和记录总挥发性有机化合物的存在。装置的高灵敏度归功于piD-TECH eVx™ 光电离检测器。 膜康(MOCON)光电离检测器应用:环境监测:洁净室AMC、空气质量监测、无组织排放监测有毒气体监测:室内空气质量、检漏、OEM PID传感器工业过程分析和控制:饮料气体监测、工业气体混合控制、工艺气体分析、特种和工业气体监测、地面测井分析膜康(MOCON)的VOC-TRAQ总挥发性有机化合物(TVOC) 检测器是一种极具性价比的解决方案,使用基于windows的pc主动监测非爆炸性气体泄漏,通过存储多达36,000个样本读数随时间记录数据。VOC-TRAQ使用piD-TECH eVx™ 光电离传感器来监测用户所需范围内的汽化气体。3OEM的首选piD-TECH eVx™ 膜康(MOCON)屡获殊荣的专利piD-TECH eVx™ 插入式传感器具有全面的光电离检测功能,其设计与大多数品牌的电化学传感器机械结构相似。其出色的特性使piD-TECH系列传感器成为想要在手持、移动或固定式设备中集成voc检测功能的oem制造商的理想选择。piD-TECH eVx™ 的检测能力和最小检测量(MDQ)分为五个范围,对oem市场来说它具有更高的性价比和灵活性,同时兼具了市场上无法比拟的先进技术。 特点及优势:提供OEM集成支持可靠的长寿命灯泡:6000 小时易于清洁和现场维修,无需工具本质安全:UL、CAN/CSA、ATEX、IECEx认证内部输入电压调节,提高信号稳定性双重过滤,防止气溶胶和颗粒物的侵害4灵敏型传感器piD-POD piD-POD结构紧凑,由一个圆柱形外壳组成,可组装piD-TECH eVx™ 光电离传感器和进/出样口。它适用于高达300 cc/min的进气流量,并配备了一个带配套适配器的PC接头。piD-POD采用膜康(MOCON)piD-TECH eVx™ 传感器系列(单独出售),允许用户为应用选择所需的灵敏度和灯能量。光电离检测器(PID)不会破坏样品,因此piD-POD对于原始设备制造商来说是一种在其仪器设计中集成TVOC测量的直接手段。 特点及优势:用于piD-TECH传感器低死角密封设计集成到气体监测仪器中提供光电离检测的灵敏度几十年来,AMETEK MOCON一直是气体检测设备监测水平远低于OSHA行动限值的领先供应商。这得益于稳定、快速的检测结果可以让工作人员有足够的时间对日益增加的健康风险做出反应。
  • 3D打印微针生物传感器用于糖尿病的持续监测
    糖尿病是一种流行慢性代谢性疾病,具有多种临床表现和并发症,是死亡的主要原因之一。连续血糖监测可加强糖尿病管理,通过及时了解血糖水平波动情况来调整治疗方案,可减少住院次数并节约医疗费用,减少无效药物的使用从而挽救生命。微针系统在糖尿病的持续和实时监测方面有着巨大的前景,其可在不触及痛点的情况下到达真皮,并且可以降低感染的可能性,有着更高的安全性。已有不少研究者开发出了用于糖尿病监测的微针生物传感器。然而,这些传感器的血糖检测范围仍然有限,这使得对血糖水平高的患者的监测不准确,且对实时的葡萄糖浓度的反映不够灵敏。此外,目前尚未有相关传感器将工作电极、参比电极和计数电极集成在同一芯片中。近日,北京大学崔悦课题组首次展示了集成微针生物传感装置对糖尿病的连续监测。该装置采用3D打印工艺、电镀工艺和酶固定化步骤制造。将该装置插入小鼠皮肤真皮层,对正常或糖尿病小鼠皮下葡萄糖水平的监测具有准确的传感性能。检测结果与商业血糖仪的检测结果水平相当。这项研究有望为糖尿病的监测和治疗提供有效的途径,同时也为皮下电子设备的基础研究开辟道路。相关研究结果以“Continuous monitoring of diabetes with an integrated microneedle biosensing device through 3D printing”为题发表于《Microsystems & Nanoengineering》。文章链接:https://doi.org/10.1038/s41378-021-00302-w图1 微针生物传感器件整体方案及材料表征。其中使用了不同设备打印了不同尺寸的锥形微针阵列,如图e, f所示。图e中的微针高度约为0.8 mm,底部直径为0.4 mm,间距为0.2 mm。(SprintRay Technology Ltd., China)图f中的微针高度约为0.5 mm,底部直径为0.1 mm,间距为0.4 mm。(nanoArch S140, 摩方精密)该工作设计并使用面投影微立体光刻技术(nanoArch S140, 摩方精密;MoonRay, SprintRay Technology Ltd.)打印了9×9的微针阵列,单个微针的结构为锥形。微针阵列确保工作电极和皮肤之间有足够的接触面积,通过减小器件尺寸,形成稳定的传感器-皮肤界面。微针生物传感器采用双电极结构,包括普鲁士蓝涂层的Au工作电极和Ag/AgCl计数器/参比电极。每个电极占据一定的微针阵列,使用磁控溅射在微针表面镀上Au或Ag,Ag/AgCl层由Ag层的氯化作用得到,Au电极上的普鲁士蓝涂层采用电镀工艺制得。最后,将葡萄糖氧化酶固定在传感器的Au工作电极上。整个传感器构建完成后,将微针插入小鼠皮肤真皮层。在皮下葡萄糖的存在下,工作电极上的酶促反应产生H2O2,从而产生电流信号响应。该生物传感装置在缓冲溶液、等离子体和模拟ISF中显示出可靠和稳定的葡萄糖检测,微加工和电化学镀步骤使传感器能够线性和灵敏地检测葡萄糖,且检测范围得到拓宽。进一步地,将传感器插入小鼠皮肤真皮层,传感器在小鼠进食或被注射胰岛素的情况下,能够准确地连续实时监测皮下葡萄糖水平。图2 微针阵列传感器的制备工艺及其检测H2O2的性能。图3 生物传感装置在不同环境下的选择性和稳定性。图4 用生物传感装置对不同溶液中的葡萄糖进行体外传感。图5 用生物传感装置对小鼠皮下葡萄糖进行体内监测。
  • 科技引领!植入光纤传感器为电池做“体检”
    手机爆炸、电动汽车行驶或充电过程中的火灾事故在生活中经常可见,让人们在享受锂电池带来的便利的同时,也担心其在安全方面的重大问题。如何降低这一风险?近日,中国科学技术大学教授孙金华、研究员王青松团队与暨南大学教授郭团团队研制出一款可植入电池内部的高精度光纤传感器。相关研究成果日前在线发表于《自然-通讯》。“这款高精度光纤传感器可以在1000摄氏度的高温、高压环境下正常工作,同步测量出电池热失控全过程内部温度和压力,为快速切断电池热失控链式反应提供预警手段。”王青松向《中国科学报》介绍。破解国际性科学难题手机、笔记本电脑、电动自行车、电动汽车中都有一个关键部件——锂离子电池。随着全球范围内能源危机的出现、“双碳”目标的驱动,锂离子电池产业迅速发展。然而,锂离子电池常常会发生爆炸,也就是热失控,这是威胁电池安全的“癌症”,是制约电动汽车与新型储能规模化发展的瓶颈。研究表明,电池热失控源于电池内部一系列复杂且相互关联的“链式反应”。“这可以从电池内部和外部两方面讨论。从内部来看,电池由正负极、电解液、隔膜等组成,其中电解液和隔膜都是易燃物,正负极和电解液在一定温度下又会产生化学反应,进而产生热量和可燃气体。也就是说,电池内部本身就是一个热不稳定的体系。”王青松说。从外部来看,电池在使用过程中容易出现各种外部滥用:电滥用,如过充、过放等;热滥用,如高温、局部发热等;机械滥用,如撞击、挤压等。这些外部滥用会造成电池内部材料发生一系列连锁化学反应,电池内部温度快速提升,最高可达800摄氏度,导致电池起火或爆炸。如何科学、及时、准确地预判电池安全隐患,是当前电池安全领域的国际性科学难题。为攻克这一难题,研究团队提出一种可植入电池内部的高精度光纤传感器,在国际上率先实现对商业化锂电池热失控全过程的精准分析与提早预警。《自然-通讯》的一位审稿专家评价道,“该研究有助于电池健康状态监测,并在不可逆损害前发出预警信号。”小巧光纤实时监测电池健康状态将光纤植入电池,并非王青松等人首创。因光纤传感器具备体积小、重量轻、耐受高温高压、耐受电解液腐蚀等优势,前人将其植入电池。但他们主要测量的是电池循环过程中的内部参数,从未涉足电池热失控监测领域。于是,王青松等人想将光纤植入电池内部,以监测电池热失控过程,并探索电池内部参数能否为电池热失控预警提供新思路。研究思路有了,做起来却非常难,因为现有的大多数光纤传感器无法在热失控过程中“幸存”。王青松解释说,电池热失控过程中,内部压力高达2MPa、温度高达500至800摄氏度,在这种高温高压的冲击下,光纤信号会中断,无法测得电池内部温度和压力数据。研究的关键是开发一款“健壮”的光纤传感器。他们与郭团团队联合攻关,多次改进光纤结构,开展热失控实验,反复修改和验证,最终通过对光纤进行套管保护,在保证内部信号传输的同时解决了光纤容易断的难题。“这款高精度光纤传感器总长度12毫米、直径125毫米,能够植入商业18650电池,实时监测电池热失控期间的内部温度和压力影响。”王青松向《中国科学报》介绍了光纤传感器的结构。相比现有的外部监测技术,内部光纤传感技术更具有及时性、灵活性。“就好比人们患病,当感知到疼痛时,往往为时已晚。这就像电池外部特征的变化一般都是滞后的。”王青松解释道,“而去医院体检,可以通过CT等看到内部器官变化,从而预知疾病的发生,并通过治疗手段阻止疾病进一步发展。但这种大型设备体积庞大,无法随时随地监测内部状态变化。如果在人体内植入芯片,就可以做到实时跟踪预警。就像在电池内部植入光纤传感器,可以做到实时监测预警。”值得一提的是,该研究通过解析压力和温度变化速率,首次发现温度和压力变化速率的转变点可作为电池热失控早期预警区间。该发现适用于不同电量的电池,能够在电池内部发生“不可逆反应”之前发出预警信号,保证了电池后续的安全使用。用于同时监测电池内温度和压力的FBG/FPI传感器工作原理适合大规模推行量产在王青松看来,光纤传感器尺寸小、形状灵活,具有抗电干扰性和远程操作的能力和适合大规模生产的标准制造技术,并且可以实现一根光纤在电池的多个位置同时监测温度、压力、气体组分、离子浓度等多种关键参数。光纤传感技术与电池的结合将在新能源汽车、储能电站安全监测等领域发挥重要作用。为此,研究团队将探索光纤传感器在大容量储能电池中的应用。“大容量储能电池热失控相比此次研究中的18650电池更加剧烈,并且其热失控特性和机理与小电池有所差异,这将是对我们研究的进一步考验。”王青松说。另一方面,团队将与电池制造商合作,希望在电池制作过程中植入光纤传感器,避免对电池二次破坏,加快光纤传感在储能和新能源汽车电池管理系统中的应用进程。相关论文信息:https://www.nature.com/articles/s41467-023-40995-3
  • 非侵入性微型传感器可测人体pH值,或有助于诊断癌症
    据最新一期《化学科学》杂志报道,加拿大研究人员开发出一种可更准确测量pH值的微型传感器,或有助更好地理解和诊断包括癌症在内的一系列疾病。 多伦多大学士嘉堡分校化学系助理教授张晓安称,在活生物系统中实时检测pH值,对于探测和理解pH值失衡导致的相关疾病至关重要。如低pH值与囊性纤维化、局部缺血以及癌症的病理状况密切相关。pH值信号可用于诊断疾病及监测治疗效果,了解人体组织内的pH值在何时何地发生显著变化是非常重要的。因此,迫切需要找到一种可进行深入、精确的探查,同时又确保不入侵组织的新方法。 张晓安团队使用核磁共振光谱技术开发的微型传感器,可以非侵入方式在原子水平对分子进行非常详细的观察。研究人员将大肠杆菌细胞作为实验对象,完成了对卵母细胞(鱼卵细胞)的传感器测试。 pH值是对质子(附着于其他分子的微小带电粒子)活性的测定。质子活性很难在组织中测量,因为质子移动迅速,难以用常规核磁共振的时间尺度来捕获分子位置。利用核磁共振测量pH值的主要挑战在于,在不同的质子化状态(附着或不附着)对分子进行精细成像。既有核磁共振技术无法对不同质子态的实时测量提供足够的精度。 张晓安团队研发的传感器,则通过一种缓慢的质子交换机制,提供了独特的解决方案。该探测器可减缓质子运动,并观察不同状态下的质子,从而使测量变得更为灵敏和精确。该传感器虽为医疗成像设计,但亦可扩展到环境科学、生物学乃至食品生产和质量控制等其他应用领域。
  • 中科院半导体所等入驻怀柔高端仪器装备和传感器产业发展添新动力
    据怀柔区消息,怀柔区与中科院半导体所、海创微芯公司合作签约仪式1月29日在怀柔科学城产业转化示范区举行。伴随科研院所和头部企业入驻,怀柔区高端仪器装备和传感器产业集聚发展再添新动力。  当前,怀柔科学城全面进入建设与运行并重新阶段,综合性国家科学中心29个在建科学设施平台全面提速,“十四五”科学装置设施平台加快布局落地。以怀柔科学城建设为重要契机,怀柔区着力发展高端仪器装备和传感器产业,致力于把科学城建设过程作为科技创新成果转化过程,打造高端仪器装备和传感器产业基地。  据悉,中科院半导体所拟将重组的全国重点实验室、光电子器件国家工程研究中心和国家光电子工艺中心和半导体激光器落地怀柔。“我们将发挥自身科研和人才优势,在技术研发和成果转化方面为怀柔产业发展提供活力,进一步促进科研成果转化为现实生产力。”中国科学院半导体所所长谭平恒说。  另据了解,赛微电子公司是全球领先、国际化运营的高端集成电路晶圆代工生产商,也是国内拥有自主知识产权和掌握核心半导体制造技术的特色工艺专业晶圆制造商。海创微芯公司作为其全资子公司,主要承担MEMS高频通信器件、氮化镓功率器件的设计及制造工艺开发,将负责建设运营6/8英寸MEMS晶圆中试生产线和研发平台、8英寸晶圆级封装测试线,先进MEMS工艺设计与服务北京市工程研究中心。该公司董事长杨云春表示,将着力推动MEMS行业关键核心技术、优秀人才团队、上下游合作伙伴集聚怀柔,争取把合作项目打造成为怀柔区、北京市乃至全国示范标杆。  怀柔区区长于庆丰表示:“半导体所和海创微芯入驻怀柔,把优质资源集聚在怀柔,把优秀人才放在怀柔,为国家战略科技力量做出贡献。这不仅是物理聚集,更是化学反应。”目前北京市相继出台了《关于推动北京市传感器产业创新发展工作方案》《关于支持发展高端仪器装备和传感器产业的若干政策措施》等产业发展支持政策,怀柔区也已出台相关支持政策并配套产业空间,吸引百余家仪器装备和传感器企业聚集,产业生态体系初步形成。  此外,怀柔科学城产业转化示范区依托怀柔科学城大科学装置和交叉研究平台的核心资源,建设集研发办公、中试生产、科技服务于一体的硬科技产业园区,推动怀柔“两区”建设,将老城区空间资源、怀柔科学城的产业辐射、周边的生态环境有机融合,打造最具智慧的一平方公里,树立产城融合新典范,形成高端仪器装备和传感器产业战略高地。
  • 安东帕发布新一代L-Rix系列折光传感器 10万小时免维护
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "近日,安东帕发布了新一代传感器——L-Rix 5x00系列。该系列传感器不仅对客户来说更便宜,而且还能提供其他重要优势。该传感器主要用于管道或反应容器,可在生产过程中使用在线折光法直接测量样品的百分比浓度。这些被测量的物质可以是饮料、蛋黄酱、果酱、或环保型柴油添加剂等。/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/5b1193fa-0bc6-424d-a6e7-0341de91c639.jpg" title="csm_L-Rix_5X00_Pico_WEB_11d98a2858.jpg" alt="csm_L-Rix_5X00_Pico_WEB_11d98a2858.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0" style="width: 600px height: 400px "//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "据了解,从技术上讲,这款插入式传感器充分利用了光的折射,在装置中,有一束光束通过蓝宝石棱镜向被检测介质的方向发送,光穿透棱镜和液体样品之间的界面,有些光线是完全反射的,有些只是部分反射,有些则是不反射的,传感器通过检测反射光和反射角,从而测量样品的浓度。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "当然,听起来可能很简单,但实际测量过程中需要复杂的公式和计算步骤,最终给出由光信号、反射角和样品温度等得出的浓度值。在安东帕的新一代系列传感器中,L-Rix 5200由于集成了用于特定糖浓度的特殊公式,可以给出相对最全面的测量模型。据安东帕产品经理Zavrsnik介绍,L-Rix系列传感器相比于市面上的同类产品具有如下优势:支持10万小时以上或10年以上免维护,运行中无需调整或校准,生产过程中方便清洗。除本系列入门机型外,其他型号用户都可以自由配置,最高配置的传感器可提供高精度测量,所有传感器都配有免费的配置软件和智能配件,如蓝宝石水晶清洗系统或可选的导流装置等,后者可以安装在传感器的对面,防止粘稠样品附着在蓝宝石界面上。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "L-Rix传感器的出现,符合质量测试从实验室转移到工业过程控制的趋势。这系列传感器既可以使用折射率原理测量浓度,也可以作为密度测量补充分析选项。根据样品的不同,选择不同的测量方式。/p
  • 广州大学王家海教授在体外诊断领域(核酸传感器)取得系统性进展
