发动脑标定仪

71000全自动脑立体定位仪是一款应用于小型啮齿动物的自动化、智能化脑立体定位仪，通过电脑软件精确控制操作臂移动（精度1um），软件内置大小鼠脑图谱能更方便、更直观的进行脑立体定位，三大自动化程序（自动开颅、组织移除和多位点注射程序）可减少人为操作带来的误差，节省手动操作时间。精确：高精度步进电机，位移分辨率1μm高效：内置自动化程序，减少人工误差简单：软件内置脑图谱，简化手术操作三大自动化程序，实验更高效自动开颅程序：设置参数，颅钻自动按照运行轨迹进行开颅，节省人为操作时间组织移除程序：减少损伤，保证创口端面平整性，提高神经元存活率，提高实验重复性组织移除程序：减少损伤，保证创口端面平整性，提高神经元存活率，提高实验重复性1、操作臂上下、左右、前后移动范围80mm，搭配高精度丝杆，运行精度1μm；2、一键校准功能，当长时间使用，电脑显示位置参数和定位仪读数出现偏差时，用户可以通过一键自行校准；3、定位仪移动控制功能， 4种控制方式：a、PC端软件界面箭头控制；b、PC端输入目标坐标位置后自动移动到目标坐标；c、微操平台能精密控制定位仪运动，按钮可控制持续移动，微操旋钮每旋转18°执行1μm位移；d，键盘按键控制定位仪移动。4、定位仪移动速度调节功能，a、在PC端软件界面三个轴对应位置可分别输入移动速度进行调节，其中AP轴和ML轴4种移动速度可选： 2.00 mm/s、1.00 mm/s、0.50 mm/s、0.20 mm/s；DV轴7种移动速度可选2.00 mm/s 、1.00 mm/s、0.50 mm/s、0.20 mm/s 、0.01 mm/s、0.005 mm/s、0.001 mm/s；b、在微操端可通过按键对三个轴移动速度以一定步进量进行统一调节；5、 一键设置Bregma/Lambda位点，当用户使用定位仪到达Bregma/Lambda位点时可以标记，一键设定Bregma/Lambda位点；6、定位仪坐标与脑图谱集成，脑图版本为小鼠第二版大鼠第六版，用户可选脑图版本，选定版本后显示脑图版本信息；7、探针位置与脑图显示，当用户找到并设置Bregma/Lambda点后电脑界面能够显示脑图及探针所在位置，能够实时显示移动过程；8、自动开颅程序，2种形状选择：方形或圆形，长宽或半径参数（输入范围：0~10mm）及深度（输入范围：0~20mm），AP轴和ML轴4种移动速度可选，DV轴7种移动速度可选；9、多位点程序设定，用户可手动输入或脑图谱上选择至多10个坐标，可以选择自动运行或者信号触发后启动运行，用户可以设定定位仪到达目标点位后是否输出TTL信号，用户可以设定在每个位点停留时间（输入范围：00:00:00 23:59:59）；10、组织移除程序，2种形状选择：方形或圆形，长宽或半径参数（输入范围：0~10mm）及深度（输入范围：0~20mm），支持2种针头规格27G、30G，6个梯度的密度系数设置1-6，AP轴和ML轴4种移动速度可选，DV轴7种移动速度可选；11、位置坐标存储功能，用户可手动输入或脑图谱上选择至多个坐标并命名，最多可存储10个位点；12. Z轴回缩功能，当用户定义Bregma/Lambda点之后，定位仪在执行X、Y方向的移动时，无论探针位于Z轴的任意位置，需要使探针先回缩至高于动物头骨表面5mm的位置，保证电机的水平方向移动不会触碰到动物的头骨；13、消隙功能选择，可尽量消除电机反向运动时，电机齿轮间缝隙引起的误差，用户可选择开启或关闭；14、错误日志自动保存功能，方便对产品进行维护；15、软件要求适配win7、win10中英文操作系统；16、报警功能，实时检测，遇到故障时停止所有部件运动，PC端弹框提示；17、能够接收或输出TTL信号，例如接收TTL信号触发全自动脑立体定位仪按设定程序自动移动，或者到达特定位置时输出TTL信号；18、微操控制，能够实现手柄按键对全自动脑立体定位仪上下左右前后六向控制持即续按键持续移动，能调节电机移动速度，有急停按钮；19、控制盒有2种电源指示灯，通电正常状态为绿灯，异常状态为红灯；控制盒有12V电源接口，USB方口与电脑通信，3个电机接口，有丝印标识区分，BNC接口处理TTL信号。创新点：简介：71000是一款自动化、智能化的脑立体定位仪，通过电脑软件精确控制步进电机，进而驱动定位仪操作臂移动。软件内置大小鼠脑图谱和三大自动化程序，可自动化运行，减少人为操作带来的误差，能更方便、更直观的进行脑立体定位。同时配备了微操，满足更灵活的操作需求。创新点：1、精度更高：传统机械型脑立体定位仪精度100um，数显型脑立体定位仪精度为10um，而全自动脑立体定位仪精度达到1um，满足更高实验需求；2、内置脑图谱：用户可直接在软件上翻阅脑图谱，探针实时显示与脑图谱的相对位置，更加直观便捷；3、三大自动化程序：自动开颅程序可预设开颅的尺寸、深度等参数，颅钻自动按照预设轨迹运行，可减少手动操作带来的损伤；组织移除程序可预设移除组织的尺寸、深度等参数，保证创口端面平整，减少神经元死亡；多位点注射程序可设置十个位点的注射，软件控制运行轨迹，精准并减少人工操作的繁琐步骤。RWD71000全自动脑立体定位仪-大小鼠

9月28日，中国人民银行宣布为贯彻落实国务院常务会议关于支持经济社会发展薄弱领域设备更新改造的决策部署，设立了2000亿元以上设备更新改造专项再贷款，政策面向教育、实训基地、节能降碳改造升级、新型基础设施等十大领域。四方光电股份有限公司（688665.SH）旗下全资子公司湖北锐意自控系统有限公司（以下简称“湖北锐意”）是一家专业提供气体成分及流量测量方案的高新技术企业，基于四方光电核心气体传感技术平台的优势，开发了系列非分光红外（NDIR）、非分光紫外（NDUV）、紫外差分吸收光谱（UV-DOAS）、激光拉曼（LRD）、超声波（Ultrasonic）、热导（TCD）、光散射探测（LSD）等技术原理的气体成分流量仪器仪表，产品广泛应用于环境监测、冶金、煤化工、生物质能源等各个行业。湖北锐意针对国家政策以及当前研究热点问题，选择碳通量气体检测、发动机排放检测及燃气热值分析三个重点方向，推荐以下行业解决方案。一、碳通量气体检测解决方案实现“碳达峰”“碳中和”是国家做出的重大战略决策。通过监测数据可以预测未来的气候变化趋势和评价生态系统碳循环对全球变化的响应与适应特征，为“双碳”目标的达成提供参考数据，为现代地球系统科学、生态与环境科学关注的重大科学问题提供研究依据。碳通量在线监测网络主要包含土壤温室气体通量测量和大气环境涡度协方差测量系统两种方法。湖北锐意依托气体分析传感器平台优势，分别开发了土壤碳通量分析仪与大气环境涡度协方差测量系统。（一）土壤碳通量分析仪土壤生态系统中的碳元素主要是通过土壤呼吸来实现碳循环，对土壤呼吸过程中CO2释放量的准确监测是评价生态系统中碳汇过程的关键。通量测定法是最为常用的测定方法，即直接测定土壤和大气间的CO2交换量，也是评价土壤生态系统碳循环过程的关键。国家正在积极推动“双碳”政策，碳监测为碳计量提供准确的基础数据。垃圾填埋场、污水处理厂和煤矿等区域的无组织碳排放是碳监测的难点之一。土壤碳通量分析仪利用非分光红外气体分析技术（NDIR）测量CO2浓度、可调谐半导体激光吸收光谱技术（TDLAS）测量CH4、N2O浓度。仪器外形小巧便携，方便获取多个不同点位的数据，完成不同空间与高度限值的测量要求，支持长期、连续、准确的测量。