旋转式研磨仪

2023年8月，钢研纳克无损检测事业部为国内某大型无缝钢管企业制造的NC-GUT368钢管超声探伤设备整体通过项目验收。该设备使用一台NCSRo-370型超声旋转水腔检测装置，通俗称为超声旋转头，是国内自主设计制造的最大规格同类型检测主机。钢研纳克无损检测事业部在过去研发中大规格无线传输超声旋转头的经验基础上，采取了二十余项新设计，新工艺，新改进，克服了大线速度旋转无线信号传输，大型回转体加工与装配，耦合水路传输及新型密封结构设计等难题。该型设备获得国家发明专利授权一项（专利号：ZL202110047938.9），一种耦合水传输装置以及探头旋转式超声波检测系统。系统整体达到以下指标：l 32通道检测，8通道测厚分层，16通道横伤，8通道纵伤。全缺陷检测速度大于24m/min，无线传输结构使之具有方便地扩展斜向缺陷检测的能力；l 探伤规格：直径：φ168-368mm，壁厚：5-45mm，长度：5.6-13m；l 样管人工缺陷按ISO10893 PART 10的U2制作，信噪比不低于10dB，周向灵敏度差不大于3dB，时间稳定性按8小时测试，其余测试要求及指标符合YB/T 4082的要求。测厚的验收测试方法按ISO10893 PART 12，测厚精度±0.05mm。分层探伤测试方法按ISO10893 PART 8执行，样管内壁平底孔（人工分层缺陷）按Φ6mm制作。本设备研制过程中所积累的经验和技术，接下来将会对450等更大规格超声旋转水腔检测系统的开发起到促进作用。设备照片设备集控操作室

Solrs-RSR型旋转式太阳标准辐射监测系统 Solrs-RSR型旋转式太阳标准辐射监测系统主要用于光伏太阳能发电系统而设计的，可测量说风向、风速、温度、湿度、太阳总辐射、太阳斜坡辐射、太阳直接辐射、太阳散射辐射等，主要为太阳能发电、资源评估、太阳辐射监测提供数据分析功能，是一款性价表较高的产品。 太阳光到达地球表面的辐射由两部分组成：直射光和由于大气中的云和颗粒物造成的散射光。直接辐射的测量需要利用直接辐射表安装在太阳跟踪器上，而散射的测量需要手动或者自动的遮挡住太阳的直射光，这两种辐射的测量都是比较昂贵的。 旋转式太阳标准辐射监测系统利用简单可靠、响应迅速的光电二极管来测量出总辐射GHI，采用旋转遮挡环的迅速遮挡测量散射辐射DIFF，并通过下面的公式计算出直接辐射DNI。 公式：GHI=DIFF+DNIcos （Z）太阳的高度角/天顶角传感器部分：美国NRG #40风速传感器 直径：51mm，高度：51mm 启动风速：0.78m/s 测量范围：0~70 m/s 工作温度：-55℃~60℃ 工作湿度范围：0~100%RH 重量：0.3kg美国NRG #200P风向传感器 测量范围：0～360° 精确度：电位计线性〈1% 死区：最大8° 启动风速：1m/s 工作温度：-55℃~60℃ 工作湿度范围：0~100%RHCampbell CS215环境温湿度传感器 温度量程：-40℃~70℃ 精度：±0.3℃（25℃时），±0.4℃（5℃~40℃），±0.9℃（-40℃~70℃） 响应时间：120 s（63%，1m/s） 输出分辨率：0.01℃ 湿度量程：0~100% RH（-20℃~60℃时） 精度（25℃时）：±2% (10~90%RH) ；±4% (0~100%RH) 温度依赖性：好于±2%（20℃~60℃时） 短期滞后：＜1.0% RH 长期稳定性：好于±1%RH/年 响应时间：20 s（63%，静止空气） 输出分辨率：0.03% RH 校准：NIST、NPL 电压：6~16VDC（推荐使用数据采集器的12VDC接口） 