    王家海教授在过去十多年,对核酸探针进行了系统的探索,开发了一系列基于核酸纳米结构或者G-quadruplex为主题的核酸传感器,开发了生物芯片新的修饰方法,设计了一种的Insertion Approach,极大地提高了传感器电信号重现性,2021年王家海团队构建了以三维核酸纳米结构为信号传导载体的纳米孔传感器。团队另外一个方向纳米孔单分子计数器和整流器平台的发展,也充分得益于我们在功能核酸探针上所开展的系统性工作。体外诊断,尤其是分子诊断离不开对探针的设计。在功能化核酸探针的优化和设计上,我们做出了一系列有特色的工作。运用核酸四链体(G-quadruplex)构建了探测各种离子,小分子的高灵敏,高选择性的生物化学传感器,并被国际刊物邀请撰写综述。为纳米孔的可控功能化,选择性识别打下了坚实的基础。最终优化设计的核酸探针需要参考如下标准:更好的检测限,选择性,更高的稳定性,更稳更强的信号放大系统和更好的实验信号重现性。我们设计的能结合荧光分子的G-quadruplex能对铜离子,钾离子和毒素小分子灵敏探测(G-quadruplex facilitated turn off fluorescent chemosensor for selective detection of copper ion. Chem. Commun., 2010, 46, 7385-7387. Qin Haixia,Ren Jiangtao,Wang Jiahai*,Wang Erkang*;G-quadruplex-modulated fluorescence detection of potassium ion in the presence of 3500-fold excess of sodium ion , Anal. Chem., 2010, 82 (19), pp 8356–8360. Qin Haixia,Ren Jiangtao,Wang Jiahai*,Wang Erkang*.;图 1.四链体核酸高灵敏检测K离子图 2.四链体核酸高灵敏检测Cu离子PVP-coated Graphene oxide for Selective Determination of Ochratoxin A via Quenching Fluorescence of Free Aptamer,Biosensor and Bioelectronics, 2011, 26, 3494-3499. Sheng LinFeng, Ren Jiangtao, Miao Yuqing, JiaHai Wang* Erkang Wang*.)。其中对真菌毒素小分子OTA的检测,他引已经超过100多次,对钾离子的探测选择性达到3500倍,他引超过50多次。后续的工作中,可以探索用纳米孔结合这些探针进行检测。图 3. 对真菌毒素小分子OTA的检测可以预期的是修饰适配体的纳米孔可以结合离子整流区分手型多肽(Enantioselective and label-free detection of oligopeptide via fluorescent indicator displacement” Biosensor and Bioelectronics, 2012, 35, 401-406. Ren Jiangtao, Jiahai Wang*, Jin Wang*, Nathan W. Luedtke, Erkang Wang*.)图 4. 手性多肽的检测设计了劈开的G-quadruplex探针对病毒核酸小片段进行了探测,并对其机理做了详细的阐述(Label-Free Detection of Nucleic Acids by Turn-ON and Turn-OFF G-Quadruplex Mediated Fluorescence. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2011, 399:2763-2770. Ren Jiangtao, Qin Haixia, Wang Jiahai*, Luedtke, Nathan W, Wang ErKang*, Wang Jin*;Contribution of potassium ion and split modes of G-qaudruplex to the sensitivity and selectivity of label-free sensor toward DNA detection using fluorescence Biosensor and Bioelectronics, 2012, 31, 316-322. Ren Jiangtao, Jiahai Wang*, Jin Wang*, Nathan W. Luedtke, Erkang Wang*.)。有理由相信,对这类探针了解的越多,将其应用在纳米孔上的机会越多:譬如G-quadruplex的重新组装引起局部体积和局部电荷的变化,这都是纳米孔传感器很重要的特征。图 5.分裂式探针有三种,在乙肝病毒基因存在下,四链体核酸可以被激活根据多年的经验和大胆展望,体外诊断(分析化学)的进一步发展还离不开探针体系本身的优化和信号放大。2011年我们建立了两种核酸马达,运用A方案组建了一个免标记的核酸传感器,该方法可以扩展到探测其他一些小分子,譬如毒素。运用B方案建立的另一个马达可以把四极子(G-quadruplex)加入到核酸纳米结构中,应用前景广泛;可以进一步把核酸纳米结构组装成三维结构用于药物释放(Kinetically grafting G-qaudruplex onto DNA nanostructure as structure and function encoding via DNA machine,Chem. Commun., 2011, 47, 10563–10565. Jiangtao Ren, Jiahai Wang* , Lei Han, Erkang Wang*, Jin Wang* .)。图6. 这个体系中A途径可以用于生物分子的探测的信号放大,这个体系中B途径有很强的扩展性,可以用于制备其他一些智能化材料或者信号放大免标记,免修饰方法并不能覆盖全部探测对象,其他绝大多数探测系统都需要表面探针修饰。2014年我们发展了一种新的表面修饰方法,极大地提高了分子表面组装和信号放大的重现性(Insertion Approach:Bolstering the Reproducibility of Electrochemical Signal Amplified via DNA Superstructure Analytical Chemistry 2014, 86, 4657-4662. Yang, Li, Zhang, Caihua, Hong, Jiang, Li, Guijuan*, Jiahai Wang*, Wang, Erkang*.)。通常在金电极上修饰核酸探针,都是先修饰巯基核酸,然后修饰小分子覆盖的空白区域。但这种方法重现性并不高。我们设计了一种新方法,先修饰小分子,后修饰核酸探针是通过插入小分子空白区域。发现核酸超级结构在电极表面的组装就有非常好的重现性。期待这种方法能在将来运用到纳米孔表面的内部修饰。图 7.核酸修饰新方法(Insertion Approach)2021年,构建了以三维核酸纳米结构为信号传导载体的纳米孔传感器。(Insertion Approach:Bolstering the Reproducibility of Electrochemical Signal Amplified via DNA Superstructure Analytical Chemistry 2014, 86, 4657-4662.)。小尺寸分析物的检测仍然是限制固态纳米孔应用的主要挑战之一。要实现具有良好抗干扰能力、高信噪比和可重复使用的固态纳米孔传感器,一种潜在的策略是使用大孔径纳米孔(直径大于10 nm)。孔径远大于靶标和干扰物的尺寸,可以满足干扰物通过纳米孔无电阻脉冲的要求,解决了孔堵塞问题。DNA纳米结构具有精确形状和可调节大小等优点,有潜力成为最通用的一种。可以根据特定的孔径组装出尺寸均匀的DNA纳米结构。另外,CRISPR-Cas12a已被证明是一种优秀的信号放大策略,Cas12a通过将序列特异性靶标转化为其他可检测信号,如荧光、生物发光或比色信号,被广泛应用于生物传感器的设计中。图8 基于CRISPR-cas12a转换机制,使用DNA四面体作为信号传导载体的固态纳米孔传感器示意图。对于目标分子,Cas12a的反分裂活性导致连接器ssDNA的降解,导致DNA四面体信号传导载体通过纳米孔的易位率增加;如果没有目标分子,Cas12a就不会被激活,因此DNA四面体信号传导载体被磁铁拉下,不能观察到任何易位事件
  • 2019世界传感器科技创新高峰论坛在郑州成功召开
    p style="text-align: center "strongimg style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/2032b521-a6c0-4d19-b374-e908fa8eaca9.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg"//strong/ppstrong仪器信息网讯/strong 11月9日上午,世界传感器大会主论坛——2019世界传感器科技创新高峰论坛成功召开,论坛以“感知世界 智赢未来”为主题,邀请了政府领导、权威专家学者和企业领军人物交流思想理论和分享实践案例,一起探讨传感技术新趋势、培育未来发展新优势、推动智能制造关键技术装备发展。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 334px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/63d2e6b1-3236-4ddd-a780-dcef59e66055.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg" width="500" vspace="0" height="334" border="0"//pp style="text-align: center "  中国工程院院士、西安交通大学教授蒋庄德主持/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 333px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/59623107-7257-4fcb-9234-771550436848.jpg" title="3.jpg" alt="3.jpg" width="500" vspace="0" height="333" border="0"//pp  美国国家工程院院士、麦肯锡国际咨询公司高级顾问陈向力博士作了《新一代智能制造发展战略与传感器技术》的主题报告。传感器技术的成熟度是实现智能制造的重要因素之一,而快速发展的智能制造应用则需要对传感器技术进行进一步的创新。陈向力从智能制造和数字运营的现状、趋势,进一步探讨了新传感器技术开发的挑战和机遇。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 334px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/6ba2d476-90a2-471c-9697-c3014148b5cc.jpg" title="4.jpg" alt="4.jpg" width="500" vspace="0" height="334" border="0"//pp  意大利米兰理工大学阿尔夫莱德· 吉阿科莫· 西噶达(Alfredo Giacomo Cigada)教授演讲主题是《传感器:一切测量系统之根基》。测量在我们日常生活中无处不在,各种应用于测量的新型传感器不断在研发使用。但是将传感器插入复杂的测量系统中时,传感器每个部分都必须与系统整体保持一致,如何让传感器正确的使用却不破环原有系统结构和功能,这就需要对传感器可能产生相关问题进行评估,对此阿尔夫莱德· 吉阿科莫· 西噶达作了详细介绍。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 331px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/2da8882b-f2b9-4d0c-9389-0149035ef6f5.jpg" title="5.jpg" alt="5.jpg" width="500" vspace="0" height="331" border="0"//pp  日本松下全球传感器首席技术官今井寿教作了题为《工厂自动化过程中传感器的技术革新及展望》的报告。随着5G的商用和人工智能技术的大面积落地,IoT市场已经全面爆发,包括中国在内的世界传感器市场正向着自动化、无人化的方向快速发展,今井寿教分享了随着松下市场的扩大、传感器的进化以及与更高程度的自动化需求变化,松下是如何不断创新和发展的以及未来传感器技术发展和趋势。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 334px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/0a10b147-ece1-4865-9351-4c50f457ab52.jpg" title="6.jpg" alt="6.jpg" width="500" vspace="0" height="334" border="0"//pp  德国西克传感器公司首席科学家夏恩· 麦克纳玛拉(Shane MacNamara)演讲主题是《工业4.0对传感的影响》。夏恩· 麦克纳玛拉介绍了传感器智能和传感技术创新的具体实例,概述了i4.0是如何实现的。他提到,传感器是第一个接触点,也是连接工业4.0的重要始点,随着数字化,传感器不再只是“感知”,他们也开始“思考”,通过传感器生成的数据,结合专业领域知识经过分析、处理、从而对生产过程进行预测。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 334px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/1f77d6c6-245d-40d2-8283-8adccf4e6e93.jpg" title="7.jpg" alt="7.jpg" width="500" vspace="0" height="334" border="0"//pp  中国工程院院士倪光南作了题为《新一代信息技术和传感器》报告。倪光南提到,网络信息技术是全球研发投入最集中、创新最活跃、应用最广泛、辐射带动作用最大的技术创新领域,是全球技术创新的竞争高地。软件是推动新一代信息技术发展的驱动力,开源软件将促进软件业开放创新,我国应更好地发展开源软件,迎接开源芯片的发展新潮流。未来RISC-V很可能发展成为世界主流CPU之一,从而在CPU领域形成Intel、ARM、RISC-V三分天下的格局。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 332px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/694f1811-d390-4c9d-8b74-f2a76f304ee2.jpg" title="8.jpg" alt="8.jpg" width="500" vspace="0" height="332" border="0"//pp  IEEE传感器委员会理事、光学传感器研究中心主任艾尔费德?刘易斯(Lewis Elfed)教授作了《现代肿瘤临床治疗中用于辐射测量的光纤传感器》主题报告。艾尔费德?刘易斯介绍了基于塑料光纤(POF)的微型光纤实时x射线辐射传感器精度的改进。POF辐射传感器最初是一种具有有限(毫秒)响应时间的实时剂量计,其发展可以追溯到这一领域的最新发展,其中包括超快速响应时间和亚微秒(约20纳秒)分辨率的检测系统。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 332px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/df018bb5-9e96-4a2b-aeca-38c221da77de.jpg" title="9.jpg" alt="9.jpg" width="500" vspace="0" height="332" border="0"//pp  最后,赛迪顾问股份有限公司总裁孙会峰现场发布了中国(郑州)智能传感谷战略。/pp  此次论坛的成功召开将促进交流全球传感器科技、产业和应用的最新成果 促进了政、产、学、研、用、金、媒等环节的合作,多层次、全方位推动全球传感器发展 促进学术交流、产业推广和产品技术展示。对于助推河南省、郑州市传感器产业,支撑构建现代信息技术产业体系、实现产业转型升级、推动经济高质量发展具有重要意义。/ppimg style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/967865d1-766f-472a-b291-bfa7c10d43e3.jpg" title="大会场.jpg" alt="大会场.jpg"//p
  • 常见的温湿度传感器有哪些?