主要应用于土壤碳通量监测、森林碳通量监测、温室气体排放监测、空气质量监测、城市污染气体排放监测、固定污染源排放监测；高校关于环境科学、农业学与林业学相关研究等。（据测量场景不同可选配多款型号气体测量室）土壤碳通量分析仪技术参数（二）大气环境涡度协方差测量系统涡度协方差（又称涡动相关法）技术是测量和计算大气边界层内垂直湍流通量的重要大气测量技术。大气环境涡度协方差测量系统结合多款气体分析仪与超声风速仪，模块化设计，外形小巧，安装灵活。相互无干扰，专为高空监测而设计。通过对微气象中的三维风速与气体浓度进行精确测量，完成对生态系统与大气之前湍流交换的监测，即时收集流动畸变数据。适用于边界层气象研究、生态系统温室气体含量监测、野外大气监测、碳水循环研究、空气通量研究、遥感数据验证等。图左：开路式（CO2/H2O）气体分析仪图中：开路式（CH4）气体分析仪图右：三维超声风速仪大气环境涡度协方差测量系统技术参数二、发动机排放检测解决方案内燃机工业是我国重要基础产业，也是节能减排的重点领域。近年来，我国已经颁布和实施了GB 18352.6-2016（轻型车国六）、GB 17691-2018（重型车国六）和GB 20891-2014的2020年修改单（非道路移动机械国四）等移动源新生产车排放法规以及GB 18285-2018（汽油车）、GB 3847-2018（柴油车）和GB 36886-2018（非道路移动机械）等在用车排放法规。其中引领内燃机行业技术发展的是新生产车排放法规，该法规体系中要求的高精度发动机排放检测设备，主要包括全流稀释排放测试系统和便携式排放测试系统，目前都是主要依赖国外进口产品。由于设备构成十分复杂且涉及多项高精度测量技术，进口设备往往十分昂贵，全流稀释排放测试系统单套价格通常会达到数百万元甚至是千万元以上，便携式排放测试系统单套价格也通常会达到百万元以上。进口设备不仅价格贵，还存在供货周期长、使用成本高等问题，显然不能完全满足我国作为内燃机产销第一大国的实际需求。湖北锐意依托气体成分流量仪器仪表研发平台基础优势，结合近20年发动机排放分析仪研发经验，吸收国际先进应用经验，对关键技术进行攻关突破，战略性加大投入，成功研发了全流稀释排放测试系统、便携式排放测试系统以及非常规气体分析仪等全系列产品，具有技术先进、功能齐全、测量准确、性能稳定、兼容性强和高效服务等特点，可满足科研机构、制造企业和检测机构等国内外用户的各种应用需求。（一）全流稀释排放测试系统基于全流稀释排放测试系统的实验室标准工况排放测试是我国移动源排放法规体系中被广泛采用的标准方法，湖北锐意针对性开发了Gasboard-9802发动机排放全流稀释定容采样系统（CVS）及其配套的Gasboard-9801发动机排放测试系统。Gasboard-9801发动机排放测试系统结合高精度氢火焰离子化检测技术（HFID）、紫外差分吸收光谱技术（UV-DOAS）、非分光红外技术（NDIR）、长寿命电化学传感器技术（ECD）与凝结核粒子计数技术（CPC），同时测量发动机排气中THC、NOx、CO、CO2、O2等气体体积浓度及颗粒物数量浓度，其超低量程同时具备准确性高和响应速度快的特点，完全满足排放法规技术要求以及实际应用需求。Gasboard-9802发动机排放全流稀释定容采样系统（CVS）具有功能齐全、准确性高和自动化程度高等特点，适用于轻型车、重型车和非道路移动机械等各种移动源国家排放法规，可满足各种工况下不同排量和不同燃料类型内燃机的法规排放测试试验需求。目前，湖北锐意的全流稀释排放测试系统设备已经逐步成功应用于科研机构、发动机制造企业、轻型汽车制造企业、摩托车制造企业及相关检测机构等。Gasboard-9801发动机排放测试系统技术参数应用案例1、 武汉某知名高校醇氢发动机排放测试研究项目2、 常州某大型发动机制造企业实验室排放气体检测项目（二）便携式排放测试系统基于便携式排放测试系统的实际工况车载排放测试是一种更能反映移动源真实排放水平的排放测试方法，已经被我国轻型车、重型车和非道路移动机械排放法规引入作为标准方法的重要补充，正在法规检测和市场监督抽查等应用场景中发挥越来越重要的作用。湖北锐意针对性开发了符合法规要求的Gasboard-9805便携式排放测试系统（PEMS）。该系统采用全自主的核心传感器分析技术，可实现排放物CO、CO2、NO、NO2、THC和PN浓度测量，以及排气流量、GPS数据、环境温湿度、大气压力的测量，并具备测试过程引导、自动计算排放总量、导出测试报告等功能。依托自主搭建的排气质量流量标定系统和颗粒物PN分析仪标定系统等关键标定平台，为便携式排放测试系统的溯源标定和质量检验提供了保障。目前，湖北锐意便携式排放测试系统已经成功应用于科研机构、机动车和非道路移动机械制造企业及相关检测机构等。Gasboard-9805便携式排放测试系统技术参数应用案例1、浙江某大型农用机械制造企业车载排放测试项目（三）非常规气体分析仪发动机尾气中NH3和N2O等非常规气体污染物排放已经成为当前国际研究热点和排放法规检测项目。湖北锐意分别采用高温紫外差分吸收光谱技术（UV-DOAS）和可调谐半导体激光吸收光谱技术（TDLAS）成功开发了发动机原排直采NH3分析仪和N2O分析仪，已应用于新能源发动机研发工作。NH3和N2O分析仪技术参数（四）在用车排放检测系统湖北锐意基于双光束红外（NDIR）、微流红外（NDIR）、非分光紫外（UV-DOAS）等核心气体传感技术，自主研发了包括气体传感器平台、尾气分析仪、透射式烟度计、振动式发动机转速表的在用车排放检测整体解决方案。产品具有高精度、稳定性好，抗干扰能力强等特点，满足： GB 18285-2018，GB 3847-2018，GB 7258-2017，GB 7258-2017，GB 20891-2014等国标以及JJF 1375，JJG 688-2017，HJ 1014-2020等技术要求。产品广泛应用于机动车检测机构、汽车制造厂、汽车修理厂、科研机构、环保执法部门等。三、燃气热值分析解决方案天然气、沼气以及工业生产中可燃气体的高效利用对节能减排具有十分重要的意义。准确测量可燃气体成分及热值并自动优化控制燃烧过程是提高燃烧效率和控制排放污染的重要途经。天然气等碳氢燃料的气体成分分析主要依赖气相色谱法，但该方法的响应时间达90s以上，往往不能满足大多数场合的实时控制应用需求。湖北锐意在气体分析传感器平台优势基础上吸收国际先进的产品设计理念和应用经验，并结合国内应用需求，自主研发了以光谱吸收技术原理为主的一系列气体成分及热值在线测量设备，具有精度高、响应快、功能齐全等特点，可满足石油天然气、沼气、污水气体系统、垃圾填埋、玻璃陶瓷、化工、电厂和内燃机等领域应用。（一）激光拉曼光谱气体分析仪激光拉曼光谱法可以使用一个激光光源同时探测除惰性气体之外的所有气体分子，是一种非常有潜力的过程气体成分在线监测技术。但激光拉曼光谱法的特征信号较弱，一定程度上限制了该技术在气体检测领域的广泛应用。2012年四方光电牵头承担 “激光拉曼光谱气体分析仪的研发与应用”国家重大科学仪器设备开发专项，解决了检测信号弱等诸多难题，成功开发了LRGA-6000激光拉曼光谱气体分析仪。设备融合10项授权发明专利，通过对仪器的发生装置、收集装置、探测装置等核心硬件进行激光功率增加、气体压力提高、作用光程增长、散射光大范围收集等技术创新，以及采用基于Ar基底自动扣除、基于标定气体干扰自动修正等激光拉曼特有的软件算法，消除环境温度、压力、干扰气体等对被测气体的影响，实现了对低密度过程气体的高精度监测，已广泛应用于天然气、乙烯裂解气、生物质燃气、变压器油溶解气、煤化工等各大领域。