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水平位移量仪

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  • 超精密高速激光干涉位移测量技术与仪器
    超精密高速激光干涉位移测量技术与仪器 杨宏兴 1,2,付海金 1,2,胡鹏程 1,2*,杨睿韬 1,2,邢旭 1,2,于亮 1,2,常笛 1,2,谭久彬 1,2 1 哈尔滨工业大学超精密光电仪器工程研究所,黑龙江 哈尔滨 150080; 2 哈尔滨工业大学超精密仪器技术及智能化工业和信息化部重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150080 摘要 针对微电子光刻机等高端装备中提出的超精密、高速位移测量需求,哈尔滨工业大学深入探索了传统的共 光路外差激光干涉测量方法和新一代的非共光路外差激光干涉测量方法,并在高精度激光稳频、光学非线性误差 精准抑制、高速高分辨力干涉信号处理等多项关键技术方面取得持续突破,研制了系列超精密高速激光干涉仪,激 光真空波长相对准确度最高达 9. 6×10-10,位移分辨力为 0. 077 nm,光学非线性误差最低为 13 pm,最大测量速度 为 5. 37 m/s。目前该系列仪器已成功应用于我国 350 nm 至 28 nm 多个工艺节点的光刻机样机集成研制和性能测 试领域,为我国光刻机等高端装备发展提供了关键技术支撑和重要测量手段。 关键词 光学设计与制造;激光干涉;超精密高速位移测量引 言 激光干涉位移测量(DMLI)技术是一种以激光 波长为标尺,通过干涉光斑的频率、相位变化来感知位移信息的测量技术。因具有非接触、高精度、高动 态、测量结果可直接溯源等特点,DMLI 技术和仪器被广泛应用于材料几何特性表征、精密传感器标定、 精密运动测试与高端装备集成等场合。特别是在微电子光刻机等高端装备中嵌入的超精密高速激光干涉仪,已成为支撑装备达成极限工作精度和工作效率的前提条件和重要保障。以目前的主流光刻机为例,其内部通常集成有 6 轴至 22 轴以上的超精密高速激光干涉仪,来实时测量高速运动的掩模工件台、 硅片工件台的 6 自由度位置和姿态信息。根据光刻机套刻精度、产率等不同特性要求,目前对激光干涉的位移测量精度需求从数十纳米至数纳米,并将进一步突破至原子尺度即亚纳米量级;而位移测量速度需求,则从数百毫米每秒到数米每秒。 对 DMLI 技术和仪器而言,影响其测量精度和测量速度提升的主要瓶颈包括激光干涉测量的方法原理、干涉光源/干涉镜组/干涉信号处理卡等仪器关键单元特性以及实际测量环境的稳定性。围绕光刻机等高端装备提出的超精密高速测量需求,以美国 Keysight 公司(原 Agilent 公司)和 Zygo 公司为代表的国际激光干涉仪企业和研发机构,长期在高精度激光稳频、高精度多轴干涉镜组、高速高分辨力干涉信号处理等方面持续攻关并取得不断突破, 已可满足当前主流光刻机的位移测量需求。然而, 一方面,上述超精密高速激光干涉测量技术和仪器 已被列入有关国家的出口管制清单,不能广泛地支撑我国当前的光刻机研发生产需求;另一方面,上述技术和仪器并不能完全满足国内外下一代光刻机研 发所提出的更精准、更高速的位移测量需求。 针对我国光刻机等高端装备研发的迫切需求, 哈尔滨工业大学先后探索了传统的共光路双频激光干涉测量方法和新一代的非共光路双频激光干涉测量方法,并在高精度激光稳频、光学非线性误差精 准抑制、高速高分辨力干涉信号处理等关键技术方 面取得持续突破,研制了系列超精密高速激光干涉 仪,可在数米每秒的高测速下实现亚纳米级的高分辨力高精度位移测量,已成功应用于我国 350 nm 至 28 nm 多个工艺节点的光刻机样机集成研制和性能测试领域。该技术和仪器不仅直接为我国当前微电子光刻机研发生产提供了关键技术支撑和核心 测量手段,而且还可为我国 7 nm 及以下节点光刻机研发提供重要的共性技术储备。高精度干涉镜组设计与研制 高精度干涉镜组的 3 个核心指标包括光学非线性、热稳定性和光轴平行性,本课题组围绕这 3 个核心指标(特别是光学非线性)设计并研制了前后两代镜组。 共光路多轴干涉镜组共光路多轴干涉镜组由双频激光共轴输入,具备抗环境干扰能力强的优点,是空间约束前提下用于被测目标位置/姿态同步精准测量不可或缺的技术途径,并且是光刻机定位系统精度的保证。该类干涉镜组设计难点在于,通过复杂光路中测量臂和参考臂的光路平衡设计保证干涉镜组的热稳定性,并通过无偏分光技术和自主设计的光束平行性测量系统,保证偏振正交的双频激光在入射分光及多次反射/折射后的高度平行性[19- 20]。目前本课题组研制的 5 轴干涉镜组(图 11) 可实现热稳定性小于 10 nm/K、光学非线性误差小于 1 nm 以及任意两束光的平行性小于 8″,与国 际主流商品安捷伦 Agilent、Zygo 两束光的平行性 5″~10″相当。 图 11. 自主研制的共光路多轴干涉镜组。(a)典型镜组的3D设计图;(b)实物图非共光路干涉镜组 非共光路干涉镜组在传统共光路镜组的基础上, 通过双频激光非共轴传输避免了双频激光的频率混叠,优化了纳米量级的光学非线性误差。2014 年,本课题组提出了一种非共光路干涉镜组结构[2,21],具体结构如图 12 所示,测试可得该干涉镜组的光学非 线性误差为 33 pm。并进一步发现基于多阶多普勒 虚反射的光学非线性误差源,建立了基于虚反射光迹精准规划的干涉镜组光学非线性优化算法,改进并设计了光学非线性误差小于 13 pm 的非共光路干涉镜组[2-3],并通过双层干涉光路结构对称设计保证热稳定性小于 2 nm/K[22- 25]。同时,本课题组也采用多光纤高精度平行分光,突破了共光路多轴干涉镜组棱镜组逐级多轴平行分光,致使光轴之间的平行度误差 逐级累加的固有问题,保证多光纤准直器输出光任意 两个光束之间的平行度均小于 5″。 图 12. 自主设计的非共光路多轴干涉镜组。(a)典型镜组的3D设计图;(b)实物图基于上述高精度激光稳频、光学非线性误差精准抑制、高速高分辨力干涉信号处理等多项关键技 术,本课题组研制了系列超精密高速激光干涉仪 (图 17),其激光真空波长准确度最高达 9. 6×10-10 (k=3),位移分辨力为 0. 077 nm,最低光学非线性误差为 13 pm,最大测量速度为 5. 37 m/s(表 2)。并成功应用于上海微电子装备(集团)股份有限公司 (SMEE)、中国计量科学研究院(NIM)、德国联邦物理技术研究院(PTB)等十余家单位 ,在国产光刻机、国家级计量基准装置等高端装备的研制中发挥了关键作用。 图 17. 自主研制的系列超精密高速激光干涉仪实物图。(a)20轴以上超精密高速激光干涉仪;(b)单轴亚纳米级激光干涉仪;(c)三轴亚纳米级激光干涉仪超精密激光干涉仪在精密工程中的实际测量, 不仅考验仪器的研制水平,更考验仪器的应用水 平,如复杂系统中的多轴同步测量,亚纳米乃至皮 米量级新误差源的发现与处理,高水平的温控与隔 振环境等。下面主要介绍超精密激光干涉仪的几 个典型应用。 国产光刻机研制:多轴高速超精密激光干涉仪 在国产光刻机研制方面,多轴高速超精密激光 干涉仪是嵌入光刻机并决定其光刻精度的核心单元之一。但是,一方面欧美国家在瓦森纳协定中明确规定了该类干涉仪产品对我国严格禁运;另一方面该类仪器技术复杂、难度极大,我国一直未能完整掌握,这严重制约了国产光刻机的研制和生产。 为此,本课题组研制了系列超精密高速激光干涉测量系统,已成功应用于我国 350 nm 至 28 nm 多个工艺节点的光刻机样机集成研制和性能测试领域,典型应用如图 18 所示,其各项关键指标均满足国产先进光刻机研发需求,打破了国外相关产品对我国 的禁运封锁,在国产光刻机研制中发挥了重要作用。在所应用的光刻机中,干涉仪的测量轴数可达 22 轴以上,最大测量速度可达 5. 37 m/s,激光真空 波 长/频 率 准 确 度 最 高 可 达 9. 6×10−10(k=3),位 移 分 辨 力 可 达 0. 077 nm,光 学 非 线 性 误 差 最 低 为 13 pm。 配 合 超 稳 定 的 恒 温 气 浴(3~5 mK@ 10 min)和隔振环境,可以对光刻机中双工件台的多维运动进行线位移、角位移同步测量与解耦,以满足掩模工件台、硅片工件台和投影物镜之间日益复杂的相对位置/姿态测量需求,进而保证光刻机整体套刻精度。图 18. 超精密高速激光干涉测量系统在光刻机中的应用原理及现场照片国家级计量基准装置研制:亚纳米精度激光干涉仪 在国家级计量基准装置研制方面,如何利用基本物理常数对质量单位千克进行重新定义,被国际知名学术期刊《Nature》评为近年来世界六大科学难题之一。在中国计量科学研究院张钟华院士提出的“能量天平”方案中,关键点之一便是利用超精密激光干涉仪实现高准确度的长度测量,其要求绝对测量精度达到 1 nm 以内。为此,本课题组研制了国内首套亚纳米激光干涉仪,并成功应用于我国首套量子化质量基准装置(图 19),在量子化质量基准中 国方案的实施中起到了关键作用,并推动我国成为首批成功参加千克复现国际比对的六个国家之一[30- 32]。为达到亚纳米级测量精度,除了精密的隔振与温控环境以外,该激光干涉仪必须在真空环境 下进行测量以排除空气折射率对激光波长的影响, 其测量不确定度可达 0. 54 nm @100 mm。此外,为了实现对被测对象的姿态监测,该干涉仪的测量轴 数达到了 9 轴。图 19. 国家量子化质量基准及其中集成的亚纳米激光干涉仪 结论 近年来,随着高端装备制造、精密计量和大科学装置等精密工程领域技术的迅猛发展,光刻机等高端制造装备、能量天平等量子化计量基准装置、 空间引力波探测等重大科学工程对激光干涉测量技术提出了从纳米到亚纳米甚至皮米量级精度的 重大挑战。对此,本课题组在超精密激光干涉测量方法、关键技术和仪器工程方面取得了系列突破性进展,下一步的研究重点主要包括以下 3 个方面: 1)围绕下一代极紫外光刻机的超精密高速激光干涉仪的研制与应用。在下一代极紫外光刻机中,其移动工件台运动范围、运动精度和运动速度将进一步提升,将要求在大量程、6 自由度复杂耦合、高速运动条件下实现 0. 1 nm 及以下的位移测量精度,对激光干涉仪的研发提出严峻挑战;极紫外光刻机采用真空工作环境,可减小空气气流波动和空气折射率引入的测量误差,同时也使整个测量系统结构针对空气- 真空适应性设计的复杂性大幅度增加。2)皮米激光干涉仪的研制与国际比对。2021年, 国家自然科学基金委员会(NSFC)联合德国科学基 金会(DFG)共同批准了中德合作项目“皮米级多轴 超精密激光测量方法、关键技术与比对测试”(2021 至 2023 年)。该项目由本课题组与德国联邦物理技术研究院(PTB)合作完成,预计将分别研制下一代皮米级精度激光干涉仪,并进行国际范围内的直接 比对。3)空间引力波探测。继 2017 年美国 LIGO 地面引力波探测获诺贝尔物理学奖后,各国纷纷开展了空间引力波探测计划,这些引力波探测器实质上就是巨型的超精密激光干涉仪。其中,中国的空间引力波探测计划,将借助激光干涉仪在数百万公里距离尺度上,实现皮米精度的超精密测量,本课题组在引力波国家重点研发技术项目的支持下,将陆 续开展卫星- 卫星之间和卫星- 平台质量块之间皮米级激光干涉仪的设计和研究,特别是皮米级非线性实现和皮米干涉仪测试比对的工作,预期可对空间引力波探测起到积极的支撑作用。本课题组在超精密激光干涉测量技术与仪器领域有超过 20 年的研究基础,建成了一支能够完全自主开发全部激光干涉仪核心部件、拥有完整自主知识产权的研究团队,并且在研究过程中得到了 12 项国家自然科学基金、2 项国家科技重大专项、2 项 国家重点研发计划等项目的支持,建成了超精密激光测量仪器技术研发平台和产业化平台,开发了系列超精密激光干涉测量仪,在国产先进光刻机研发、我国量子化质量基准装置等场合成功应用,推动了我国微电子光刻机等高端装备领域的发展,并将通过进一步研发,为我国下一代极紫外光刻机研 发、空间引力波探测、皮米激光干涉仪国际比对提供支撑。全文详见:超精密高速激光干涉位移测量技术与仪器.pdf
  • 回顾近二十年我国齿轮量仪的发展(上)
    1 引言受中国机床工具工业协会工具分会特约,作者于2001-2019年间参访两年一度在北京举办的国际机床展览会,并撰写了十届展会的量具量仪述评。十届展会时间跨度近20年,我国经历了改革开放、加入WTO以及金融和经济风险等诸多重大历史事件和风雨涤荡,机床工具制造业及量具量仪行业在经受风雨历练的同时,就整体制造能力而言,无论在技术质量水平和产品品种性能上,都得到了显著的提升和蓬勃的发展。基于对精密测量仪器的感触体验,作者撰文回顾了近二十年来我国齿轮测量技术和仪器的发展历程和部分成果。我国齿轮量仪的生产始于哈量,哈量建厂源于苏联的156项经济援助项目;在国家经济改革开放时期,通过精密传感技术、数字技术、数控技术、计算机技术和坐标测量仪精密量仪制造技术的引进开发和自我发展,推动了我国齿轮测量技术和仪器向基于计算机的数字化数控坐标式测量技术和仪器的发展。CNC齿轮测量中心代表了当今齿轮测量技术和仪器的先进水平,也是齿轮及齿轮刀具制造精度质量检测领域的主流需求。从上世纪80年代开始到90年代,CNC齿轮测量中心逐步形成了系列化产品,同时也是精密机械制造技术、精密位移探测传感技术、数字信息技术、计算机技术和数控技术在齿轮测量仪器上集成的结晶。它基于坐标式几何解析测量原理,对齿轮单项几何形状误差进行测量,是坐标式齿轮测量仪器发展中的一个里程碑。CNC齿轮测量中心实质上是由笛卡尔式直角三坐标系和一个回转角坐标所构建而成的四坐标测量机——圆柱坐标测量机,主要用于齿轮单项几何精度的检测,也可用于(静态)齿轮整体误差的测量。除了齿轮以外,也可用于齿轮刀具(如滚刀、插齿刀、剃齿刀)、蜗杆、蜗轮及凸轮轴等复杂型面回转体的单项几何误差进行高精度测量。由国外首先推出的、基于计算机技术的数字坐标式CNC齿轮测量中心取代了传统机械展成式的齿轮量仪,成为单个齿轮几何精度测量中独占鳌头的齿轮测量仪器和技术。国内通常认为,美国Fellows公司于七十年代成功开发的Microlog 50(图1)是世界上首台高水平的CNC数控齿轮测量中心,它采用了花岗石基座、四轴独立伺服驱动系统、激光干涉仪长度位移测量系统和光栅角度编码盘,其技术起点很高。图1 美国MICROLOG 60齿轮测量中心我国齿轮测量中心的开发历经了艰辛和曲折。成都工具所和哈量于1986年开始着手计划立项开发齿轮测量中心,直至1995年底在陕西省教委和陕西省机械局的支持下,西安工业大学和汉江工具厂合作成功开发出了我国第一台CNC齿轮测量中心CCZ40(图2)。这是一台由计算机控制的、可实现数控四轴联动的圆柱四坐标式齿轮测量仪器样机。经专业技术鉴定,确认达到预期目标,填补了国内空白。随后,哈尔滨精达公司经过努力,在2001年于国内首先开发研制出齿轮测量中心产品(图3),成功推向了首家用户——重庆宗申公司,并逐渐形成强大批产能力和竞争实力,打破了由国外齿轮测量中心产品一统国内市场的局面。此后,哈量、工具所、智达、爱德华、同和光学及秦川等公司陆续推出了自行设计开发的CNC齿轮测量中心,开创了我国齿轮测量仪器发展新面貌,品种和质量的持续提升令人鼓舞,和国外先进齿轮测量中心的技术与质量差距日益缩小,竞争力明显上了一个台阶。图2 西安工大汉江工具首台国产样机CCZ40图3 精达公司首台国产CNC齿轮测量中心经过近15年持续不断的努力和坚持,取得了阶段性成果,并分别在CIMT展会上展示,通用技术集团所属的哈量集团于2019年成功推介出配套完整、集成度高、技术含量水平高、完全拥有自主知识产权的“成套螺旋锥齿轮闭环专家生产制造系统”和技术(图4),其硬件涵盖了螺旋锥齿轮齿面的数控加工机床(铣齿机、硬齿面加工机床和磨齿机)。螺旋锥齿轮齿面的数控刀具和装备包括铣刀刀盘刀条装调仪、硬齿面刀具测量机以及螺旋锥齿轮齿轮测量中心等。这标志着我国锥齿轮的成套制造和加工测量技术跃上了一个新水平。(a)(b)(c)图4 哈量成套螺旋锥齿轮闭环专家生产制造系统随着我国数字化、信息化、网络化、智能化的发展,机器人近年来快速集成进入在线齿轮自动化智能测量生产线。2015年南京二机床在北京展会上展示的“智能化齿轮加工岛”,吹响了国内汽车齿轮自动化在线测量技术集成于齿轮制造加工过程的号角(图5);而2020年精达为株洲齿轮公司提供的“智达快速齿轮检测自动线”配备2台六轴机器人,将意大利光学影像测量仪、自产CNC齿轮双啮仪和CNC齿轮测量中心等3台仪器有机联结,构建了一条齿轮快速智能检测系统(图6),将我国齿轮在线自动检测装备技术水平提升到一个数字化、信息化、自动化的新台阶。(a)(b)图5 南京二机床“智能化齿轮加工岛”(a)(b)图6 智达齿轮在线快速智能检测系统在近20年的十届北京国际机床展览会上,可以清晰看到我国齿轮测量仪器制造业的显著进展。如上所述,这正是我国齿轮测量技术与仪器装备行业“管(官)用产学研”,凝聚共识,坚持不懈,科学实干,以开发CNC齿轮测量中心为标志,在我国齿轮量仪制造行业的奋发自强和努力下,从无到有;从打破国外垄断到自主创新,不断推进我国齿轮制造业从齿轮制造大国向齿轮制造强国的蜕变,是不断提升国产齿轮质量做出重大功绩和历史贡献的20年。可以毫不夸张地说,近20年我国齿轮量仪的发展历史,就是我国CNC齿轮测量中心发展所引导的历史,是我国齿轮测量技术和仪器装备制造业在数字化、信息化、数控化、网络化和智能化的发展道路上阔步前行、转型升级和追赶世界先进水平而成效斐然的20年。本文根据这近20年间北京国际机床展会上我国齿轮测量仪器展品的概况,按类别和年代进行分述,以便读者能从中看到我国齿轮量仪的发展脉络。2 CNC齿轮测量中心融合并集中体现了当今齿轮测量技术和制造技术的发展水平和趋势(1)1989年工具所推出CZE1200D大齿轮测量仪(图7)。它由一台单板计算机同时控制二台步进电机联动,采用“粗传动精测量”技术实现CNC式齿轮螺旋线的测量(齿廓误差由棒状单齿测头啮合测量实现)。经上海计量所鉴定后当年成功交付用户上海冶金机械厂;同期,工具所还成功开发出CNC式步进电机光栅式/激光式滚刀检测仪GCW200(图8)。(a)(b)图7 工具所的CZE1200D大齿轮测量仪及齿廓测量原理(a)(b)图8 工具所GCW200光栅式滚刀检测仪(2)1995年西安工业大学和汉江工具厂合作,成功开发出我国首台CNC齿轮测量中心CCZ40样机,成果通过专业鉴定(图2)。该仪器采用计算机控制步进电机四轴(θ,X,Y,Z)联动,首次实现圆柱渐开线齿轮的齿廓、齿向螺旋线和齿距等单项几何精度以及齿轮刀具精度在国产CNC齿轮测量仪器上的测量。(3)2001年,哈尔滨精达成功生产出我国第一台国产CNC齿轮测量中心产品,用户为重庆宗申摩托。该测量仪器产品的问世,打破了国外同类产品十余年来对国内市场的垄断,填补了国产CNC齿轮测量中心产品空白(图3),开启了我国“齿轮测量中心”的规模制造生产以及进入国内外市场参与竞争的发展进程。(4)2003年北京国际机床展览会哈量和精达分别展出了各自开发的CNC齿轮测量中心(图9,图10)。