    过去的温湿度传感器都比较简单,而随着技术的成熟,科技的进步,如今温湿度传感器发展也是越来越好。由于温度与湿度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系,所以温湿度一体的传感器就会相应产生。 温湿度传感器是指能将温度量和湿度量转换成容易被测量处理的电信号的设备或装置。 市场上的温湿度传感器一般是测量温度量和相对湿度量。结合目前市场上的传感器类型,即使是温湿度传感器,这一类型的传感器,还会分为很多种类,有很多的类型。当然它们的应用领域也是千差万别的。下面具体来看下湿度传感器的种类都有哪些?温湿度传感器按监测方法分有接触式和非接触式两种接触式: 接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触,又称温度计。温度计通过传导或对流达到热平衡,从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。一般测量精度较高。在一定的测温范围内,温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差,常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。非接触式: 它的敏感元件与被测对象互不接触,又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度,也可用于测量温度场的温度分布。常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律,称为辐射测温仪表。辐射测温法包括亮度法(见光学高温计)、辐射法(见辐射高温计)和比色法(见比色温度计)。各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。温湿度传感器也分分体式和一体式两种,上面介绍了一体式,下面介绍分体式。分体式又温度传感器和湿度传感器组成。温度传感器通过感温元件来分类可以大致分成铂热电阻温度传感器、热电偶温度传感器、热敏电阻温度传感器三大类。1:铂热电阻温度传感器铂热电阻是利用铂丝的电阻值随着温度的变化而变化这一基本原理设计和制作的,按0℃时的电阻值R(℃)的大小分为10欧姆(分度号为Pt10)和100欧姆(分度号为Pt100)等,测温范围均为-200~850℃。利用PT100铂热电阻作为感温元件的型号有铠装式、装配式、插座式、端面热电阻。主要应用了需要温度误差小的行业或者是精密仪器仪表。2:热电偶温度传感器热电偶是温度测量中常用的温度传感器。其主要好处是宽温度范围和适应各种大气环境,而且结实、价低,无需供电,也是便宜的。热电偶由在一端连接的两条不同金属线(金属A和金属B)构成,当热电偶一端受热时,热电偶电路中就有电势差。通过电势的变化来得出相应的温度变化。热电偶是简单和通用的温度传感器,但热电偶并不适合高精度的的测量和应用。3:热敏电阻由金属氧化物陶瓷组成,是低成本、灵敏度高的温度传感器。热敏电阻是用半导体材料, 大多为负温度系数,即阻值随温度增加而降低。温度变化会造成大的阻值改变,因此它是灵敏的温度传感器。但热敏电阻的线性度极差,并且与生产工艺有很大关系。热敏电阻在两条线上测量的是温度, 有较好的精度,但它比热偶贵, 可测温度范围也小于热偶。一种常用热敏电阻在25℃时的阻值为5kΩ,每1℃的温度改变造成200Ω的电阻变化。注意10Ω的引线电阻仅造成可忽略的 0.05℃误差。它非常适合需要进行快速和灵敏温度测量的电流控制应用。尺寸小对于有空间要求的应用是有利的,但必须注意防止自热误差。湿度传感器的湿敏元件分为电阻式和电容式 两种。湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜,当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时,元件的电阻率和电阻值都发生变化,利用这一特性即可测量湿度。湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的,常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酪酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改变时,湿敏电容的介电常数发生变化,使其电容量也发生变化,其电容变化量与相对湿度成正比。常见的湿度测量方法有:动态法(双压法、双温法、分流法),静态法(饱和盐法、硫酸法),露点法,干湿球法和形形色色的电子式传感器法。
  • 传感器行业盛事——2022深圳国际传感器展暨高峰论坛6月于深圳国际会展中心启幕
    传感器行业盛事——2022深圳国际传感器展暨高峰论坛6月于深圳国际会展中心启幕传感器行业盛事深圳国际传感器技术与应用展览会暨高峰论坛(SENSOR EXPO)确定于2022年8月23-25日在全球最大会展中心深圳国际会展中心(宝安新馆)举行展会概况随着5G技术以及人工智能、物联网及其他智慧领域等高新技术产业的迅速崛起和高速发展,人类社会进入了一个万物互联的新时代,传感器作为感知与传导信息的核心组件,也成为了当下炙手可热的焦点。为推动新一代传感器技术在应用领域的创新实践和产业上下游之间的贸易交流,由广东智展展览有限公司牵头,联合国内外多家行业协会、机构、高校及媒体,于2022年8月23-25日在深圳国际会展中心举办2022深圳国际传感器技术与应用展览会暨高峰论坛(以下简称:SENSOR EXPO 2022)。展会重点展示各类传感器产品、原材料及元器件、设计与制造设备、传感系统集成模块、仪器仪表、终端应用等,进行产业链的融合展出,以“专业展览+主题论坛”的形式,为行业呈现一场精彩的传感器盛宴。2021深圳国际传感器展览会已于2021年9月27-29日在深圳会展中心成功举办,组委会广东智展展览有限公司联合深圳市传感器与智能化仪器仪表行业协会打造,展出面积达15,000平方米,汇集众多国内外知名企业,展会吸引了来自比利时、日本、韩国、美国,俄罗斯、德国等多个国家和台湾、香港等地区的专业观众累计15,000余人次参观采购, 60多个采购团。高起点立足大湾区,Sensor Expo2022将成为推动行业交流与技术应用的前沿阵地2020年,大湾区国家级高新技术企业总数突破两万家,位居全国之首。作为大湾区创新驱动的引擎,深圳前瞻布局5G、人工智能、集成电路、智能制造、无人机、生物医药等未来科技领域,并取得卓越成果,直接带动了传感器技术的研究与发展,并孕育了广阔的市场。SENSOR EXPO 2022聚焦传感器设计、制造与应用所涉及的材料、装备与技术,突出产品与技术应用,将成为推动中国传感器行业进行产品与技术展示、深入应用市场的前沿阵地。高规格SENSOR EXPO 2022将在全球最大的展馆举行SENSOR EXPO 2022选择在全球最大的会展中心-深圳国际会展中心(宝安新馆)举行,良好的硬件设施及服务,将为展会的品质提供更好的保证。作为全球超大型的会展中心,深圳国际会展中心地处粤港澳大湾区湾顶,地理位置优越,硬件设施先进,全馆5G覆盖,交通便利、配套完善,集海陆空铁轨五大交通优势。通往会展中心的地铁已正式开通,地铁口分别位于南、北登录大厅,为参展参观的人士带来了极大的便利。展馆同期将有汽车、新能源、智慧出行等多场下游展会举行,共享40多万平方米超大展会带来的蓬勃商机。高水平专业组展机构精心打造,凸显SENSOR EXPO2022专业品质展会主办方——智展展览为国际展览业协会UFI成员单位,荣膺2015年“中国十佳品牌组展商”、2018年“中国展览产业百强展览主办机构”殊荣,在工业类及科技类展会的品质管理和长远培育上经验丰富。主办方将整合传感器行业权威机构、科研院所、活跃媒体、重点企业,共同塑造SENSOR EXPO2022的专业品质。此外,主办方将充分深耕物联网、消费电子、智能汽车、自动化、仪器仪表、国防电子、航空航天、交通运输、农业水利、环境监测等多个应用领域,为供需双方挖掘潜在客户,创造商业机会。高质量SENSOR EXPO 2022聚焦传感器制造与应用,五大专题融合展出SENSOR EXPO 2022展会规划面积达20,000平方米,共分为五大专题展区。通过上下游产业链及关联模块的融合展出,能够全方位展示传感器行业各细分领域的技术与产品,让SENSOR EXPO2022真正成为传感器行业人士必须参加的交流盛宴。各类传感器展区压力传感器、光敏传感器、声音传感器、图像传感器、视觉传感器、温度传感器、称重传感器、重力传感器、生物传感器、无线传感器、变频功率传感器、电阻应变式传感器、压阻式传感器、热电阻传感器、电导传感器、激光传感器、霍尔传感器、加速度传感器、无线温度传感器、位移传感器;超声波测距传感器、雷达传感器、液位传感 器、真空度传感器、电容式物位传感器、锑电极酸度传感器、酸、碱、盐浓度传感器等;陶瓷传感器、薄膜传感器、厚膜传感器、集成传感器等;MEMS传感器、智能传感器等;传感器设计与制造设备、原材料及元器件展区封装与测试设备:传感器集成设备、各类封装设备、机械测试设备、电气测试设备、热力学测试设备、实验室设备等;原材料:半导体材料、金属材料、陶瓷材料、有机材料及其他材料等;元器件及配件:敏感元件、转换元件、连接器、陶瓷部件、 保护膜、光学元件、特种玻璃、变换电路和辅助电源;传感器ASIC、传感器IC接口、混合电路、LCD、密封壳体、 编码器、PCB电路板、精制螺栓、拉头材质、声波部件、温度计保护管、特种胶等配件等;传感器设计:传感器设计企业、科研院所、实验室等;传感器芯片、嵌入式系统及相关集成模块展区传感系统供应商和集成商、嵌入式软件和硬件企业、传感器芯片制造商、各类算法、通讯模块及云计算服务商、传感器AI技术服务商等;仪表仪器展区各类标准计量(量值传递)仪器、科学实验仪器、教学仪器、航空航天仪表、汽车仪表、矿用仪表、工业仪表、测试测量、变送器、流量计等;终端应用展区智慧城市、智慧医疗、物联网、机器人、消费电子(可穿戴、移动智能终端等)、智慧环境、智慧能源、智慧农业、汽车电子、智能家居、智能制造、人工智能、大数据、云计算、航空航天、工业自动化、电力等。高体验同期举办多场行业峰会及交流活动更好的商业体验,呈现更好的展出效果由中国电子元件行业协会敏感元器件与传感器分会、中国仪器仪表学会传感器分会指导,广东智展展览有限公司联合湖南省传感器产业促进会、广州市半导体协会、深圳市半导体行业协会、深圳市物联网智能技术应用协会、珠海市物联网行业协会、浙江省半导体行业协会、深圳市集成电路产业协会、《仪表技术与传感器》等国内行业权威组织、专家学者、重点企业,在展会同期重点打造主题论坛——2022深圳国际传感器技术与应用高峰论坛,围绕传感器研发领域“卡脖子”技术、未来发展趋势、应用场景等进行技术分享和观点交流。同时举办MEMS及智能传感器技术研讨会,境外采购商洽谈会,传感器新产品、新技术推广会,工程师沙龙活动,一对一供需对接会等30多场多层次的商业活动,进一步提升观展体验和参展效果。同时,SENSOR EXPO同期还有第20届深圳国际小电机及电机工业、磁性材料展览会,2022深圳国际线圈工业、电子变压器及绕线设备展览会,2022深圳国际粉末冶金、硬质合金及先进陶瓷展览会等相关工业类展会举行。参展费用标准展位光地(36㎡起租)外资企业RMB14800/12㎡RMB1200/㎡USD2600/12㎡注:双开口展位在原展位费基础上加收10%费用。展位配置说明每个标准展位提供如下基本设施:三面围板(转角位2面或1面)、一桌两椅、地毯满铺、两支射灯、220V电源插座,中英文公司楣板制作。(注:租用光地展位不含以上设施。)组委会联络处电话:020-29193588,020-29193589手机:18520254916(微信同号)传真:020-29193591E- mail:ex36035@126.com 官网网址:http://www.sensor-expo.com.cn/ 微信公众号:sensorexpoandsummit
  • 传感器:智能时代的“慧眼”
    如果把智能系统比作“人”,那么传感器就是“人”的感觉器官。不同类型的传感器,感知周围环境并把数据传递给系统进行计算,对情况进行实时分析、判断和应对。随着数字化智能化不断深入,各式各样传感器的用武之地大为拓宽,为人类创造美好生活发挥着巨大作用。一部智能手机里有上百个传感器:有用于摄像的CMOS图像传感器,有用于检查环境明暗的环境光传感器,还有用于导航的地磁传感器、陀螺仪,等等。正是基于这些传感器,手机里的各种应用软件才能流畅工作,手机才能成为集工作、生活、娱乐于一体的便携式智能设备,带来人们生活方式的巨大变化。风云卫星上的可见和红外光电传感器,能够不分昼夜地获取大气信息,精准预测天气,甚至在月球上、火星上都有传感器工作,帮助人类探索宇宙奥秘。比人的感官更敏锐、更强大传感器是信息系统的“慧眼”。它就像人类的眼睛、耳朵、皮肤等器官一样,感知周围环境,帮助我们认识多姿多彩的世界。不同之处在于,传感器比人的感官更敏锐、更强大。客观世界所包含的信息多样程度,远远超出我们感官的能力范围。人的眼睛无法观察红外辐射和紫外辐射,耳朵听不见次声波和超声波,对于“不见踪影”却时刻产生影响的磁场也无法感知。这些超出感官范围的信息,传感器都能“感受”到。随着生产力发展,人类越来越需要全方位地感知世界。1821年,科学家利用材料因温差产生电压的原理,研制出世界上第一个传感器——温度传感器。最初,人们直接利用光、热、电、力、磁等物理效应制备各种传感器,这些传感器尺寸大、灵敏度低、使用不方便。上世纪70年代,出现了将敏感元件与信号电路进行一体化设计的集成传感器,如热电偶传感器、霍尔传感器、光敏传感器等。这类传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成,输出模拟信号。上世纪末开始,数字化传感器快速发展,通过“模拟/数字”转换模块,实现数字信号输出。数字化传感器集成智能化处理单元,可以自动采集、处理数据,并能根据环境自动调整工作参数,数码相机中的光敏元件就是其代表产品。总的来说,传感器的工作原理是某些物质的电学特性会随环境因素变化。例如铂在不同温度下电阻率不同,硅在可见光照射下电阻会减小,石英受到压力后表面会产生电荷,等等。利用电阻与温度的对应关系,可以制成温度传感器,进一步给敏感元件添加隔热结构,依据敏感元件温度变化与红外辐射能量之间的关系,可以制成红外传感器。在此基础上,还可以根据目标温度与红外辐射能量之间的关系,制造出非接触测温传感器。