在热值监测领域，激光拉曼光谱技术具有突出优势。以往旧式热值仪往往只能监测总碳氢化合物的热值总量且易受水分影响，而湖北锐意激光拉曼光谱气体分析仪可以分别监测显示各组分热值，采用的特征指纹谱技术具有极强的抗干扰能力。在气体监测领域可取代气相色谱（GC）与质谱（MS）：LRGA-6000激光拉曼光谱气体分析仪技术参数LRGA-3100激光拉曼光谱气体分析仪技术参数应用案例1、武汉某大型轧钢厂加热炉热值监测项目2、 非洲某大型天然气开采监测项目（二）煤气分析仪（便携型）湖北锐意煤气分析仪可同时监测8种气体浓度并自动计算显示煤气/天然气热值，且多组分同时测量无交叉干扰。据以往用户使用案例的监测结果统计来看，湖北锐意煤气分析仪在热值监测方面平均为用户节省约10%的燃烧热能，此数据反应到庞大的工业产量基数上，为用户企业节省了十分可观的燃料成本。湖北锐意红外气体分析技术包含公司授权专利12项。其中消除交叉气体干扰技术集成非分光红外气体传感器（针对CO、CO2、CH4和CnHm检测）、热导H2传感器以及电化学O2传感器，并通过软件进行修正得到准确的八组分浓度数据并计算热值。基于该技术开发的煤气分析仪能够与昂贵的在线气相色谱仪作用相当，省却了载气等长期耗材，并具备热值分析功能。主要应用于煤化工、钢铁冶金等领域的煤气成分及热值测量、高校科研院所的气体取样分析以及新能源行业的气体成分测量等。Gasboard-3100P煤气分析仪技术参数应用案例1、抚顺某石油化工研究院生物质原料热解实验室检测项目（三）便携红外天然气热值分析仪天然气作为一种新型清洁燃料也是一种混合气体，不同气源生产的天然气组分会有所不同，在天然气用作燃料时，因组分不同导致其热值出现差异。目前无论是工业还是民用，都对天然气具有依赖性。对燃烧过程中气体浓度及热值的连续监测，可精确了解天然气的燃烧效率，对于降低企业生产成本、改善大气环境、实现可持续经济发展等具有积极作用。湖北锐意便携式红外天然气热值分析仪可同时测量多种气体浓度，并自动计算天然气热值，可取代燃烧法热值仪。相较于适用于高校与职业院校教学科研/实验实训、燃气具生产企业、燃气计量检测部门、节能监测部门、环保和配气等行业、天然气公司、液化气厂、液化气站等。Gasboard-3110P便携式红外天然气热值分析仪技术参数

9月28日，中国人民银行宣布为贯彻落实国务院常务会议关于支持经济社会发展薄弱领域设备更新改造的决策部署，设立了2000亿元以上设备更新改造专项再贷款，政策面向教育、实训基地、节能降碳改造升级、新型基础设施等十大领域。四方光电股份有限公司（688665.SH）旗下全资子公司湖北锐意自控系统有限公司（以下简称“湖北锐意”）是一家专业提供气体成分及流量测量方案的高新技术企业，基于四方光电核心气体传感技术平台的优势，开发了系列非分光红外（NDIR）、非分光紫外（NDUV）、紫外差分吸收光谱（UV-DOAS）、激光拉曼（LRD）、超声波（Ultrasonic）、热导（TCD）、光散射探测（LSD）等技术原理的气体成分流量仪器仪表，产品广泛应用于环境监测、冶金、煤化工、生物质能源等各个行业。湖北锐意针对国家政策以及当前研究热点问题，选择碳通量气体检测、发动机排放检测及燃气热值分析三个重点方向，推荐以下行业解决方案。一、碳通量气体检测解决方案实现“碳达峰”“碳中和”是国家做出的重大战略决策。通过监测数据可以预测未来的气候变化趋势和评价生态系统碳循环对全球变化的响应与适应特征，为“双碳”目标的达成提供参考数据，为现代地球系统科学、生态与环境科学关注的重大科学问题提供研究依据。碳通量在线监测网络主要包含土壤温室气体通量测量和大气环境涡度协方差测量系统两种方法。湖北锐意依托气体分析传感器平台优势，分别开发了土壤碳通量分析仪与大气环境涡度协方差测量系统。（一）土壤碳通量分析仪土壤生态系统中的碳元素主要是通过土壤呼吸来实现碳循环，对土壤呼吸过程中CO2释放量的准确监测是评价生态系统中碳汇过程的关键。通量测定法是最为常用的测定方法，即直接测定土壤和大气间的CO2交换量，也是评价土壤生态系统碳循环过程的关键。国家正在积极推动“双碳”政策，碳监测为碳计量提供准确的基础数据。垃圾填埋场、污水处理厂和煤矿等区域的无组织碳排放是碳监测的难点之一。土壤碳通量分析仪利用非分光红外气体分析技术（NDIR）测量CO2浓度、可调谐半导体激光吸收光谱技术（TDLAS）测量CH4、N2O浓度。仪器外形小巧便携，方便获取多个不同点位的数据，完成不同空间与高度限值的测量要求，支持长期、连续、准确的测量。主要应用于土壤碳通量监测、森林碳通量监测、温室气体排放监测、空气质量监测、城市污染气体排放监测、固定污染源排放监测；高校关于环境科学、农业学与林业学相关研究等。（据测量场景不同可选配多款型号气体测量室）土壤碳通量分析仪技术参数（二）大气环境涡度协方差测量系统涡度协方差（又称涡动相关法）技术是测量和计算大气边界层内垂直湍流通量的重要大气测量技术。大气环境涡度协方差测量系统结合多款气体分析仪与超声风速仪，模块化设计，外形小巧，安装灵活。相互无干扰，专为高空监测而设计。通过对微气象中的三维风速与气体浓度进行精确测量，完成对生态系统与大气之前湍流交换的监测，即时收集流动畸变数据。适用于边界层气象研究、生态系统温室气体含量监测、野外大气监测、碳水循环研究、空气通量研究、遥感数据验证等。图左：开路式（CO2/H2O）气体分析仪图中：开路式（CH4）气体分析仪图右：三维超声风速仪大气环境涡度协方差测量系统技术参数二、发动机排放检测解决方案内燃机工业是我国重要基础产业，也是节能减排的重点领域。近年来，我国已经颁布和实施了GB 18352.6-2016（轻型车国六）、GB 17691-2018（重型车国六）和GB 20891-2014的2020年修改单（非道路移动机械国四）等移动源新生产车排放法规以及GB 18285-2018（汽油车）、GB 3847-2018（柴油车）和GB 36886-2018（非道路移动机械）等在用车排放法规。其中引领内燃机行业技术发展的是新生产车排放法规，该法规体系中要求的高精度发动机排放检测设备，主要包括全流稀释排放测试系统和便携式排放测试系统，目前都是主要依赖国外进口产品。由于设备构成十分复杂且涉及多项高精度测量技术，进口设备往往十分昂贵，全流稀释排放测试系统单套价格通常会达到数百万元甚至是千万元以上，便携式排放测试系统单套价格也通常会达到百万元以上。进口设备不仅价格贵，还存在供货周期长、使用成本高等问题，显然不能完全满足我国作为内燃机产销第一大国的实际需求。湖北锐意依托气体成分流量仪器仪表研发平台基础优势，结合近20年发动机排放分析仪研发经验，吸收国际先进应用经验，对关键技术进行攻关突破，战略性加大投入，成功研发了全流稀释排放测试系统、便携式排放测试系统以及非常规气体分析仪等全系列产品，具有技术先进、功能齐全、测量准确、性能稳定、兼容性强和高效服务等特点，可满足科研机构、制造企业和检测机构等国内外用户的各种应用需求。（一）全流稀释排放测试系统基于全流稀释排放测试系统的实验室标准工况排放测试是我国移动源排放法规体系中被广泛采用的标准方法，湖北锐意针对性开发了Gasboard-9802发动机排放全流稀释定容采样系统（CVS）及其配套的Gasboard-9801发动机排放测试系统。