电流消耗：静止状态120μA，测量状态1.7mA（持续0.7秒） 工作温度：-40℃~70℃ 尺寸：长18cm，直径1.2cm/1.8cm（探头端/电缆端）荷兰Kipp&Zonen CMP10/CMP11总辐射/倾斜总辐射 ISO标准等级:次基准（Secondary Standard） 光谱波长（50%点）:285~2800nm 最大辐射强度:0-4000W/m2 灵敏度:7~14μV/W/m2 水平泡精度:0.1° 响应时间（63%）:1.7s 响应时间（95%）:5s 阻抗:10~100Ω 热辐射偏移（200W/m2）:7W/m2 温度偏移（5K/h）:2W/m2 方向误差（在80o，1000W/m2时）:10W/m2 温度响应（-10℃~40℃）: 1% 非稳定性（年变化）:0.5% 非线形误差（100~1000W/m2）:0.2% 倾斜误差（0~90°,1000W/m2）:0.2% 信号输出（0~1500W/m2）:0~20mV 光谱选择性（350~1500nm）:3% 视角:180° 工作环境:-40℃~80℃，0~100%RH 防护等级:IP67太阳直接辐射和太阳散射辐射 旋转辐射采用LI200X硅晶体短波辐射传感器由Li-Cor公司生产　光谱范围：400~1100nm　 响应时间：10μs 精度：±3%　灵敏度：0.2kW/m2/mV　线性：在3000 W/m2时，大偏差能达到为1% 余弦响应：±7%（太阳高度角10°时）　温度依赖性：0.15%/℃　精度：在自然采光下，绝对误差±5%，通常为±3%　分流电阻：在40.2~90.2Ω可调节　工作环境：-40~65℃，0~100% RH　尺寸：2.38 cm×2.54 cm　重量：28gCR1000数据采集器 CR1000数据采集器是Campbell数据采集器里面性价比最高的一款。它提供传感器的测量、时间设置、数据压缩、数据和程序的储存以及控制功能，由一个测量控制模块和一个配线盘组成，具有强大的网络通讯能力。　主要技术参数：　　最大扫描速率：100Hz　　模拟输入：16个单端通道（8个差分）　　脉冲通道：2个　　工作温度： -25~50℃（标准），-55℃~85℃（扩展）　　内存：标准为4M内存，可扩展至2G　　供电电压：9~16VDC　　A/D转换：13bit　　微型控制器：16-bit H8S Hitachi，32-bit内部CPU

随着北京疫情的再度卷起，食品安全又被推至风口浪尖。食物分类多种多样，通常情况下都是不均质的样品。不均质的样品肯定不能代表整个原始样品材料，这会导致测量结果不准确，某些成分会被丢失，或者某些成分被过度放大，所以均质的样品制备是得到可靠、有代表性分析结果的基础，是食品检测过程的关键。这就意味着只需分析几克或者几毫克预处理过的样品，就能完美地的代表原始样品。想要快速得到具有分析细度并且均质化的样品？ 那么选择合适的研磨仪非常重要：在寻找合适的研磨设备或工具时，首先确保该方式不会改变样品的固有性质，如水分或重金属含量。其次，考虑样品的尺寸，粉碎整条鱼那么大的样品或者谷物颗粒这么小的样品，肯定是采用不同的方式。一般情况下同一台研磨设备不可能兼容样品尺寸的范围特别大，又能磨好大尺寸样品同时又能磨好小颗粒样品。第三点，考虑样品的密度、硬度、稠度、残余水分或脂肪含量等特性，选择与其性质相符合的粉碎原理。最后还需要注意样品的温度稳定性及团聚的倾向性。实验室研磨设备依据不同的原理设计， 例如粉碎硬性、脆性的样品材料就采用压力、撞击力和摩擦力的原理，而当样品是一条冻干鱼的时候，就不适合了，此时应该采用剪切力和切割力来粉碎处理。样品的批次处理量也很重要，有的研磨设备适合于几十毫克的样品，有的研磨仪适合于几公斤的样品。