人们熟悉的用来测量体温的额温枪就利用了这一原理。借助丰富的物理和化学效应,人们制备出灵敏度比狗鼻子高1000倍、可以“闻到”气体分子的“电子鼻”,以及可以在黑夜中观察物体的红外相机等种类丰富、功能强大的传感器。没有传感器就没有数字化、智能化数字化是对事物属性的量化,并用数字将其表达为抽象结果。借助现代信息技术,人们可以存储、处理、传播各种数字化信息。传感器可以将事物蕴含的各种信息转换成电信号,并利用数模转换电路将电信号用数字表达,是数字化的有效工具。当你拿出手机拍照片或视频时,光敏传感器会将接收的光强度信号转换成电信号,再按一定的规则用数字表达、存储,最终形成手机屏幕上的影像。数字化基于传感器获取信息。数字化系统需要处理的信息量非常庞大,仅靠人工或者传统设备无法获取,凭借传感器则能够实时、高效、精准、快速地获取,于是有了城市大数据、天气大数据、医疗大数据、农业大数据等。利用各类传感器,人们可以召开远程会议、学习网络课程、扫码支付甚至直播带货,由此发展出数字经济业态。数字经济涉及的云计算、物联网、人工智能、5G通信等各类技术,都与传感器息息相关。没有传感器就没有数字化和智能化。传感器是智能化系统的第一关,它的水平决定了智能化系统及其仪器设备的水平。传感器技术已经成为国际上信息高端器件领域的研究前沿,在人工智能、智慧城市、5G通信、航空航天、生命健康等领域均发挥着不可替代的作用。比如一辆汽车会安装压力、温度、位置、声音、光、电等超过100种传感器,由车载电脑进行处理,帮助驾驶员作出判断。对数据的智能化分析降低了驾驶汽车的难度,让汽车变得更安全、更好开。更进一步,无人驾驶汽车通过传感器实时获取道路信息,一旦发现障碍物,便通过智慧分析及时避让。城市中高楼大厦、桥梁、隧道等建筑,也需要通过视频、温度、压力和烟雾等传感器实时监控安全状况,当数据汇总到一起,智能化系统便会及时分析,凝练出少量关键信息供使用者作出决策。甚至在未来,人类的感官也可以借助传感器变得更加强大,构建起智能化系统。智能传感器开拓新应用场景当前,各类传感器都处在进一步提升性能、降低成本,向数字化、智能化、小型化微型化、绿色低碳、可穿戴等方向进化,呈现出蓬勃发展态势。其中,智能传感器、柔性传感器、新原理传感器的研发具有代表性意义,有望塑造新的工作生活方式。发展智能传感器是重要趋势。借助智能传感技术,人们设计制造出具备获取、存储、分析信息功能的各种传感单元及微系统,实现低成本、高精度信息采集。智能传感器广泛应用在机器人、无人驾驶、智能制造、运动定量监测等方面,还可用于开发无创或微创健康监测器件等。近年来流行的动态血糖仪是个很好的例子。糖尿病患者将柔性传感器无痛置入身体,传感器每5分钟测一次血糖值,并传送到手机应用中。患者可以观察血糖曲线变化,及时通过饮食和运动等方法调节血糖,有的患者甚至由此告别了药物和胰岛素治疗。此外,人们还在研发可降解电子器件,让智能传感器更好助力低碳环保生活。发展柔性传感器是另一趋势。许多应用场景要求传感器制备在柔性基质材料上,并具有透明、柔韧、延展、可自由弯曲甚至折叠、便于携带、可穿戴等特点。目前制备柔性传感器的常用传感材料有碳基材料(炭黑、碳纳米管和石墨烯等)、金属纳米材料(金属纳米线、金属纳米颗粒等)、高分子聚合物和蛋白纤维等。例如一种具有可拉伸、抗撕裂和自我修复能力的交联超分子聚合物薄膜电极材料,可用于制造下一代可穿戴和植入式柔性电子器件。将集成多功能的柔性传感器与柔性印制电路结合,可以制成“智能带”,把它穿戴在身体的不同部位,可实时监测与分析生理信息,帮助人们特别是感官退化的群体了解自身健康状况。新原理传感器也在不断出现。在基础研究领域,新的规律陆续被发现,人们正利用这些科学新认知制备传感器。同时,技术进步也对基础研究提出新要求。在生活中,人们希望提高相机的像素、灵敏度、速度等性能参数;在高速实验中,需要可以记录飞秒尺度信息的条纹相机;在量子通信中,需要灵敏度达到单光子的光电探测器;在空天科技中,需要实现对高速运动物体和冷目标的探测,等等。这就要求科学家们进一步探索物理世界,发现新现象新规律,提升传感器性能。随着科技快速发展,新材料新工艺不断投入应用,性能更强、种类更丰富、智能化水平更高的传感器将创造更多工作生活新场景,帮助人们“感受”美好生活。(作者:褚君浩,系中国科学院院士、中国科学院上海技术物理研究所研究员)
  • 第十二届全国化学传感器学术会议暨闭幕式
    仪器信息网讯 11月9日,第十二届全国化学传感器学术会议进入后半段。会议由中国仪器仪表学会分析仪器分会化学传感器专业委员会主办,四川大学、西南大学承办。本届会议吸引全国520多位行业人士到会。9日的学术报告同样精彩纷呈!南京大学陈洪渊院士、大连化学物理研究所关亚风研究员等7个特邀报告。此外,还有3个分会场的20个特邀报告和33个口头报告。下午五点半,举行了简短的闭幕式,并颁发第十二届全国化学传感器学术会议“青年优秀论文奖”、“优秀报展奖”(详见:全国化学传感器学术会议颁发青年优秀论文奖等奖项)。   中国科学院院士 陈洪渊  报告题目:回眸审视 放眼未来——分析化学面临的机遇与挑战  陈洪渊以19/20世纪之交物理学的两朵乌云作例,21世纪化学天空上的“乌云”就是:人类面临的环境和气候越来越糟,资源越来越少,资源/石油/污染/温室气体都是分子,而化学是研究分子的科学,这就是化学天空的乌云。如何拨开化学天空的“乌云”?分析化学学科的发展经历了三次巨大变革,21世纪科学发展呈现两大趋势:学科高度分化、理论高度统一,分析学科界要对化学重新定义、重视学科交叉发展。  大连化学物理研究所研究员 关亚风  报告题目:表面热电离/场发射离子化检测器/传感器——超痕量有机胺检测  超痕量有机胺检测能满足三大需求:神经毒剂预警、非接触检测含胺基毒品、非接触测量海鲜和肉食品鲜度,关亚风介绍了新设计的SID结构和原理。关亚风和大家分享了将用于2018年发射空间站上使用的舱内有害气体分析仪。依靠20多年的研究积累,他在2012年接受的2个模块(采样/控制和色谱模块)研制任务取得阶段性重要成功,工程样机一次性通过鉴定级力学试验!关亚风说:“工程样机经受住了17.8G三维正弦震动和1200G冲击震动考验”。与美国同类产品相比,工程样机性能相同,工作方式更加合理,同时工程样机在重量、功耗、体积方面大大领先!  湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室主任谭蔚泓教授作《双光子含氟分子信标用于细胞内mRNA成像》报告 南京大学生命分析化学国家重点实验室主任鞠幌先教授作《生物分析中的信号放大与传感策略》报告 武汉大学庞代文教授作《基于量子点标记的纳米生物检测与成像新方法》报告 国家纳米科学中心蒋兴宇教授作《基于金纳米颗粒和微流控的生化传感器》报告 中南大学周飞艨教授作《生物传感与表面分析》报告。  随着最后一个大会报告的结束,在下午五点半,举行了简短的闭幕式。闭幕式由会议组委会主席余孝其教授主持。中国科学院院士、湖南大学俞汝勤教授、中国科学院院士、南京大学陈洪渊教授、中国仪器仪表学会分析仪器分会理事长关亚风教授、化学传感器专业委员会主任委员吴海龙教授、化学传感器专业委员会副主任委员、武汉大学庞代文教授、化学传感器专业委员会秘书长吴霞琴教授、四川大学校长助理郭勇教授出席闭幕式。闭幕式上颁发了第十二届全国化学传感器学术会议“青年优秀论文奖”、“优秀报展奖”。化学传感器专业委员会主任委员吴海龙教授作会议总结。  会议组委会主席 余孝其 主持闭幕式  化学传感器专业委员会主任委员 吴海龙 作会议总结  吴海龙在会议总结中说到,本次会议共注册代表逾410人。实际与会人数超520人,为历届会议与会人数之最。围绕8个主题进行了深入和自由的交流:(1)化学与生物传感器研究进展 (2)化学传感技术理论研究 (3)纳米技术与化学传感器 (4)新型化学传感器研究 (5)化学传感器的微型化、系统集成及产业化 (6)生物芯片和微流控芯片 (7)传感器的信号处理及远端传输 (8)化学传感器在生命、环境、食品、医学、药学等领域的新应用。全面地展示并交流了化学生物传感技术及其相关领域的各种原理、应用、最新进展以及成果,充分显示了多学科、多技术交叉的特色和向产业化推进的美好前景,有力促进了我国化学生物传感技术工作的发展,为我国化学生物传感技术设备和仪器的研发指明了方向。本次会议得到了多家企业单位和网络媒体的支持和帮助,显示了企业界和媒体对化学生物传感技术研究开发的浓厚兴趣和积极参与的热情 也构筑了企业界与学术界协同努力的有效桥梁 仪器信息网也对会议情况进行了详尽的实时报道。  最后,余孝其代表会议承办单位,对出席本次会议的全体代表表示衷心的感谢,对于会议共同承办单位西南大学袁若院长他们付出的努力及大力支持表示衷心的感谢,对于为此次大会圆满召开做出突出贡献各支持单位表示衷心的感谢!最后,余孝其宣布第12届全国化学传感器学术会议闭幕!
  • 基于表面增强拉曼光谱的新传感器或彻底改变新冠筛查方式
    随着技术的进步以及相关应用的拓展,拉曼光谱技术呈现了越来越诱人的应用前景,特别是在生命科学领域,不仅引领了前沿研究,而且与人类的生活越来越贴近。拉曼光谱作为一种无损、无需标记的分析方法,能够从分子层面对生命科学领域的样品提供丰富的信息,可在不损伤细胞的条件下实时动态地监测细胞分子结构变化,而且拉曼成像还可以提高疾病的早期检测技术水平。疾病快速筛查、手术辅助治疗、癌症标志物检测等领域的一系列应用已经为大家勾画了美好的蓝图,让大家对其产生了更多期待。随着新冠疫情的蔓延,新冠病毒检测新方法的开发一直是大家关注的焦点。不少业内人士都表示,希望拉曼光谱技术可以在新冠病毒检测方面发挥作用,据悉目前国内外有不少单位或者课题组正在开展相关的研究。据科技日报报道,美国约翰斯霍普金斯大学开发出一种基于表面增强拉曼光谱方法的新冠病毒传感器,可同时提高准确性和检测速度,有望彻底改变病毒检测方式。据介绍,该传感器基于大面积纳米压印光刻、表面增强拉曼光谱和机器学习技术,可通过一次性芯片形式在刚性或柔性表面进行大规模测试。它不需要样品制备和操作专业知识,与现有的检测方法相比具有强大的优势,特别适用于大规模群体检测。该技术的关键是研究人员开发的大面积、柔性场增强金属绝缘体天线(FEMIA) 阵列。唾液样本被放置在材料上并使用表面增强拉曼光谱进行分析,该光谱使用激光来检查样本分子如何振动。由于纳米结构的FEMIA显著增强了病毒的拉曼信号,因此该系统可快速检测病毒的存在,即使样本中仅存在少量痕迹。该系统的另一项重大创新是使用先进的机器学习算法来检测光谱数据中非常微妙的特征,使研究人员能够查明病毒的存在和浓度。传感器材料可放置在从门把手、建筑物入口到口罩等任何类型的表面上。图片来源:KAM SANG KWOK和AISHWARYA PANTULA/约翰斯霍普金斯大学“这项技术就像在设备上滴一滴唾液,然后得到阴性或阳性结果一样简单。”约翰斯霍普金斯大学机械工程副教授伊桑巴曼说,其新颖之处在于这是一种无标记技术,这意味着不需要分子标记或抗体功能化等额外化学修饰。传感器最终可用于可穿戴设备。巴曼称,这项新技术产品尚未在市场上销售,它弥补了两种最广泛使用的新冠病毒检测方式的局限性。PCR(聚合酶链式反应)检测非常准确,但需要复杂的样品制备,在实验室处理结果需要数小时甚至数天;另一种抗原检测则在检测早期感染和无症状病例方面不太成功,还可能导致错误的结果。新传感器几乎与PCR检测一样敏感,并且与快速抗原检测一样方便。在初始检测期间,该传感器在检测唾液样本中的新冠病毒方面表现出92%的准确度,与PCR检测不相上下。该传感器在快速确定其他病毒方面也非常成功,包括H1N1和寨卡病毒。“我们的平台超越了当前的新冠病毒检测。”巴曼说,“我们可将其用于针对不同病毒的广泛检测,例如,区分新冠病毒和H1N1,甚至是变体。这是当前快速测试无法轻易解决的主要问题。”
  • “五化”趋势助全球传感器冲刺800亿美元市场
    传感器融合了材料科学、纳米技术、微电子等领域的前沿技术,是新一代信息技术、高端制造装备、新能源汽车等战略新兴产业的先导和基础,也是智能交通、智能楼宇、智慧医疗、智慧基础设施等物联网应用的关键技术,具有技术含量高、经济效益好、辐射和带动力强等特点。  &ldquo 五化&rdquo 成为传感器技术发展的重要趋势  近年来,传感器技术新原理、新材料和新技术的研究更加深入、广泛,新品种、新结构、新应用不断涌现。其中,&ldquo 五化&rdquo 成为其发展的重要趋势。  一是智能化,两种发展轨迹齐头并进。一个方向是多种传感功能与数据处理、存储、双向通信等的集成,可全部或部分实现信号探测、变换处理、逻辑判断、功能计算、双向通讯,以及内部自检、自校、自补偿、自诊断等功能,具有低成本、高精度的信息采集、可数据存储和通信、编程自动化和功能多样化等特点。如美国凌力尔特(Linear Technology)公司的智能传感器安装了ARM架构的32位处理器。另一个方向是软传感技术,即智能传感器与人工智能相结合,目前已出现各种基于模糊推理、人工神经网络、专家系统等人工智能技术的高度智能传感器,并已经在智能家居等方面得到利用。如NEC开发出了对大量的传感器监控实施简化的新方法&ldquo 不变量分析技术&rdquo ,并已于今年面向基础设施系统投入使用。  二是可移动化,无线传感网技术应用加快。无线传感网技术的关键是克服节点资源限制(能源供应、计算及通信能力、存储空间等),并满足传感器网络扩展性、容错性等要求。该技术被美国麻省理工学院(MIT)的《技术评论》杂志评为对人类未来生活产生深远影响的十大新兴技术之首。目前研发重点主要在路由协议的设计、定位技术、时间同步技术、数据融合技术、嵌入式操作系统技术、网络安全技术、能量采集技术等方面。迄今,一些发达国家及城市在智能家居、精准农业、林业监测、军事、智能建筑、智能交通等领域对技术进行了应用。如,从MIT独立出来的Voltree Power LLC公司受美国农业部的委托,在加利福尼亚州的山林等处设置温度传感器,构建了传感器网络,旨在检测森林火情,减少火灾损失。  三是微型化,MEMS传感器研发异军突起。随着集成微电子机械加工技术的日趋成熟,MEMS传感器将半导体加工工艺(如氧化、光刻、扩散、沉积和蚀刻等)引入传感器的生产制造,实现了规模化生产,并为传感器微型化发展提供了重要的技术支撑。近年来,日本、美国、欧盟等在半导体器件、微系统及微观结构、速度测量、微系统加工方法/设备、麦克风/扬声器、水平/测距/陀螺仪、光刻制版工艺和材料性质的测定/分析等技术领域取得了重要进展。