Gasboard-9801发动机排放测试系统结合高精度氢火焰离子化检测技术（HFID）、紫外差分吸收光谱技术（UV-DOAS）、非分光红外技术（NDIR）、长寿命电化学传感器技术（ECD）与凝结核粒子计数技术（CPC），同时测量发动机排气中THC、NOx、CO、CO2、O2等气体体积浓度及颗粒物数量浓度，其超低量程同时具备准确性高和响应速度快的特点，完全满足排放法规技术要求以及实际应用需求。Gasboard-9802发动机排放全流稀释定容采样系统（CVS）具有功能齐全、准确性高和自动化程度高等特点，适用于轻型车、重型车和非道路移动机械等各种移动源国家排放法规，可满足各种工况下不同排量和不同燃料类型内燃机的法规排放测试试验需求。目前，湖北锐意的全流稀释排放测试系统设备已经逐步成功应用于科研机构、发动机制造企业、轻型汽车制造企业、摩托车制造企业及相关检测机构等。Gasboard-9801发动机排放测试系统技术参数应用案例1、 武汉某知名高校醇氢发动机排放测试研究项目2、 常州某大型发动机制造企业实验室排放气体检测项目（二）便携式排放测试系统基于便携式排放测试系统的实际工况车载排放测试是一种更能反映移动源真实排放水平的排放测试方法，已经被我国轻型车、重型车和非道路移动机械排放法规引入作为标准方法的重要补充，正在法规检测和市场监督抽查等应用场景中发挥越来越重要的作用。湖北锐意针对性开发了符合法规要求的Gasboard-9805便携式排放测试系统（PEMS）。该系统采用全自主的核心传感器分析技术，可实现排放物CO、CO2、NO、NO2、THC和PN浓度测量，以及排气流量、GPS数据、环境温湿度、大气压力的测量，并具备测试过程引导、自动计算排放总量、导出测试报告等功能。依托自主搭建的排气质量流量标定系统和颗粒物PN分析仪标定系统等关键标定平台，为便携式排放测试系统的溯源标定和质量检验提供了保障。目前，湖北锐意便携式排放测试系统已经成功应用于科研机构、机动车和非道路移动机械制造企业及相关检测机构等。Gasboard-9805便携式排放测试系统技术参数应用案例1、浙江某大型农用机械制造企业车载排放测试项目（三）非常规气体分析仪发动机尾气中NH3和N2O等非常规气体污染物排放已经成为当前国际研究热点和排放法规检测项目。湖北锐意分别采用高温紫外差分吸收光谱技术（UV-DOAS）和可调谐半导体激光吸收光谱技术（TDLAS）成功开发了发动机原排直采NH3分析仪和N2O分析仪，已应用于新能源发动机研发工作。NH3和N2O分析仪技术参数（四）在用车排放检测系统湖北锐意基于双光束红外（NDIR）、微流红外（NDIR）、非分光紫外（UV-DOAS）等核心气体传感技术，自主研发了包括气体传感器平台、尾气分析仪、透射式烟度计、振动式发动机转速表的在用车排放检测整体解决方案。产品具有高精度、稳定性好，抗干扰能力强等特点，满足： GB 18285-2018，GB 3847-2018，GB 7258-2017，GB 7258-2017，GB 20891-2014等国标以及JJF 1375，JJG 688-2017，HJ 1014-2020等技术要求。产品广泛应用于机动车检测机构、汽车制造厂、汽车修理厂、科研机构、环保执法部门等。三、燃气热值分析解决方案天然气、沼气以及工业生产中可燃气体的高效利用对节能减排具有十分重要的意义。准确测量可燃气体成分及热值并自动优化控制燃烧过程是提高燃烧效率和控制排放污染的重要途经。天然气等碳氢燃料的气体成分分析主要依赖气相色谱法，但该方法的响应时间达90s以上，往往不能满足大多数场合的实时控制应用需求。湖北锐意在气体分析传感器平台优势基础上吸收国际先进的产品设计理念和应用经验，并结合国内应用需求，自主研发了以光谱吸收技术原理为主的一系列气体成分及热值在线测量设备，具有精度高、响应快、功能齐全等特点，可满足石油天然气、沼气、污水气体系统、垃圾填埋、玻璃陶瓷、化工、电厂和内燃机等领域应用。（一）激光拉曼光谱气体分析仪激光拉曼光谱法可以使用一个激光光源同时探测除惰性气体之外的所有气体分子，是一种非常有潜力的过程气体成分在线监测技术。但激光拉曼光谱法的特征信号较弱，一定程度上限制了该技术在气体检测领域的广泛应用。2012年四方光电牵头承担 “激光拉曼光谱气体分析仪的研发与应用”国家重大科学仪器设备开发专项，解决了检测信号弱等诸多难题，成功开发了LRGA-6000激光拉曼光谱气体分析仪。设备融合10项授权发明专利，通过对仪器的发生装置、收集装置、探测装置等核心硬件进行激光功率增加、气体压力提高、作用光程增长、散射光大范围收集等技术创新，以及采用基于Ar基底自动扣除、基于标定气体干扰自动修正等激光拉曼特有的软件算法，消除环境温度、压力、干扰气体等对被测气体的影响，实现了对低密度过程气体的高精度监测，已广泛应用于天然气、乙烯裂解气、生物质燃气、变压器油溶解气、煤化工等各大领域。在热值监测领域，激光拉曼光谱技术具有突出优势。以往旧式热值仪往往只能监测总碳氢化合物的热值总量且易受水分影响，而湖北锐意激光拉曼光谱气体分析仪可以分别监测显示各组分热值，采用的特征指纹谱技术具有极强的抗干扰能力。在气体监测领域可取代气相色谱（GC）与质谱（MS）：LRGA-6000激光拉曼光谱气体分析仪技术参数LRGA-3100激光拉曼光谱气体分析仪技术参数应用案例1、武汉某大型轧钢厂加热炉热值监测项目2、 非洲某大型天然气开采监测项目（二）煤气分析仪（便携型）湖北锐意煤气分析仪可同时监测8种气体浓度并自动计算显示煤气/天然气热值，且多组分同时测量无交叉干扰。据以往用户使用案例的监测结果统计来看，湖北锐意煤气分析仪在热值监测方面平均为用户节省约10%的燃烧热能，此数据反应到庞大的工业产量基数上，为用户企业节省了十分可观的燃料成本。湖北锐意红外气体分析技术包含公司授权专利12项。其中消除交叉气体干扰技术集成非分光红外气体传感器（针对CO、CO2、CH4和CnHm检测）、热导H2传感器以及电化学O2传感器，并通过软件进行修正得到准确的八组分浓度数据并计算热值。基于该技术开发的煤气分析仪能够与昂贵的在线气相色谱仪作用相当，省却了载气等长期耗材，并具备热值分析功能。主要应用于煤化工、钢铁冶金等领域的煤气成分及热值测量、高校科研院所的气体取样分析以及新能源行业的气体成分测量等。Gasboard-3100P煤气分析仪技术参数应用案例1、抚顺某石油化工研究院生物质原料热解实验室检测项目（三）便携红外天然气热值分析仪天然气作为一种新型清洁燃料也是一种混合气体，不同气源生产的天然气组分会有所不同，在天然气用作燃料时，因组分不同导致其热值出现差异。目前无论是工业还是民用，都对天然气具有依赖性。对燃烧过程中气体浓度及热值的连续监测，可精确了解天然气的燃烧效率，对于降低企业生产成本、改善大气环境、实现可持续经济发展等具有积极作用。湖北锐意便携式红外天然气热值分析仪可同时测量多种气体浓度，并自动计算天然气热值，可取代燃烧法热值仪。相较于适用于高校与职业院校教学科研/实验实训、燃气具生产企业、燃气计量检测部门、节能监测部门、环保和配气等行业、天然气公司、液化气厂、液化气站等。Gasboard-3110P便携式红外天然气热值分析仪技术参数