此后在北京展会上展出CNC齿轮测量中心的有:2005年工具所CV450(图11)和西安交大思源GMC500(图12);2007年精达新开发JA系列齿轮测量中心(图10),该中心采用DDR电机直接驱动工作台主轴、直线电机驱动测量滑板花岗石底座,提升了产品测量精度和稳定性;2011年,哈量、精达及智达等公司纷纷推出花岗石结构的CNC齿轮测量中心。哈量展出的L45型齿轮测量中心(图13),采用测量运动轨迹全闭环控制,可对K形齿廓、凸形齿廓及螺旋线鼓度等项目进行评定;西安爱德华秉承了三坐标测量机的成熟精密量仪设计加工制造技术,成功开发并于2011年展会上展出了G40高精度齿轮测量中心(图14);2015年智达测控展出平行簧片结构的三维光栅数字式扫描测头Z3DDP(图15),并成功地应用于CNC齿轮测量中心,打破了该关键精密扫描测头部件产品的国外垄断。2017年展会上,青岛海拓推出了专用的平面二包测量中心(图16)。这实际上是通用齿轮测量中心的变型仪器,其主要功能是实现对我国首创的二次包络环面蜗杆/蜗轮/滚刀等复杂型面零件的高精度检测;2019智达则展出了以“谐波齿轮测量”为主题的成套测量仪器,包括检测谐波齿轮单项几何误差的齿轮测量中心和谐波减速器综合性能检查仪(图17),成为该届展会上国产齿轮量仪的一条亮丽风景线。(a)2003年产品(b)2005年产品(c)图9 哈量CNC齿轮测量中心(a)2003年产品 (b)2007年产品(花岗石基座)图10 精达CNC齿轮测量中心(a)2005年产品(b)2007年产品图11 工具所2005-2007年CV450齿轮测量中心图12 西安交大思源GMC500齿轮测量中心(a)L45(b)PREC40(近年开发新型号)图13 哈量L45和PREC40齿轮测量中心图14 爱德华G40齿轮测量中心图15 智达三维测头图16 海拓测量仪图17 智达谐波齿轮测量成套测量系统(5)2014年,中国计量科学研究院几何量所开发的“螺旋线(齿轮)测量基准仪器”项目完成验收。在完成与德国PTB的国际比对工作后,于2019年仪器通过鉴定和国家基准评审(图18)。该基准仪器采用了独立的激光跟随测量系统和独立的CNC测头运动轨迹生成系统(“驱动”和“测量” 两套系统独立又关联的设计)。该基准仪器的技术特点可归纳为:具有一维气浮回转工作台具有负载偏心下的角度自校准、二维激光干涉测长布局降低仪器阿贝误差、三维平行位移机构探测系统的测杆变形补偿、六轴联动主从级闭环精密驱动控制和采集等技术,以及自主建立的仪器精度补偿模型和相应误差补偿软件。这台由西安爱德华协助开发的超高精度和高稳定性的新一代齿轮螺旋线/渐开线测量装置的研制成功,标志着我国可直接溯源的复合式齿轮螺旋线/渐开线基准测量装置的技术指标达到了国际先进水平。该基准仪器实现了齿轮参量最短溯源链的直接溯源,其二路激光跟随测长误差0.1μm,修正后的探测系统误差0.3μm,修正后的回转台角误差≤0.15”;经比对测试,其螺旋线偏差测量不确定度为0.9μm/100mm (k=2)。其对外提供校准测量服务能力为:测量范围:β(0°-60°),d ( 25-400 ) mm 测量不确定度:螺旋线倾斜偏差(0.9-1.2)μm/100mm(k=2),螺旋线形状偏差0.8μm(k=2) 螺旋线总偏差(1.2-1.5)μm/100mm(k=2)。值得提及的是,2009年,中航工业北京长城计量测试技术研究所更新研制的JLC齿轮测量中心基准仪器,测量齿轮渐开线样板基圆半径的不确定度: 当rb=100mm,U=1.1μm(k=3) ;测量齿轮螺旋线样板螺旋角的不确定度:当β=15°,U=1.0μm/100mm(k=3),因此也成为代表当时我国齿轮测量中心制造/升级再制造的顶尖水平之作。(a)(b)(c)图18 国家计量院“齿轮测量基准仪器”设计原理和消除周期误差的有12个读数头光栅的圆光栅(6)2021年,通用技术集团哈量公司研发了具有自主知识产权的 ”L45P高精度计量型三维齿轮测量中心“(图19),该仪器具备高精度机械主机、误差修正补偿技术、多功能智能化实时测控系统及三维齿轮测量软件等多项自主关键核心技术,具有在线分析、自我诊断功能,具备稳定性高、扩展性强、抗干扰等优点。其配套的三维齿轮测量软件具有圆弧圆柱齿轮、弧锥齿轮、转子、弧齿刀盘等检测功能,仪器还具备测针库管理、空间修正、数据安全与管理等功能,是我国高精度计量型齿轮量仪又一突破,整体技术达到国际先进水平,是中国科协2021 “科创中国” 榜“突破短板关键技术榜(装备制造领域)”十个项目之一。图19 哈量计量型L45P三维齿轮测量中心3 弧锥齿轮测量中心及其闭环制造系统使CNC齿轮测量中心集成弧锥齿轮的测量和制造(1)2005年哈量和精达分别在北京国际机床展会上展出拥有弧锥齿轮测量功能软件的CNC齿轮测量中心。哈量展出3903A齿轮测量中心(见图9a),与重庆工学院合作、在国内首先成功开发的齿轮测量中心锥齿轮测量软件所测得的锥齿轮三维齿廓误差(见图9c);此后精达、智达也各自开发了相应的锥齿轮测量软件应用于齿轮测量中心产品。(2)2015年哈量在展会上重点推介“锥齿轮数字化网络化闭环制造系统”。该系统将哈量生产的数控锥齿轮切齿机床和数控锥齿轮磨齿机床与数控锥齿轮测量仪器——锥齿轮测量中心等整合集成,融通锥齿轮的设计加工及检测软件,实现锥齿轮加工参数的反馈调整,成功构建了锥齿轮闭环制造系统(见图20);中大创远集团和智达合作于同年展出了类似锥齿轮闭环制造成套技术和仪器产品。该年展会呈现了我国锥齿轮智能化制造技术与装备发展的新景象、新格局。2017年哈量集团长沙哈量凯帅(现更名为长沙津一凯帅)还展出了HCS260硬齿面螺旋伞齿轮加工刀盘调刀仪(见图22)和CNC L65G高精度螺伞齿轮测量中心。(a)(b)(c)图20 哈量锥齿轮数字化网络化闭环制造系统和齿廓反调计算图形图21 工具所GCW300 CNC滚刀测量仪图22 哈量硬刀盘检测仪(3)2019年,哈量展出了具有自主知识产权、最新版本成套“螺旋锥齿轮闭环制造系统”(见图4)。它包括螺旋锥齿轮铣齿机/磨齿机/铣齿刀刀盘/刀条/刀具装调机和齿轮测量中心等螺旋锥齿轮和切齿刀具的所有加工制造和测量装置的硬件和软件,(借助于物联网)进行数据信息的融合集成,对我国螺旋锥齿轮制造业的发展,具有标志性的示范引领作用。4 齿轮刀具测量中心及其闭环制造系统是CNC测量齿轮中心在齿轮刀具制造中的数字化应用在齿轮刀具测量领域,工具所于1989年开始开发专业的卧式CNC光栅式齿轮滚刀测量仪GCW200,经不断改进后于2005年前后推出花岗石底座的GCW300(图21),具有一定的卧式齿轮测量中心的功能。哈量集团2017年展出的弧齿锥齿轮的铣刀盘和硬齿面螺旋伞齿轮刀盘的CNC刀盘装调检测仪(图22),在弧齿轮加工刀具的数字化闭环制造上,为我国做出了突破性重大贡献。值得一提的是,西安工业大学和汉江工具厂在1995年合作开发了我国首台CNC齿轮测量中心样机后,又于2009年在北京展出了成功合作开发的全套国产数控刀具离线闭环制造系统和装备——数控齿轮刀具磨齿机+CNC齿轮测量中心+数控砂轮修整机+数据处理平台(图23)。首次实现齿轮测量中心与数控砂轮修整机之间的数据整合集成,成功构建了国内首套离线齿轮刀具闭环制造系统。据悉,近期西安工业大学和秦川机床及汉江工具合作,正在进一步开发高新水准的、数字化网络化智能化的齿轮刀具制造闭环系统。图23 西安工业大学-汉江工具联合研发的齿轮刀具离线闭环制造本文作者:谢华锟,邓宁
  • 亚纳米皮米激光干涉位移测量技术与仪器
    1 引 言激光干涉位移测量技术具有大量程、高分辨力、非接触式及可溯源性等优势,广泛应用于精密计量、微电子集成装备和大科学装置等领域,成为超精密位移测量领域中的重要技术之一。近年来,随着这些领域的迅猛发展,对激光干涉测量技术提出了新的测量需求。如在基于长度等量子化参量的质量基准溯源方案中,要想实现1×10−8 量级的溯源要求,需要激光干涉仪长度测量精度达0. 1 nm 量级;在集成电路制造方面,激光干涉仪承担光刻机中掩模台、工件台空间位置的高速、超精密测量任务,按照“ 摩尔定律”发展规律,近些年要想实现1 nm 节点光刻技术,需要超精密测量动态精度达0. 1 nm,达到原子尺度。为此,国际上以顶级的计量机构为代表的单位均部署了诸如NNI、Nanotrace 等工程,开展了“纳米”尺度测量仪器的研制工程,并制定了测量确定度在10 pm 以下的激光干涉测量技术的研发战略。着眼于国际形势,我国同样根据先进光刻机等高端备、先进计量的测量需求,制定了诸多纳米计量技术的研发要。可见,超精密位移测量技术的发展对推进我国众多大高端装备具有重要战略意义,是目前纳米度下测量领域逐步发展的重大研究方向。2 激光干涉测量原理根据光波的传播和叠加原理,满足相干条件的光波能够在空间中出现干涉现象。在激光干涉测量中,由于测量目标运动,将产生多普勒- 菲佐(Doppler-Fizeau效应,干涉条纹将随时间呈周期性变化,称为拍频现象。移/相移信息与测量目标的运动速度/位移关系满足fd = 2nv/ λ , (1)φd = 2nL/ λ , (2)式中:fd为多普勒频移;φd为多普勒相移;n 为空气折射率;v 和L 为运动速度和位移;λ 为激光波长。通过对干涉信号的频率/相位进行解算即可间接获得测量目标运动过程中速度/位信息。典型的干涉测量系统可按照激光光源类型分为单频(零差式)激光干涉仪和双频(外差式)激光干涉仪两大类。零差式激光干涉测量基本原理如图1 所示,其结构与Michelson 干涉仪相仿,参考光与测量光合光干涉后,经过QPD 输出一对相互正交的信号,为Icos = A cos (2πfd t + φ0 + φd ) , (3)Isin = A sin (2πfd t + φ0 + φd ) , (4)式中:(Icos, Isin)为QPD 输出的正交信号;A 为信号幅值;φ0 为初始相位。结合后续的信号处理单元即可构成完整、可辨向的测量系统。图1 零差激光干涉测量原理外差式激光干涉仪的光源是偏振态相互垂直且具有一定频差Δf 的双频激光,其典型的干涉仪结构如图2 所示。双频激光经过NPBS 后,反射光通过偏振片发生干涉,形成参考信号Ir;透射光经过PBS,光束中两个垂直偏振态相互分开,f2 光经过固定的参考镜反射,f1 光经运动的测量镜反射并附加多普勒频移fd,与反射光合光干涉后形成测量信号Im。Ir = Ar cos (2πΔft + φr ) , (5)Im = Am cos (2πΔft + φm ), (6)式中:Δf、A 和φ 分别为双频激光频差、信号幅值和初始相位差。结合式(5)和式(6),可解算出测量目标的相位信息。图2 外差激光干涉测量原理零差式激光干涉仪常用于分辨力高、速度相对低并且轴数少的应用中。外差式激光干涉仪具有更强的抗电子噪声能力,易于实现对多个目标运动位移的多轴同步测量,适用于兼容高分辨力、高速及多轴同步测量场合,是目前主流的干涉结构之一。3 激光干涉测量关键技术在超精密激光干涉仪中,波长是测量基准,尤其在米量级的大测程中,要实现亚纳米测量,波长准确度对测量精度起到决定性作用。其中,稳频技术直接影响了激光波长的准确度,决定激光干涉仪的精度上限;环境因素的变化将影响激光的真实波长,间接降低了实际的测量精度。干涉镜组结构决定光束传播过程中的偏振态、方向性等参数,影响干涉信号质量。此外,干涉信号相位细分技术决定激光干涉仪的测量分辨力,并限制了激光干涉仪的最大测量速度。3. 1 高精度稳频技术在自由运转的状态下,激光器的频率准确度通常只有±1. 5×10−6,无法满足超精密测量中10−8~10−7的频率准确度要求。利用传统的热稳频技术(单纵模激光器的兰姆凹陷稳频方法等),可以提高频率准确度,但系统中稳频控制点常偏离光功率平衡点,输出光频率准确度仅能达2×10−7量级,无法完全满足超精密测量的精度需求。目前,超精密干涉测量中采用的高精度稳频技术主要有热稳频、饱和吸收及偏频锁定3 种。由于激光管谐振腔的热膨胀特性,腔长随温度变化呈近似线性变化。因此,热稳频方法通过对谐振腔进行温度控制实现对激光频率的闭环调节。具体过程为:选定稳定的参考频标(双纵模激光器的光功率平衡点、纵向塞曼激光器频差曲线的峰/谷值点),当激光频率偏离参考频标时,产生的频差信号用于驱动加热膜等执行机构进行激光管谐振腔腔长调节。热稳频方法能够使激光器的输出频率的准确度在10−9~10−8 量级,但原子跃迁的中心频率随时间推移受腔内气体气压、放电条件及激光管老化的影响会发生温度漂移。利用稳频控制点修正方法,通过对左右旋圆偏振光进行精确偏振分光和对称功率检测来抑制稳频控制点偏移的随机扰动,同时补偿其相对稳定偏置分量。该方法显著改善了激光频率的长期漂移现象,阿伦方差频率稳定度为1. 9×10−10,漂移量可减小至(1~2)×10−8。稳频点修正后的激光波长仍存在较大的短期抖动,主要源于激光器对环境温度的敏感性,温差对频率稳定性的影响大。自然散热型激光器和强耦合水冷散热型激光器均存在散热效果不均匀和散热程度不稳定的问题。多层弱耦合水冷散热结构为激光管提供一个相对稳定的稳频环境,既能抑制外界环境温度变化对激光管产生的扰动,冷却水自身的弱耦合特性又不影响激光管性能,进而减小了温度梯度和热应力,提高了激光器对环境温度的抗干扰能力,减少了输出激光频率的短期噪声,波长的相对频率稳定度约为1×10−9 h−1。碘分子饱和吸收稳频法将激光器的振荡频率锁定在外界的参考频率上,碘分子饱和吸收室内处于低压状态下(1~10 Pa)的碘分子气体在特定频率点附近存在频率稳定的吸收峰,将其作为稳频基准后准确度可达2. 5×10−11。但由于谐振腔损耗过大,稳频激光输出功率难以超过100 μW 且存在MHz 量级的调制频率,与运动目标测量过程中产生的多普勒频移相近。因此,饱和吸收法难以适用于多轴、动态的测量场合。偏频锁定技术是另一种高精度的热稳频方法,其原理如图3 所示,通过实时测量待稳频激光器出射光与高精度碘稳频激光频差,获得反馈控制量,从而对待稳频激光器谐振腔进行不同程度加热,实现高精度稳频。在水冷系统提供的稳频环境下,偏频锁定激光器的出射光相对频率准确度优于2. 3×10−11。图3 偏频锁定热稳频原理3. 2 高精度干涉镜组周期非线性误差是激光干涉仪中特有的内在原理性误差,随位移变化呈周期性变化,每经过半波长,将会出现一次最大值。误差大小取决光束质量,而干涉镜组是决定光束质量的主导因素。传统的周期非线性误差可以归结为零差干涉仪的三差问题和外差干涉仪的双频混叠问题,产生的非线性误差机理如图4 所示,其中Ix、Iy分别表示正交信号的归一化强度。其中,GR为虚反射,MMS 为主信号,PISn 为第n 个寄生干涉信号,DFSn 为第n 阶虚反射信号。二者表现形式不完全相同,但都会对测量结果产生数纳米至数十纳米的测量误差。可见,在面向亚纳米、皮米级的干涉测量技术中,周期非线性误差难以避免。图4 零差与外差干涉仪中的周期非线性误差机理。(a)传统三差问题与多阶虚反射李萨如图;(b)多阶虚反射与双频混叠频谱分布Heydemann 椭圆拟合法是抑制零差干涉仪中非线性误差的有效方法。该方法基于最小二乘拟合,获得关于干涉直流偏置、交流幅值以及相位偏移的线性方程组,从而对信号进行修正。在此基础上,Köning等提出一种基于测量信号和拟合信号最小几何距离的椭圆拟合方法,该方法能提供未知模型参数的局部最佳线性无偏估计量,通过Monte Carlo 随机模拟后,其非线性幅值的理论值约为22 pm。在外差干涉仪中,双频混叠本质上是源于共光路结构中双频激光光源和偏振器件分光的不理想性,称为第1 类周期非线性。对于此类周期非线性误差,补偿方法主要可以从光路系统和信号处理算法两个方面入手。前者通过优化光路可以将非线性误差补偿至数纳米水平;后者通过椭圆拟合法提取椭圆特征参数,可以将外差干涉仪中周期非线性误差补偿至亚纳米量级;两种均属补偿法,方法较为复杂,误差难以抑制到0. 1 nm 以下。另一种基于空间分离式外差干涉结构的光学非线性误差抑制技术采用独立的参考光路和测量光路,非共光路使两路光在干涉前保持独立传播,从根本上避免了外差干涉仪中频率混叠的问题,系统残余的非线性误差约为数十皮米。空间分离式干涉结构能够消除频率混叠引起的第1 类周期非线性误差,但在测量结果中仍残余亚纳米量级的非线性误差,这种有别于频率混叠的残余误差即为多阶多普勒虚反射现象,也称为第2 类周期非线性误差。虚反射现象源自光学镜面的不理想分光、反射等因素,如图5所示,其中MB 为主光束,GR 为反射光束,虚反射现象普遍存在于绝大多数干涉仪结构中。虚反射效应将会使零差干涉仪中李萨如图的椭圆产生畸变,而在外差干涉仪中则出现明显高于双频混叠的高阶误差分量。图5 多阶虚反射现象使用降低反射率的方法,如镀增透膜、设计多层增透膜等,能够弱化虚反射现象,将周期非线性降低至亚纳米水平;德国联邦物理技术研究院Weichert等通过调节虚反射光束与测量光束间的失配角,利用透镜加入空间滤波的方法将周期非线性误差降低至±10 pm。上述方法在抑制单次的虚反射现象时有着良好的效果,但在面对多阶虚反射效应时作用有限。哈尔滨工业大学王越提出一种适用于多阶虚反射的周期非线性误差抑制方法,该方法利用遗传算法优化关键虚反射面空间姿态,精准规划虚反射光束轨迹,可以将周期非线性误差抑制到数皮米量级,突破了该领域10 pm 的周期非线性误差极限。3. 3 高速高分辨力相位细分技术在激光干涉仪中,相位细分技术直接决定系统的测量精度。实现亚纳米、皮米测量的关键离不开高精度的相位细分技术。相位的解算可以从时域和频域两个角度进行。最为常用的时域解算方法是基于脉冲边缘触发的相位测量方法,该方法利用高频脉冲信号对测量信号与参考信号进行周期计数,进而获取两路信号的相位差。该方法的测量速度与测量分辨力模型可表达为vm/dLm= Bm , (7)式中:vm 为测量速度;dLm 为测量分辨力;Bm 为系统带宽。在系统带宽恒定的情况下,高测速与高分辨力之间存在相互制约关系。只有提高系统带宽才能实现测量速度和测量分辨力的同时提升,也因此极度依赖硬件运行能力。在测量速度方面,外差激光干涉仪的测量速度主要受限于双频激光频差Δf,测量目标运动产生的多普勒频移需满足fd≤Δf。目前,美国的Zygo 公司和哈尔滨工业大学利用双声光移频方案所研制的结构的频差可达20 MHz,理论的测量速度优于5 m/s。该方法通过增加双频激光频差来间接提升测量速度,频差连续可调,适用于不同测量速度的应用场合,最大频差通常可达几十MHz,满足目前多数测量速度需求。从干涉结构出发,刁晓飞提出一种双向多普勒频移干涉测量方法,采用全对称的光路结构,如图6所示,获得两路多普勒频移方向相反的干涉信号,并根据目标运动方向选择性地采用不同干涉信号,保证始终采用正向多普勒频移进行相位/位移解算。该方法从原理上克服了双频激光频差对测量速度的限制,其最大测量速度主要受限于光电探测器带宽与模/数转换器的采样频率。图6 全对称光路结构在提升测量分辨力方面,Yan 等提出一种基于电光调制的相位调制方法,对频率为500 Hz 的信号进行周期计数,该方法实现的相位测量标准差约为0. 005°,具有10 pm 内的超高位移测量分辨力,适用于低速测量场合。