目前,MEMS传感器技术研发主要在以下几个方向:(1)微型化的同时降低功耗 (2)提高精度 (3)实现MEMS传感器的集成化及智慧化 (4)开发与光学、生物学等技术领域交叉融合的新型传感器,如MOMES传感器(与微光学结合)、生物化学传感器(与生物技术、电化学结合)以及纳米传感器(与纳米技术结合)。  四是集成化,多功能一体化传感器受到广泛关注。传感器集成化包括两类:一种是同类型多个传感器的集成,即同一功能的多个传感元件用集成工艺在同一平面上排列,组成线性传感器(如CCD图像传感器)。另一种是多功能一体化,如几种不同的敏感元器件制作在同一硅片上,制成集成化多功能传感器,集成度高、体积小,容易实现补偿和校正,是当前传感器集成化发展的主要方向。如意法半导体提出把组合了多个传感器的模块作为传感器中枢来提高产品功能 东芝公司已开发出晶圆级别的组合传感器,并于今年3月发布能够同时检测脉搏、心电、体温及身体活动等4种生命体征信息,并将数据无线发送至智能手机或平板电脑等的传感器模块&ldquo Silmee&rdquo 。  五是多样化,新材料技术的突破加快了多种新型传感器的涌现。新型敏感材料是传感器的技术基础,材料技术研发是提升性能、降低成本和技术升级的重要手段。除了传统的半导体材料、光导纤维等,有机敏感材料、陶瓷材料、超导、纳米和生物材料等成为研发热点,生物传感器、光纤传感器、气敏传感器、数字传感器等新型传感器加快涌现。如光纤传感器是利用光纤本身的敏感功能或利用光纤传输光波的传感器,有灵敏度高、抗电磁干扰能力强、耐腐蚀、绝缘性好、体积小、耗电少等特点,目前已应用的光纤传感器可测量的物理量达70多种,发展前景广阔 气敏传感器能将被测气体浓度转换为与其成一定关系的电量输出,具有稳定性好、重复性好、动态特性好、响应迅速、使用维护方便等特点,应用领域非常广泛。另据BCC Research公司指出,生物传感器和化学传感器有望成为增长最快的传感器细分领域,预计2014至2019年的年均复合增长率可达9.7%。  未来值得关注的四大领域  随着材料科学、纳米技术、微电子等领域前沿技术的突破以及经济社会发展的需求,四大领域可能成为传感器技术未来发展的重点。  一是可穿戴式应用。据美国ABI调查公司预测,2017年可穿戴式传感器的数量将会达到1.6亿。以谷歌眼镜为代表的可穿戴设备是最受关注的硬件创新。谷歌眼镜内置多达10余种的传感器,包括陀螺仪传感器、加速度传感器、磁力传感器、线性加速传感器等,实现了一些传统终端无法实现的功能,如使用者仅需眨一眨眼睛就可完成拍照。当前,可穿戴设备的应用领域正从外置的手表、眼镜、鞋子等向更广阔的领域扩展,如电子肌肤等。日前,东京大学已开发出一种可以贴在肌肤上的柔性可穿戴式传感器。该传感器为薄膜状,单位面积重量只有3g/m2,是普通纸张的1/27左右,厚度也只有2微米。  二是无人驾驶。美国IHS公司指出,推进无人驾驶发展的传感器技术应用正在加快突破。在该领域,谷歌公司的无人驾驶车辆项目开发取得了重要成果,通过车内安装的照相机、雷达传感器和激光测距仪,以每秒20次的间隔,生成汽车周边区域的实时路况信息,并利用人工智能软件进行分析,预测相关路况未来动向,同时结合谷歌地图来进行道路导航。谷歌无人驾驶汽车已经在内华达、佛罗里达和加利福尼亚州获得上路行使权。奥迪、奔驰、宝马和福特等全球汽车巨头均已展开无人驾驶技术研发,有的车型已接近量产。  三是医护和健康监测。国内外众多医疗研究机构,包括国际著名的医疗行业巨头在传感器技术应用于医疗领域方面已取得重要进展。如罗姆公司目前正在开发一种使用近红外光(NIR)的图像传感器,其原理是照射近红外光LED后,使用专用摄像元件拍摄反射光,通过改变近红外光的波长获取图像,然后通过图像处理使血管等更加鲜明地呈现出来。一些研究机构在能够嵌入或吞入体内的材料制造传感器方面已取得进展。如美国佐治亚理工学院正在开发具备压力传感器和无线通信电路等的体内嵌入式传感器,该器件由导电金属和绝缘薄膜构成,能够根据构成的共振电路的频率变化检测出压力的变化,发挥完作用之后就会溶解于体液中。  四是工业控制。2012年,GE公司在《工业互联网:突破智慧与机器的界限》报告中提出,通过智能传感器将人机连接,并结合软件和大数据分析,可以突破物理和材料科学的限制,并将改变世界的运行方式。报告同时指出,美国通过部署工业互联网,各行业可实现1%的效率提升,15年内能源行业将节省1%的燃料(约660亿美元)。2013年1月,GE在纽约一家电池生产企业共安装了1万多个传感器,用于监测生产时的温度、能源消耗和气压等数据,而工厂的管理人员可以通过iPad获取这些数据,从而对生产进行监督。此外,荷兰壳牌、富士电机等跨国公司也都在该领域采取了行动。  传感器产业化发展的重要趋势  近年来,随着技术研发的持续深入,成本的下降,性能和可靠性的提升,在物联网、移动互联网和高端装备制造快速发展的推动下,传感器的典型应用市场发展迅速。据BCCResearch公司分析指出,2014年全球传感器市场规模预计达到795亿美元,2019年则有望达到1161亿美元,复合年增长率可达7.9%。  亚太地区将成为最有潜力的市场。目前,美国、日本、欧洲各国的传感器技术先进、上下游产业配套成熟,是中高端传感器产品的主要生产者和最大的应用市场。同时,亚太地区成为最有潜力的未来市场。英泰诺咨询公司指出,未来几年亚太地区市场份额将持续增长,预计2016年将提高至38.1%,北美和西欧市场份额将略有下降。  交通、信息通信成为市场增长最快的领域。据英泰诺咨询公司预测,2016年全球汽车传感器规模可达419.7亿欧元,占全球市场的22.8% 信息通信行业至2016年也可达421.6亿欧元,占全球市场的22.9%,且有可能成为最大的单一应用市场。而医疗、环境监测、油气管道、智能电网等领域的创新应用将成为新热点,有望在未来创造更多的市场需求。  企业并购日趋活跃。美国、德国和日本等国的传感器大型企业技术研发基础雄厚,各企业均形成了各自的技术优势,整体市场的竞争格局已初步确立(附表)。需要指出的是,大公司通过兼并重组,掌控技术标准和专利,在&ldquo 高、精、尖&rdquo 传感器和新型传感器市场上逐步形成垄断地位。在大企业的竞争压力下,中小企业则向&ldquo 小(中)而精、小而专&rdquo 的方向发展,开发专有技术,产品定位特定细分市场。据统计,2010年7月至2011年9月,传感器行业中大规模并购交易多达20多次。如美国私募股权公司VeritasCapitalIII以5亿美元现金收购珀金埃尔默公司的照明和检测解决方案(IDS)业务 英国思百吉公司以4.75亿美元收购美国欧米茄工程公司的温度、测量设备制造业务。目前,越来越多的并购交易在新兴市场国家出现。
  • 全国化学传感器学术会议开幕 俞汝勤、陈洪渊两位院士获终身成就奖
    pstrong仪器信息网讯/strong 2019年8月16日,第十四届全国化学传感器学术会议(14th SCCS)于山西大同大学隆重召开。本次会议由中国仪器仪表学会分析仪器分会化学传感器专家组(专业委员会)主办,大同大学承办,山西大学、化学生物传感与计量学国家重点实验室(湖南大学)和江苏电分析仪器有限公司共同协办 仪器信息网作为支持单位出席并作大会报道 上海仪电科学仪器股份有限公司、天津市兰力科化学电子高技术有限公司为大会赞助单位。作为中国化学生物传感技术领域的学术盛会,14th SCCS以“创新时代的化学生物传感技术,旨在促进本领域新理论和新技术的交流”为主题,为我国化学生物传感技术领域的科技人员和研究生们提供一个良好的交流学习平台和机会,吸引了业界600多位代表参加,相比上一届增长33%,参会人数再创新高。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 252px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/46c9c350-e9f8-41ba-ac8c-87785d66d844.jpg" title="冯锋.jpg" alt="冯锋.jpg" width="400" vspace="0" height="252" border="0"//pp style="text-align: center "大同大学校长冯锋主持并致开幕词/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 252px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/fbdaff2e-da7a-4383-aa8e-1afaaa6aa7f2.jpg" title="弓永华.jpg" alt="弓永华.jpg" width="400" vspace="0" height="252" border="0"//pp style="text-align: center "大同大学校党委书记弓永华致词/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 252px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/5e28ab56-8730-437a-9795-3b8d37f28131.jpg" title="马骏.jpg" alt="马骏.jpg" width="400" vspace="0" height="252" border="0"//pp style="text-align: center "山西省教育厅副厅长马骏致词/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 252px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/eca3babc-cda3-4833-9a7c-58b6407740d8.jpg" title="郭蕾.jpg" alt="郭蕾.jpg" width="400" vspace="0" height="252" border="0"//pp style="text-align: center "大同市副市长郭蕾致词/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 252px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/226f7f9f-d2dd-42e5-993a-9dbe69321672.jpg" title="吴海龙.jpg" alt="吴海龙.jpg" width="400" vspace="0" height="252" border="0"//pp style="text-align: center "第十四届全国化学传感器学术会议学术委员会副主席兼组织委员会共同主席吴海龙致词/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 252px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/02ffdd13-9807-439e-aa18-5e48a3fd5ad6.jpg" title="刘长宽.jpg" alt="刘长宽.jpg" width="400" vspace="0" height="252" border="0"//pp style="text-align: center "中国仪器仪表学会分析仪器分会常务副理事长兼秘书长刘长宽致词/pp  今年为中国分析仪器学会批准 “化学传感器专业委员会” 成立35周年,也是它的前身---“全国离子选择电极协作组”成立40周年之年(1979年12月在江苏泰县的学术会议上成立)。在这2019年秋高气爽暑去凉来之季节,在我国第一批历史文化名城之地大同,召开第十四届全国化学传感器学术会议,显然具有特别的历史意义和纪念意义。/pp  本次会议安排了129位专家学者进行学术报告。13位在化学生物传感领域取得重大进展的海内外科学家做大会邀请报告,分别安排在16日上午和17日下午 6日上午至17日上午,在化学生物传感技术重大、前沿领域的专题研讨会上,安排了80位分会场邀请报告和36位青年论坛报告。本次会议共征集稿件419篇、墙报196件,盛况空前。/ppimg style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/705c4d2d-8a01-40f1-b16c-09e71b48ade6.jpg" title="会场2.jpg" alt="会场2.jpg"//pp  根据中国化学传感器成就奖条例(2019年06月),2019年中国化学传感器专家组(原专业委员会)组织进行了中国化学传感器首届雷磁成就奖评选工作。湖南大学俞汝勤院士、南京大学陈洪渊院士同获“中国化学传感器首届雷磁终身成就奖”;湖南大学教授王柯敏教授、南京大学鞠熀先教授、西南大学教授袁若同获“中国化学传感器首届雷磁杰出成就奖”。大会组委会特设立了“中国化学传感器成就奖奖励基金”,上海仪电科学仪器股份有限公司为该基金的赞助方。在开幕式上,第十四届全国化学传感器学术会议学术委员会副主席兼组织委员会共同主席吴海龙主持举行了隆重颁奖仪式。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/1c641d05-7dae-49b2-8d4f-bd107d125f89.jpg" title="化学传感器终身成就奖.jpg" alt="化学传感器终身成就奖.jpg"//pp style="text-align: center "“中国化学传感器首届雷磁终身成就奖”颁奖仪式/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/c19dbd60-50f8-4c35-b83a-f0f1777e61f2.jpg" title="化学传感器杰出成就奖.jpg" alt="化学传感器杰出成就奖.jpg"//pp style="text-align: center "“中国化学传感器首届雷磁杰出成就奖”颁奖仪式/pp  开幕式结束后,大会报告活动拉开帷幕,湖南大学俞汝勤院士、南京大学陈洪渊院士、湖南大学谭蔚泓院士等3位院士领衔的特邀报告人将为参会代表带来精彩报告,仪器信息网后续将献上详细大会会议报道。/pp  会议期间,化学传感器专家组讨论确定了下一届学术会议的承办单位,并将在闭幕式上公布。后续精彩大会报告、分会场报告,以及下一届大会承办权花落谁家?欢迎关注仪器信息网后续报道。/p
  • 【时讯】Bettair荣获“2023全球Most Accurate空气质量传感器“称号!