产品描述：DC4210-N 动态校准仪是华电智控根据现有气体在线监测行业的需求自主研发的一款高精度气体校准仪，设备通过质量流量计控制输出不同比例的流量，实现配置不同的气体浓度，主要应用于VOCs在线监测设备、环境空气监测设备的标定与气体质量控制。产品特点：? 高精度进口质量流量计控制配比，可靠性高，重复性好，零漂小；? 7寸触摸屏显示，菜单式结构，操作简单方便；? 稀释范围广，可实现1:1000的样气稀释比例；? 支持多种气体同时稀释，响应速度快，满足现场标定需要；? 全过程软件自动控制，实时监控气体流量和气体浓度值；? 具有自动清洗功能，根据程序设定自动执行管路清洗；? 具有开机自检功能，设备异常时发出报警提示；? 所有气路采用惰性化材料，维护量少，维护费用低。技术参数：? 环境温度：5℃~50℃? 精度保证温度：15~35℃? 相对湿度：＜85%RH? 电源：AC220V±22V,50Hz? 外形尺寸：标准4U结构? 重量：6Kg? 响应时间：10s? 稀释比例：1:1000(可扩展)? 精度：±1.0%S.P.( ≥30%F.S.)? ±0.3% F.S. ( 30%F.S.)? 线性精度：±0.5% F.S. ? 重复性：±0.2% F.S. 创新点：U相结构设计，体积小，重量轻进口质量流量计，精度高，控制稳定可进行多气体稀释可与CEMS设备VOC设备同步联用，实现在线稀释、连续标定动态校准仪动态稀释仪标定稀释仪

国产岷山军用发动机　 记者日前从有关渠道了解到，备受各界瞩目的航空发动机重大科技专项，日前已经上报国务院，并有望于近期出台。　　根据已有信息，该专项预计投入至少千亿元资金支持国产航空发动机的自主研发与制造，这是迄今为止所有重大专项中投资规模最大的一个。　　业内人士预计，高达千亿的专项研发资金如果能落实到位，将有效弥补国产飞机发动机自主研发制造能力不足这一长期短板。而随着专项的实施，国内航空发动机市场规模将进一步扩大，市场对于中航工业航空发动机板块的整合预期，也将进一步增强。　　政策落地在即　　“我们已经开始准备报项目了。”一位业内人士向中国证券报记者透露，该专项由工信部而非早先认为的科技部牵头制定。按照工信部等有关部委要求，目前有航空发动机业务的相关企业正在积极准备项目申报，希望能争取到更多专项资金。“该专项资金预计最先投入到基础研究与材料领域，随后会向生产制造环节逐步倾斜。”　　这意味着，从去年开始酝酿的航空发动机重大科技专项，出台时间已经愈发临近。去年11月，两院院士师昌绪向国务院建议，将航空发动机列入国家科技重大专项。今年6月传出消息，由师昌绪牵头提出的“我国航空发动机和燃气轮机工程咨询研究报告”封笔，航空发动机被列为国家重大科技专项已经板上钉钉。　　长期以来，飞机制造领域受到发动机自主研发能力不足的困扰。今年7月印发的《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》，将航空装备产业列为高端装备制造产业中的第一个项目，明确提出要突破航空发动机核心关键技术，加快推进航空发动机产业化。　　今年9月4日-6日，国务委员马凯、工信部部长苗圩、国资委主任王勇、中航工业总经理林左鸣等一同前往陕西，调研了包括西安航空发动机在内的多家航空企业，这是新中国成立以来国务院领导首次带队对中国航空工业进行为期3天的调研，足以说明国家的重视程度。　　“目前业内普遍预期专项资金规模是1000亿元甚至更高，我们现在都等着方案最终出台。”一位买方航空分析师对中国证券报记者表示。　　业内人士分析，参照“十一五”有关重大科技专项政策，预计专项方案中除了设立专项资金，支持相关技术装备研制和产业关键共性技术研发外，或还将通过制定相关采购管理办法以及税收优惠政策来鼓励航空发动机的研发制造。　　弥补长期短板　　在整个飞机制造过程中，航空发动机投入最大、研制周期最长、技术难度最高，是影响整个飞机性能和可靠性的关键所在。因此被誉为“制造业皇冠上的明珠”，也是国内飞机制造业木桶上的一块短板。　　飞行器结构力学和复合材料专家、中国工程院院士杜善义早先在接受媒体采访时表示，过去国内航空发动机以引进为主，在此基础上进行发展、改进或仿制。目前专注于该行业的重量级科学家也普遍认为，专利引进或测绘仿制的发动机型号过多，延续时间过长，在某种程度上阻碍和束缚了我国航空发动机的自主研发，造成国产飞机普遍动力不足。　　一般说来，航空发动机分为商用和军用两类。目前世界上商用和军用航空发动机市场基本被通用、罗罗、普惠等几家国际巨头垄断。早期重视程度和资金投入不够，导致我国商用航空发动机领域几乎一片空白，无论是2016年将要投入使用的C919干线大飞机，还是ARJ21支线客机，配装的都是进口发动机。　　“只有狠下决心在国家重大科技专项中精选几个有重大意义和带动作用的军民用发动机，走完自主研制的全过程，才能真正完成从测绘仿制向自主研制的战略转变。”中国工程院院士刘大响认为。　　除了通过专项解决技术短板外，中国证券报记者还了解到，目前中航工业集团通过与北京航空航天大学合作，正在着力解决困扰我国航空发动机研发的人才问题。今年9月，北航和中航工业发动机控股有限公司签署《航空发动机基础技术研究中心共建协议》。一个月后，发动机控股公司再次与北航签署“航空发动机高级人才定制班联合培养协议”。北航已于今年9月份完成了首届定制班36人的招生。　　整合预期增强　　航空发动机专项实施在即，业内人士对即将出现的巨大市场机会，普遍持有乐观态度。　　波音公司在其最新的市场报告中预测，未来20年中国机队将扩大到目前规模的三倍。　　目前，设计生产一台航空发动机，主要涉及原材料、零部件、单元体及主要部件、整机制造等几个主要领域。A股相应的上市公司有航空动力整机集成)、中航动控(发动机控制系统)、中航重机(结构铸锻件)、成发科技[7(传动)和钢研高纳(涡轮盘)等相关上市公司。　　业内人士认为，伴随着专项方案的逐步落实，上述公司除将获得专项资金支持外，受国内航空发动机市场规模逐步扩大的拉动，公司业绩也将逐步提升。　　除此之外，在第九届中国航展上，航空动力实际控制人中航发动机控股有限公司将作为中航工业此次参展的唯一发动机单位。　　在上述上市公司中，除钢研高纳外，其余四家全部为中航工业系公司。其中航空动力、中航动控和成发科技分别定位为中航工业航空发动机资产的主机、控制和传动整合平台。　　在中航工业各大业务板块中，发动机业务板块资产证券化率相对较低，因此业内人士预期，航空发动机重大专项的推出，除了给相关上市公司注入业绩增长动力外，也将进一步加快中航工业发动机业务板块资产证券化的步伐。　　2012年4月，中航工业集团成立中航空天发动机研究院，整合了旗下发动机技术研究和型号研制的4个主机所(中航工业动力所、动研所、涡轮院、贵航发动机所)。　　招商证券分析师刘杰认为，航空动力虽然去年暂停重组，但其作为发动机整机业务上市平台的定位没有变化，未来不排除再次启动的可能。随着研究所的逐步改制，未来这一块优质资产将成为资产重组新的整合对象。　　中航工业集团总经理林左鸣今年在接受中国证券报记者专访时也表示，未来中航工业旗下的大量研究院类资产，将成为下一步重组重点。中航工业集团副总经理吴献东认为，中航工业有很大一部分业务划归研究院所，研究院所属于事业单位，其资产归财政部管辖，事业单位资产要上市首先得转换成企业资产，这个转换过程非常复杂。但科研院所一旦转成企业后，将很容易注入上市公司。　　而随着发动机重大专项的展开，有猜测说今后发动机业务会从中航工业独立出来，单独成立一家发动机公司。对此，中国证券报记者从有关人士处了解到，目前这一可能性为零。　　该人士认为，目前全世界所有航空发动机企业严格来说都没有独立的，美国的GE、欧洲的赛峰和罗罗尽管以发动机业务为主，但旗下也有其他业务。从经营角度讲，航空发动机业务不适宜独立，因为航空发动机投入和回报周期很长，通过业务组合有助于发动机业务发挥长周期优势。发动机技术密集度高，很容易转移到其他相关行业开拓市场，以大集团的形式存在，正好可以发挥这种优势。　　“中国著名飞机设计师杨伟说过非常著名的一段话：航空发动机研制周期长，应该先行，但是决不能离开飞机独行。航空发动机今后的趋势是飞发一体，统一设计。在这种情况下，发动机不可能独立。”该人士表示。