对于高速信号,基于脉冲边缘触发的相位测量方法受限于硬件带宽,高频脉冲频率极限在500 MHz 左右,其测量分辨力极限约为1~10 nm,难以突破亚纳米水平。利用高速芯片,可以将处理带宽提升至10 GHz,从而实现亚纳米的测量分辨力,但成本较大。闫磊提出一种数字延时细分超精细相位测量技术,在硬件性能相同、采样频率不变的情况下,该方法利用8 阶数字延迟线,实现了相位的1024 电子细分,具有0. 31 nm 的位移测量分辨力,实现了亚纳米测量水平。该方法的等效脉冲频率约为5 GHz,接近硬件处理极限,但其测量速度与测量分辨力之间依旧存在式(7)的制约关系。德国联邦物理技术研究院的Köchert 等提出了一种双正交锁相放大相位测量方法,如图7所示,FPGA 内部生成的理想正交信号分别与外部测量信号、参考信号混频,获取相位差。利用该方法,可以实现10 pm 以内的静态测量偏差。双正交锁相放大法能够处理正弦模拟信号,充分利用了信号的频率与幅值信息,其测量速度与测量分辨力计算公式为vm/0. 1λ0= Bm , (8)dLm/0. 5λ0=Bs/dLc, (9)式中:Bs为采样带宽;dLc为解算分辨力。图7 双正交锁相方法测量原理可见,测量速度与测量分辨力相互独立,从原理上解决了高测速与高分辨力相互制约的矛盾,为激光干涉仪提供了一种兼顾高速和高分辨力的相位处理方法。在此基础上,为了适应现代工业中系统化和集成化的测量需求,美国Keysight 公司、Zygo 公司及哈尔滨工业大学相继研发出了光电探测与信号处理一体化板卡,能够实现高于5 m/s 的测量速度以及0. 31 nm 甚至0. 077 nm 的测量分辨力。此外,从变换域方面同样可以实现高精度的相位解算。张紫杨等提出了一种基于小波变换的相位细分方法,通过小波变换提取信号的瞬时频率,计算频率变化的细分时间,实现高精度的位移测量,该方法的理论相位细分数可达1024,等效位移精度约为0. 63 nm。Strube 等利用频谱分析法,从信号离散傅里叶变换(DFT)后的相位谱中获取测量目标的位移,实现了0. 3 nm 的位移测量分辨力。由于采用图像传感器为光电转换器,信号处理是以干涉条纹为基础的,适用于静态、准静态的低速测量场合。3. 4环境补偿与控制技术环境中温度、气压及湿度等变化会引起空气折射率变化,使得激光在空气中传播时波长变动,导致测量结果产生纳米量级的误差。环境误差补偿与控制技术是抑制空气折射率误差的两种重要手段。补偿法是修正空气折射率误差最常用的方法,具有极高的环境容忍度。采用折光仪原理、双波长法等可以实现10−7~10−8 量级的空气折射率相对测量不确定度。根据Edlen 经验公式,通过精确测定环境参数(温度、湿度和大气压等),可以计算出空气折射率的精确值,用于补偿位移测量结果,其中温度是影响补偿精度的最主要因素。采用高精度铂电阻传感器,设备可以实现1 mK 的温度测量精度,其折射率的补偿精度可达10−8量级,接近Edlen 公式的补偿极限。环境控制技术是保证干涉仪亚纳米测量精度的另一种有效方法。在现行的DUV 光刻机中,采用气浴法,建立3 mK/5 min 以内恒温、10 Pa/5 min 以内恒压、恒湿气浴场,该环境中能够实现10−9~10−8 量级空气折射率的不确定度。对于深空引力波探测、下一代质量基准溯源等应用场合,对激光干涉仪工作的环境控制要求更为严苛,测量装置需置于真空环境中,此时,空气折射率引入的测量误差将被彻底消除。4 激光干涉测量技术发展趋势近年来,超精密位移测量的精度需求逐渐从纳米量级向亚纳米甚至皮米量级过渡。国内在激光干涉仪中的激光稳频、周期非线性误差消除和信号处理等关键技术上均取得了重大的突破。在LISA 团队规划的空间引力波探测方案中,要求在500 万千米的距离上,激光干涉仪对相对位移量需要具有10 pm 以内的分辨能力。面对更严苛的测量需求,超精密位移测量依然严峻面临挑战。激光干涉测量技术的未来发展趋势可以归结如下。1)激光波长存在的长期漂移和短期抖动是限制测量精度提升的根本原因。高精度稳频技术对激光波长不确定度的提升极限约为10−9量级。继续提升激光波长稳定度仍需要依托于下一阶段的工业基础,改善激光管本身的物理特性,优化光源质量。2)纳米级原理性光学周期非线性误差是限制激光干涉仪测量精度向亚纳米、皮米精度发展的重要瓶颈。消除和抑制第1 类和第2 类周期非线性误差后,仍残余数十皮米的非线性误差。由于周期非线性误差的表现形式与耦合关系复杂,想要进一步降低周期非线性误差幅值,需要继续探索可能存在的第3 类非线性误差机理。3)测量速度与测量分辨力的矛盾关系在动态锁相放大相位测量方法中得到初步解决。但面对深空引力波探测中高速、皮米的测量要求,仍然需要进一步探索弱光探测下的高分辨力相位细分技术;同时,需要研究高速测量过程中的动态误差校准技术。高速、高分辨力特征依旧是相位细分技术今后的研究方向。全文下载:亚纳米皮米激光干涉位移测量技术与仪器_激光与光电子学进展.pdf
  • 盘点|压力测量仪器与技术大全
    压力是工业生产中的重要参数,如高压容器的压力超过额定值时便是不安全的,必须进行测量和控制。在某些工业生产过程中,压力还直接影响产品的质量和生产效率,如生产合成氨时,氮和氢不仅须在一定的压力下合成,而且压力的大小直接影响产量高低。此外,在一定的条件下,测量压力还可间接得出温度、流量和液位等参数。伴随经济、技术的进步,压力测试在实际的生产工作中发挥着至关重要的左右,为生产活动提供了大量有价值的参考信息,使生产和科研活动的质量和效率都得到了实质性的提升。而压力测量仪表是用来测量气体或液体压力的工业自动化仪表,又称压力表或压力计。压力测量仪表按工作原理分为液柱式、弹性式、负荷式和电测式等类型。类别原理仪器种类液柱式根据流体静力学原理,将检测压力转换成液柱高度进行测量U形管压力计、单管压力计、斜管压力汁等弹性式利用各种形式的弹性元件,在被测介质的作用下,使弹性元件受压后产生弹性形变的原理弹簧管压力计、波纹管压力计及膜片式压力计等电测式将压力转换成电信号进行传输及显示电阻式压力计、电容式压力计、压电式压力计和压磁式压力计等负荷式直接按照压力的定义制作。这类压力计误差很小,主要作为基准仪表使用常见的有活塞式压力计、浮球式压力计和钟罩式压力计仪器信息网特盘点各类常见压力检测仪器,以供读者参考。液柱式压力计 液柱式压力计是利用液柱所产生的压力与被测压力平衡,并根据液柱高度来确定被测压力大小的压力计。所用的液体叫封液——水,酒精,水银等. 液柱式压力计结构简单,灵敏度和精确度都高,常用于校正其他类型压力计,应用比较广泛。液柱式压力计按照结构形式可大致分为U形管压力计、单管压力计、斜管压力汁等。U形管压力计是根据流体静力学原理用一定高度的液柱所产生的静压力平衡被测压力的方法来测量正压、差压和负压既真空度的。由于其结构简单、坚固耐用、价格低廉、使用寿命长若无外力破坏几乎可永久使用、读取方便、数据可靠、无需外接电力既无需消耗任何能源。故在工业生产各科研过程中得到非常广泛的应用,广泛用于测量风机和鼓风机的压力、过滤器阻力、风速、炉压、孔压差、气泡水位、液体放大器或液压系统压力等,也可用于燃烧过程中的气比控制和自动阀门控制,以及医疗保健设备中的血压和呼吸压力监测。斜管压力计 在测量微小压差时,由于h值较小,用U形管或单管液柱式压力计测量时的相对误差极大,此时可休用斜管式压力计,斜管式压力计分墙挂式和台式两种。  在许多实验中往往需要同时测量多点的压力,例如压力分布实验。这时就要采用多管式压力计,多管式压力计的工作原理与斜管压力计相同,实际就是多根斜管压力计,由于多管压力计各测压管的内径不可能一样,因此,由毛细现象所造成的各测压管的初读数也不一致,测量前必须读出每根测压管的初读数,并作适当的修正。弹簧管压力计 弹簧管压力计又称波登管压力计。它是一种常见的也是应用最广泛的工程仪表,主要组成部分为一弯成圆弧形的弹簧管,管的横切面为椭圆形,作为测量元件的弹簧管一端固定起来,通过接头与被测介质相连,另一端封闭,为自由端,自由端借连杆与扇形齿轮相连,扇形齿轮又和机心齿轮咬合组成传动放大装置。当被测压的流体引入弹簧管时,弹簧管壁受压力作用而使弹簧管伸张,使自由端移动,其移动距离与压力大小成正比,或者带动指针指示出被测压力数值,适用于对铜合金不起腐蚀作用的气体和液体。波纹管压力计 波纹管压力计的波纹管由金属片折皱成手风琴风箱状,当波纹管轴向受压时,由于伸缩变形产生较大的位移,故一般可在其自由端安装传动机构,带动指针直接读数,从而测量出介质压力。波纹管压力计可广泛应用于石油、化工、矿山、机械、电力及食 品行业,直接测量不结晶体,有腐蚀性的气体、液体的压力。波纹管压力计的特点是低压区灵敏度高,常用于低压测量,但迟滞误差大,压力位移线性度差,精度一般只能达到1.5级,常在其管内安装线性度较好的螺旋弹簧。膜片式压力计 膜片压力计适用于测量无爆炸危险、不结晶、不凝固、有较高粘度,但对铜和铜合金无腐蚀作用的液体、气体或蒸汽的压力。 膜片压力计耐腐蚀性能取决于膜片材料。不锈钢耐腐膜片压力计的导压系统和外壳等均为不锈钢,具有较强的耐腐蚀性能。主要用于化学、石油、纺织工业对气体、液体微小压力的测量,尤其适用于腐蚀性强、粘稠介质(非凝固非结晶)的微小压力测量。 膜片压力计的工作原理是基于弹性元件(测量系统上的膜片)变形。在被测介质的压力作用下,迫使膜片产生相应的弹性变形——位移,借助连杆组经传动机构的传动并予放大,由固定于齿轮上的指针将被测值在度盘上指示出来。压阻式压力计 压阻式压力计是基于单晶硅的压阻效应而制成。采用单晶硅片为弹性元件,在单晶硅膜片上利用集成电路的工艺,在单晶硅的特定方向扩散一组等值电阻,并将电阻接成桥路,单晶硅片置于腔内。当压力发生变化时,单晶硅产生应变,使直接扩散在上面的应变电阻产生与被测压力成正比的变化,再由桥式电路获相应的电压输出信号。 具体来讲,当力作用于硅晶体时,晶体的晶格产生变形,使载流子从一个能谷向另一个能谷散射,引起载流子的迁移率发生变化,扰动了载流子纵向和横向的平均量,从而使硅的电阻率发生变化。这种变化随晶体的取向不同而异,因此硅的压阻效应与晶体的取向有关。硅的压阻效应不同于金属应变计,前者电阻随压力的变化主要取决于电阻率的变化,后者电阻的变化则主要取决于几何尺寸的变化,而且前者的灵敏度比后者大50~100倍 压阻式压力计是电阻式压力计的一种。采用金属电阻应变片也可制成压力计,测量原理以金属的应变效应为主。电容式压力传感器 电容式压力传感器,是一种利用电容敏感元件将被测压力转换成与之成一定关系的电量输出的压力计。特点是,输入能量低,高动态响应,自然效应小,环境适应性好。 电容式压力传感器一般采用圆形金属薄膜或镀金属薄膜作为电容器的一个电极,当薄膜感受压力而变形时,薄膜与固定电极之间形成的电容量发生变化,通过测量电路即可输出与电压成一定关系的电信号。电容式压力传感器属于极距变化型电容式传感器,可分为单电容式压力传感器和差动电容式压力传感器。压电式压力传感器 压电式压力传感器是基于压电效应的压力传感器。它的种类和型号繁多,按弹性敏感元件和受力机构的形式可分为膜片式和活塞式两类。膜片式主要由本体、膜片和压电元件组成。压电元件支撑于本体上,由膜片将被测压力传递给压电元件,再由压电元件输出与被测压力成一定关系的电信号。 这种传感器的特点是体积小、动态特性好、耐高温等。现代测量技术对传感器的性能出越来越高的要求。例如用压力传感器测量绘制内燃机示功图,在测量中不允许用水冷却,并要求传感器能耐高温和体积小。压电材料最适合于研制这种压力传感器。目前比较有效的办法是选择适合高温条件的石英晶体切割方法。而LiNbO3单晶的居里点高达1210℃,是制造高温传感器的理想压电材料。压磁式压力传感器 压磁式压力传感器是利用铁磁材料的压磁效应制成的,即利用其将压力的变化转化成导磁体的导磁率变化并输出电信号。压磁式的优点很多,如输出功率大、信号强、结构简单、牢固可靠、抗干扰性能好、过载能力强、便于制造、经济实用,可用在给定参数的自动控制电路中,但测量精度一般,频响较低。 所谓压磁效应就是在外力作用下,铁磁材料内部发生应变,产生应力,使各磁畴之间的界限发生移动,从而使磁畴磁化强度矢量转动,因而铁磁材料的磁化强度也发生相应的变化,这种由于应力使铁磁材料磁化强度变化的现象,称为压磁效应。 若某一铁磁材料上绕有线圈,在外力的作用下,铁磁材料的导磁率发生变化,则会引起线圈的电感和阻抗变化。当铁磁材料上同时绕有激磁绕组和测量绕组时,导磁率的变化将导致绕组间耦合系数的变化,从而使输出电势发生变化。通过相应的测量电路,就可以根据输出的量值来衡量外力的作用。霍尔式压力计 霍尔式压力计是利用霍尔效应制成的压力测量仪器。当被测压力引入后,弹簧管自由端产生位移,从而带动霍尔片移动,改变了施加在霍尔片上的磁感应强度,依据霍尔效应进而转换成霍尔电势的变化,达到了压力一位移一霍尔电势的转换。 霍尔压力计应垂直安装在机械振动尽可能小的场所,且倾斜度小于3°。当介质易结晶或黏度较大时,应加装隔离器。通常情况下,以使用在测量上限值1/2左右为宜,且瞬间超负荷应不大于测量上限的二倍。由于霍尔片对温度变化比较敏感,当使用环境温度偏离仪表规定的使用温度时要考虑温度附加误差,采取恒温措施(或温度补偿措施)。此外还应保证直流稳压电源具有恒流特性,以保证电流的恒定。活塞式压力计 活塞式压力计又称为静重式压力计,是利用流体静力平衡原理及帕斯卡定律工作的的一种高准确度、高复现性和高可信度的标准压力计量仪器。 流体静力平衡是通过作用在活塞系统的力值与传压介质产生的反作用力相平衡实现的。活塞系统由活塞和缸体(活塞筒)组成,二者形成极好的动密封配合。活塞的面积(有效面积)是已知的,当已知的力值作用在活塞一端时,活塞另一端的传压介质会产生与已知力值大小相等方向相反的力与该力相平衡。由此,可以通过作用力值和活塞的有效面积计算得到系统内传压介质的压力。在实际应用中,力值通常由砝码的质量乘以使用地点的重力加速度得到。 活塞式压力计也常简称活塞压力计或压力计,也有称之为压力天平,主要用于计量室、实验室以及生产或科学实验环节作为压力基准器使用,也有将活塞式压力计直接应用于高可靠性监测环节对当地其它仪表的表决监测。浮球式压力计 浮球式压力计是以压缩空气或氮气作为压力源,以精密浮球处于工作状态时的球体下部的压力作用面积为浮球有效面积的一种气动负荷式压力计。 压缩空气或氮气通过流量调节器进入球体的下部,并通过球体和喷嘴之间的缝隙排入大气。在球体下部形成的压力将球体连同砝码向上托起。当排除气体流量等于来自调节器的流量时,系统处于平衡状态。这时,球体将浮起一定高度,球体下部的压力作用面积(即浮球的有效面积)也就一定。由于球体下部的压力通过压力稳定器后作为输出压力,因此输出压力将与砝码负荷成比例。钟罩式压力计 钟罩式压力计的作用原理,是直接从压强定义出发,用一台天平对压力在液封受力器上 的垂直作用力F进行测定。这个受力器是一只几何形状有一定要求的钟罩,根据对钟罩几何 尺寸的精密测量和理论分析,求出其受力有效面积S后,待测压强p可由公示p=F/S求出。 因为钟罩式压力计有独特的结构原理,并具有、足够高的精度,这就可以通过与其他基准压力仪器比对,发现未知的系统误差。同时,钟罩式压力计在测量压强差时,其单端静压强可以根据需要调整,直至单端压强为零,即可以测量绝对压强。另外,该仪器还具有操作简单、受外界干扰小等优点。在高新科技快速发展的现今,静态的压力测量方法已获得了较大的优化,成为了各领域中常用的测量体系,并逐渐朝着动态的压力校准趋势发展。由此,相关技术人员针对压力计量检测方法的进步展开了深入的探究。简而言之,压力计量检测的未来趋势表现在测试精度等级、测试响应速率、测试可靠性与智能化水平这几个方面的提高。比如,在活塞式仪表测试中融进了智能加码与操作部位激光监测方法,如此不仅提升了检测效率,并且提高了测试的精准性,同时为绝压式仪表与活塞式仪表智能测试体系的进步打下了良好的基础。针对数字式仪表及压力变送器和压力传感器等设备的量传任务有了精良的全智能压力控制其能够用作量传标准,利用1台控制器配置若干个压力模块能够操作许多量程范围,随意确定测试点的高精度检测任务,而且能够选用气介质来工作,如此防止了采用液体介质在检测压力时引起的诸多问题,大幅度提升了数字式仪器的测试效率与智能化程度。
  • 沈阳自动化研究所IDE团队成功研出大型圆柱度测量仪
    近日,中国科学院沈阳自动化研究所智能检测与装备研究室IDE团队在国家重点研发计划项目的支持下,经过艰苦攻关,创新性提出了高负载大可变量程的大型圆柱度测量新方法,并依此方法研发了大型圆柱度测量仪。大型零件圆柱度测量仪样机圆柱度是精密回转类零件重要的精度指标之一。目前,圆柱度测量仪大多通过接触式传感器获取被测目标信息,采用精密转台回转的方式实现测量,如英国Talyrond公司研制的最大测量直径达1.6米的1600型圆柱度测量仪。接触式传感器的可形变量极小,在圆柱度测前定心调整过程中,大偏心距累积的运动定位误差极易超出传感器的极限行程而造成传感器损坏。受被测对象的尺寸、重量及高精密转台的制造技术等因素的影响,过大的载荷将严重影响精密轴系的回转精度,所产生的随机误差难以通过算法有效补偿,无法满足大型工件的高精度测量需求。对于直径超过2米的大型轴承套圈,由于零件尺寸巨大、圆柱度测量精度要求高以及测量环境的局限性,现有的接触式传感器与转台回转的测量方式难以满足其测量要求。因此,亟需研究针对大型回转类零件圆柱度的现场快速精密测量方法及相应的评定技术。沈阳自动化所智能检测与装备研究室IDE团队提出的高负载大可变量程的大型圆柱度测量新方法采用具有精密、隔震等特性的气浮驱动技术,配合精密耦件,通过测前快速自适应偏置调整技术实现工件测前自动定心,采用精密测头回转的方式快速获取有效测量信息。在测量原理方面,提出了更完善的圆柱度测量模型及误差分离算法,测前定心与实际测量采用分立的运动控制系统,既解决了大型工件的载荷问题,又能够通过模型参数拟合的方式实现偏心、测量线偏置、被测圆柱轴倾斜等误差的精准分离;测量系统采用对称式双测头测量方案,综合了非接触式位移传感器安全、柔性的特点与接触式位移传感器精密、可靠的特性。本方法的提出突破了传统测量方法在大型圆柱度测量过程中的局限性,实现了大型回转类零件圆柱度测前自适应偏置调整和现场快速精密测量。目前,该研发团队已完成大型圆柱度测量仪原理样机的研发工作,并在《光学精密工程》《中国激光》等高质量期刊发表相关论文2篇,申请发明专利4项。经过国家权威计量专家及天津计量院的检定,大型圆柱度测量仪样机的回转精度为42.6nm,Z向导轨精度139nm/100mm,最大测量直径为2500mm,且其测量范围可根据使用需求进一步拓展。这意味着该原理样机的核心技术指标已达到国内领先、国际先进水平。本项目的实施将进一步夯实我国大型轴承及以大型轴承为核心基础部件的高端装备的制造技术基础,填补直径大于2米的大型轴承圆柱度测量仪的国内空白,掌握大型圆柱度测量仪的核心技术,提高轴承及相关行业的自主创新能力,为我国高铁、风电和高档数控机床等高端装备制造业的进一步发展提供保障能力,对我国从制造大国迈向制造强国,具有重要的现实意义和巨大的社会经济效益。
  • 智能计量仪表工程技术研究中心正式落户新天科技