    在刚刚过去的 AIRLAB Microcapteurs 2023微传感器挑战赛上, Bettair 空气质量传感器被评为”2023全球Most Accurate空气质量传感器”。著名的AIRLAB挑战赛:AIRLAB 微型传感器挑战赛是由 Airparif(巴黎大区独立空气质量观测站)和 AIRLAB(开放式创新实验室)组织的最负盛名的国际竞赛。该竞赛旨在评估空气质量微型传感器在实际条件下的性能。在 2023 年的比赛中,Bettair NODE MK2空气质量监测仪脱颖而出,获得了室外多污染物传感器类别的冠军。值得注意的是,这是首次在法国和泰国同时对传感器进行测试挑战,以评估空气质量传感器在气候差异非常大的两个地区的空气质量监测性能,以便为潜在用户提供决策支持工具,同时促进创新。Bettair在这两个地方都获得了该奖项。该挑战赛的合作伙伴有:亚洲理工学院、曼谷市政府、综合空气质量科学与技术中心、EMPA、FIMEA、泰国国家计量研究所、联合国亚太经社会和世界气象组织等。更多挑战赛信息可见:Challenge Microsensors Edition 2023 | Airlab 这一全球认可不仅肯定了Bettair在过去几年中进行的艰苦开发和配置工作,而且还巩固了其在全球空气质量控制行业中的领先地位。Bettair工程师表示:“这一成就是bettair工程团队多年研发努力的结晶。”Bettai和dnota合作,在巴塞罗那、马德里、马洛卡、坎塔布里亚和庞特韦德拉拥有约 100 名专业人员和办事处,将持续致力于创新。预计将在 60 多个国家设立办事处和经销商,从而巩固其作为全球空气质量领导者的地位"。  Bettair NODE MK2是一款低成本的室外空气质量监测设备,可实时监测气体(NO、NO2、SO2、CO、O3、H2S、VOC、NH3、CO2)、颗粒物(PM10、PM2.5、PM1)、噪音和其他环境参数,如温度、相对湿度和气压。监测数据可通过设备连接的网络上传到统一的云平台,生成图表、报告和历史数据等,供用户随时查看、下载、分析。基于先进的专利性算法,设备的测量精度达到ppb级别(测量精度与传统空气质量监测站相近),且该算法可补偿不同环境条件的影响以及传感器老化造成的性能衰减。传感器可在2年时间无需任何维护持续获得高质量监测结果。Bettair提供了一种高效和大规模用于对城市或工业环境中的污染进行制图的工具。它提供了能更好地了解和减轻城市空气和噪音污染的信息和知识。“即插即用”的气体传感器盒设计允许在需要时轻松更换所有传感器。在其使用寿命结束时,可以用新的传感器盒替换,在一次操作中更新所有传感器。点击查看产品链接:https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102145/C545719.htm
  • 盘点手机搭载的传感器
    现在只要有智能手机在手,除基本地理位置外,还可以根据机种的不同取得周边环境的紫外线、温度、湿度等资讯。智能手机内建的传感器,可以正确测量出人体也难以察觉到的多元讯息,扮演&ldquo 第六感&rdquo 的角色。  据ETNews报导,过去智能手机制造厂多将规格重点放在相机画素、显示器、手机厚度、传感器等核心性能上,做为产品差别化的焦点。每每有高阶新机种公开,大多会以规格比较为主,并强调设计的创新和技术力的提升。  然近来手机硬件规格竞争已达上限,可以赋予智能手机各种新功能的传感器成为新焦点。三星电子(SamsungElectronics)的Galaxy系列机种和苹果(Apple)iPhone搭载指纹辨识传感器等,触发智能手机传感器的竞争。  报导引用市调机构IHSTechnology资料指出,智能手机和平板电脑等移动设备传感器全球市场规模,在2018年将较2012年的23亿美元成长约3倍,达65亿美元。  其中有20亿美元以上将来自生物辨识、紫外线、气体等新兴传感器产业。从动作辨识、光照度、距离传感器等智能手机登场初期开始,手机搭载的既有传感器和新传感器将带动传感器市场成长。  新兴传感器的代表性产品为指纹辨识传感器。苹果2013年推出的iPhone5S首度搭载指纹辨识系统,2014年更应用该系统推出移动付费服务Pay,引领传感器热潮。华为和Oppo等大陆手机业者,也陆续在最新产品上搭载指纹辨识传感器,让指纹辨识成为高阶智能手机的必备条件。  韩指纹辨识模组专门企业CrucialTec内部人员表示,近来以大陆智能手机製造厂为中心,展现出对指纹辨识模组的关心。除华为和Oppo外,许多业者也前来询问相关产品。     三星的Galaxy机种也搭载指纹辨识传感器,但三星的重心较偏向于健康管理的特殊传感器。日前推出的GalaxyNote4和NoteEdge因搭载紫外线传感器和心脉传感器受到瞩目。  原本三星计划还要搭载氧气饱和度测量传感器,但因受限韩国医疗设备登记规范等问题,只有部分海外地区的机种有搭载。内建应用程式SHealth原可利用温度及湿度传感器显示舒适度,但经过消费者调查,使用度相当低。新增传感器会导致製造成本升高,三星将先考虑活用度等再决定调整搭载的传感器。     继指纹辨识和UV等传感器后,各种健康管理、环境相关传感器可望接棒带动传感器市场成长。Partron传感器事业组长金泰元(音译)表示,正持续进行心电图传感器和体脂肪传感器等健康相关传感器模组的研发。此外,也将研发相关演算法,努力提升附加价值。  可辨识使用者情绪的传感器,也陆续有厂商进行研发。2013年微软(Microsoft)北京研究所发表MoodScope相关报告,成为热门话题。虽然与收集消费者的智能手机使用型态和生活形态等资讯,并以此为基础做运用的一般传感器有所差异,仍是一种情感辨识传感器概念。  韩国Shinyang证券研究员表示,智能手机开始搭载多元传感器,但受限于製造成本和手机外观设计等问题,未来可能只会再增加2~3颗传感器。能够配合零组件成本、使用者的接受度、生产力等三个条件的传感器,才会被应用到智能手机中。
  • 传感器的科普知识来啦!
    传感器(Sensor)是一种常见的却又很重要的器件,它是感受规定的被测量的各种量并按一定规律将其转换为有用信号的器件或装置。对于传感器来说,按照输入的状态,输入可以分成静态量和动态量。我们可以根据在各个值的稳定状态下,输出量和输入量的关系得到传感器的静态特性。传感器的静态特性的主要指标有线性度、迟滞、重复性、灵敏度和准确度等。传感器的动态特性则指的是对于输入量随着时间变化的响应特性。动态特性通常采用传递函数等自动控制的模型来描述。通常,传感器接收到的信号都有微弱的低频信号,外界的干扰有的时候的幅度能够超过被测量的信号,因此消除串入的噪声就成为了一项关键的传感器技术。  物理传感器  物理传感器是检测物理量的传感器。它是利用某些物理效应,把被测量的物理量转化成为便于处理的能量形式的信号的装置。其输出的信号和输入的信号有确定的关系。主要的物理传感器有光电式传感器、压电传感器、压阻式传感器、电磁式传感器、热电式传感器、光导纤维传感器等。作为例子,让我们看看比较常用的光电式传感器。这种传感器把光信号转换成为电信号,它直接检测来自物体的辐射信息,也可以转换其他物理量成为光信号。其主要的原理是光电效应:当光照射到物质上的时候,物质上的电效应发生改变,这里的电效应包括电子发射、电导率和电位电流等。显然,能够容易产生这样效应的器件成为光电式传感器的主要部件,比如说光敏电阻。这样,我们知道了光电传感器的主要工作流程就是接受相应的光的照射,通过类似光敏电阻这样的器件把光能转化成为电能,然后通过放大和去噪声的处理,就得到了所需要的输出的电信号。这里的输出电信号和原始的光信号有一定的关系,通常是接近线性的关系,这样计算原始的光信号就不是很复杂了。其它的物理传感器的原理都可以类比于光电式传感器。  物理传感器的应用范围是非常广泛的,我们仅仅就生物医学的角度来看看物理传感器的应用情况,之后不难推测物理传感器在其他的方面也有重要的应用。  比如血压测量是医学测量中的最为常规的一种。我们通常的血压测量都是间接测量,通过体表检测出来的血流和压力之间的关系,从而测出脉管里的血压值。测量血压所需要的传感器通常都包括一个弹性膜片,它将压力信号转变成为膜片的变形,然后再根据膜片的应变或位移转换成为相应的电信号。在电信号的峰值处我们可以检测出来收缩压,在通过反相器和峰值检测器后,种传感器外形我们可以得到舒张压,通过积分器就可以得到平均压。  让我们再看看呼吸测量技术。呼吸测量是临床诊断肺功能的重要依据,在外科手术和病人监护中都是必不可少的。比如在使用用于测量呼吸频率的热敏电阻式传感器时,把传感器的电阻安装在一个夹子前端的外侧,把夹子夹在鼻翼上,当呼吸气流从热敏电阻表面流过时,就可以通过热敏电阻来测量呼吸的频率以及热气的状态。  再比如最常见的体表温度测量过程,虽然看起来很容易,但是却有着复杂的测量机理。体表温度是由局部的血流量、下层组织的导热情况和表皮的散热情况等多种因素决定的,因此测量皮肤温度要考虑到多方面的影响。热电偶式传感器被较多的应用到温度的测量中,通常有杆状热电偶传感器和薄膜热电偶传感器。由于热电偶的尺寸非常小,精度比较高的可做到微米的级别,所以能够比较精确地测量出某一点处的温度,加上后期的分析统计,能够得出比较全面的分析结果。这是传统的水银温度计所不能比拟的,也展示了应用新的技术给科学发展带来的广阔前景。  从以上的介绍可以看出,仅仅在生物医学方面,物理传感器就有着多种多样的应用。传感器的发展方向是多功能、有图像的、有智能的传感器。传感器测量作为数据获得的重要手段,是工业生产乃至家庭生活所必不可少的器件,而物理传感器又是最普通的传感器家族,灵活运用物理传感器必然能够创造出更多的产品,更好的效益。  光纤传感器  近年来,传感器在朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。在这一过程中,光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。光纤具有很多优异的性能,例如:抗电磁干扰和原子辐射的性能,径细、质软、重量轻的机械性能,绝缘、无感应的电气性能,耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等,它能够在人达不到的地方(如高温区),或者对人有害的地区(如核辐射区),起到人的耳目的作用,而且还能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。  光纤传感器是最近几年出现的新技术,可以用来测量多种物理量,比如声场、电场、压力、温度、角速度、加速度等,还可以完成现有测量技术难以完成的测量任务。在狭小的空间里,在强电磁干扰和高电压的环境里,光纤传感器都显示出了独特的能力。目前光纤传感器已经有70多种,大致上分成光纤自身传感器和利用光纤的传感器。  所谓光纤自身的传感器,就是光纤自身直接接收外界的被测量。外接的被测量物理量能够引起测量臂的长度、折射率、直径的变化,从而使得光纤内传输的光在振幅、相位、频率、偏振等方面发生变化。测量臂传输的光与参考臂的参考光互相干涉(比较),使输出的光的相位(或振幅)发生变化,根据这个变化就可检测出被测量的变化。光纤中传输的相位受外界影响的灵敏度很高,利用干涉技术能够检测出10的负4次方弧度的微小相位变化所对应的物理量。利用光纤的绕性和低损耗,能够将很长的光纤盘成直径很小的光纤圈,以增加利用长度,获得更高的灵敏度。  光纤声传感器就是一种利用光纤自身的传感器。当光纤受到一点很微小的外力作用时,就会产生微弯曲,而其传光能力发生很大的变化。声音是一种机械波,它对光纤的作用就是使光纤受力并产生弯曲,通过弯曲就能够得到声音的强弱。光纤陀螺也是光纤自身传感器的一种,与激光陀螺相比,光纤陀螺灵敏度高,体积小,成本低,可以用于飞机、舰船、导弹等的高性能惯性导航系统。如图就是光纤传感器涡轮流量计的原理。  另外一个大类的光纤传感器是利用光纤的传感器。其结构大致如下:传感器位于光纤端部,光纤只是光的传输线,将被测量的物理量变换成为光的振幅,相位或者振幅的变化。在这种传感器系统中,传统的传感器和光纤相结合。光纤的导入使得实现探针化的遥测提供了可能性。这种光纤传输的传感器适用范围广,使用简便,但是精度比第一类传感器稍低。  光纤在传感器家族中是后期之秀,它凭借着光纤的优异性能而得到广泛的应用,是在生产实践中值得注意的一种传感器。  仿生传感器  仿生传感器,是一种采用新的检测原理的新型传感器,它采用固定化的细胞、酶或者其他生物活性物质与换能器相配合组成传感器。这种传感器是近年来生物医学和电子学、工程学相互渗透而发展起来的一种新型的信息技术。这种传感器的特点是机能高、寿命长。在仿生传感器中,比较常用的是生体模拟的传感器。  仿生传感器按照使用的介质可以分为:酶传感器、微生物传感器、细胞器传感器、组织传感器等。在图中我们可以看到,仿生传感器和生物学理论的方方面面都有密切的联系,是生物学理论发展的直接成果。在生体模拟的传感器中,尿素传感器是最近开发出来的一种传感器。下面就以尿素传感器为例子介绍仿生传感器的应用。  尿素传感器,主要是由生体膜及其离子通道两部分构成。生体膜能够感受外部刺激影响,离子通道能够接收生体膜的信息,并进行放大和传送。当膜内的感受部位受到外部刺激物质的影响时,膜的透过性将产生变化,使大量的离子流入细胞内,形成信息的传送。其中起重要作用的是生体膜的组成成分膜蛋白质,它能产生保形网络变化,使膜的透过性发生变化,进行信息的传送及放大。生体膜的离子通道,由氨基酸的聚合体构成,可以用有机化学中容易合成的聚氨酸的聚合物(L一谷氨酸,PLG)为替代物质,它比酶的化学稳定性好。PLG是水溶性的,本不适合电机的修饰,但PLG和聚合物可以合成嵌段共聚物,形成传感器使用的感应膜。  生体膜的离子通道的原理基本上与生体膜一样,在电极上将嵌段共聚膜固定后,如果加感应PLG保性网络变化的物质,就会使膜的透过性发生变化,从而产生电流的变化,由电流的变化,便可以进行对刺激性物质的检测。  尿素传感器经试验证明是稳定性好的一种生体模拟传感器,检测下限为10的负3次方的数量级,还可以检测刺激性物质,但是暂时还不适合生体的计测。  目前,虽然已经发展成功了许多仿生传感器,但仿生传感器的稳定性、再现性和可批量生产性明显不足,所以仿生传感技术尚处于幼年期,因此,以后除继续开发出新系列的仿生传感器和完善现有的系列之外,生物活性膜的固定化技术和仿生传感器的固态化值得进一步研究。  在不久的将来,模拟生体功能的嗅觉、味觉、听觉、触觉仿生传感器将出现,有可能超过人类五官的敏感能力,完善目前机器人的视觉、味觉、触觉和对目的物进行操作的能力。