旋转式研磨仪更适合于在线处理公斤级的小麦样品，而研磨罐容积最大50ml的混合型球磨仪就不适合这种应用了。最后，研磨配件的材质对研磨效率有很大的影响。研磨配件的材质应该比样品的材质更硬，以避免过度磨损。机械研磨往往会导致一定程度的磨损，这可能会影响后续的分析。因此，在样品中可能会发现微量的元素，如铁或锆，但这个量通常低于大多数分析的检出限，因此可以忽略。无论选用哪种研磨设备，选择合适的配件对研磨效率都有很大的影响。 样品的干燥或脆化只有刀式研磨仪适合处理新鲜湿样或者含水含油的样品，而不会出现如机器堵塞或样品损失等问题。常规样品建议先烘干再粉碎。在选择干燥方法和温度时，必须注意待测定样品的性质不会以任何方式改变，这对于温度敏感或挥发性组分尤其重要。通常，这类样品只能在室温下风干。TG 200干燥仪适用于多种产品的温和快速干燥。有些软性、硬性、粘性或高脂肪的食物样品在进行初步的或精细粉碎之前应该先冷冻。例如，巧克力或葡萄干可以很容易在低温下粉碎，而在室温下，只能生产出均质性较差的糊状物。一种冷冻方法是在研磨前用液氮（LN2）使样品脆化，在-196℃的温度下，即使是柔软的小熊软糖也会变得又硬又脆，可以轻易被粉碎。另一种方式是将样品与干冰（固态二氧化碳）混合。如果样品中含有挥发性物质，也可选择低温粉碎。遇潮湿变性的样品不能直接用冷却剂处理，因为空气中的水汽会在冷样品上凝结，影响样品性质。 常用的食品研磨仪显然，同一种样品可以采用多种不同的研磨机进行粉碎，但是综合其样品性质、处理量、最终出样细度以及后续分析要求，必定会有一款最为合适的研磨仪。以下是常用样品的研磨设备推荐： 1. 超离心研磨仪ZM200典型应用: 种子、玉米、小麦、海藻干、盐、糖、鱼干、豌豆、坚果、杏仁、椰子、咖啡、茶、根茎、明胶、干叶、大米、香料、香草、豆渣等。2. 旋转敲击式研磨仪SR 300典型应用: 种子、玉米、小麦、海藻干、盐、糖、鱼干、豌豆、坚果、杏仁、椰子、咖啡、茶、根茎、明胶、干叶、大米、香料、香草、豆渣等。3. 旋风磨TWISTER典型应用: 种子、玉米、小麦、豌豆、茶叶、干叶、大米、香料、香草等。4. 刀式研磨仪GM200 和GM300典型应用: 鲜肉、香草、奶粉、新鲜培根、方便食品、谷物棒、大豆、蛋糕、鲜鱼、沙拉、葡萄干、西红柿、新鲜蔬菜、糖果、果冻、面包、奶酪、肝脏、水果、巧克力、腊肠、汤、土豆、饼干、肉末、浆果、坚果、种子、水煮蛋等。5. 冷冻混合球磨仪MM400和全自动冷冻研磨仪Cryomill典型应用: 奶油、香料、草药、茶叶、橄榄果肉、乳糖粉、蛋壳、果冻、肝脏、香草豆荚、浆果、饼干、烟草、口香糖、小麦、华夫饼、冷冻鱼、种子等。6. 切割式研磨仪SM 100, SM 200, SM 300典型应用: 根茎、茶叶、玉米、冻干鱼、骨头、蘑菇、香料、橘子皮、甜菜丸、乳木果、甘蔗、香草、土豆、可可脂块等。 应用案例1. 香肠的脂肪含量测量(GM 300)香肠脂肪含量高，需要完全均质化粉碎以确保可靠的分析结果。如果从样品中随机抽取脂肪含量分析所需的几克，必将导致分析结果的标准差增加。先手工将400克香肠切成约20mm的小块，然后分两步将其磨碎。第一次研磨以4000min-1的转速进行，使用的是带锯齿的刀头。在短短25秒内，样品被切成5毫米以下的小块。锯齿状的刀片利于切碎纤维状的肉，直接取部分样品进行脂肪分析。剩余的样品再在低温条件下粉碎：将上一轮处理的样品以1:2的比例与干冰混合，装入不锈钢研磨罐中。使用专用于低温研磨的全金属转刀和盖子，转速在4000min-1，粉碎20秒x3（中间间歇2次）。 