    近日,科学技术局公布了工程技术研究中心组建名单。“智能计量仪表工程技术研究中心”正式落户新天科技,成为业内唯一 一个智能计量仪表工程技术研究中心。     工程技术研究中心作为国家创新体系的重要组成部分,是行业和区域关键共性技术研究开发的重要基地,是重大科技成果工程化与产业化、科技创新人才聚集和培养、技术交流与合作的重要平台。     智能计量仪表工程技术研究中心的正式落户,充分肯定了新天科技在智能计量仪表领域的研究能力、成果水平和技术实力,确立了新天科技在智能计量仪表行业的技术领先地位,标志着新天科技超越自主创新能力、重大关键和共性技术研发能力实现了跨越发展。  该研究中心将充分发挥依托河南新天科技有限公司 在民用智能计量仪表领域的人才和产品 技术方面的绝对领先优势,充分整合各类科技资源,研究开发智能计量仪表领域内的新工艺、新产品和新技术,加强对外学术交流和以企业为主体,以市场为导向,产、学、研结合的技术创新体系的建设力度。针对智能计量仪表领域发展中的重大关键性、基础性和共性技术难题,通过自主研发、产学研结合、引进吸收等多种途径,进行系统化、配套化和工程化的研究开发,进一步提高我国智能计量仪表行业的自主创新能力,推动行业的技术进步和产业优化升级,加快研究智能水、电、气、热表的前沿领域,掌握国内外发展动态,保持工程技术研究中心技术水平与国际同步。  优秀的企业可以带动行业产业的快速发展。作为智能计量仪表研发制造的先行者,河南新天科技有限公司一直以“市场需求”为导向,以“开拓创新”为根本,致力推动国内智能计量仪表技术的发展,自主研发了“流量数字修正自动补偿技术”、“智能降耗节电技术”、“混合通道集中抄录”、“数据多重备份自动编码纠错技术”等200多项专利和专有技术,填补了国内空白。  新天科技磨砺十二载,在非接触式IC卡水表、电表、热量表、燃气表的研究、开发及生产工艺改进等方面积累的宝贵经验,将为我国民用智能计量仪表行业的技术进步和推广应用发挥重要作用。
  • 原位力学测量仪与拉曼光谱、金相显微镜实现联用
    p  近日,科技部高技术研究发展中心组织专家组对吉林大学牵头承担的863计划“跨尺度原位力学测试新技术与仪器装备的开发制造”进行了技术验收。专家组认为该课题突破了微纳量级测量的多项关键技术,研发出系列测量仪器,实现了预期目标,一致同意通过验收。/pp  随着新材料、航空航天和高端制造业等产业集群的发展,对材料服役性能测试与保障能力的要求不断提高,学术界和工业界对材料微观力学性能测试技术与仪器开发的需求迅速增长。对此,在863计划支持下吉林大学等单位开展了跨尺度原位力学测试新技术与仪器装备的开发研制工作。经过3年攻关,课题组攻克了原位力学测试仪器装备的设计、制造与标定等关键技术,突破了原位测试仪器精度校准的技术瓶颈,使加载力分辨率达10mN、加载位移分辨率优于100nm,多项指标取得突破,与传统的材料力学性能测试技术相比,本课题研制的仪器能与扫描电子显微镜、Raman光谱仪和金相显微镜等多种材料性能表征技术相兼容,实现了对材料力学参数、微观力学行为、变形损伤机制与微观组织演化多参量原位精准测试。课题组已初步掌握了微测量仪器工程化产业化关键技术,并形成了专利成果转化的良性机制,所研发的压痕/刻划、拉伸/压缩、剪切、弯曲、扭转和拉伸-扭转复合等6类17种仪器及其配套分析处理软件,填补了我国相关领域仪器的空白。该课题成果已在包括北京大学、浙江大学、北京工业大学以及济南铸锻所等国内20多家大学和研究单位得到示范应用和推广。/pp  该课题的验收表明我国已经掌握了具有自主知识产权的材料微观力学性能测试仪器及其批量制造的核心关键技术,实现了我国自主知识产权原位测试仪器的突破,提升了我国自主研制仪器的技术水平,推进了传统试验机行业转型升级,丰富了现有材料力学性能测试理论、技术与标准体系,在人才培养、学科建设和产学研合作等方面发挥了重要作用,扩大了我国在力学性能测试领域的国际影响力。/p
  • 支撑碳达峰碳中和 山东将突破碳排放直接测量仪器、方法等
    山东省政府新闻办今天举行新闻发布会,省市场监管局等解读《关于贯彻落实计量发展规划(2021-2035年)的实施意见》。《实施意见》提出,加强省级计量科学研究机构能力建设。发布会上,有记者问到,在贯彻落实《实施意见》、提升计量能力方面,山东省计量科学研究院有哪些具体落实措施?山东省计量科学研究院理事长公茂龙回答时说,山东省计量科学研究院是唯一的省级依法设置法定计量检定机构,承担建立社会公用计量标准、开展计量科学技术研究、进行量值传递和溯源等工作。近年来,山东省计量科学研究院持续强化计量能力建设,积极服务市场计量检测需求,认真履行强制检定、型式评价等法定职责,年平均检测计量器具60多万台件,服务客户2万多家,保障量值准确可靠。现有社会公用计量标准401项,国家级型式评价实验室13个,资质能力居全国同行前列。围绕《实施意见》贯彻落实,重点开展以下工作:开展重大计量科技项目研发。聚焦计量科技前沿,开展太赫兹功率、光谱测量仪器等量值传递溯源技术和量子传感、微纳米等先进测量技术研究,推动太赫兹成像等先进技术在食品药品监测、生物医学成像和国防建设等领域的应用。支撑碳达峰碳中和目标实现,开展含碳产品热值计量、元素碳计量测试方法研究,重点突破碳排放直接测量仪器、测量方法及量值溯源技术。研发用于VOCs(挥发性有机物)、NOx(氮氧化物)等现场自动监测的便携式紫外差分吸收光谱仪,实现环境监测仪器的国产化替代。实施标准物质提升工程,研制成品油快检标准物质,以及有机污染物、微(纳)米尺度颗粒物、致病菌检测、传染病筛查等标准物质。提升服务市场的能力和水平。“十四五”期间,山东省计量科学研究院将以服务市场需求、保障法制计量为出发点,持续加强计量能力建设。一是突破“高精尖”计量检测难题,研制国际领先的30MN帕斯卡式液压力标准机,填补超大力值测量及量值溯源空白;研制低浓度颗粒物校准装置,解决颗粒物浓度检测仪器的溯源难题。二是保障大众健康与安全,建立生命体征模拟仪、呼吸机标准器、血液透析装置检测仪等标准装置。三是提升法制计量保障能力,新建非接触式眼压计、测听设备耳声阻抗/导纳测量仪器、三相组合互感器等计量检定装置。搭建计量科技创新载体。在已有省级重点实验室、工程研究中心、工程技术研究中心和国家级市场监管技术创新中心基础上,申请建设国家标准物质量值核查实验室,强化标准物质量值和不确定度水平核查,提升标准物质全寿命周期监管能力。打造智慧计量实验室,建立智能计量管理系统,提升计量数据系统化水平。
  • 全国唯一蒸汽流量计产品质检中心落户福清
    6月22日,国家蒸汽流量计产品质量监督检验中心正式落户福清江阴工业集中区。该质检中心是福建省申请筹建的第一个国家级质检中心,也是全国唯一的蒸汽流量计产品质检中心。  据了解,国家蒸汽流量计产品质量监督检验中心建立的蒸汽流量计量实流标准装置,与国内现有最高水平的计量标准装置相比,各项技术参数都得到全面、大幅提升,为大口径大量程蒸汽流量计的检测,提供可靠的试验手段,填补了国内空白。国家蒸汽流量计产品质检中心落成后可承担产品质量监督检验、委托检验、仲裁检验和定型试验。其检验检测能力可以覆盖工业锅炉蒸汽流量仪表,综合技术能力将达到国内第一,国际先进水平。不仅可以提高蒸汽流量计的准确度和可靠性,而且也是挖掘企业降耗潜力及污染物排放重要的技术基础,对节能减排具有十分重要的意义。国家蒸汽流量计产品质检中心还将成为全国蒸汽流量计等相关科研产品的基地,承担流量计等自动化仪器仪表产品科研开发工作,并将促进两岸技术交流和产业合作,壮大两岸自动化仪表产业。
  • 丹迪发布数字图像相关DIC应变测量仪新品
    仪器简介:DIC(Digital Image Correlation)数字图像相关技术是一种非接触式测量材料全场应变、位移的光学测量技术,该技术几乎适用于任何材料且测试面积广、结果精确。Dantec DIC Q-400丹迪公司研发生产的一款测量材料表面位移与应变的标准DIC设备,该设备不与被测物体表面发生接触,通过追踪物体表面的散斑图像,实现变形过程中物体表面三维坐标、位移场和应变场的测量。该设备几乎适用于任何材料且测量范围广、测量精度高。技术参数:测量维度:二维、三维测量区域:1mm×1mm—1m×1m(该区间外也可测量,但测量精度会相应下降)测量精度:位移(1μm),应变(0.01%)主要特点:精度高、测量范围广、无接触、方便使用创新点:1、新型的光学测量仪器,无接触测量材料的位移和应变2、测量结果准确,每个结果均含有一个置信区间3、测量时间短,系统操作简单、标定程序简单
  • 海大学子发明测量仪成本不到35元 专利已获授权
    设计者蔡维入围&ldquo 全国大学生年度人物&rdquo 评选  蔡维率领的海大团队设计的便携式橡胶树皮厚度电子测量仪  从小对发明创造感兴趣的蔡维,在海南大学求学期间,参加了十几项竞赛,其团队作品《便携式橡胶树皮厚度电子测量仪的研制》曾获&ldquo 挑战杯&rdquo 全国大学生课外学术科技作品竞赛海南省第一名。近日,蔡维入围第九届全国大学生年度人物评选。蔡维(图片由本人提供)  老师眼中最勤奋的学生别人午休时他在图书馆  2010年,蔡维被海南大学机电学院录取。在辅导员何映敏老师眼中,蔡维是最勤奋的学生之一。每天夜里十点半,很多教学楼开始熄灯,别的同学收拾课本回宿舍,蔡维却奔向另一幢熄灯较晚的教学楼,为的是能多看一会儿书。  &ldquo 我要成功,必须花更多的时间学习,那就只有牺牲睡眠时间了。&rdquo 蔡维说,各种机器的工作原理,对他有着致命的吸引力。大二整个学期的午休,他都是在图书馆度过的。平时他一般是在凌晨一点睡觉。为交论文或参加科研比赛,更是到凌晨三四点才睡。  上大学期间,蔡维带着同学们先后参加过第七届全国大学生信息技术应用水平大赛等十余项国内的科技大赛,获得十余个奖项。被同学们打趣为&ldquo 比赛狂人&rdquo 。而在众多比赛中,能在&ldquo 挑战杯&rdquo 中夺得头筹是令他最感自豪的。&ldquo 挑战杯&rdquo 全国大学生课外学术科技作品竞赛被誉为中国大学生科技的&ldquo 奥林匹克&rdquo 盛会。蔡维率领的海大团队去年参加第十三届比赛,以作品《便携式橡胶树皮厚度电子测量仪的研制》夺得海南省第一名。蔡维本人也因此被海南大学评选为&ldquo 最具创新精神和实践能力大学生&rdquo 。  买不到零件就亲手制作申请专利已获授权  海南是我国最大的天然橡胶生产基地,割胶是一项极需要技术和经验的工作。此外,橡胶树皮厚度不仅能够预测病虫危害、林木生长和遗传变异,还能预测橡胶产胶量,是一个极其重要的参数。目前国内对于树皮厚度的测量多采用凿取树皮,用卡尺直接测量的方法,这样随机性误差大、效率低,而据蔡维所知,由瑞典研发的唯一一款在国内销售的&ldquo 机械式&rdquo 树皮厚度测量器价格昂贵,读数不便。  为解决这个难题,蔡维和同学组成团队,研制了这款成本低、精密度高、稳定性好、效率高的电子式树皮厚度测量仪。这款仪器能够帮助农民更好地掌握下刀厚度,保证割出胶水的同时不割伤橡胶树,既能提升农民工作效率,又能降低对树木的损伤,从而达到提高农民收入的目的,属国内首创。与手工测量相比,效率提高了17-19倍,精确度方面也比瑞典的仪器提高了10倍,在价格上,瑞典的仪器要2000多元,而他的测量仪成本还不到35元。  回顾发明的过程,蔡维说,当时面临的最大难题是海大实验室的设备无法对特殊零件进行精确加工,为此他和队友跑遍了海口市大大小小的五金店、加工厂,却连一个合适的弹簧也没有买到。最终,他们在网上找到了弹簧批发商,但每个特殊定制的弹簧都要价不菲。蔡维不甘心,他决心自己动手亲自做。他买来了钢丝和简单器具,每日在闷热的车间里手工制作需要的零部件。功夫不负有心人,其实用新型专利《一种快速高精度高度检测仪》已获得授权。那些日以继夜为理想奋斗的时光,成了蔡维大学最美好的记忆。  目前,蔡维已经身处重庆大学的科研室,提前接触研究生的工作,研究环保与节能领域的课题。
  • 卡外国“脖子”,大量仪器技术限制出口
    近日,中华人民共和国商务部关于《中国禁止出口限制出口技术目录》修订公开征求意见。为加强技术进出口管理,根据《对外贸易法》和《技术进出口管理条例》相关规定,商务部会同科技部等部门对《中国禁止出口限制出口技术目录》(包括商务部、科技部2008年第12号令和商务部、科技部2020年第38号公告,以下简称《目录》)进行了修订。本次修订拟删除技术条目32项,修改36项,新增7项,修订后《目录》共139项,其中,禁止出口技术24项,限制出口技术115项。此次修订对《目录》进行较大幅度删减,细化部分技术条目控制要点,为加强国际技术合作创造积极条件。值得注意的是,本次《目录》中涉及大量仪器与检测技术并限制出口。部分仪器技术如下:行业领域技术名称技术名称通信设备、计算机及其他电子设备制造业空间仪器及设备制造技术1. 通道数500的遥感成像光谱仪制造技术2. 空间环境专用器件设计和工艺、评价方法和设备、空间润滑方法和润滑件;3. 高分辨率合成孔径雷达技术的总体技术方案和主要技术指标;4. 高分辨率可见光、红外成像技术的总体方案及指标;5. 毫米波、亚毫米波天基空间目标探测技术的总体方案及指标无人机技术1. 不同级别的固定翼和旋翼类无人机中的微型任务载荷,自主导航、自适应控制、感知与规避、高可靠通信及空域管理等关键技术2. 无人机制造中所涉及的惯性测量单元、倾角传感器、大气监测传感器、电流传感器、磁传感器、发动机流量传感器等集中类型传感器的关键技术3. 电磁干扰射线枪等反无人机技术4. 无人机任务载荷关键技术(光电/红外传感器、合成孔径雷达及激光雷达的制造技术等)5. 无人机飞行控制系统(自主导航、路径及避障规划等相关的算法及软件)激光技术利用自主研发的KBBF单晶体制造深紫外固体激光器的关键技术激光雷达系统车载激光探测及测距系统技术传感器制造技术1. 电子对撞机谱仪用霍尔探头的设计制造与标定技术2. 远场涡流测试探头的设计与制造技术微波技术高功率(百兆瓦级)微波技术1. 脉冲功率技术与强流电子束加速技术2. 爆炸磁压缩技术仪器仪表制造业热工量测量仪器、仪表制造技术同时具有下列指标的双涡街流量计制造技术1. 用于管道直径50~2,000mm2. 测量精度高于0.5%3. 流速≥0.2m /s4. 管道介质为水与温度≤300℃蒸汽机械量测量仪器、仪表制造技术高精度圆度仪1. 大尺寸(Ф250~Ф1,000)圆度与圆柱度在线测量技术2. 为提高主轴回转精度和测量精度(±0.017μm)的误差分离与误差补偿技术无损探伤技术探伤用驻波电子直线加速器用加速管的制造技术材料试验机与仪器制造技术1. 贴片光弹性在线、动态、同步检测技术2. 液氢高速(>4万转/分)轴承试验机设计技术(1)主轴低温(低于-240℃)变形控制技术(2)热传导及热隔离技术(3)加载系统计时仪器制造技术1. CCD(光电耦合器件)终点摄象计时及判读专用设备中成象传感技术及控制方式2. 游泳(蹼泳)成套计时记分专用设备中的触摸板传感方式及制作工艺精密仪器制造技术1. 高精度(在5.1mm处分辨率20μm)反射式声显微镜(1)声镜制造技术(2)声镜成象和V(Z)曲线原理和阴影成象法2. 柴油机振型现代激光光测研究(1)非球面透镜设计和制造技术(2)二路光路系统设计结构技术3. 四坐标探针位移机构技术(1)四坐标位移机构的设计及制造工艺(2)高频率响应(≥20kHz)压力探针的设计制造工艺地图制图技术1.我国地理信息系统的关键算法和系统中具有比例尺1:100万的地形及地理坐标数据2. 直接输出比例尺≥1:10万地形要素的应用技术地震观测仪器生产技术1. 观测频带到直流,灵敏度≥1,000Vs/m的地震计生产技术2. 井孔径130mm,周期1s,灵敏度≥500Vs/m的井下三分向地震计生产技术玻璃与非晶无机非金属材料生产技术1. 镀膜机多头小离子源制造技术(1)离子束辅助蒸发工艺(2)离子束斑合成技术2. 制作坩埚用F1强化铂的成份及其制作技术专业技术服务业海洋环境仿真技术1. 海洋环境仿真、背景干扰仿真2. 内插滤波技术和模拟通道时延误差的修正技术3. 建模大地测量技术我国大地控制网整体平差方法及软件技术精密工程测量技术我国重点工程精密测量的技术和方法真空技术真空度<10-9mPa的超高真空获取技术声学工程技术1. 专门设计用于航空、航天、船舶、火车的有源噪声控制的系统设计技术和算法软件2. 声功率>10,000W的气动声源设计技术和制造工艺计量测试技术1. 六氟化硫微量含水量测量技术(1)检测限十万分之三(体积分数)的传感器制造技术2. 氯化钠温度定点技术(1)相平衡态时氯化钠密度值(2)密封腔改善热传导技术和防腐蚀技术(3)定点黑体防泄漏技术地质勘查业地球物理勘查技术地磁场测定灵敏度≤0.01nT(包括单光系、多光系)氦光泵磁力仪探头制造技术医药制造业组织工程医疗器械产品的制备和加工技术1. 组织细胞分离和培养技术2. 组织细胞培养基的配方技术3. 材料支架的加工技术4. 组织工程产品的培养加工技术5. 组织工程产品的保存技术6. 医用诊断器械及设备制造技术(包括国产新一代基因检测仪、第三代单分子测序仪)附件:中国禁止出口限制出口技术目录.doc
  • 关于征集“测量仪器与智能传感”领域相关概念验证项目的通知
    各有关单位:《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出建设重大科技创新平台,支持北京等形成国际科技创新中心;加快推动京津冀协同发展,提高北京科技创新中心基础研究和原始创新能力,发挥中关村国家自主创新示范区先行先试作用,推动京津冀产业链与创新链深度融合。2022年6月,北京市科学技术委员会、中关村科技园区管理委员会印发《中关村国家自主创新示范区优化创新创业生态环境支持资金管理办法(试行)》,支持科技成果概念验证平台建设和科技成果概念验证工作开展。概念验证是弥补早期科技成果与可进行市场化成果之间空白的关键环节,可提高科技成果转化效率,更好服务高精尖产业集群发展和未来产业战略布局。开展概念验证,可将研究人员已有的科研成果转化为可初步彰显其潜在商业价值的技术雏形,并对那些不具备商业开发前景的设想加以淘汰,从而增强研究成果对风险资本的吸引力,提高科技成果转化效率,优化科技成果转化生态环境。2022年12月,北京市科学技术委员会、中关村科技园区管理委员会发布北京市概念验证平台建设项目支持名单,推动建设首批12家概念验证平台。中国计量科学研究院承担“测量仪器与智能传感概念验证平台”建设,也是该领域唯一概念验证平台,可为在京高等学校、科研机构、医疗卫生机构及企业等提供科技成果概念验证服务。序号建设单位平台名称产业领域所在区3中国计量科学研究院测量仪器与智能传感概念验证平台智能装备昌平中国计量科学研究院是国家最高计量科学研究中心,属社会公益型科研单位,担负着确保国家量值统一和国际一致、保持国家最高测量能力、支撑国家发展质量提升、应对新技术革命挑战等重要而光荣的使命。现保存并维护国家计量基准134项,计量标准403项,有证标准物质2234种,形成较为完善的国家计量基标准体系和标准物质体系,在时间频率、电学、热工、长度、力学、光学、电离辐射、化学、生物等计量领域多项测量能力处于国际领先或先进水平,目前国际互认校准和测量能力(CMC)1857项,国际排名前列。1980年以来,共获得国家科学技术奖85项,省部级奖近400项。“十一五”以来,共获得国家科技进步奖18项,其中一等奖4项,二等奖14项。承担国家计量科学数据中心、国家标准物质资源库等国家科技资源共享服务平台建设运行工作。为做好北京市测量仪器与智能传感概念验证平台建设和科技成果概念验证服务工作,现向京津冀高等学校、科研机构、医疗卫生机构及企业等以及其他单位,征集测量仪器与智能传感相关领域科技成果概念验证项目。欢迎垂询和交流。联系方式:中国计量科学研究院(https://www.nim.ac.cn/)和平里院区:北京市朝阳区北三环东路18号(邮编:100029)昌平院区:北京市昌平区昌赤路18号(邮编:102200)徐定华:010-64274308/xudh@nim.ac.cn/13910730195隋志伟:010-64524245/suizhw@nim.ac.cn胡 刚:010-64525584/hugang@nim.ac.cn附件:概念验证项目需求信息征集表.docx中国计量科学研究院2023年3月6日