我们能够看到仿生传感器应用的广泛前景,但这些都需要生物技术的进一步发展,我们拭目以待这一天的到来。  红外技术发展到现在,已经为大家所熟知,这种技术已经在现代科技、国防和工农业等领域获得了广泛的应用。红外传感系统是用红外线为介质的测量系统,按照功能能够分成五类:(1)辐射计,用于辐射和光谱测量 (2)搜索和跟踪系统,用于搜索和跟踪红外目标,确定其空间位置并对它的运动进行跟踪 (3)热成像系统,可产生整个目标红外辐射的分布图象 (4)红外测距和通信系统 (5)混合系统,是指以上各类系统中的两个或者多个的组合。  红外系统的核心是红外探测器,按照探测的机理的不同,可以分为热探测器和光子探测器两大类。下面以热探测器为例子来分析探测器的原理。  热探测器是利用辐射热效应,使探测元件接收到辐射能后引起温度升高,进而使探测器中依赖于温度的性能发生变化。检测其中某一性能的变化,便可探测出辐射。多数情况下是通过热电变化来探测辐射的。当元件接收辐射,引起非电量的物理变化时,可以通过适当的变换后测量相应的电量变化。  电磁传感器  磁传感器是最古老的传感器,指南针是磁传感器的最早的一种应用。但是作为现代的传感器,为了便于信号处理,需要磁传感器能将磁信号转化成为电信号输出。应用最早的是根据电磁感应原理制造的磁电式的传感器。这种磁电式传感器曾在工业控制领域作出了杰出的贡献,但是到今天已经被以高性能磁敏感材料为主的新型磁传感器所替代。  在今天所用的电磁效应的传感器中,磁旋转传感器是重要的一种。磁旋转传感器主要由半导体磁阻元件、永久磁铁、固定器、外壳等几个部分组成。典型结构是将一对磁阻元件安装在一个永磁体的刺激上,元件的输入输出端子接到固定器上,然后安装在金属盒中,再用工程塑料密封,形成密闭结构,这个结构就具有良好的可靠性。磁旋转传感器有许多半导体磁阻元件无法比拟一款电磁传感器的外形的优点。除了具备很高的灵敏度和很大的输出信号外,而且有很强的转速检测范围,这是由于电子技术发展的结果。另外,这种传感器还能够应用在很大的温度范围中,有很长的工作寿命、抗灰尘、水和油污的能力强,因此耐受各种环境条件及外部噪声。所以,这种传感器在工业应用中受到广泛的重视。  磁旋转传感器在工厂自动化系统中有广泛的应用,因为这种传感器有着令人满意的特性,同时不需要维护。其主要应用在机床伺服电机的转动检测、工厂自动化的机器人臂的定位、液压冲程的检测、工厂自动化相关设备的位置检测、旋转编码器的检测单元和各种旋转的检测单元等。  现代的磁旋转传感器主要包括有四相传感器和单相传感器。在工作过程中,四相差动旋转传感器用一对检测单元实现差动检测,另一对实现倒差动检测。这样,四相传感器的检测能力是单元件的四倍。而二元件的单相旋转传感器也有自己的优点,也就是小巧可靠的特点,并且输出信号大,能检测低速运动,抗环境影响和抗噪声能力强,成本低。因此单相传感器也将有很好的市场。  磁旋转传感器在家用电器中也有大的应用潜力。在盒式录音机的换向机构中,可用磁阻元件来检测磁带的终点。家用录像机中大多数有变速与高速重放功能,这也可用磁旋转传感器检测主轴速度并进行控制,获得高画面的质量。洗衣机中的电机的正反转和高低速旋转功能都可以通过伺服旋转传感器来实现检测和控制。  这种开关可以感应到进入自己检验区域的金属物体,控制自己内部电路的开或关。开关自己产生磁场,当有金属物体进入到磁场会引起磁场的变化。这种变化通过开关内部电路可以变成电信号。  更加突出电磁传感器是一门应用很广的高新技术,国内、国外都投入了一定的科研力量在进行研究,这种传感器的应用正在渗透入国民经济、国防建设和人们日常生活的各个领域,随着信息社会的到来,其地位和作用必将。  磁光效应传感器  现代电测技术日趋成熟,由于具有精度高、便于微机相连实现自动实时处理等优点,已经广泛应用在电气量和非电气量的测量中。然而电测法容易受到干扰,在交流测量时,频响不够宽及对耐压、绝缘方面有一定要求,在激光技术迅速发展的今天,已经能够解决上述的问题。  磁光效应传感器就是利用激光技术发展而成的高性能传感器。激光,是本世纪六十年代初迅速发展起来的又一新技术,它的出现标志着人们掌握和利用光波进入了一个新的阶段。由于以往普通光源单色度低,故很多重要的应用受到限制,而激光的出现,使无线电技术和光学技术突飞猛进、相互渗透、相互补充。现在,利用激光已经制成了许多传感器,解决了许多以前不能解决的技术难题,使它适用于煤矿、石油、天然气贮存等危险、易燃的场所。  比如说用激光制成的光导纤维传感器,能测量原油喷射、石油大罐龟裂的情况参数。在实测地点,不必电源供电,这对于安全防爆措施要求很严格的石油化工设备群尤为适用,也可用来在大型钢铁厂的某些环节实现光学方法的遥测化学技术。  磁光效应传感器的原理主要是利用光的偏振状态来实现传感器的功能。当一束偏振光通过介质时,若在光束传播方向存在着一个外磁场,那么光通过偏振面将旋转一个角度,这就是磁光效应。也就是可以通过旋转的角度来测量外加的磁场。在特定的试验装置下,偏转的角度和输出的光强成正比,通过输出光照射激光二极管LD,就可以获得数字化的光强,用来测量特定的物理量。  自六十年代末开始,RC Lecraw提出有关磁光效应的研究报告后,引起大家的重视。日本,苏联等国家均开展了研究,国内也有学者进行探索。磁光效应的传感器具有优良的电绝缘性能和抗干扰、频响宽、响应快、安全防爆等特性,因此对一些特殊场合电磁参数的测量,有独特的功效,尤其在电力系统中高压大电流的测量方面、更显示它潜在的优势。同时通过开发处理系统的软件和硬件,也可以实现电焊机和机器人控制系统的自动实时测量。在磁光效应传感器的使用中,最重要的是选择磁光介质和激光器,不同的器件在灵敏度、工作范围方面都有不同的能力。随着近几十年来的高性能激光器和新型的磁光介质的出现,磁光效应传感器的性能越来越强,应用也越来越广泛。  磁光效应传感器做为一种特定用途的传感器,能够在特定的环境中发挥自己的功能,也是一种非常重要的工业传感器。  压力传感器  压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器,而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的,这样的传感器也称为压电传感器。  我们知道,晶体是各向异性的,非晶体是各向同性的。某些晶体介质,当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时,就产生了极化效应 当机械力撤掉之后,又会重新回到不带电的状态,也就是受到压力的时候,某些晶体可能产生出电的效应,这就是所谓的极化效应。科学家就是根据这个效应研制出了压力传感器。  压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英(二氧化硅)是一种天然晶体,压电效应就是在这种晶体中发现的,在一定的温度范围之内,压电性质一直存在,但温度超过这个范围之后,压电性质完全消失(这个高温就是所谓的“居里点”)。由于随着应力的变化电场变化微小(也就说压电系数比较低),所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数,但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。磷酸二氢胺属于人造晶体,能够承受高温和相当高的湿度,所以已经得到了广泛的应用。  在现在压电效应也应用在多晶体上,比如现在的压电陶瓷,包括钛酸钡压电陶瓷、PZT、铌酸盐系压电陶瓷、铌镁酸铅压电陶瓷等等。  压电效应是压电传感器的主要工作原理,压电传感器不能用于静态测量,因为经过外力作用后的电荷,只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的,所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。  压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电式加速度传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用,特别压电传感器的外形是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压电式传感器心乂  也可以用来测量发动机内部燃烧压力的测量与真空度的测量。也可以用于军事工业,例如用它来测量枪炮子弹在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。它既可以用来测量大的压力,也可以用来测量微小的压力。  压电式传感器也广泛应用在生物医学测量中,比如说心室导管式微音器就是由压电传感器制成的,因为测量动态压力是如此普遍,所以压电传感器的应用就非常广泛。  除了压电传感器之外,还有利用压阻效应制造出来的压阻传感器,利用应变效应的应变式传感器等,这些不同的压力传感器利用不同的效应和不同的材料,在不同的场合能够发挥它们独特的用途。  相关控制系统  继电器控制  继电器是我们生活中常用的一种控制设备,通俗的意义上来说就是开关,在条件满足的情况下关闭或者开启。继电器的开关特性在很多的控制系统尤其是离散的控制系统中得到广泛的应用。从另一个角度来说,由于为某一个用途设计使用的电子电路,最终或多或少都需要和某一些机械设备相交互,所以继电器也起到电子设备和机械设备的接口作用。  最常见的继电器要数热继电器,通常使用的热继电器适用于交流50Hz、60Hz、额定电压至660V、额定电流至80A的电路中,供交流电动机的过载保护用。它具有差动机构和温度补偿环节,可与特定的交流接触器插接安装。  时间继电器也是很常用的一种继电器,它的作用是作延时元件,通常它可在交流50Hz、60Hz、电压至380V、直流至220V的控制电路中作延时元件,按预定的时间接通或分断电路。可广泛应用于电力拖动系统,自动程序控制系统及在各种生产工艺过程的自动控制系统中起时间控制作用。  在控制中常用的中间继电器通常用作继电控制,信号传输和隔离放大等用途。此外还有电流继电器用来限制电流、电压继电器用来控制电压、静态电压继电器、相序电压继电器、相序电压差继电器、频率继电器、功率方向继电器、差动继电器、接地继电器、电动机保护继电器等等。正是有了这些不同类型的继电器,我们才有可能对不同的物理量作出控制,完成一个完整的控制系统。  除了传统的继电器之外,继电器的技术还应用在其他的方面,比如说电机智能保护器是根据三相交流电动机的工作原理,分析导致电动机损坏的主要原因研制的,它是一种设计独特,工作可靠的多功能保护器,在故障出现时,能及时切断电源,便于实现电机的检修与维护,该产品具有缺相保护,短路、过载保护功能,适用于各类交流电动机,开关柜,配电箱等电器设备的安全保护和限电控制,是各类电器设备设计安装的优选配套产品。该技术安装尺寸、接线方式、电流调整与同型号的双金属片式热继电器相同。是直接代替双金属片式热继电器的更新换代的先进电子产品。继电器技术发展到现在,已经和计算机技术结合起来,产生了可编程控制器的技术。可编程控制器简称作PLC。它是将微电脑技术直接用于自动控制的先进装置。它具有可靠性高,抗干扰性强,功能齐全,体积小,灵活可扩,软件直接、简单,维护方便,外形美观等优点 以往继电器控制的电梯有几百个触点控制电梯的运行。  而PLC控制器内部有几百个固态继电器,几十个定时器/计数器,具备停电记忆功能,输入输出采用光电隔离,控制系统故障仅为继电器控制方式的10%。正因为如此,国家有关部门已明文规定从97年起新产电梯不得使用继电器控制电梯,改用PLC微电脑控制电梯。  可以看出,继电器技术在日常生活中无所不在,而且和电脑的紧密结合更加增强了它的活力,使得继电器为我们的生活更好地服务。  液压传动控制系统  液压传动控制是工业中经常用到的一种控制方式,它采用液压完成传递能量的过程。因为液压传动控制方式的灵活性和便捷性,液压控制在工业上受到广泛的重视。液压传动是研究以有压流体为能源介质,来实现各种机械和自动控制的学科。液压传动利用这种元件来组成所需要的各种控制回路,再由若干回路有机组合成为完成一定控制功能的传动系统来完成能量的传递、转换和控制。  从原理上来说,液压传动所基于的最基本的原理就是帕斯卡原理,就是说,液体各处的压强是一致的,这样,在平衡的系统中,比较小的活塞上面施加的压力比较小,而大的活塞上施加的压力也比较大,这样能够保持液体的静止。所以通过液体的传递,可以得到不同端上的不同的压力,这样就可以达到一个变换的目的。我们所常见到的液压千斤顶就是利用了这个原理来达到力的传递。  液压传动中所需要的元件主要有动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件等。其中液压动力元件是为液压系统产生动力的部件,主要包括各种液压泵。液压泵依靠容积变化原理来工作,所以一般也称为容积液压泵。齿轮泵是最常见的一种液压泵,它通过两个啮合的齿轮的转动使得液体进行运动。其他的液压泵还有叶片泵、柱塞泵,在选择液压泵的时候主要需要注意的问题包括消耗的能量、效率、降低噪音。  液压执行元件是用来执行将液压泵提供的液压能转变成机械能的装置,主要包括液压缸和液压马达。液压马达是与液压泵做相反的工作的装置,也就是把液压的能量转换称为机械能,从而对外做功。  液压控制元件用来控制液体流动的方向、压力的高低以及对流量的大小进行预期的控制,以满足特定的工作要求。正是因为液压控制元器件的灵活性,使得液压控制系统能够完成不同的活动。液压控制元件按照用途可以分成压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀。按照操作方式可以分成人力操纵阀、机械操纵法、电动操纵阀等。  除了上述的元件以外,液压控制系统还需要液压辅助元件。这些元件包括管路和管接头、油箱、过滤器、蓄能器和密封装置。通过以上的各个器件,我们就能够建设出一个液压回路。所谓液压回路就是通过各种液压器件构成的相应的控制回路。根据不同的控制目标,我们能够设计不同的回路,比如压力控制回路、速度控制回路、多缸工作控制回路等。  根据液压传动的结构及其特点,在液压系统的设计中,首先要进行系统分析,然后拟定系统的原理图,其中这个原理图是用液压机械符号来表示的。之后通过计算选择液压器件,进而再完成系统的设计和调试。这个过程中,原理图的绘制是最关键的。它决定了一个设计系统的优劣。  液压传动的应用性是很强的,比如装卸堆码机液压系统,它作为一种仓储机械,在现代化的仓库里利用它实现纺织品包、油桶、木桶等货物的装卸机械化工作。也可以应用在万能外圆磨床液压系统等生产实践中。这些系统的特点是功率比较大,生产的效率比较高,平稳性比较好。  液压作为一个广泛应用的技术,在未来更是有广阔的前景。随着计算机的深入发展,液压控制系统可以和智能控制的技术、计算机控制的技术等技术结合起来,这样就能够在更多的场合中发挥作用,也可以更加精巧的、更加灵活地完成预期的控制任务。