通过Smart 6 (CEM GmbH，德国)和Oracle脂肪分析仪(CEM GmbH，德国)结合核磁共振光谱技术，对粗粉碎的样品和均质化样品的脂肪含量进行5次微波干燥分析。测量条件：4 g样品在2.5 min内干燥，1 min内分析。粗粉碎的香肠样品的脂肪含量变化大于细磨的均质化样品。粗粒成分的脂肪含量测定范围为14.85% ~ 17.12%，标准方差(SD)为0.88%。在均质化样品中，SD降低了10倍以上至0.07%，脂肪含量从15.84%至16.02%(相对SD从5.63%降至0.45%)。左:粗粉碎的香肠样品中脂肪含量不同，均质化样品中脂肪含量稳定 右:5个样品各取平均值，均质化的处理大大降低了脂肪含量的相对标准偏差。 2. 鱼体内多氯联苯的检测(SM300)鱼类样品的均质化是一个挑战，鱼的鳞片、鱼皮和鱼骨都是粉碎的难点，大多数研磨仪处理鱼类之后仍然含较大的块。鱼的高脂肪含量也给粉碎带来了更多困难，因为脂肪颗粒粘在一起形成大块，阻碍研磨过程，使样品不均匀。将鱼样品冷冻干燥之后，使用切割式研磨仪SM 300能够很好地解决这个问题。125克(4条鱼，预先切一次)的鲤鱼或大比目鱼使用切割式研磨仪SM 300以3000min-1的转速被粉碎，使用1mm底筛， v形转刀，配合使用旋风分离器冷却样品，研磨2分钟后，鱼被研磨成1mm颗粒，没有明显的生热。 3. 人参中的人参内酯的测量(MM400)众所周知人参对健康有益，可以增强免疫力，支持心血管系统等等，人参中含有的化学物质，如人参皂苷，就是有益的。少量的人参根茎(8mm)，可以用冷冻混合球磨仪MM400粉碎。如果样品较大，需要预切割，如使用切割式研磨仪配平行转刀。将17ml预粉碎之后的人参颗粒放入50ml不锈钢研磨罐中，使用MM400粉碎，加入15个直径10mm的研磨球，30hz频率研磨4分钟后，出样细度100um。 4. 大豆中转基因生物的检测(GM 200)聚合酶链反应(PCR)是一种检测食品中转基因生物的方法。在进行PCR之前，样品必须进行均质化。要保证转基因生物检测有意义并具有灵敏性，必须要得到有代表性的样品。从20吨大豆中提取约2.5公斤的实验室样品。对于转基因生物的检测，需要更少的分析样品，大概玉米或大豆1000克，取样之后在GM 200中彻底粉碎均质化。对于PCR分析，只需要2mg的样品材料。在GM200中均质化处理 就是为了确保这2毫克能代表整个样品。像大豆这样的颗粒状食品在不锈钢研磨罐中以10000min-1的转速粉碎。250 g样品研磨处理30s后可以得到0.5 mm的样品。 特殊应用——食品样品的冷冻研磨大多数样品材料可以在室温下研磨到所需的分析细度。但也有特殊情况，微小的温度上升就可能导致样品变性，弹性变形等。此外，油腻或粘稠的食品样品在室温下有可能不易研磨。对于粘性的，脂肪的，半液体的样品（如奶酪，葡萄干，酒胶或杏仁糖），常温研磨会团聚，低温研磨是最好的方法，样品不会团聚，并有效地均质化。在低温条件下，能减少酒精等挥发性成分的损失，甚至能保留从塑料包转转移到食品里的软化剂残留物。此外，冷冻研磨保存了维生素或蛋白质的原始结构。低温冷冻研磨是用液氮LN2(-196℃)或干冰(固态CO2 -78℃)，使样品变脆，更容易断裂。可用于冷冻研磨的仪器：冷冻混合球磨仪MM400 全自动冷冻研磨仪Cryomill 超离心研磨仪ZM200 刀式研磨仪GM200/GM300。 结论大量的应用实例表明，在任何食品分析之前，样品制备是质量控制过程中必不可少的一步，因为只有完全均质化的样品才能提供可靠和可重复的分析结果。尽可能多的了解样品性质、研磨设备原理、配件的选择，能够帮助您在最短的时间内得到最精准的实验结果。