大推力火箭发动机试验成功　　据新华社北京7月 29日电 记者29日从中国航天科技集团获悉，我国新一代大推力120吨液氧煤油火箭发动机在该集团第六研究院点火试验获得成功。这将为我国2014年实现长征5号火箭首飞以及进行后续载人航天和月球探测工程等打下坚实基础。　　据悉，120吨级液氧煤油发动机采用了目前世界上最先进的高压补燃循环系统，其推力比现有长征系列运载火箭发动机提高60%以上 ，运载能力是原来的三倍左右 不仅采用的推进剂、循环方式与常规发动机不同，在最高压力、涡轮功率、推进剂流量等设计参数上，也比现有发动机高出数倍。据介绍，该发动机高3米，重 1.9吨。　　新一代大推力发动机点火成功 中国火箭获新动力　　7月29日，记者从中国航天科技集团获悉，我国新一代大推力120吨液氧煤油火箭发动机点火试验获得成功，将为我国空间站建设和深空探测提供更大动力。大推力发动机将在哪些领域获应用?有哪些重要意义?　　标志我国成为第二个掌握液氧煤油发动机核心技术国家　　7月29日，记者从中国航天科技集团获悉，我国新一代大推力120吨液氧煤油火箭发动机在该集团第六研究院点火试验获得成功，这将为我国2014年实现长征5号火箭首飞以及进行后续载人航天和月球探测工程等打下坚实基础。　　“两个月前，国家国防科工局刚刚完成了对该型号发动机的项目验收，标志着我国成为继俄罗斯之后第二个完全掌握液氧煤油高压补燃循环液体火箭发动机核心技术的国家。”中国航天科技集团总经理马兴瑞告诉记者。　　据介绍，这台储存了3年、此前已经历过两次极限工况热试车考验的发动机，在又一次的挑战极限考验中表现完美。这也表明中国航天动力正在经历新旧更迭，将大大加快我国由航天大国向航天强国迈进的步伐。　　火箭发动机专家、航天科技集团六院院长谭永华说，自2000年国家正式立项进入工程研制至今的12年间，液氧煤油发动机已先后进行了百余次试车。从研制高压补燃循环发动机开始到现在，已突破80余项关键和核心技术，先后研制出3种基本型发动机，以及5种适应不同火箭总体飞行状态的发动机。　　发动机推力提高六成，火箭运载能力是常规3倍　　从某种程度上说，探索太空的能力，取决于航天发动机的推力。我国现役长征系列运载火箭，有过推举神舟九号与天宫一号圆满完成载人交会对接任务的辉煌，但其推力已经不能满足未来航天技术发展的需求，研制新一代液体火箭发动机显得格外迫切。　　据了解，现阶段我国使用的发动机单台推力是70吨左右，火箭的运载能力在9吨上下。120吨级液氧煤油发动机采用了目前世界上最先进的高压补燃循环系统，可谓世界航天动力领域的“珠峰”。其推力比我国现有长征系列运载火箭发动机提高60%以上，火箭运载能力是原来的3倍左右 不仅采用的推进剂、循环方式与常规发动机不同，在最高压力、涡轮功率、推进剂流量等设计参数上，也比现有发动机高出数倍，在推力吨位、性能方面有大幅度提高。　　与常规发动机相比，液氧煤油发动机还具备诸多的优点：一是推力大 二是没有污染，液氧和煤油都是环保燃料，而且易于存贮和运输 三是经济，比常规发动机推进剂便宜60% 四是可靠性高 五是可重复使用。　　攻克起动和关机等多道难关，成功实现整机600秒长程试验　　大推力火箭发动机作为世界航天动力领域的技术高点，研制过程并非一帆风顺。“在整机研制初期，失败与挫折是家常便饭。”中国工程院院士、航天科技集团六院科技委主任张贵田说。　　据了解，液氧煤油发动机各方面性能都有大幅度提高，这就意味着发动机及各部件要在比现有发动机更恶劣的条件下工作。这不仅加大了发动机的设计难度，而且对加工、试验设备以及材料、工艺等提出了更高的要求。　　如同飞机起飞和降落是最难控制的时段一样，液体火箭发动机的起动和关机是最复杂最难设计的动态过程，尤其是起动过程，在零点几秒内，发动机的转动件要从不转动加速到每秒几万转的高转速 燃烧组件要从环境温度达到三四千摄氏度的高温，起动过程的每个指令都必须精确到百分之几秒，甚至千分之几秒。任何一个环节设计不好，都可能导致发动机故障甚至爆炸。　　液氧煤油发动机刚开始进行的几次整机试车都失败了，外界也出现了质疑声。经过紧张激烈的艰苦攻关，设计人员终于摸清了试车失败的根源，设计了最理想的起动方案和起动程序。　　六院党委书记黄亮说，科研人员正是凭着锲而不舍的精神，连续闯过了涡轮泵联动试验、半系统试验、整机试验三大难关，成功实现整机600秒长程试验。　　在国外航天专家眼里，建设一座数百吨推力规模的发动机试车台，从主体奠基到正式试验投产，至少要用三年时间，而六院人仅用了一年半。经过考台试车和正式试车的验证，这座亚洲第一试车台的总体设计、技术、设备等指标均达到了国内外先进水平。　　大推力火箭将于2014年首飞，为我国深空探测提供更坚实动力　　据专家介绍，目前所有飞行状态发动机均已完成考核任务，开始交付火箭总体进行相关试验。　　谭永华透露，装备液氧煤油发动机的火箭将于2014年首飞，将为我国下一步空间站建设以及深空探测提供坚实的动力支撑。届时，中国人的飞天之路将会变得更加顺畅，中国航天员将会越飞越高，在太空的工作和生活也会变得更加舒适和美好。　　与此同时，新一代大推力火箭发动机的研制，直接带动了相关产业的发展。谭永华介绍，在六院新一代大推力液氧煤油发动机研制中，为了解决高低温、高压、强氧化、高转速、大功率等问题，六院与相关单位一起研制开发了近50种新材料，包括高强度耐氧化的不锈钢、高温合金、纳米涂层、镀层、橡胶等等。　　在新工艺方面，通过技术攻关突破了30多项关键工艺，其中多项技术达到国内甚至国际领先水平，并拥有自主知识产权。同时，这些新技术在民用领域也会有很大的应用前景。

仕富梅新一代ServoCal标定气体工具箱为工程师进行分析仪标定提供了一个简单经济的解决方案。 尽管该产品是为满足仕富梅产品的质量要求而设计，但与此同时它也非常适合其他品牌的分析仪的使用。ServoCal 工具箱由装有特殊标定气体的112升铝气缸和单独固定流量调节器构成，并由牢固的携带箱包装，以便于运输。 便携、轻巧以及公文包式设计可以实现方便、快捷和安全的现场标定，且不需要起重装置、手推车或外部存储。 ServoCal产品兼容所有主要制造商的标定器，具有很长的寿命且在使用时不需要复杂的工具。尽管重复充装钢瓶可实现全世界范围的快速运送，但是非重复充装的钢瓶设计可以免除支付租金或可充钢瓶的快递追踪。空瓶很容易在现场回收，减少了不必要的运输和管理成本。 ServoCal 工具箱为客户提供物流优势，包括储存在某一处以便气体管理，单独或是在产品前运输到试运行的地点，或直运给工程师以减少从仓库收件的时间和成本。 该产品通过2008年的ISO:9001的质量认证，所有ServoCal气体混合物均按照NIST 或NPL空气比释动能标准制造。全系列的气体标定气已能够下订单购买，其中包括氮气，氧气，一氧化碳，二氧化碳，一氧化二氮以及甲烷。