  • 一文解读气体传感器原理、分类、用途
    所谓气体传感器,是指用于探测在一定区域范围内是否存在特定气体和/或能连续测量气体成分浓度的传感器。在煤矿、石油、化工、市政、医疗、交通运输、家庭等安全防护方面,气体传感器常用于探测可燃、易燃、有毒气体的浓度或其存在与否,或氧气的消耗量等。气体传感器主要用于针对某种特定气体进行检测,测量该气体在传感器附近是否存在,或在传感器附近空气中的含量。因此,在安全系统中,气体传感器通常都是不可或缺的。从工作原理、特性分析到测量技术,从所用材料到制造工艺,从检测对象到应用领域,都可以构成独立的分类标准,衍生出一个个纷繁庞杂的分类体系,尤其在分类标准的问题上目前还没有统一,要对其进行严格的系统分类难度颇大。气体传感器的分类从检测气体种类上,通常分为可燃气体传感器(常采用催化燃烧式、红外、热导、半导体式)、有毒气体传感器(一般采用电化学、金属半导 体、光离子化、火焰离子化式)、有害气体传感器(常采用红外、紫外等)、氧气(常采用顺磁式、氧化锆式)等其它类传感器。从使用方法上,通常分为便携式气体传感器和固定式气体传感器。从获得气体样品的方式上,通常分为扩散式气体传感器(即传感器直接安装在被测对象环境中,实测气体通过自然扩散与传感器检测元件直接接触)、吸入式气体传感器(是指通过使 用吸气泵等手段,将待测气体引入传感器检测元件中进行检测。根据对被测气体是否稀释,又可细分为完全吸入式和稀释式等)。从分析气体组成上,通常分为单一式气体传感器(仅对特定气体进行检测)和复合式气体传感器(对多种气体成分进行同时检测)。按传感器检测原理,通常分为热学式气体传感器、电化学式气体传感器、磁学式气体传感器、光学式气体传感器、半导体式气体传感器、气相色谱式气体传感器等。先来了解一下气体传感器的特性:1、稳定性稳定性是指传感器在整个工作时间内基本响应的稳定性,取决于零点漂移和区间漂移。零点漂移是指在没有目标气体时,整个工作时间内传感器输出响应的变化。区间漂移是指传感器连续置于目标气体中的输出响应变化,表现为传感器输出信号在工作时间内的降低。理想情况下,一个传感器在连续工作条件下,每年零点漂移小于10%。2、灵敏度灵敏度是指传感器输出变化量与被测输入变化量之比,主要依赖于传感器结构所使用的技术。大多数气体传感器的设计原理都采用生物化学、电化学、物理和光学。首先要考虑的是选择一种敏感技术,它对目标气体的阀限制或爆炸限的百分比的检测要有足够的灵敏性。3、选择性选择性也被称为交叉灵敏度。可以通过测量由某一种浓度的干扰气体所产生的传感器响应来确定。这个响应等价于一定浓度的目标气体所产生的传感器响应。这种特性在追踪多种气体的应用中是非常重要的,因为交叉灵敏度会降低测量的重复性和可靠性,理想传感器应具有高灵敏度和高选择性。4、抗腐蚀性抗腐蚀性是指传感器暴露于高体积分数目标气体中的能力。在气体大量泄漏时,探头应能够承受期望气体体积分数10~20倍。在返回正常工作条件下,传感器漂移和零点校正值应尽可能小。气体传感器的基本特征,即灵敏度、选择性以及稳定性等,主要通过材料的选择来确定。选择适当的材料和开发新材料,使气体传感器的敏感特性达到优。接下来是关于不同气体传感器的检测原理、特点和用途:一、半导体式气体传感器根据由金属氧化物或金属半导体氧化物材料制成的检测元件,与气体相互作用时产生表面吸附或反应,引起载流子运动为特征的电导率或伏安特性或表面电位变化而进行气体浓度测量的。从作用机理上可分为表面控制型(采用气体吸附于半导体表面而产生电导率变化的敏感元件)、表面电位型(采用 半导体吸附气体后产生表面电位或界面电位变化的气体敏感元件)、体积控制型(基于半导体与气体发生反应时体积发生变化,从而产生电导率变化的工作原理) 等。可以检测百分比浓度的可燃气体,也可检测ppm级的有毒有害气体。优点:结构简单、价格低廉、检测灵敏度高、反应速度快等。不足:测量线性 范围较小,受背景气体干扰较大,易受环境温度影响等。二、固体电解质气体传感器固体电解质是一种具有与电解质水溶液相同的离子导电特性的固态物质,当用作气体传感器时,它是一种电池。它无需使气体经过透气膜溶于电解液中,可以避免溶液蒸发和电极消耗等问题。由于这种传感器电导率高,灵敏度和选择性好,几乎在石化、环保、矿业、食品等各个领域都得到了广泛的应用,其重要性仅次于金属—氧化物一半导体气体传感器。这种传感器介于半导体气体传感器和电化学气体传感器之间,选择性、灵敏度高于半导体气体传感器,寿命长于电化学气体传感器,因此得到广泛应用。这种传感器的不足之处是响应时间过长。三、催化燃烧式气体传感器这种传感器实际上是基于铂电阻温度传感器的一种气体传感器,即在铂电阻表面制备耐高温催化剂层,在一定温度下,可燃气体在表面催化燃烧,因此铂电阻温度升高,导致电阻的阻值变化。由于催化燃烧式气体传感器铂电阻外通常由多孔陶瓷构成陶瓷珠包裹,因此这种传感器通常也被称为催化珠气体传感器。理论上这种传感器可以检测所有可以燃烧的气体,但实际应用中有很多例外。这种传感器通常可以用于检测空气中的甲烷、LPG、丙酮等可燃气体。四、电化学气体传感器电化学气体传感器是把测量对象气体在电极处氧化或还原而测电流,得出对象气体浓度的探测器。包含原电池型气体传感器、恒定电位电解池型气体传感器、浓差电池型气体传感器和极限电流型气体传感器。1、原电池型气体传感器(也称:加伏尼电池型气体传感器,也有称燃料电池型气体传感器,也有称自发电池型气体传感器),他们的原理行同我们用的干电池,只是,电池的碳锰电极被气体电极替代了。以氧气传感器为例,氧在阴极被还原,电子通过电流表流到阳极,在那里铅金属被氧化。电流的大小与氧气的浓度直接相关。这种传感器可以有效地检测氧气、二氧化硫等。2、恒定电位电解池型气体传感器,这种传感器用于检测还原性气体非常有效,它的原理与原电池型传感器不一样,它的电化学反应是在电流强制下发生的,是一种真正的库仑分析(根据电解过程中消耗的电量,由法拉第定律来确定被测物质含量)传感器。这种传感器用于:一氧化碳、硫化氢、氢气、氨气、肼、等气体的检测之中,是目前有毒有害气体检测的主流传感器。3、浓差电池型气体传感器,具有电化学活性的气体在电化学电池的两侧,会自发形成浓差电动势,电动势的大小与气体的浓度有关,这种传感器实例就是汽车用氧气传感器、固体电解质型二氧化碳传感器。4、极限电流型气体传感器,有一种测量氧气浓度的传感器利用电化池中的极限电流与载流子浓度相关的原理制备氧(气)浓度传感器,用于汽车的氧气检测,和钢水中氧浓度检测。主要优点:体积小,功耗小,线性和重复性较好,分辨率一般可以达到0.1ppm,寿命较长。主要不足:易受干扰,灵敏度受温度变化影响较大。五、PID——光离子化气体传感器PID由紫外光源和气室构成。紫外发光原理与日光灯管相同,只是频率高,能量大。被测气体到达气室后,被紫外灯发射的紫外光电离产生电荷流,气体浓度和电荷流的大小正相关,测量电荷流即可测得气体浓度。可以检测从10ppb到较高浓度的10000ppm的挥发性有机物和其他有毒气体。许多有害物质都含有挥发性有机化合物,PID对挥发性有机化合物灵敏度很高。六、热学式气体传感器热学式气体传感器主要有热导式和热化学式两大类。热导式是利用气体的热导率,通过对其中热敏元件电阻的变化来测量一种或几种气体组分浓度的。其在工业界的应用已有几十年的历史,其仪表类型较多,能分析的气体也较广泛。热化学式是基于被分析气体化学反应的热效应,其中广泛应用的是气体的氧化反应(即燃烧),其典型为催化燃烧式气体传感器,其主要工作原理是在一定温度下,一些金属氧化物半导体材料的电导率会跟随环境气体的成份变化而变化。其关键部件为涂有燃烧催化剂的惠斯通电桥,主要用于检测可燃气体,如煤气发生站、制气厂用来分析空气中的CO、H2 、C2H2等可燃气体,采煤矿井用于分析坑道中的CH4含量,石油开采船只分析现场漏泄的甲烷含量,燃料及化工原料保管仓库或原料车间分析空气中的石油蒸 气、酒精乙醚蒸气等。七、红外气体传感器一个完整的红外气体传感器由红外光源、光学腔体、红外探测器和信号调理电路构成。这种传感器利用气体对特定频率的红外光谱的吸收作用制成。红外光从发射端射向接收端,当有气体时,对红外光产生吸收,接收到的红外光就会减少,从而检测出气体含量。目前较先进的红外式采用双波长、双接收器,使检测更准确、可靠。优点:选择性好,只检测特定波长的气体,可以根据气体定制;采用光学检测方式,不易受有害气体的影响而中毒、老化;响应速度快、稳定性好;利用物理特性,没有化学反应,防爆性好;信噪比高,抗干扰能力强;使用寿命长;测量精度高。缺点:测量范围窄;怕灰尘、潮湿,现场环境要好,需要定期对反射镜面上的灰尘进行清洁维护;现场有气流时无法检测;价格较高。八、磁学式气体分析传感器在磁学式气体分析传感器中,常见的是利用氧气的高磁化特性来测量氧气浓度的磁性氧量分析传感器,利用的是空气中的氧气可以被强磁场吸引的原理。其氧量的测量范围宽,是一种十分有效的氧量测量传感器。常用的有热磁对流式氧量分析传感器(按构成方式不同,又可细分为测速热磁式、压力平衡热磁式)和磁力机械式氧量分析传感器。主要用途:用于氧气的检测,选择性极好,是磁性氧气分析仪的核心。其典型应用场合有化肥生 产、深冷空气分离、火电站燃烧系统、天然气制乙炔等工业生产中氧的控制和连锁,废气、尾气、烟气等排放的环保监测等。九、气相色谱式分析仪基于色谱分离技术和检测技术,分离并测定气样中各组分浓度,因此是全分析传感器。在发电厂锅炉试验中,已有应用。工作时,从进样装置定期采取一定容积的气样,在流量一定的纯净载气(即流动相)携带下,流经色谱柱,色谱柱中装有称为固定相的固体或液体,利用固定相对气样各组分的吸收或溶解能力的不同,使各组分在两相中反复进行分配,从而使各组分分离,并按时间先后流出色谱柱进入检测器进行定量测定。根据检测原理,气相色谱式分析仪又细分为浓度型检测器和质量型检测器两种。浓度型检测器测量的是气体中某组分浓度瞬间的变化,即检测器的响应值和组分的浓度成正比。质量型检测器测量的是气体中某组分进入检测器的速度变化,即检测器的响应值和单位时间进入检测器某组分的量成正比。常用的检测器有TCD热导检测器、FLD氢火焰离子化检测器、HCD电子捕获检测器、FPD火焰光度检测器等。优点:灵敏度高,适合于微量和痕量分析,能分析复杂的多相分气体。不足:定期取样不能实现连续进样分析,系统较为复杂,多用于 试验室分析用,不太适合工业现场气体监测。十、其他气体传感器1.超声波气体探测器这种气体探测器比较特殊,其原理是当气体通过很小的泄漏孔从高压端向低压端泄漏时,就会形成湍流,产生振动。典型的湍流气流会在差压高于0.2MPa时变成因素,超过0.2MPa就会产生超声波。湍流分子互相碰撞产生热能和振动。热能快速分散,但振动会被传送到相当远的距离。超声波探测器就是通过接收超声波判断是否有空气泄漏。这类探测器通常用于石油和天然气平台、发电厂燃气轮机、压缩机以及其它户外管道。2.磁氧分析仪这种气体分析仪是基于氧气的磁化率远大于其他气体磁化率这一物理现象,测量混合气体中氧气的一种物理气体分析设备。这种设备适合自动检测各种工业气体中的氧气含量,只能用于氧气检测,选择性极好。
  • 2023世界传感器大会将于11月5日开幕
    新闻发布会 | 2023世界传感器大会将于11月5日重磅开幕!  10月25日,2023世界传感器大会新闻发布会在河南省人民政府新闻办公室召开。  2023世界传感器大会(WSS)由河南省人民政府与中国科学技术协会作为主办单位,郑州市人民政府、中国仪器仪表学会、河南省工业和信息化厅、河南省科学技术协会承办,大会定于2023年11月5至7日在郑州国际会展中心召开。  新闻发布会现场  2023世界传感器大会以“感知世界 智创未来”为主题,以“立足中原、辐射中国、引领国际”为理念,以“强产业、强合作、强品牌”为目标,以“国际化、智慧化、专业化”为特色,以“优秩序、优环境、优服务”为宗旨,集聚全球传感器领域最具影响力的科学家和企业家,以及相关政府部门的领导,围绕传感器领域的技术前沿、产业趋势和热点问题发表演讲和进行高端对话,打造全球传感器领域顶级盛会。 2023年的传感器大会,中国仪器仪表学会将充分发挥科技平台的优势资源,强化新技术交流,拓展新的应用领域,加强政产学研用的深度合作。在此基础上,以信息技术为驱动,以智能化、数字化、绿色化为目标,强调信息化与工业化的深度融合,探讨新型工业发展的路径,为传感器相关行业提供更广阔的发展空间和机遇。中国仪器仪表学会将立足国际竞争环境,切实肩负起新时代科技社团的使命和职责,为新型工业对接信息资源,提供技术支持和解决方案,为推动新型工业的发展贡献力量,助力国家和地区经济的高质量发展。 本次大会会期共3天,由会、展、赛三部分组成。目前,邀请到出席大会的院士有尤政、蒋庄德、周立伟、褚君浩等11名 邀请的国际代表有国际计量测试联合会主席Kenneth TV Grattan(肯尼斯格拉特)、中德智能技术研究院德方院长Axel Kuhn(阿克塞尔库恩) 邀请的国际组织有英国皇家测量及控制学会、意大利仪器制造商协会、马来西亚工程师学会等。本届大会将展示一系列令人瞩目的新产品,这些产品在灵敏度、精度、可靠性以及应用范围等方面都有很大的提升。比如,今年将展出的一种新型压力传感器,它可以对微小的压力进行精确测量,并且具有很高的稳定性,可以应用在医疗、工业和汽车等领域。大会将展出了一系列智能传感器,这些传感器可以与人工智能技术相结合,实现远程监控和自动化控制,进一步提升了传感器在智能化应用中的价值。除此之外,还将展示一些应用于工业生产、环境监测、医疗健康、智能家居等领域的传感器及系统。  传感器大会不仅是一个交流和展示的平台,也是一个推动产业发展的平台。本次大会及分场活动与郑州市的产业发展紧密融合,通过促进产业协同创新、拓展应用场景和加强产业链建设等方式,大会与郑州市产业发展深度融合。技术研讨会、产业对接会和项目路演等分场活动,将为郑州市的产业发展注入新的动力。大会致力于将郑州市打造成为中国传感器产业的基地,为国内外的传感器企业搭建起一个交流合作的平台。  本次大会汇聚了众多传感器领域的知名企业,截至目前,共有传感器相关企业233家参展,其中包含京东、西门子、海克斯康、E+H、百度云、汉威等知名传感器企业将盛装亮相。这些企业通过本次展会,展示了自己的最新产品和技术成果,并进行了深入的交流和合作。同时,我们也希望通过本次展会,吸引更多的企业来到郑州,共同推动中国传感器产业的发展。
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