  • 普发特发布接触角测量仪 WAM-100型新品
    接触角测量仪 WAM-100型接触角是指固体表面上的固-液-气三相交界点处,其气-液界面和固-液界面两切线把液相夹在其中时所成的角,它是固体与液体润湿程度的量度,也是定性表征固体表面属性的重要参量。接触角与固体材料表面的清洁程度、几何/微观形貌、分子排列取向、对液体的吸湿性、渗透性等密切相关。润湿性问题对机械加工、真空镀膜、生物医药、纺织印染、农药加工、微电子工艺、油漆配方、洗涤等领域的科研和生产都有重要影响。接触角测量仪就是用来测量润湿性的专用仪器,广泛应用于:塑料、玻璃、陶瓷、织物等各种材料的润湿性测试、表面处理效果评价、各种憎水性与亲水性表征 、半导体等各种芯片的质量控制、表面洁净度评价等等。接触角测量仪 WAM-100型技术特点:1. 三维连续可调样品平台,操作更方便2. 计算机多媒体技术结合先进光学系统和高端工业相机,使液滴图像更清晰3. 特制微流进样泵,进样更准确方便,避免液滴过大和过小带来的测量误差4. 可调谐自动温度迁移补偿的LED平面光源,实时显示光强5. 亚克力防尘遮光罩,避免环境光影响,维护更简单6. 外观设计更具科技感技术参数:1. 接触角测量范围:0~180°,测量精度为±0.1°,分辨率±0.01°2. 最大样品尺寸(L×W):220 mm×150mm3. 最大样品厚度:55mm4. 样品台尺寸:115 mm×125mm5. 样品台位移距离(X-Y):100 mm×105mm;6. 位移精度(X/Y/Z轴):±500?m7. 最大样品重量:1.0kg8. 多规格进样器:0.2mm,0.5mm,0.8mm,1.2mm,1.6mm,1.8mm9. 进样精度1?l10. 高速工业相机,500万像素,像素尺寸2.2?m×2.2?m11. 6倍变焦镜头12. 感光面尺寸 5.7mm×4.28 mm13. 仪器尺寸(L×W×H):500 mm×255 mm×260mm14. 重量:10kg15. 电源:220V;50~60Hz 50W创新点:接触角测量仪就是用来测量润湿性的专用仪器,广泛应用于:塑料、玻璃、陶瓷、织物等各种材料的润湿性测试、表面处理效果评价、各种憎水性与亲水性表征 、半导体等各种芯片的质量控制、表面洁净度评价等等。接触角测量仪 WAM-100型
  • 国内唯一!合肥高新区国仪量子技术又有新突破
    近日,位于合肥高新区的国仪量子技术(合肥)股份有限公司(以下简称“国仪量子”)自主研发的“W波段脉冲式电子顺磁共振波谱仪”正式交付用户。据了解,国仪量子是目前国内唯一能研制生产该类高端科学仪器的厂商。这也标志着中国成为继德国之后,第二个有能力研发该型电子顺磁共振波谱仪的国家。据悉,电子顺磁共振是一项探测物质中所含未成对电子的波谱学技术。现实中有非常多的物质含有未成对电子,例如大气、水、土壤中含有的新型污染物环境持久性自由基。自由基存在的寿命短暂,但在许多化学反应过程中起着非常重要的作用,例如氧化反应、催化反应以及聚合反应等。电子顺磁共振波谱仪通过精确检测样品中的自由基,可以为化学、材料、生命科学等众多领域提供宝贵的物质组成和结构信息,从而助力研究催化反应机理、研制高效催化剂。国仪量子研发人员正在操作W波段脉冲式电子顺磁共振波谱(央广网发 合肥高新区供图)国仪量子相关负责人介绍,公司在2021年承接了安徽省制造业重点领域产学研用补短板产品和关键共性技术攻关任务,项目针对“W波段电子顺磁共振波谱仪”项目进行工程化、产品化开发,解决产品化涉及的核心技术难题,成功研制出具有用户友好、皮实可靠等特性的仪器。“该仪器是一款前沿高端的高频谱仪,相较于X波段电子顺磁共振波谱仪,具有更高的分辨率与灵敏度的优势,可用于进行蛋白质、RNA、DNA的结构解析,从而解决生物学、医学、制药学中的关键问题。”国仪量子2016年12月成立于合肥高新区,专注于量子精密测量、量子计算及高端科学仪器的技术研发和相关产品的研制。目前,国仪量子已经成为“独角兽企业”,其量子精密测量仪器在全球市场占有率领先;顺磁共振谱仪在国内市场占有率第一;电子显微镜年成交量近200台,国内市场占有率前三。近年来,合肥高新区依托中国科大和量子国家实验室,积极开辟量子信息“未来赛道”,聚力打造“量子科技”与“量子产业”双高地,以科大国盾、本源量子、国仪量子三家企业领军的量子通信、量子计算和量子精密测量领域,呈现出与世界领先水平处于整体并跑、部分领跑态势。目前,合肥高新区集聚量子产业链上下游企业60余家,居全国首位。最新发布的《全球未来产业指数报告》显示,合肥在量子信息领域排名全国第2位、全国首位。未来,合肥高新区将持续紧盯科技革命和产业变革趋势,前瞻布局未来产业新领域新赛道,构建战略创新平台,推动科技成果落地转化,不断拓展相关应用场景,促进量子等先进产业融合集群发展,为发展新质生产力,建设世界领先科技园区持续赋能。
  • 拒绝“卡脖子”专注国产替代 普源精电持续引领中国电子测量仪器领域
    据悉,普源精电2022年一季度营收净利双增,销售规模快速增长。与同行可比公司同期相较,凭借其自研芯片绝对优势,数据亮眼。以鼎阳科技为例,由“缺芯”导致的交期延长,在同期内迅速发酵,鼎阳科技营业收入增长率大幅低于接单金额增长率。同期内,鼎阳科技销售收入微涨,净利润在扣除募集资金理财收益后下滑约50%。  普源精电2022一季报显示,公司主营收入1.17亿元,同比上升26.28% 归母净利润427.91万元,同比上升135.14% 扣非净利润64.17万元,其中2022年第一季度,公司单季度主营收入1.17亿元,同比上升26.28%。此外,公司基于“凤凰座”芯片组推出的带宽高达5GHz的DS70000系列高端数字示波器,是目前唯一可以实现4GHz及以上高端数字示波器国产替代的品牌。  电子测量仪器行业是国家基础性、战略性产业。受益于中国政策的大力支持和下游新产业的快速发展,中国的电子测量仪器市场在近几年高速增长,电子测量仪器中国市场占全球市场的比重约三分之一,是全球竞争中最为重要的市场之一。  普源精电相关产品为无线通信、教学科研、交通与能源、消费与工业电子、半导体、新能源、量子计算等各行业应用和前沿科技提供科学研究、产品研发与生产制造的测试测量保障,对国家新一代信息技术产业、高端装备制造产业、新能源汽车产业、新能源产业等战略性新兴产业发展形成重要支撑作用。  近年来,我国对仪器仪表行业进行了更加系统的政策支持。一方面,国家自然科学基金委设置了“重大科研仪器研制”专项,科技部设立了“重大科学仪器设备开发”专项,工信部在多项发展政策中引导和支持仪器仪表企业实施企业升级和技术改造。另一方面,下游应用行业景气度上升推动行业需求持续稳定增长,信息技术和测量技术的发展促进行业技术水平不断提升。值此背景下,政策利好亦将驱动行业高质量发展。2022年1月1日起正式施行的《中华人民共和国科学技术进步法》,明确将将自主创新作为我国战略基点,强调企业技术创新主体地位,并调动和保护科技人员创新的积极性等多方面的规划与努力。以普源精电为代表的一众致力于自主创新的国家高新技术企业,有望受益于《科学技术进步法》,解决我国高端技术“卡脖子”难题。  奉行以自研芯片为核心的技术战略,普源精电在真正意义实现了自主可控,助推国产替代。随着自研芯片的成功逻辑快速复制,普源精电正在更多元化的高端产品上突破核心技术壁垒,逐步释放自研芯片红利进行产品迭代升级和技术沉降,料将实现产品竞争力和毛利率水平持续优化提升,打开中高端产品业务新增量空间。如同普源精电在调研沟通中所说,高端产品推出后的具备长尾效应,销售规模将有望在较长时间内持续增长。  作为国内技术领先的通用电子测量仪器企业之一,普源精电始终积极响应国家政策,贯彻创新作为引领企业发展的第一动力。通过自身在通用电子测量仪器核心芯片及算法技术研究和技术积累,持续推进高端产品和新产品的研发和产业化,不断提升核心竞争力,逐渐从通用电子测量仪器硬件供应商转型为综合性电子测量解决方案提供商。从当前电子测量仪器的行业格局和未来十年的研发突破来看,随着普源精电价值优势的逐步释放和高端技术的持续突破,前景无限。
  • 几何尺寸测量仪
    产品名称:几何尺寸测量仪产品品牌:EVM-G系列产品简介:本系列是一款高精度影像测量仪,结合传统光学与影像技术并配备功能完备的2.5D测量软件。可将以往用肉眼在传统显微镜下观察到的影像传输到电脑中作各种量测,并将测量结果存入电脑中以便日后存档或发送电子邮件。其操作简单、性价比高、精确度高、测量方便、功能齐全、稳定可靠。适用于产品检测、工程开发、品质管理。在机械加工、精密电子、模具制造、塑料橡胶、五金零件等行业都有广泛使用。产品参数:u 变焦镜筒:采用光学变焦物镜,光学放大倍率0.7X~4.5X,视频总放大倍率40X~400X连续可调,物方视场:10.6-1.6mm,按客户要求选配不同倍率物镜。u 摄像机:配备低照度SONY机芯1/3′彩色CCD摄像机,图像表面纹理清晰,轮廓层次分明,保证拥有高品质的测量画面。可以升级选配1/2′CMOS130万像素摄像机。u 底座:仪器底座采用高精度天然花岗石,稳定性高,硬度高,不易变形。u 光栅尺:仪器平台带有高精度光栅尺(X,Y,Z三轴),解析度为0.001mm。Z轴通过二次聚焦可实现对沟槽、盲孔的深度进行测量。u 光源:采用长寿命LED环形冷光源(表面光及底光),使工件表面照明均匀,边缘清晰,亮度可调。u 导轨:双层工作平台设计,配备高精度滚动导轨,精度高,移动平稳轻松。u 丝杆:X,Y轴工作台均使用无牙光杆摩擦传动,避免了丝杆传动的间隙,灵敏度大大提高,亦可切换快速移动,提高工作效率。 工作台仪器型号EVM-1510GEVM-2010GEVM-2515GEVM-3020GEVM-4030G金属台尺寸(mm)354×228404×228450×280500×330606×466玻璃台尺寸(mm)210×160260×160306×196350×280450×350运动行程(mm)150×100200×100250×150300×200400×300仪器重量(kg)100110120140240外型尺寸L*W*H756×540×860670×660×950720×950×1020 影像测量仪是建立在CCD数位影像的基础上,依托于计算机屏幕测量技术和空间几何运算的强大软件能力而产生的。计算机在安装上专用控制与图形测量软件后,变成了具有软件灵魂的测量大脑,是整个设备的主体。它能快速读取光学尺的位移数值,通过建立在空间几何基础上的软件模块运算,瞬间得出所要的结果;并在屏幕上产生图形,供操作员进行图影对照,从而能够直观地分辨测量结果可能存在的偏差。影像测量仪是一种由高解析度CCD彩色镜头、连续变倍物镜、彩色显示器、视频十字线显示器、精密光栅尺、多功能数据处理器、数据测量软件与高精密工作台结构组成的高精度光学影像测量仪器。仪器特点采用彩色CCD摄像机;变焦距物镜与十字线发生器作为测量瞄准系统;由二维平面工作台、光栅尺与数据箱组成数字测量及数据处理系统;仪器具有多种数据处理、显示、输入、输出功能,特别是工件摆正功能非常实用;与电脑连接后,采用专门测量软件可对测量图形进行处理。仪器适用于以二维平面测量为目的的一切应用领域。这些领域有:机械、电子、模具、注塑、五金、橡胶、低压电器,磁性材料、精密五金、精密冲压、接插件、连接器、端子、手机、家电、计算机(电脑)、液晶电视(LCD)、印刷电路板(线路板、PCB)、汽车、医疗器械、钟表、螺丝、弹簧、仪器仪表、齿轮、凸轮、螺纹、半径样板、螺纹样板、电线电缆、刀具、轴承、筛网、试验筛、水泥筛、网板(钢网、SMT模板)等。ISO国际标准编辑影响影像测量仪精度的因素主要有精度指示、结构原理、测量方法、日常不注意维护等。 中国1994年实行了国际《坐标测量的验收检测和复检测量》的实施。具体内容如下:第1部分:测量线性尺寸的坐标测量机 第2部分:配置转台轴线为第四轴的坐标测量机 第3部分:扫描测量型坐标测量机 第4部分:多探针探测系统的坐标测量机 第5部分:计算高斯辅助要素的误差评定。 在测量空间的任意7种不同的方位,测量一组5种尺寸的量块,每种量块长度分别测量3次所有测量结果必须在规定的MPEE值范围内。允许探测误差(MPEP):25点测量精密标准球,探测点分布均匀。允许探测误差MPEP值为所有测量半径的值。ISO 10360-3 (2000) “配置转台轴线为第四轴的坐标测量机” :对于配备了转台的测量机来说,测量机的测量误差在这部分进行了定义。主要包含三个指标:径向四轴误差(FR)、切向四轴误差(FT)、轴向四轴误差(FA)。ISO 10360-4 (2003) “扫描测量型坐标测量机” :这个部分适用于具有连续扫描功能的坐标测量机。它描述了在扫描模式下的测量误差。大多数测量机制造商定义了"在THP情况下的空间扫描探测误差"。在THP之外,标准还定义了在THN、TLP和TLN情况下的扫描探测误差。 沿标准球上4条确定的路径进行扫描。允许扫描探测误差MPETHP值为所有扫描半径的差值。THP说明了沿已知路径在密度的点上的扫描特性。注:THP的说明必须包括总的测量时间,例如:THP = 1.5um (扫描时间是72 秒)。ISO 10360-4 进一步说明了以下各项定义:TLP: 沿已知路径,以低密度点的方式扫描。THN: 沿未知路径,以高密度点的方式扫描。TLN: 沿未知路径,以低密度点的方式扫描。几何尺寸测量仪工作原理影像测量仪是基于机器视觉的自动边缘提取、自动理匹、自动对焦、测量合成、影像合成等人工智能技术,具有点哪走哪自动测量、CNC走位自动测量、自动学习批量测量的功能,影像地图目标指引,全视场鹰眼放大等优异的功能。同时,基于机器视觉与微米精确控制下的自动对焦过程,可以满足清晰影像下辅助测量需要,亦可加入触点测头完成坐标测量。支持空间坐标旋转的优异软件性能,可在工件随意放置或使用夹具的情况下进行批量测量与SPC结果分类。全自动影像测量仪编辑全自动影像测量仪,是在数字化影像测量仪(又名CNC影像仪)基础上发展起来的人工智能型现代光学非接触测量仪器。其承续了数字化仪器优异的运动精度与运动操控性能,融合机器视觉软件的设计灵性,属于当今最前沿的光学尺寸检测设备。全自动影像测量仪能够便捷而快速进行三维坐标扫描测量与SPC结果分类,满足现代制造业对尺寸检测日益突出的要求:更高速、更便捷、更的测量需要,解决制造业发展中又一个瓶颈技术。全自动影像测量仪是影像测量技术的高级阶段,具有高度智能化与自动化特点。其优异的软硬件性能让坐标尺寸测量变得便捷而惬意,拥有基于机器视觉与过程控制的自动学习功能,依托数字化仪器高速而的微米级走位,可将测量过程的路径,对焦、选点、功能切换、人工修正、灯光匹配等操作过程自学并记忆。全自动影像测量仪可以轻松学会操作员的所有实操过程,结合其自动对焦和区域搜寻、目标锁定、边缘提取、理匹选点的模糊运算实现人工智能,可自动修正由工件差异和走位差别导致的偏移实现精确选点,具有高精度重复性。从而使操作人员从疲劳的精确目视对位,频繁选点、重复走位、功能切换等单调操作和日益繁重的待测任务中解脱出来,成百倍地提高工件批测效率,满足工业抽检与大批量检测需要。全自动影像测量仪具有人工测量、CNC扫描测量、自动学习测量三种方式,并可将三种方式的模块叠加进行复合测量。可扫描生成鸟瞰影像地图,实现点哪走哪的全屏目标牵引,测量结果生成图形与影像地图图影同步,可点击图形自动回位、全屏鹰眼放大。可对任意被测尺寸通过标件实测修正造影成像误差,并对其进行标定,从而提高关键数据的批测精度。全自动影像测量仪有着友好的人机界面,支持多重选择和学习修正。全自动影像测量仪性能使其在各种精密电子、晶圆科技、刀具、塑胶、弹簧、冲压件、接插件、模具、军工、二维抄数、绘图、工程开发、五金塑胶、PCB板、导电橡胶、粉末冶金、螺丝、钟表零件、手机、医药工业、光纤器件、汽车工程、航天航空、高等院校、科研院所等领域具有广泛运用空间。选购方法编辑有许多客户都在为如何挑选影像测量仪的型号品牌所困扰,其实最担心就是影像测量仪的质量和售后。国内影像测量仪的生产商大部分都集中在广东地区,研发的软件功能大部分相似,客户可以不用担心,挑选一款能够满足需要测量的产品行程就行了。根据需要来选择要不要自动或者手动,手动的就比较便宜,全自动的大概要比手动贵一倍左右。挑选影像测量仪最重要看显像是不是清晰,以及精度是否达标(一般精度选择标准为公差带全距的1/3~1/8)。将所能捕捉到的图象通过数据线传输到电脑的数据采集卡中,之后由软件在电脑显示器上成像,由操作人员用鼠标在电脑上进行快速的测量。有的生产商为了节约成本可能会采用国产的,造价比较低,效果就稍微差点。常见故障及原因编辑故障1)蓝屏;2)主机和光栅尺、数据转换盒接触不良造成无数据显示;3)透射、表面光源不亮;4)二次元打不开;5)全自动影像测量仪开机找不到原点或无法运动。原因由于返厂维修周期长,价格昂贵,最重要的是耽误了客户的正常的工作。造成问题出现的原因很多,但无外乎以下原因:1)操作软件文件丢失或CCD视频线接触不良;2)光栅尺或数据转换盒损坏;3)电源板损坏;4)加密狗损坏或影像测量仪软件操作系统崩溃。以上问题可能是只出现一个,也有可能几个问题一起出现。软件种类编辑二次元测量仪软件在国内市场中种类比较多,从功能上划分主要有以下两种:  二次元测量仪测量软件与基本影像仪测量软件类似,其功能特点主要以十字线感应取点,功能比较简单,对一般简单的产品二维尺寸测量都可以满足,无需进行像素校正即可直接进行检测,但对使用人员的操作上要求比较高,认为判断误差影响比较大,在早期二次元测量软件中使用广泛。  2.5D影像测量仪在影像测量领域我们经常可以听到二次元、2.5次元、三次元等各种不同的概念,所谓的二次元即为二维尺寸检测仪器,2.5次元在影像测量领域中是在二维与三维之间的一种测量解决方案,定义是在二次元影像测量仪的基础上多加光学影像和接触探针测量功能,在测量二维平面长宽角度等尺寸外如果需要进行光学辅助测高的话提供了一个比较好的解决方案。仪器优点编辑1、装配2个可调的光源系统,不仅观测到工件轮廓,而且对于不透明的工件的表面形状也可以测量。