标定热像仪是将热像仪所看到的（红外辐射）与已知温度相关联的过程，以便热像仪能够准确测量其所检测到的辐射。所有的FLIR热像仪都按照工厂的规格进行了标定，但随着时间的推移，电子元件老化会导致标定偏移，并产生不准确的温度测量值。因此，您需要对手中的FLIR红外热像仪定时标定！能否自行标定？如果热像仪需要标定，你能自己重新标定你的热像仪吗?答案是否定的：为了保证热像仪的准确性，你需要把它送到热像仪制造商进行定期标定，我们建议您一年标定一次。为什么热像仪标定只能由热像仪制造商来执行？让我们首先来看看热像仪是如何在实验室标定的。实验室标定热像仪标定是在有大量黑体参考源的受控条件下进行的。黑体是辐射率非常高的物理体，这意味着它们辐射并吸收几乎所有的电磁辐射(理论上理想的黑体辐射率为1.0，完全吸收并释放所有辐射)。标定实验室中的黑体是经过认证的，并可追溯到国际标准。将黑体参考源布置成一个半圆，设定不同的已知温度，然后将热像仪(与机械臂相连)依次指向每个参考源。通过标定软件获取每个温度下的信号值，并将每对信号值和温度值绘制成曲线，曲线方程基于物理模型。然后将这些数据加载到热像仪中，对其进行标定，以确保其符合精度规范。由于条件的限制，热像仪需要在实验室里重新标定。然而，如果担心你的热像仪可能会偏离标定，你可以在现场进行一个简单的校验，它是不需要任何昂贵的设备。检查标定结果值得庆幸的是：如果你的热像仪标定不合格，那么它通常会超出很多，这意味着如果你进行了校验并得到了相当准确的结果，那么你的标定可能是有效的。不过，请记住，您自己进行的标定校验不能保证热像仪标定准确，也不能取代定期维护。为了让校验有效，您首先需要在已知热像仪标定准确的情况下（例如，在实验室标定后不久）进行基线测量，这将解释您的设置和程序中的系统性错误。标定校验是通过测量已知温度的目标，并将已知温度与测量温度进行比较。在这种情况下，你可以使用沸水和融化的冰。沸水的温度约为100°C（212°F），一定要让水剧烈沸腾，仅仅从底部冒出几个气泡是不够的。（一定要防止热像仪镜头上出现冷凝水）融化的冰的温度约为0°C（32°F）。使用时一定要融化，因为直接从冰箱里拿出来的冰块会冷得多，为了达到效果，可以把冰和少量的水混合。PS：校验过程中，请使用读数准确的温度计或者热电偶准确测量沸水和冰水混合物的实际温度。将热像仪的发射率设置为0.96，并将其面向水面进行温度测量。请参阅热像仪手册以了解您热像仪的精度。例如：如果您的热像仪精度为±2°C，则98°C-102°C（208.4°F-215.6°F）之间的任何读数都在沸水的规格范围内每年都需要标定？上面描述的标定校验是一个很好的方法来确定热像仪的标定是否有问题。然而，这并不能保证你的热像仪的精度，没有适当的维护和标定，精确的测量就无法保证。FLIR热像仪每个型号的标定都是不同的。FLIR的售后服务机构通过了ISO 9001:2015认证，有资格保证你的热像仪在高峰运行条件下，以可靠性和准确性来收集数据。为了确保热像仪的准确性，我们强烈建议您每年进行一次标定。

1、什么是润滑油？对于装配有内燃机的车辆、建筑机械、船舶、飞机等器械设备而言，发动机润滑油在润滑、冷却、清洁和防锈过程中起到十分重要的作用。如润滑油变质，则会导致润滑性能下降、发动机内部出现磨损，进而缩短发动机使用寿命并引发故障。 出于物理因素、高温加热、金属磨损颗粒及燃料污染物等影响，机油成分及其添加剂会分解或产生化学变化，从而导致润滑油变质。因此，建议使用不同类型的分析仪对润滑油变质实施分析，确定更换机油时机及应实施何种发动机维护工作。 图1 发动机润滑油变质常见原因 美国ASTM国际标准指定一种通过可变参数来评价润滑剂变质程度的方法。本文中，我们根据ASTM标准中所指定的分析方法，对润滑油变质、污染物、磨损和添加剂实施了分析与评估，其间使用了傅立叶变换红外光谱仪（FT-IR）、气相色谱仪（GC）和电感耦合等离子体原子发射光谱仪（ICP-AES）等设备。 表1 FT-IR、GC和ICP-AES的润滑油分析项目示例2、使用紧凑型FT-IR实施润滑油变质分析红外光谱法所提供的数据（光谱）可反映出物质结构。在FT-IR润滑油分析中，可采集由于磺化、硝化等组成物变化所引起的变质信息，还可以获取由于氧化引起的羰基增量信息。分析同样可提供烟炱和其他物质污染物的相关信息，并可获取由于水分污染而引发的羟基增量信息。此外，如润滑油包含抗氧化剂或抗磨组分，那么可通过特有峰值来确定是否由于润滑油变质而导致添加剂减量。 此项研究中，我们使用紧凑型、高性能FT-IR和易用液体分析单元对润滑油变质实施评价。图2 结合使用IRSpirit和Pearl液体池 2-1丨方法 结合使用IRSpirit与Pearl 0.1 mm光程液体池，对样品A和样品B的废旧机油与新机油实施分析。样品A和样品B的详细信息如下： 表2 样品详细信息 2-2丨结果图3 样品A和样品B的光谱 根据FT-IR分析结果，样品A中确认存在水污染及由于氧化和硝化而引起的变质。样品B中，抗氧化剂量减少，但并未观察到由于氧化变质引起的光谱变化。因此可假定使用抗氧化剂有效防止了机油氧化。 使用FT-IR，无需实施样品预处理即可实施润滑油分析，Pearl液体池在每次分析后，能够简单、快捷地实现池体单元清洁工作。此外，由于能够以高精度保持光程长度，因此所获数据在符合ASTM E2412要求的同时，还可以确保高可重现度。 然而，由于FT-IR方法灵敏度不高，因此很难区分低浓度污染物（如：燃料和冷却剂）。GC和ICP-AES方法适用于此类详细分析。 3、利用GC快速分析发动机润滑油中的燃油稀释率发动机润滑油中如果混入汽油或柴油等燃料油，那么会导致润滑油粘度降低、无法发挥其润滑性能。因此，燃油稀释率（含量）通常作为判断机油是否需要更换的一个关键指标。测定发动机润滑油中的燃油稀释率，一般采用配备氢火焰离子化检测器（FID）的GC法，该方法是最为准确检测方法之一。 但是，当分析高沸点化合物样品时，该方法存在的弊端是分析时间较长，分析效率低。ASTM D7593将反吹技术引入气相色谱法，可实现燃油稀释率的快速分析。该系统可应用于发动机润滑油中汽油、柴油和生物柴油分析。 在此项研究中，使用了配备反吹系统的气相色谱法和利用氮气作为载气进行分析，从而节约分析成本。图4 岛津反吹系统 3-1丨方法使用配备有反吹系统的Nexis GC-2030气相色谱仪对发动机润滑油中的燃油稀释率进行分析。根据汽油n-C12和柴油n-C20的停留时间，设置反吹起始时间。 表3 分析条件3-2丨结果图5 发动机润滑油中稀释汽油分析色谱图图6 混入柴油的基油样品的长期连续分析 表4 稀释汽油分析的重现性（％，n = 10）表5 稀释柴油的重复性（％，n = 10）使用配备反吹系统的气相色谱仪实现了测定时间小于2分钟的高效率汽油稀释率测定和小于4分钟的高效率柴油稀释率测定。仅需将样品放置于小瓶中即可进行分析，无需任何预处理操作（如：溶剂稀释）。此外，Nexis GC-2030可同时使用两套反吹系统流路让生产率提高一倍。 该系统具有良好的重现性，并在使用廉价氮气载气的同时，满足ASTM D7593中的要求。在 600次分析中，所得稀释率的重现性 ％ RSD为2.3％，每实施200次分析对耗材（如：隔垫） 进行一次维护，此处显示出其出色的长期稳定性。特别是对于质量控制部门而言，由于需要进行大量样品的常规分析，因此对于低成本、快速分析的需求十分迫切。本应用中，我们介绍了一种使用配备有反吹系统的Nexis GC-2030气相色谱仪对发动机润滑油的燃油稀释率进行经济高效、快速的分析方法。 