2、使用冷光源系统,可以避免容易变形的工件在测量是因为热而变形所产生的误差。3、工件可以随意放置。4、仪器操作容易掌握。5、测量方便,只需要用鼠标操作。6、Z轴方向加探针传感器后可以做2.5D的测量。测量功能编辑1、多点测量点、线、圆、孤、椭圆、矩形,提高测量精度;2、组合测量、中心点构造、交点构造,线构造、圆构造、角度构造;3、坐标平移和坐标摆正,提高测量效率;4、聚集指令,同一种工件批量测量更加方便快捷,提高测量效率;5、测量数据直接输入到AutoCAD中,成为完整的工程图;6、测量数据可输入到Excel或Word中,进行统计分析,可割出简单的Xbar-S管制图,求出Ca等各种参数;7、多种语言界面切换;8、记录用户程序、编辑指令、教导执行;9、大地图导航功能、刀模具专用立体旋转灯、3D扫描系统、快速自动对焦、自动变倍镜头;10、可选购接触式探针测量,软件可以自由实现探针/影像相互转换,用于接触式测量不规则的产品,如椭圆、弧度 、平面度等尺寸;也可以直接用探针打点然后导入到逆向工程软件做进一步处理!11、影像测量仪还可以检测圆形物体的圆度、直线度、以及弧度;12、平面度检测:通过激光测头来检测工件平面度;13、针对齿轮的专业测量功能14、针对全国各大计量院所用试验筛的专项测量功能15、图纸与实测数据的比对功能维护保养编辑1、仪器应放在清洁干燥的室内(室温20℃±5℃,湿度低于60%),避免光学零件表面污损、金属零件生锈、尘埃杂物落入运动导轨,影响仪器性能。2、仪器使用完毕,工作面应随时擦干净,再罩上防尘套。3、仪器的传动机构及运动导轨应定期上润滑油,使机构运动顺畅,保持良好的使用状态。4、工作台玻璃及油漆表面脏了,可以用中性清洁剂与清水擦干净。绝不能用有机溶剂擦拭油漆表面,否则,会使油漆表面失去光泽。5、仪器LED光源使用寿命很长,但当有灯泡烧坏时,请通知厂商,由专业人员为您更换。6、仪器精密部件,如影像系统、工作台、光学尺以及Z轴传动机构等均需精密调校,所有调节螺丝与紧固螺丝均已固定,客户请勿自行拆卸,如有问题请通知厂商解决。7、软件已对工作台与光学尺的误差进行了精确补偿,请勿自行更改。否则,会产生错误的测量结果。8、仪器所有电气接插件、一般不要拔下,如已拔掉,则必须按标记正确插回并拧紧螺丝。不正确的接插、轻则影响仪器功能,重则可能损坏系统。测量方式编辑1、物件被测面的垂直测量2、压线相切测量3、高精度大倍率测量4、轮廓影像柔和光测量5、圆及圆弧均匀取点测量精密影像测绘仪测量软件简介:绘图功能:可绘制点、线、圆、弧、样条曲线、垂直线、平行线等,并将图形输入到AutoCAD中,实现逆向工程得到1:1的工程图。自动测绘:可自动测绘如:圆、椭圆、直线、弧等图形。具有自动寻边、自动捕捉、自动成图、自动去毛边等功能,减少了人为误差。测量标注:可测量工件表面的任意几何尺寸,不同高度的角度、宽度、直径、半径、圆心距等尺寸,并可在实时影像中标注尺寸。SPC统计分析软件:提供了一系列的管制图及多种类型的图表表示方法,使品管工作更方便,大大提升了品质管理的效率。报表功能:用户可轻易地将测量结果输出至WORD、EXCEL中去,自动生成检测报告,超差数值自动改变颜色,特别适合批量检测。鸟瞰功能:可察看工件的整体图形及每个尺寸对应的编号,直观的反应出当前的绘图位置,并可任意移动、缩放工件图。实时对比:可把标准的DXF工程图调入测量软件中与工件对比,从而快速检测出工程图和实际工件的差距,适合检测比较复杂的工件。拍照功能:可将当前影像及所标注尺寸同时以JPEG或BMP格式拍照存档,并可调入到测量软件中与实际工件做对比。光学玻璃:光学玻璃为国家计量局检验通过之标准件,可检验X、Y轴向的垂直度,设定比例尺,使测量数据与实际相符合。客户坐标:测量时无需摆正工件或夹具定位,用户可根据自己的需要设置客户坐标(工件坐标),方便、省时提高了工作效率。精密影像测绘仪仪器特点:经济型影像式精密测绘仪VMS系列结合传统光学与数字科技,具有强大的软件功能,可将以往用肉眼在传统显微镜下所观察到的影像将其数字化,并将其储存入计算机中作各式量测、绘图再可将所得之资料储存于计算机中,以便日后存盘或电子邮件的发送。该仪器适用于以二座标测量为目的一切应用领域如:品质检测、工程开发、绘图等用途。在机械、模具、刀具、塑胶、电子、仪表等行业广泛使用。变焦镜筒:采用光学变焦物镜,光学放大倍率0.7X~4.5X,视频总放大倍率:40X~400X,可按客户要求选配不同倍率物镜。摄像机:配备低照度SONY机芯1/3”彩色CCD摄像机,图像表面纹理清晰,轮廓层次分明,保证拥有高品质的测量画面。底座:仪器底座采用高精度天然花岗石,稳定性高,硬度高,不易变形。光栅尺:仪器平台带有高精密光栅尺(X、Y、Z三轴),解析度为0.001mm。Z轴通过二次聚焦可实现对沟槽、盲孔的深度进行测量。光源:采用长寿命LED环形冷光源(表面光及底光),使工件表面照明均匀,边缘清晰,亮度可调。导轨:双层工作平台设计,配备高精度滚动导轨,精度高、移动平稳轻松。丝杆:X、Y轴工作台均使用无牙光杆磨擦传动,避免了丝杆传动的背隙,灵敏度大大提高,亦可切换快速移动提高工作效率。
  • 一文了解坐拥70亿美元市场的电子测试测量仪器行业
    电子测量仪器产业是知识经济的一个重要分支,也是信息社会的一个重要组成部分。电子测量技术与仪器的发展,以现代测量原理为基础,融合了最先进的电子测量技术、射频微波设计技术、数字信号处理技术、微电子技术、计算机技术、软件技术、通信技术等技术,使电子测量技术与仪器在现代工业与社会发展中获得了更广泛的应用。电子测量仪器的产品种类繁多,一般可将其分为专用仪器和通用仪器两大类:专用仪器是为某一个或几个专门目的而设计的,如电视彩色信号发生器;通用仪器是为了测量某一个或几个电参数而设计的,它能用于多种电子测量。 其中,通用电子测量仪器是电子测量仪器行业的重要组成部分,是现代科学技术发展的基础设备,主要包括数字示波器、波形和信号发生器、频谱分析仪、矢量网络分析仪及其他电子仪器(如万用表、功率计、逻辑分析仪、频率计和电池分析仪等),下游应用领域具体涵盖通讯、半导体、汽车电子、医疗电子、消费电子、航空航天、教育科研等行业。通用电子测试测量仪器销售市场特征1)欧美市场使用者相对成熟在通用电子测试测量仪器领域,欧美有是德科技、泰克、力科和罗德与施瓦茨等行业优势企业,培育了更为成熟的使用者,其能够熟练理解和使用功能日趋复杂的通用电子测试测量仪器,在选择相关仪器时能够更好的鉴别产品的性能,选择一些性价比高的品牌。2)经销渠道是行业主要的销售渠道通用电子测试测量仪器使用者主要包括电子相关产业的企业、教育院校和科研院所、个人爱好者等,数量众多且分散。因此,经销渠道是行业主要的销售渠道。经销商一般为电子类产品配套销售商,拥有一定的客户资源,为客户提供各类电子产品,其经营时间较长,通用电子测试测量仪器在其销售体系中占比较小,在产业链中处于较为强势的地位,通用电子测试测量仪器企业对经销商的控制力较弱。3)各档次产品并存发展通用电子测试测量仪器广泛应用于国民经济的各个领域,下游领域的应用场景不同,对仪器的性能指标要求不同,中低端应用场景是主流,高带宽和高频率产品主要应用于一些信号频率高的产品测量。因此,不同档次产品满足不同需求的应用场景,各档次产品并存发展。通用电子测试测量仪器行业市场情况1)持续稳定增长随着全球信息技术的发展、电子测量仪器应用领域的不断扩大以及5G、半导体、人工智能、新能源、航空航天等行业驱动,全球通用电子测试测量仪器市场将持续稳定增长。根据Technavio的数据显示,2019年全球通用电子测试测量行业的市场规模为61.18亿美元,预计在2024年市场规模达到77.68亿美元,期间年均复合增长率将保持在4.89%。数据来源:Technavio《Global General Purpose Test Equipment Market 2020-2024》华经产业研究院整理资料显示,我国电子测量仪器行业规模以上企业数量保持稳定增长态势,从2014年的150家发展到2019年的204家;电子测量仪器中国市场约占全球市场的三分之一,是全球竞争中最为重要的市场。2)各细分产品均衡、稳定发展从具体产品来看,数字示波器和频谱分析仪是细分产品中最重要的两类产品,在通用电子测试测量仪器中的比重达到20%以上。根据Technavio的统计数据,细分产品2019年的市场规模和市场占用率情况如下:3)全球各区域市场发展状况各异从区域来看,欧美等发达国家和地区具有良好的上下游产业基础,通用电子测试测量仪器产业起步时间早,市场需求以产品升级换代为主,市场规模大,需求稳定;亚太地区由于中国、印度为代表的新兴市场电子产业的迅速发展,已发展成为全球最重要的电子产品制造中心,对通用电子测试测量仪器的需求潜力大,产品普及需求与升级换代需求并存,需求将增长较快。根据Technavio的预测,各区域市场规模及占有率和年均复合增长率如下:各主要产品中不同档次产品的市场规模比较目前市场上尚无关于通用电子测试测量仪器各主要产品中不同档次产品的市场规模的统计数据,结合各主要产品中不同档次产品的主要应用场景以及发展情况等因素,可知各主要产品中不同档次产品的市场规模比较情况呈现的特点一致,具体为:低端产品的主要应用场景相较于中高端产品较多,下游应用领域对其数量的需求较大,但其销售单价较低;中高端产品的市场需求数量相对较少,但其销售价格较高,特别是高端产品,其销售价格高昂。如根据是德科技的官方网站,其低端数字示波器EDUX1002A(带宽为50MHz)的参考起价为531美元,而中端数字示波器DSOS204A(带宽为2GHz)的参考起价为2.9万美元, 高端示波器DSOZ634A Infiniium(带宽为63GHz)参考起价达到56.99万美元。行业内主要企业情况1)是德科技是德科技于2014年11月从安捷伦科技分拆而来,位于美国加州圣罗莎,是全球领先的测量仪器公司,为电子设计、电动汽车、网络监控、5G、 LTE、物联网、智能互联汽车等提供测试解决方案。公司在美国、欧洲和亚太地区设有工厂和研发中心,客户遍布全球100多个国家和地区。公司在纽约证券交易所上市,股票代码KEYS,2021上半财政年(2020年11月至2021年4月)营收24.01亿美元。主要产品:示波器和分析仪类、万用表等仪表类、发生器、信号源与电源类、无线网络仿真器类、模块化仪器类和网络测试仪器类等。2)泰克泰克成立于1964年,2016年并入福迪威集团(美国纽交所上市代码FTV),位于美国俄勒冈州比弗顿,是一家全球领先的测试、测量和监测解决方案提供商。泰克是世界第一台触发式示波器的发明者。当今泰克已成为全球主要的电子测试测量供应商之一,其市场遍布全球各洲,办事处遍布21个国家和地区。泰克的客户遍及全球的通信、计算机、半导体、军事/航空、消费电子、教育、广播和其他领域。主要产品:示波器、信号发生器、电源、逻辑分析仪、频谱分析仪和误码率分析仪以及各种视频测试产品等。3)罗德与施瓦茨罗德与施瓦茨成立于1933年,总部位于德国慕尼黑,是测试与测量、广播电视、网络安全、无线电通信和安全通信领域中质量、精准和创新的代名词,是移动和无线通信领域的市场领先供应商,提供全面的测试与测量仪器和系统,以用于组件和消费类设备的开发、生产与验收测试,以及移动网络的建立和监测。此外,公司还瞄准其他重要的测试与测量市场,包括汽车电子、航空航天、所有的工业电子以及研发和教育领域。在全球超过70个国家、地区设有销售和服务网络。2020财政年(2019年7月至2020年6月),公司的净收入为25.8亿欧元。主要产品:无线通信测试仪和系统、信号与频谱分析仪、信号发生器、示波器、音频分析仪以及广播电视测试与测量产品等。4)力科力科成立于1964年,总部位于美国纽约,是全球唯一一家专业专注于数字示波器的厂商,持续为工程师们创造“最能解决问题”的示波器,当今数字示波器中的一些耳熟能详的“术语”都是力科最先发明或引入到示波器领域的。在亚洲和欧洲设有分支机构。主要产品:示波器、任意波形发生器、高速互联分析仪、逻辑分析仪等。5)美国国家仪器公司美国国家仪器公司成立于1976年,总部位于美国特拉华州,是一家以测量计算仪器为主导的供应商,主要业务范围包括测试和测量及工业自动化,主要业务区域为美洲、欧洲、中东、非洲、印度以及亚太地区。公司为美国上市公司,股票代码为NATI.O,2021年1-6月营业收入为6.82亿美元。主要提供:设备状态监测、动态测试、嵌入式控制、硬件在环测试、多媒体测试、射频与通信测试、声音与振动测试、台架测试与控制等产品及方案,具体包括相关的工程软件以及硬件设备,硬件设备主要包括数据采集与控制设备(多功能I/O等)、电子测试和仪器(示波器等)、无线设计和测试(信号发生器等)以及相关配件。6)固纬电子固纬电子成立于1975年,总部位于中国台湾,是台湾创立最早且最具规模的专业电子测试仪器厂商,在亚洲和美国设有分支机构。公司在台湾证券交易所上市,股票代码2423,2021年1-6月营业收入为2.78亿元。主要产品:数字示波器、信号发生器、 电源、频谱分析仪、电子负载等。7)普源精电普源精电成立于1998 年,总部位于苏州,是全球测试测量行业的创新者,全球电子测试测量行业的优秀品牌之一,是目前测试测量行业唯一拥有自主芯片研发能力的国内公司。在美国、德国、日本和台湾等地设有分支机构,产品销往全球80多个国家和地区,2020年度营业收入为3.54亿元。主要产品:数字示波器、波形发生器、频谱分析仪、射频信号源、数字万用表及电源等。8)创远仪器创远仪器成立于2005年,总部位于中国上海,在北京、南京、广州、深圳、成都、西安、长沙、武汉等地设有分公司或办事处,是一家自主研发射频通信测试仪器和提供整体测试解决方案的专业仪器仪表公司。该公司为新三板精选层公司,股票代码为831961,2021年1-6月的营业收入为1.89亿元。主要产品:信号分析与频谱分析系列、信号模拟与信号发生系列、无线电监测与北斗导航测试系列、矢量网络分析系列、无线网络测试与信道模拟系列。9)鼎阳科技鼎阳科技成立于2007年,多年来一直专注于通用电子测试测量仪器及相关解决方案,是全球极少数能够同时研发、生产、销售数字示波器、信号发生器、频谱分析仪和矢量网络分析仪四大通用电子测试测量仪器主力产品的厂家之一,是国家级重点“小巨人”企业。公司总部位于深圳,在美国克利夫兰和德国奥格斯堡成立了子公司,在成都成立了分公司,在北京、上海、西安、武汉、南京设立了办事处。该公司于2021年12月成功登录上海证券交易所科创板,股票代码688112。2021年1-9月营业收入2.08亿元。主要产品:数字示波器、函数/任意波形发生器、频谱分析仪、矢量网络分析仪、射频/微波信号发生器、直流电源、数字万用表、手持示波表等。
  • 日本测量仪器拓普康在华合资公司将重组
    6月15日,日本国株式会社拓普康〔以下简称THQ〕、美国拓普康定位系统公司〔以下简称TPS〕以及北京拓普康商贸有限公司〔以下简称BTBT〕在京签订协议,对原拓普康(北京)科技有限公司股权进行调整,成立拓普康(北京)科技发展有限公司。TPS正式成为新科技公司的大股东,公司业务进一步拓宽,标志着拓普康在华业务全面进入新阶段。  作为株式会社拓普康定位业务在华惟一的合资企业,拓普康(北京)科技有限公司〔以下简称科技公司〕于2003年由THQ和BTBT共同投资始建,并首开国际测量仪器品牌全站仪在华生产之先河。经过七年的努力,国产“拓普康”品牌系列产品已在中国测量市场中占有相当的份额,2008年又成功推出第二品牌“科维”。优异的品质、适中的价格,科技公司出品的测量仪器深受国内外测量用户的青睐。  随着新科技公司的成立,TPS将把旗下核心业务——精密型GNSS(全球导航卫星系统,包括GPS、GLONASS等)的重点产品引入科技公司内生产并销售,拓普康GNSS产品将进入“中国制造”时代。这也是国际顶尖GNSS精密定位领域的跨国公司所属产品首次在华生产。  在签字仪式上,科技公司董事长邹熹光表示,“经过几年的努力,科技公司已经发展成拥有自主研发、生产及销售的综合性企业,由中日研发团队共同打造的系列产品深受中国测量界的欢迎和信赖。此次引入TPS的精密GNSS定位产品,将给科技公司在中国的业务增添新的动力。”  “拓普康非常重视中国市场的开拓,”THQ社长横仓隆在签字仪式后的发言中说道:“中国的经济发展举世瞩目,尤其是迅速地从全球的金融危机中率先走出,说明中国是一个充满生机与活力的国家。拓普康将为中国的各项建设提供最优的测量产品和服务。”
  • 7693万 川大智胜光三维测量仪器专项获批
    川大智胜2013年11月15日公告,公司近日收到国家科学技术部批复的国家重大仪器设备开发专项项目任务书。公司申请的&ldquo 高速高精度结构光三维测量仪器开发与应用&rdquo 已批准立项。此次获批项目总预算7,692.94万元,其中国家专项拨款3,540.00万元,公司自筹资金4,152.94万元。项目建设期5年。项目总体目标:研发具有自主知识产权、功能健全、质量稳定可靠高速高精度结构光三维测量成套仪器等。  公司是我国空管自动化行业唯一的上市公司,占据了国内航管雷达模拟机和程序管制模拟机市场95%以上的份额。近几年我国机场的新开工建设和改扩建建设都进入高速发展期,对空管自动化市场带来了发展空间,&ldquo 十二五&rdquo 期间,低空领域的开放和通用航空的发展将是大势所趋,公司业务或迎来集中爆发期。公司在图像图形及模式识别方面具有很深厚的技术积累,可以逐步将空管领域形成的技术、理念和方案,应用到地面交通管理系统中去,随着我国陆路交通的发展,公司的智能交通业务也处于快速发展期。此次获批的&ldquo 高速高精度结构光三维测量仪器开发与应用&rdquo 项目无论是应用于空管,还是地面交通管理,都有相对广阔的市场前景,随着项目未来推进,不仅有助于公司深化产业链,打造新的竞争优势,同时也将对公司业绩提供持续的增长空间。
  • 国产三坐标测量机企业系列走访第1站英示测量:缔造量具量仪“一站式”超市,解决测量难题
    近年来,我国高端制造业蓬勃发展,对高精度测量设备的需求持续攀升,极大地推动了以三坐标测量机为代表的精密测量仪器市场的迅猛增长。全球知名品牌和国产新兴势力纷纷加入这场激烈的竞争,竞相展示各自的技术实力和创新能力。随着国产替代需求的日益增长,中国三坐标测量机企业正迎来前所未有的发展机遇。为深入了解中国三坐标测量机产业的发展态势,仪器信息网成立25周年之际,特别策划了“万里行”系列走访活动。该活动深入中国三坐标测量机代表性企业,与行业专家共同开展实地走访,探寻产业发展的最新进展和亮点,为发展新阶段赋能。走访第一站,由上海大学李明教授,仪器信息网产业研究部主任武自伟、营销服务中心经理韩永风、测量仪器编辑牛亚伟等组成的走访项目组,走进了苏州英示测量科技有限公司(以下简称“英示”)。英示总经理沃林等高层领导热情接待了走访团队,并与项目组进行了深入交流与探讨。合影留念一、行舟竞渡,走国产化发展之路长期以来,三坐标测量机这一高精度测量仪器的技术和市场主导权一直掌握在少数国外知名企业手中。这种局面使得国际市场上的三坐标测量机产品不仅价格高昂,而且技术更新和服务支持也往往受限于这些厂商的节奏。对于国内企业来说,由于技术门槛高、研发投入大、市场渠道不畅等多重因素的限制,在三坐标测量机领域的参与度一直较低。为了打破这一局面,国内企业开始逐渐加大在三坐标测量机领域的投入和研发力度。交流现场,沃林总经理表示,英示坚持自主创新,积极攻克国外三坐标测量机卡脖子技术,并详细介绍了英示三坐标测量机的竞争优势。此系列产品采用了经典的桥式结构,整体式工作台,确保了结构的稳定性和测量的准确性;配备了高精度空气轴承,能够极大地减少摩擦,确保测量过程中的平稳性和精准度;独特的Z轴防扭矩设计,更是巧妙地减小了旋转误差,使得测量结果更加准确可靠。此外,现场三坐标测量机专为车间现场设计,无需压缩空气,即可在复杂的生产环境中进行快速、准确的测量。英示三坐标测量机沃林总经理进一步补充道,三坐标测量机仅是英示众多产品中的一类。在当前行业高度竞争的背景下,英示凭借近万种产品,构筑起一座精准测量的堡垒。产品覆盖机加工行业的每一个角落,包括测量几何尺寸和形位公差、硬度测量、金相分析、工件表面和内部检查、推拉力和扭力测试、环境试验等。如今,英示的综合目录已成为行业客户的参考工具书。随着制造业智能化和数字化转型的浪潮,英示更是走在前列。作为国内唯一能够全面实现数字化的测量品牌,英示不仅提供标准产品,更能根据客户需求定制在线自动化检测系统。此外,英示的部分产品已成功入选国防科工局和工信部联合编制的《国产清单》,打破了国外品牌长期以来的垄断地位,为测量设备的国产化进程贡献了重要力量。一直以来,英示积极响应国家“自主可控”的发展战略,坚持走国产化发展之路。经过多年发展,英示形成以中国苏州为中心,辐射全球的战略布局,在八十多个国家建立了稳固的销售渠道,同时,在德国、西班牙、捷克、美国、巴西、印度等地均有分公司,国内客户已涵盖航天、航空、核电、高铁、船舶、汽车制造等大中型企业和专业院校。英示在测量领域的影响力正逐步扩大,成功获批高新技术企业、国家级专精特新“小巨人”企业、江苏省首批产教融合试点企业等,已成为工业测量细分行业的隐形冠军。二、上下求索,推动高端装备制造自1995年成立以来,英示与众多高校及科研机构携手,共同推进测量技术的研发与产品创新,不断汲取全球顶尖企业的成功经验,致力于提供更为精密、先进的测量解决方案。英示能够快速响应并满足多样化应用场景与复杂环境下的测量需求,确保客户在各种挑战面前都能获得准确可靠的测量结果。为了培养更多优秀的测量技术人才,英示还建立了机械行业能力评价长度计量实训基地,为行业输送了大量专业人才。同时,英示与国家及地方计量院所紧密合作,共同制定和推动计量标准的制定与实施,为行业的健康发展提供有力支持。值得一提的是,英示作为国家技能大赛赞助企业,多年来支持了世赛选拔赛、国赛、国家一类和二类大赛、部分省赛、行业赛等100多场赛事的测量工具及仪器和技术协作,成为技能大赛的“优秀合作企业”。以三坐标测量机为例,英示在测量理念、技术和方法上始终保持着前瞻性的研究态度。通过采用先进的测量技术和高效的测量手段对传统测量量具进行数字化改造和赋能,为制造业,特别是高端制造业质量数据网络的构建提供准确、高效、可靠的数据源,其他相关量具和量仪产品亦是如此。英示秉承“解决测量难题”的核心理念,不断提升生产过程中现场测量、在线测量和快速测量的量值溯源能力,发挥计量检验检测在产业技术基础创新中的变革性作用,推动高端装备制造的高效发展。三、持续深耕,助力产业加速度在探讨国产三坐标测量机产业的发展策略时,英示沃总在交流中表示,在当前行业内卷化日益加剧的背景下,单纯的产量和价格竞争已经无法满足产业长期、健康、可持续的发展需求。真正的竞争优势,源于对服务的深度挖掘和精准提供。沃总指出,客户在测量过程中常常遇到“测不了、测不全、测不快、测不准”等痛点,这些问题是制约测量技术发展的关键因素。面对这一挑战,英示坚定地将重心聚焦于研发针对这些痛点的精准、高效测量解决方案。正是这种核心服务能力的持续强化和提升,使得英示在激烈的市场竞争中脱颖而出。同时,英示也深刻认识到三坐标测量机关键零部件和组件的重要性。沃总强烈建议,国家应像对待工业母机一样,对三坐标测量机的关键零部件和组件给予高度重视,进行前瞻性的战略布局,并组织相关力量进行技术攻关。这有助于提升国产三坐标测量机的整体技术水平,更能推动整个产业的持续发展和创新。沃总进一步表示,英示公司不仅仅满足于作为三坐标测量机的生产商,更将致力于打造一个量具量仪的“一站式”超市。这个超市将汇集各种先进的测量技术和设备,为客户提供更加全面、便捷、高效的测量解决方案。这种一站式的服务模式,将极大地提升客户的测量效率和精度,解决他们在测量过程中遇到的各种难题。英示总部大楼即将落成交流会结束后,沃林总经理向远道而来的上海大学李明教授以及仪器信息网的相关人员表达了深深的谢意。他亲自引领这一行人参观英示的展厅,详细介绍了英示在国产三坐标测量机及量具、量仪产品所取得的最新成果和技术突破。他强调,这些测量设备不仅具备高精度、高效率的特点,更在助力智能化改造和数字化转型方面具有显著优势。英示产品能够与各种智能制造系统和数字化平台无缝对接,实现数据的实时采集、传输和分析,极大地提升生产效率。英示展厅通过实地探访和深入交流,走访项目组对英示的技术实力、创新能力以及市场地位有了更加清晰的认知。英示的众多量具量仪产品在性能上达到国际水准,甚至在某些关键领域展现出独特的优势。英示“INSIZE”作为中国基础装备制造业的代表性品牌,已经在国际市场上崭露头角,与德国Mahr、日本Mitutoyo品牌并列齐名。走访活动不仅强化了仪器信息网与英示之间的紧密联系,也为双方未来的合作奠定了坚实的基础。
  • 特惠新品推荐---LSA100RF光学滞留力测量仪(第二代视频光学接触角测量仪)
    光学滞留力测量仪LSA100RF 是德国Lauda Scientific公司推出的世界上第一台光学滞留力测量的商品机,是传统视频光学接触角测量仪的更新换代产品,属于第二代视频光学接触角测量仪。该机器不仅涵盖第一代视频光学接触角测量仪的所有测量功能,而且具有独特的滞留力测量功能,是表面分析仪器领域中的一个开拓性创新!LSA100RF光学滞留力测量仪的测量方法LSA100RF光学滞留力测量仪在常规接触角测量仪上引入了离心力旋转台和视频同步触发技术。在快速旋转状态下置于材料表面上的液滴,在离心力的驱动下产生侧向滑动的趋势,迫使液滴形状发生变化。当离心驱动力达到最大滞留力数值的时候,液滴沿材料表面发生横向水平滑动。在这一动态过程中,仪器利用视频同步触发技术能够准确的抓拍到液滴形状和位置变化的一组照片并记录相对应的滞留力数据,通过软件自动处理得到滞留力数据以及前进接触角和后退接触角的变化曲线和最大值。滞留力能够直接反映液体和固体之间界面上的相互作用力。LSA100RF光学滞留力测量仪利用滞留力和动态接触角同时测量功能,可以进一步分析滑动过程中滞留力和液滴形状变化等因素之间的相互关系。LSA100RF光学滞留力测量仪的推出为材料润湿性的研究提供了一种有力的工具。LSA100RF在动态、多功能测量方面展示出了巨大的潜力,它能够同时使用几何参数和物理参数表征液体和固体材料之间界面上的相互作用,必将在特殊功能材料、液体的传送和过滤过程、表面的自清洁和易清洗等众多领域发挥出关键作用。LSA100RF光学滞留力测量仪的技术参数:新冠病毒疫情期间,LSA100RF 将特价销售,并确保3周的到货期! 感兴趣的客户请速与我们联系,我们开通了网上和微信购买业务,您的购买将更简单方便! 等待您的联系!东方德菲联系电话: 400-860-5168转0629
  • 工信部发文:推动在线检测、计量仪器仪表升级
    工业和信息化部办公厅关于印发《制造业质量管理数字化实施指南(试行)》的通知制造业质量管理数字化是通过新一代信息技术与全面质量管理融合应用,推动质量管理活动数字化、网络化、智能化升级,增强产品全生命周期、全价值链、全产业链质量管理能力,提高产品和服务质量,促进制造业高质量发展的过程。为推动制造业质量管理升级,以数字化赋能企业质量管理,强化产业链质量协同,优化质量创新生态,特制定本指南。一、总体要求推进制造业质量管理数字化是一项系统性工程,要以提高质量和效益、推动质量变革为目标,按照“围绕一条主线、 加快三大转变、把握四项原则”进行布局。企业要发挥主体作用,强化数字化思维,持续深化数字技术在制造业质量管理 中的应用,创新开展质量管理活动。专业机构要以提升服务为重点,加快质量管理数字化工具和方法研发与应用,提供 软件平台等公共服务。各地工业和信息化主管部门要以完善 政策保障和支撑环境为重点,做好组织实施。(一)围绕一条主线。把数字能力建设作为推进质量管理数字化发展的主线,加快数字技术在质量管理中的创新应 用,优化重构质量管理业务流程,打破不同管理层级、职能部门以及企业间的合作壁垒,赋能企业多样化产品创新、精 细化生产管控、高附加值服务开发、个性化体验提升,快速 有效应对不确定性变化,不断构建差异化竞争优势。(二)加快三大转变。加快重塑数字时代质量发展理念,推动质量管理范围从企业质量管控向生态圈协作转变,加强对产品全生命周期、产业链供应链乃至生态圈协作质量的管 理;推动质量管理重点环节从以制造过程为主向研发、设计、 制造、服务等多环节并重转变,深化质量数据跨部门跨环节 跨企业采集、集成和共享利用,促进质量协同和质量管理创 新;推动质量管理关注焦点从规模化生产为主向规模化生产与个性化、差异化、精细化并重转变,积极协同生产模式和组织方式创新,主动适应动态市场变化需求。(三)把握四项原则。注重价值牵引和数据驱动。把提升发展质量与效益作为出发点和落脚点,深化全过程全链条 数据挖掘,驱动质量变革。注重深化实践和创新应用。发挥 数字化系统作用,深化推广质量管理理论方法和实践活动, 依托信息化平台在全产业链、价值链推动质量管理创新应 用。注重分类引导和示范带动。引导企业结合自身条件制定 方法路径,通过树立一批典型场景、质量标杆企业加强方向 指引。注重开放合作和安全可控。完善覆盖全产业链、生态 圈的质量协作机制,把握安全和发展的关系,加强企业信息 安全保护。二、明确质量管理数字化关键场景(四)面向企业重点业务环节的质量管理数字化。处于数字化起步期的企业要根据实际需求,选择研发、设计、采购、生产、检测、仓储、物流、销售、服务中的重点业务环节,着力推进数字技术应用。充分运用数字化工具加强对业务环节质量信息的采集、分析和利用,开展数字化设计验证、 质量控制、质量检验、质量分析和质量改进,提升质量过程 控制的精细化、智能化水平,提高企业质量管理的效率和效益。(五)面向产品全生命周期和全产业链的质量协同。已较好实现数字化并实现业务集成运作的企业,要推进基于数 字化产品模型的研发、设计、生产、服务一体化,加强产品 全生命周期的质量信息追溯,提升产业链供应链各环节质量 数据共享与开发利用,推进数据模型驱动的产品全生命周 期、全产业链的质量策划、质量控制和质量改进,加强产业 链供应链上下游质量管理联动,促进多样化、高附加值产品 服务创新。(六)面向社会化协作的质量生态建设与知识分享。具备平台化运行和社会化协作能力的企业,要推进质量管理相 关资源、能力、业务的在线化、模块化和平台化,与生态圈合作伙伴共建质量管理平台,加强质量生态数据的收集整 理、共享流通和开发利用,推动质量管理知识经验对外输出和迭代优化,构建客户导向、数据驱动、生态共赢的质量管理体系和商业模式,逐步打造形成质量共生共赢新生态。重点行业质量管理数字化关键场景原材料行业。面向钢铁、石化、化工、建材等行业,推进生产制造数字化质量管控。基于传感器、机器视觉、自动化控制、先进测量仪器等技术在生产环节深度应用,加强企业内部管控精细化程度,推进生产环节质量数据自动采集与处理,开展全流程质量在线监测、诊断与优化,以市场、过程质量指标为牵引设置智能预警的管控限制,持续提升质量控制水平。强化供应链上下游质量管理联动,联合上下游企业共建供应链管理系统及平台,打通供应链上下游企业间质量信息传递渠道,基于数据互联互通与有序流通共享,提升从采购寻源到生产销售的全过程质量协同管控、全生命周期质量追溯管理等水平。装备制造行业。面向机械、交通设备制造等行业,推进基于数字模型的产品质量设计。推进人工智能、仿真等技术在产品研发设计环节应用,搭建产品级、部件级数字仿真模型,开展失效模式分析预防、装配及物流仿真,识别最优设计方案,通过智能化质量策划提升质量设计水平,降低质量损失风险。推进生产制造数字化管控,基于传感器、机器视觉、自动化控制、先进测量仪器等技术在生产环节深度应用,提升精益生产过程质量控制水平。推进基于产品全生命周期管理的服务质量提升。基于线上平台连接实现整机及零部件状态识别与跟踪,开展产品故障预警预测,保养服务预警提示等延伸服务,促进产品高端化。消费品行业。面向轻工、纺织行业推进生产制造环节数字化质量管控。推广传感器、机器视觉、自动化控制技术等在轻纺生产环节广泛应用,提高在线监控水平。面向医药、食品等行业,推进产品全生命周期质量追溯。联合上下游共建产品唯一标识规范,开展质量追溯体系建设,提供信息实时追溯和查询服务,强化全生命周期质量协同管控,让消费者放心消费。三、完善企业质量管理数字化工作机制(七)加强质量管理数字化组织领导。企业应结合两化融合的发展目标和规划部署,优化质量方针、质量目标,制定质量管理数字化的提升路径。明确推进质量管理数字化工作的责任部门、职责和权限,创新质量部门与业务部门协同 推进组织模式,统筹规划并选择质量管理数字化关键场景,确定资源保障,分步推动实施。在质量管理体系运行管理中应定期评估数字化能力的提升效果,并向最高管理者报告。(八)加强质量管理数字化活动策划。企业应以用户需求为导向,梳理关键场景的质量管理要求,运用两化融合管理体系等方法,开展包括流程优化、装备升级、信息系统集 成、数据资源利用、操作规程更新在内的质量管理数字化活 动策划,运用数字技术打通流程断点,加强业务流程状态跟踪、在线监控和动态优化,强化质量目标和质量活动的闭环管控。(九)推动质量管理数字化资源整合。鼓励企业依托工业互联网平台、数据集成平台等,建设统一质量管理平台, 实现质量管理知识、方法、经验等模型化、平台化。加强数字设计工具的开发利用,运用数字分析建模、数字孪生、可靠性设计与仿真、质量波动分析等技术提高产品用户体验和质量设计水平。鼓励龙头企业建设产业链质量协同平台,推动企业间质量信息共享与知识共创,探索产业链质量管理联动新模式,提升产业链质量协同发展水平。四、增强企业质量管理数字化运行能力(十)提高岗位数字化作业技能。企业应加强质量管理数字化活动的全员参与,完善评价和激励机制,将推进质量 管理数字化转变为员工主动创新、有能力创新的现实行动。结合数字化转型的发展需要,对影响质量的相关岗位人员制定数字化技能提升计划,提高运用信息化系统以及在数字化 条件下应用质量管理技术方法的能力。对有重要影响的岗位人员实施适当的考核评价,以确保相关人员具有在数字化条 件下履行质量职责的能力。(十一)推进装备数字化改造升级。企业应按照质量管 理数字化核心能力建设需求,加强必要的生产制造装备改 造,提高工艺控制自动化、智能化、精准化水平,保证工艺 稳定,减少质量波动。结合装备数字化改造过程,设计开发 相应的质量管理系统平台,形成以数据为驱动的在线质量控制和自主决策能力,为工艺改进和产品创新夯实基础。(十二)实施全流程物料数字化管理。企业应建立与数字化制造相适应的仓储物流系统,在采购、生产、仓储、物 流、交付及售后服务全过程提高物料数字化追溯管理水平。与重要供应商建立协同的数字化管理系统,共享采购产品质 量、批次、交期等信息。有条件的企业应对关键物料实施一物一码管理,实现全流程质量追溯。(十三)强化检验测试数字化管理。企业应根据质量管理数字化要求,完善检验测试的方法和程序。推动在线检测、计量等仪器仪表升级,促进制造装备与检验测试设备互联互通,提高质量检验效率,提升测量精密度和动态感知水平。运用机器视觉、人工智能等技术,提升生产质量检测全面性、精准性和预判预警水平。五、加强产品全生命周期质量数据开发利用(十四)加强质量数据管理。企业应将质量数据纳入数据资产管理范畴,加强质量数据标准化管理,开展企业数据管理能力建设。加强质量数据采集、管理、处理、分析、应用等全过程管理,明确各环节的职责和权限,强化跨部门及部门内数据管理机制建设。完善数据架构设计,促进质量数据在业务活动之间高效率交换共享。(十五)深化质量数据建模分析。企业应基于质量知识库的质量管控模型,开展基于大数据的全过程、全生命周期、全价值链质量分析、控制与改进,推进数据模型驱动的产业链供应链质量协同,深入挖掘质量数据价值,及时洞察质量风险和机遇。开发部署基于数据的质量控制和质量决策模型,提高质量响应和处理的及时性,降低质量业务决策风险,实施更加有效的质量预防和改进,提升用户体验,强化对不 确定性的柔性响应能力和水平。(十六)提升质量数据安全管理水平。企业应落实《数据安全法》和有关行政法规要求,强化数据安全意识,履行 数据安全保护义务。加强态势感知、测试评估、预警处置、灾难备份等安全能力建设,保障企业自身和用户的质量数据安全,构筑涵盖网络安全、系统安全、业务安全等的多方位质量数据安全保护屏障。六、创新质量管理数字化公共服务(十七)培育推广系统解决方案。鼓励装备制造商、软件服务商、企业、科研院所等围绕质量管理数字化发展需求, 联合研制推广关键亟需的方法和工具,分行业、分场景开展联合攻关和测试验证,形成集架构设计、方案咨询、关键装备、核心软件、数据集成、流程优化、运营评估于一体的系统性解决方案并进行推广。鼓励各地工业和信息化主管部门组织开展质量管理数字化系统解决方案试点示范,分行业、 分场景遴选和支持一批解决方案最佳应用实践,建设解决方案体验和推广中心,促进市场服务资源与企业需求精准对接。(十八)探索平台化数据共享服务。在生物医药、新材料、航空航天、船舶与海洋工程、电子制造、新能源与智能网联汽车等领域,鼓励相关行业协会和龙头企业建设产品质量大数据公共服务平台,提供质量信息在线查询、质量风险分析、质量成本分析和质量追溯等服务。鼓励专业机构基于平台提供质量管理数字化水平测评、诊断等服务,不断构建和完善诊断对标模型,加强对中小企业质量管理数字化的诊断、培训和辅导,提升质量管理整体绩效。(十九)完善标准和检测认证服务。在现有领域已发布的相关标准规范基础上,鼓励标准化组织、行业协会、社会团体、重点企业围绕质量管理数字化建立标准和规范,加强标准宣贯、应用服务和实施效果评估。面向产业集聚区,推动建立和完善面向质量管理数字化的标准研制、产业计量、 检测认证等公共服务体系,培育提供咨询诊断、项目实施和运行维护等全流程质量管理数字化提升服务的专业机构。七、完善政策保障和支撑环境(二十)加强组织落实。各地工业和信息化主管部门要结合本地区实际,加强与市场监管等相关部门在质量管理数 字化发展中重大问题、重大政策和重大工程等方面的协调配 合,建立健全政府、行业、企业、科研院所和专业机构的协 同推进机制。充分利用现有财政资金、产业投资基金,加大对制造业质量管理数字化薄弱环节和公共服务平台的支持力度。(二十一)强化宣贯引导。鼓励各地工业和信息化主管 部门加大质量管理数字化推进力度,加强政策宣贯解读,普及质量管理数字化知识,提高企业推进质量管理数字化的意识和实践能力,持续扩大企业质量管理数字化的影响力。支 持行业协会、产业联盟与企业共同推广质量管理数字化相关产品、技术、标准、服务,推动系统解决方案对外输出。(二十二)创建标杆示范。鼓励产业联盟、行业协会、专业机构等分行业建设质量管理数字化场景清单,持续开展质量管理数字化新模式遴选。总结提炼质量管理数字化的典型案例,培育和发现一批带动性强、可复制可推广的典型经 验。加强交流推广,以成效显著的企业标杆引领推动行业整体质量水平提升,营造良好质量管理数字化发展氛围。(二十三)加强人才培养。推动产业联盟、行业协会与 高校、科研院所等深化合作,共建质量管理数字化创新联合实验室,开展数字化质量先进方法体系培训。鼓励校企联合建设一批数字技能实训基地,培养知识型、技能型、创新型的质量管理人才。
  • 质量影响国内电子测量仪器企业市场份额
    工业和信息化部以“工业质量品牌建设年”活动为重点,积极推进工业产品质量和品牌建设,加快工业品牌培育,开展“千家企业学标杆,提升质量促转型”活动,取得了显著成绩。针对电子行业如何加强质量品牌建设、推动行业由大到强等话题,《中国电子报》特约请相关行业协会发表观点。  电子测量仪器属于高新技术领域,是现代工业产品中新技术应用最多、最快的产品门类之一,最先进的电子测量技术基本上被欧美日等发达国家掌控。五六十年代,我国电子测量仪器总体技术水平与国外先进水平差距不大,但目前的差距在加大,高端产品大部分依赖进口。当前,我国电子测量仪器产品的MTBF(平均无故障时间)一般能够达到3000小时,初步满足军工与民用的质量要求,但产品技术水平和质量仍有待于进一步提高。  质量差距影响市场占有率  高端电子测量仪器与国外技术存在一定差距,影响了产品的市场占有率。  国内少数企业能生产出部分高端电子测量仪器,但由于没有全面掌握关键技术,再加上工艺水平和原材料等方面与国外先进水平存在差距,导致产品在技术水平和质量方面与国外先进水平存在一定差距,影响了产品的市场占有率。  国内部分企业生产的部分中低端电子测量仪器产品(如带宽1GHz以内,采样率不超过5Gbit/s的数字存储示波器),有较好的质量和性价比,不仅占据了大部分国内市场,还有相当大的出口量。经过近几年的努力,这些厂家建立了自己的示波器品牌形象,并把示波器品牌形象辐射到其他产品上,对企业的发展起到良好的促进作用。  加强培训提升质量水平  协会组织了与质量相关的培训,收到了良好效果。  我国电子测量仪器企业规模一般不大,年销售额能够上亿元的企业就算是规模比较大的企业。由于电子测量仪器涉及的领域很广,产品种类比较多,因此,不同企业的产品往往有较大差别,涉及的关键技术也不尽相同。  中国电子仪器行业协会把加强电子测量仪器行业的共性技术培训作为近几年的工作重点之一。近年来,协会与理事长单位中国电子科技集团41所合作,组织了与质量相关的电磁兼容、防静电和可制造性设计技术3个专题6场培训,共计有几十个单位、近千名技术人员参加,收到了良好效果。  品牌建设工作的主体是企业,协会在该项工作中可以起到辅助作用。由于历史原因,协会至今没有开展评比、评奖相关工作。协会希望能够组织电子测量仪器行业内最具权威性的评比、评奖活动,当然这些工作需要在政府支持、协会自身努力和一段时间积累的基础上进行。  多措施加快质量品牌建设  品牌建设是一项系统工程,企业要做长期细致的工作。  品牌建设是一项系统工程,企业在产品质量、技术水平、服务等多个方面要做长期细致的工作。  (一)加强宣传培训,优化生存环境。针对企业,需要进行诚信、质量以及其他方面的教育,其中很重要的一点是要让我们的企业有做成百年老店的信念,并且政府要为企业成长为百年老店提供更好的环境,给企业家信心,否则企业家是不会注重企业诚信、产品质量和品牌建设工作的。  (二)建立权威性的评比、评奖机制。最近几年,国内各种评比、评奖太多、太滥,缺乏权威性,授予的奖项用户不认可、企业不重视,没有真正地对企业品牌建设和宣传工作起到有效的推动作用。在这种情况下,首先,我们需要清理目前过多的评比、评奖,大规模地减少奖项的数量和种类 其次,建立并维护好有权威性的评比,使这些评比奖项被企业和用户认可,并对企业品牌建设工作能够起到重要的促进作用。  (三)大幅提高对优质产品的支持力度。不同激励机制可以引导企业采取不同的运营策略。为了加强我国企业的质量品牌建设,可以考虑对获得权威评比奖项的产品予以大幅降低税收的优惠政策,相信在类似激励机制的引导下,一定能够改变企业的运作模式,促使他们把多出精品作为一项重要工作来抓,使企业能够生产出更多的优质产品。  (四)加大对海外市场开拓工作的补贴力度。开拓海外市场,可以降低企业在国内市场竞争的激烈程度,对行业发展有利。因此,促进国内知名企业走出国门,是一项对行业发展有着重要意义的工作,需要大力支持。具体可以考虑加大出口退税力度,同时加大对企业参加海外展览等相关工作的补贴力度。  质量品牌建设企业案例  中国电子科技集团公司第41研究所  该所是国内电子测量仪器产品涉及门类较广的企业,其中以微波毫米波仪器最为突出。41所在提高产品质量方面有一套比较完整的做法。一是优化流程。通过对温度、湿度、防尘、防静电等条件的改造,使生产环境严格符合军用测试仪器的要求。二是质量管理创新。由所长亲自挂帅,主管副所长任执行总指挥,层层建立落实责任制,推出精品工程,提升了产品质量水平。三是质量文化建设工作。41所把产品质量的内涵扩展为广义质量概念,从生产加工延伸到科研、生产、使用和服务的全过程管理,从以检验为主转变为以预防为主,从质量部门单一负责,转变为各职能部门按质量职能分工。四是质量队伍建设。针对重点工程项目,41所建立以质量部长作为项目质量主管的“三师”系统,形成了激励型的质量考核机制。五是完善售后服务机制。41所建立完善的客户体验中心和维修保障体系,开设800免费电话、电子邮箱为客户提供技术支持,并在北京、上海、西安、成都、深圳5大城市设有办事处,技术人员随时对用户进行上门巡访。  天津市德力电子仪器有限公司  该公司电子测量仪器产品在国内广电领域占有70%的市场份额。德力从1994年开始,组建了4支现场巡回校准服务队伍,年行程超过12万公里,为客户提供免费校准服务。测量仪器年度校准是保障仪器正常应用的必需工作,德力每年都会对国内重点客户实行上门免费校准服务,并为用户更换电池等耗材,保证仪器正常应用,为用户提供了很大便利。如果按计量每台仪器500元的最低收费标准计算,仅此一项德力每年可为用户直接节省5000万元以上。  江苏绿扬电子仪器集团有限公司  该公司的示波器产品在国内占有相当的市场份额。公司很重视品牌的宣传推广工作,在电视、报刊、网络、户外等多种媒体上做产品宣传,并多次参加中国电子展、全国高教仪器设备展、慕尼黑电子展、香港电子展等国内外知名展会,全方位、多角度地宣传绿扬产品,同时建立起良好的品牌形象。  石家庄数英仪器有限公司  该公司的时间频率计量测试仪器在国内同类产品中技术水平领先。在质量品牌建设工作中,公司坚持定期组织全国时频专业技术交流会,邀请国内时频领域技术的权威授课,促进行业内技术交流,推广公司新产品,树立公司品牌形象。公司定期走访用户,解决用户在使用中的疑难问题,提供专业技术指导,并为用户提供系统解决方案的一揽子服务。
  • 央视走进中图仪器丨从纳米到百米的精密测量仪,18年打磨硬核科技“尺”
    12月6日晚间,央视财经频道《经济信息联播》栏目“专精特新 制造强国”系列节目报道深圳市中图仪器股份有限公司。本期专精特新高人:18年用心打磨15把硬核科技“尺”,从纳米到百米,从接触式到非接触式。铸光为尺,见微知著,不断拓展工业测量领域全尺寸链条。几何尺寸测量的精度,直接决定了工业制造的高度。不论小如芯片,还是大如飞机,精密测量仪器,就像量体裁衣时裁缝的尺子。深圳一家专精特新企业里有一位高人,研发出了能测量从1纳米到1百米的工业“尺子”。马俊杰从业18年来,虽然只做了15台测量仪,但每一台都独具特色。其中测量最快的一台,叫闪测仪。深圳中图仪器股份有限公司董事长 马俊杰:我手上拿的就是手机上一块精密的结构件,几秒测量,几百个尺寸直接显示出来,而且达到了微米级的精度。马俊杰毕业于清华大学精密仪器专业,后在研究所工作期间,他发现实验室里的精密仪器全都来自国外,这让他产生了创业做国产几何测量仪的想法。这台指示表检测仪,是马俊杰当年研发出的第一款精密测量仪器。但这些都还不是精度最高的“尺子”。这枚看似光滑的晶圆,放在显微测量仪下,表面变得错落有致起来,经过测量,高度差仅有6.1纳米。但它还将被切割成更小的方块,才能使用。深圳中图仪器股份有限公司董事长 马俊杰:这台仪器它的精度非常高,达到了0.1纳米的分辨率,半导体领域已经大量使用。这家企业的测量绝活可不止于微小领域。马俊杰的团队潜心研究6年,研发出可测百米尺寸的激光跟踪仪,解决了大型、超大型工件或装置的高精度测量问题。深圳中图仪器股份有限公司副总经理 张和君:这是一架飞机模型,关键部件测量精度必须控制在0.1毫米至0.2毫米之间,飞机的装配才能保证严丝合缝。激光跟踪仪是唯一同时具有微米级别测量精度,和百米工作空间的高性能光电仪器。
  • 2015年末新增测量仪器相关市场2704亿元
    测量仪器包括:精度、误差、测量标准器材、长度测量、角度测量、形状测量、传统光学仪器。在精密测量上的应用等等。在我国经济发展中起着非常重要的作用。   进入21世纪以来,信息技术已成为科学技术和国民经济高速发展的源动力。《中共中央国务院在实施科技规划纲要增强自主创新能力的决定》中指出:到2020年我国科学和技术发展要以提升国家竞争力为核心,实现八个重要目标,其中第一个就是要掌握一批事关国家竞争力的装备制造业和信息产业核心技术,使制造业和信息产业技术水平进入世界先进行列。测量仪器是信息产业的源头和重要组成部份,是一个国家的战略性产业和装备,作为一种基础技术和基础产品,对支撑的相关产业有着极其重要的意义。  《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》指出:“大力发展新一代信息技术、节能环保、新能源、新材料等战略新兴产业。新一代信息技术产业重点发展新一代移动通信、下一代互联网、三网融合、物联网、集成电路、新型显示等”。随着新一代信息技术的兴起和发展,新无线技术、新电池技术、新元件、新集成电路技术等各种功能集成产品的发展和应用,促使测试行业必须采用新设备、新方法去验证和测试这些新产品,因此,相应的研发和检测市场需求处于增长态势。据预测,到2015年末,战略新兴产业增加值44655亿元,新增测量仪器相关市场份额可达2704亿元。  目前在世界电子测量仪器市场上,竞争日趋激烈。以往,测试仪器生产厂商主要都将仪器产品的高性能作为竞争优势,厂商开发什么,用户买什么。而今则已变成用户需要什么仪器,厂商就努力开发什么,并且把更便宜、更好、更快、更易使用的测试仪器作为奋斗目标。在信息化的推动下,全世界测试仪器市场将继续保持增长的势头。
  • 510所微重力测量仪成功通过实践十号检验
    p  4月24日,兰州空间技术物理研究所(510所)召开新闻发布会,公布由该所研发的微重力测量仪、雷达应答机、热控对流风扇等24台实践十号星上产品经过飞行试验,全部工作正常、性能稳定。其中,微重力测量仪首次实现全程监测实践十号返回舱和轨道舱的科学实验环境。/pp  510所副所长王润福表示,实践十号卫星是我国首颗专门用于微重力科学和空间生命科学空间实验研究的返回式卫星。为给一系列微重力科学实验提供精确的背景资料,测量卫星在轨飞行期间的微重力加速度,特别是实时监测各项实验期间的微重力水平,就显得尤为重要。/pp  微重力测量仪主管设计师李云鹏表示,就像汽车上的仪表盘,微重力测量仪需要实时获取卫星微重力加速度的方向、量值、频谱及其变化等准确数据,研判微重力水平环境,进而为降低微重力干扰提供设计依据。/pp  根据实践十号返回式卫星实验任务需求,510所研制了由采编单元和两只传感器组成的新一代微重力测量仪,并实现了产品轻量化设计,增强了软件处理能力,替代了部分硬件功能,有效节省了体积、重量和功耗。/pp/p
  • 我国计量仪器发展迅速但仍存制约因素
    我国计量仪器、设备企业经过多年的发展,已经形成了门类品种比较齐全,具有一定技术基础和生产规模的产业体系。如今国内计量仪器已经超过6000家。我国已经成为亚洲除日本之外的第二大计量仪器仪表生产国。国内计量仪器仪表产业总的形势是向前发展的。产品在微型化、集成化、智能化、总线化等发展方向上紧跟国际发展步伐,但是不同因素还制约着计量仪器表行业发展。我国计量仪器仪表发展滞后,存在许多问题,面临严峻的形势,其主要因素集中在以下四个方面:   一、科技创新及其产业化进展滞缓  现代计量是光、机、电、计算机和许多种基础学科高度综合的产物,对新技术非常敏感,是现代产业产品中更新换代频率新技术应用和发展极迅速的门类之一,每年都有一批新产品推出,特别是当今信息时代,竞争日趋激烈,稍微放慢发展速度,就会被远远抛在后面。在已经跨入21世纪的今天,我国计量仪器仪表的普遍水平还停留在20世纪80年代初国际水平上,大型和高档仪器设备几乎全部依赖进口,许多急需的专用仪器设备还是空白,中低档产品保证质量上还有许多难关需要攻克。科技创新及其产业化发展滞缓,是制约我国计量仪器仪表产业发展的一个瓶颈而制约我国计量仪器仪表产业科技创新和发展滞缓的主要因素有三个:第一是科研经费严重不足 第二是人才匮乏 第三是缺乏官、产、学、研、全、用的有效结合。  二、产品稳定性和可靠性长期得不到根本性解决  我国计量产品,包括产业自动化仪表系统,通信仪器设备等,虽然技术指标同国外同类产品比较差距不算很大,但稳定性和可靠性不高。极大地限制了我国计量产品的使用范围和可信程度,究其原因主要有三个方面:  (1)长期忽视了基础技术的研究的开发。  (2)国产通用件和基础件质量不过关。  (3)企业对产品的质量控制和管理不力,产品质量不过关。  三、旧体制束缚了企业的发展  旧体制是制约我国经济,特别是国有企业发展一个共性问题。仪器行业也不例外。相当一批国有企业,由于长期在旧体制的束缚下,不能从学生的历史包袱中挣脱出来,在市场竞争中丧失活力,生产和经营严重滑坡,一大批骨干企业,在生死线上苦苦挣扎,所以,加快体制的改革是发展的重要途径之一。  四、计量仪器仪表产业的发展受到客观环境的制约其主要表现在:  (1)赋税过重。计量用产品企业,一般规模不大,生产批量不多,产值和经济效益总量不高,但是现代计量仪器仪表,对国民经济有巨大的拉动作用产生难以估量的倍增效益。对具有如此特殊属性的产业,如同其他产业一样征收17%增值税,33%所得税以及相同比例的关税则赋税过重。  (2)各级政府包括产业的主管部门以及银行、税务、工商等部门对发展计量产品产业重要性认识不足,支持不够。  (3)缺少支持民族产业发展的采购政策。  (4)我国基础产业能力差。包括产品质量,服务能力和信誉能力都较差,直接影响产业的发展。
  • 北京得利特引进德国**PQ铁量仪
    高端仪器依赖**是我国仪器行业长期存在的问题。与发达国家相比,国产仪器行业起步晚,产业基础薄弱,国内仪器企业的技术水平也与国外知名厂商有着较大差距。近年来,在“国家重大科研仪器设备研制专项”政策的支持下,科研仪器的国产化取得了较大进展,中低端仪器产品已经有部分接近或者达到国际水平,高端仪器也开始打破**仪器的垄断。但是相对于令人振奋的研发成就,国产仪器在国内市场的地位依然尴尬。  如果说中低端产品国产仪器凭借价格优势可以与**仪器竞争甚至占据大部分市场,高端仪器却始终难以得到用户认可。一方面国产仪器在性能和稳定性方面与**产品确实仍有一定差距,很多用户不愿意也不敢用国产仪器;另一方面,当国产仪器在某一领域出现突破,相关的**产品价格马上就会下降,使国产仪器失去价格优势,这也让使得国产仪器的处境愈加艰难。北京得利特引进德国photonlab公司 PQ铁量仪定货号:DP102德国photonlab公司zui新开发了全新一代MT100系列自动PQ铁量仪,它采用了多种**技术和先进算法,具有非常高的灵敏度和重复性,在几秒钟内就可以测量出各种油样中的铁磁性金属磨粒的准确含量,测量结果直接以实际浓度值表示(毫克\升或ppm),极大方便了用户对数据的解读和分析。目前已在各国的国防、航天、船舶、电力、石化、冶金、矿业、公路运输等领域获得了广泛应用。仪器特点:1、极高的测量灵敏度:由于仪器具有很高的信噪比,并且采用了很多先进而独特的措施来有效去除油液的基体,非铁磁及非金属颗粒,以及温度等对测量读数的干扰,因此仪器对油液中铁屑含量的zui低检测限可以达到1ppm,远远超过其它类型的铁含量检测仪器,而且拥有很高的测量重复性,因而可以更早期发现设备的异常磨损。2、超快的测量速度:仪器从进样到生成测量数据只需要几秒钟的时间,因此可以轻松应对大样品量的情况。3、操作简单:仪器操作异常简单,只需要几分钟就可以轻松掌握,无需专业培训。4、可现场检测:仪器结构紧凑,尺寸小巧,坚固抗振,适宜在任何恶劣的现场环境进行快速检测。5、适用于各种样品:可以分析各种矿物油,合成油,液压油,齿轮油及润滑脂类样品中的铁屑含量。6、安全环保:PQ铁量仪无需样品处理,也不需要任何清洗溶剂,因此使用安全环保,对用户不会造成任何健康损害。7、操作软件:中英文界面可选,WINDOWS系统 带有数据记录、查询、校正及趋势分析功能技术参数:测量灵敏度:zui低到1毫克\升zui大浓度范围:20,000毫克\升铁屑尺寸:大于1微米样品量:每次2ml工作温度:10℃到55℃供电:220V或内置电池规格:90×240×150mm重量:1.8kg
  • 物美价廉:安东帕SNAP50便携式酒精测量仪全新发布
    亲爱的客户,您是否也需要在生产过程中持续关注酒精含量?从选择原材料到灌装为成品。您是否也在期待一款能在生产现场直接从储酒罐或是酒桶检测酒精含量的产品?毫无疑问,这种检测必须既简单又快速,而且,足够精确! 便携式酒精测量仪SNAP 50,唯一的答案 奥地利安东帕公司全新推出便携式酒精测量仪SNAP 50,它小巧轻便、操作简单,而精度高达0.1%v/v,可以轻松地在现场完成测试,并能立即读取或是储存测量数据。注意:它完全不受环境温度的影响,其内置的温度补偿功能可以轻易的消除温度变化的影响,无需额外的计算。 快速现场检测,就这么简单 您可以直接从储酒罐或是酒桶中测量,而不必先将样品导入烧杯中。Snap50能够在极短的时间内快速显示样品的酒精含量。他能保存高达1024个数据,包括测量时间、样品ID等信息。Snap50可以适用于多种工业领域的应用。 怎么实现的?事实胜于雄辩 为什么测量如此快速为什么您不再需要文本工具?为什么环境温度没有影响?如何达到如此高的测量精度?您可以在我们的网站上找到这些问题的答案,或是与我们的专家咨询联系。在酒精检测领域,有技术问题,当然要找安东帕。 安东帕SNAP50便携式酒精分析仪详细技术参数:http://www.anton-paar.com/cn-cn/products/details/alcolyzer-spirits-mme-alcohol-analysis-system-1/alcohol-meter/
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