4、使用ICP-AES分析废旧润滑油中的添加剂元素、磨损金属和污染物分析润滑油中的金属磨损可为评估润滑油变质和发动机状态提供有用信息。同时，在润滑油中添加富含各类有机金属物质的多种添加剂可增强其润滑性能。为保证润滑油质量（实现质量控制），控制添加剂浓度十分重要。根据ASTM D5185和D4951，指定使用有机溶剂稀释的ICP-AES测定废旧润滑油中所含有的添加剂元素、磨损金属和污染物。 本研究中，我们使用岛津ICPE-9820发射光谱仪，根据ASTM D5185中针对废旧润滑油样品所指定的22种元素（包括ASTM D4951中所述的9种元素）实施分析，并同样对未经使用的润滑油样品实施分析以作参考，样品均使用有机溶剂进行稀释。ICPE-9820采用垂直方向的炬管设计，可有效防止积碳，并在无需加氧的条件下，为有机溶剂样品进行稳定的分析。 4-1丨方法 使用岛津ICPE-9820进行测定。测定条件见表6。常规ICP仪器进行有机溶剂样品分析时，通常须将氧气导入等离子体中，以防炬管管口上形成碳沉积。然而，岛津ICPE-9820采用了可抑制碳沉积的炬管，几乎可完全消除由样品和有机溶剂形成的积碳。因此，即使在分析煤油、二甲苯和MIBK等品类的有机溶剂样品时，ICPE-9820依然无需导入氧气来抑制碳沉积。此外，由于岛津ICPE-9820采用真空光室，因此在分析类似硫等波长处于真空紫外区域元素时，无需使用消耗昂贵、高纯度气体的吹扫光室，可节约分析成本。 表6 分析条件废旧汽车润滑油（行驶里程约4000公里）与仅用于分析样品的新润滑油。样品预处理包括：各样品称约10 g，然后用100 mL的煤油进行稀释。使用煤油准确稀释SPEX油基21元素混合标准溶液（500μg/g）、SPEX油基单元素标准溶液（5000μg/g）与重油硫含量标准样品（重量的1.05％）制备标准溶液。 此外，用煤油稀释油基Y（钇）单元素标准溶液（5000μg/g），并作为内标元素添加至所有样品中，从而使所有样品保持固定浓度。 为了验证测定值，将上述标准溶液添加至废旧润滑油中，制备5 mg/L溶液，用作低浓度元素加标回收测试样品。此外，对于高浓度元素，使用煤油将废旧润滑油稀释50倍以制备稀释测试样品。 4-2丨结果表7给出分析结果。针对废旧润滑油，高浓度元素稀释测试和低浓度元素的加标回收测试均获得了接近100％的优异结果。此外，同样列出针对新润滑油实施分析所获的分析结果，以供参考。使用ICPE-9820，可以稳定地分析废旧润滑油中的溶解元素，而无需导入氧气。 表7 润滑油的分析结果峰值回收率（％）=（C1-C2）/B×100（C1：加标样品定量值；C2：非加标样品定量值；B：加标浓度）稀释测试（％）= I/S×100（I：稀释前样品的定量值；S：5倍稀释样品的定量值×5）检测极限：DL = 3×σBL×κ（σBL：背景强度的标准偏差；κ：浓度/强度）：小于检测极限 5、结论• 使用FT-IR、GC和ICP-AES可获得关于润滑油变质分析的有用信息。 • 紧凑型IRSpirit和Pearl可轻松获取符合ASTM E2412要求的数据。 • 使用GC-2030反吹系统可对润滑油燃料稀释品实施经济有效的分析。 • 使用ICPE-9820，无需导入氧气即可稳定分析润滑油中的溶解元素。 文章参考：ASTM E2412-10、ASTM D7593-14、ASTM D5185-18、ASTM D4951-14

近日，安徽省考核专家对安徽省计量院新建“机动车发动机转速测量仪校准装置”进行了现场考核。 　　专家对此次申报建标的技术报告进行详细审核，查看了检定人员对机动车发动机转速测量仪校准的模拟试验操作，认为此次安徽省计量院新建的“机动车发动机转速测量仪”符合《机动车发动机转速测量仪校准规范》要求，校准装置、配套设备齐全，检定人员校准流程规范，给予一次性通过。 　　机动车发动机转速测量仪是通过固定在压燃式发动机高压喷油管或贴附在机动车发动机机壳上，通过感应发动机振动频率来测量发动机转速，此次建标填补了省内空白。

氧能溶于水，溶解度取决于温度、水表面的总压、分压和水中溶解的盐类。大气压力越高，水溶解氧的能力就越大，其关系由亨利(Henry)定律和道尔顿(Dalton)定律确定，亨利定律认为气体的溶解度与其分压成正比。　　溶解氧测试仪的电极由阴极和带电流的反电极、无电流的参比电极组成，电极浸没在电解质如KCl、KOH中，传感器有隔膜覆盖，隔膜将电极和电解质与被测量的液体分开，因此保护了传感器，既能防止电解质逸出，又可防止外来物质的侵入而导致污染和毒化。　　氧量测量传感器由阴极和带电流的反电极、无电流的参比电极组成，电极浸没在电解质如KCl、KOH中，传感器有隔膜覆盖，覆膜将电极和电解质与被测量的液体分开，只有溶解气体能渗透覆膜，因此保护了传感器，既能防止电解质逸出，又可防止外来物质的侵人而导致污染和毒化。　　向反电极和阴极之间施加极化电压，假如测量元件浸人在有溶解氧的水中，氧会通过隔膜扩散，出现在阴极上的氧分子就会被还原成氢氧根离子。电化学当量的氯化银沉淀在反电极上，对于每个氧分子，阴极放出4个电子，反电极接受电子，形成电流。　　溶解氧测试仪的标定方法一般可采用现场取样标定或标准液标定，下面咱们就来了解一下：　　1、现场取样标定法：在实际使用中，多采用Winkler方法对溶解氧分析仪进行现场标定。使用该方法时存在两种情况：取样时仪表读数为M1，化验分析值为A，对仪表进行标定时仪表读数仍为M1，这时只须调整仪表读数等于A即可；取样时仪表读数为M1，化验分析值为A，对仪表进行标定时仪表读数改变为M2，这时就不能将调整仪表读数等于A，而应将仪表读数调整为1MA×M2。　　2、标准溶液标定法：标准溶液标定一般采用两点标定，即零点标定和量程标定。零点标定溶液可采用2%的Na2SO3溶液。量程标定溶液可根据仪表测量量程选择4M的KCl溶液(2mg/L)；50%的甲醇溶液(21.9mg/L)。

发动机油的流动问题与黏度和凝胶有关，当凝胶或黏度太高，油的可泵送性在特定点受到限制，会导致润滑不良和潜在的发动机故障风险。低温情况下针对发动机的冷启动损伤，发动机油的泵送性是一个至关重要的因素。作为预防和保护措施，安东帕旋转黏度计ViscoQC 300根据ASTM D5133的温度扫描技术可以分析油在低温下的黏度和凝胶特性。低温、低剪切速率时发动机油的流变性：低温、低剪切速率时发动机油的黏度性能决定了油品低温启动时是否能流到集滤器，进入油泵并有足够量的油品到达发动机需要润滑的部位，以防止立即或最终损坏发动机。根据发动机制造商不同，已知黏度为30,000mPa.s或40,000mPa.s会引起泵送性问题。当油凝胶化时，油槽中的油会形成空气空隙。油太稠而无法填充空隙，因此泵仅吸入空气。发动机中的油凝胶会随着摩擦力的增加而导致过度磨损，或者在极端情况下会立即停止。油的凝胶化的特征在于，随着温度的降低，黏度的增加超过了黏度的正常指数增加。这归因于机油成分的成核和结晶过程以及结构的形成。 安东帕通过实验分析了黏度曲线随温度变化的斜率。如果斜率在一定温度下迅速增加，油就会迅速变稠并形成胶凝。给出凝胶指数时的摄氏温度就是凝胶指数温度。上图中没有显示出测试油的凝胶性，因为在曲线中没有任何陡峭的斜率。 安东帕具有独特PTD 175的ViscoQC配置符合标准ASTM D5133；V-Curve软件包中包含预定义的全自动测量方法；无需外部冷浴或烘箱即可进行测试；用户友好的界面，数字水平仪，Toolmaster™ 和功能强大的Peltier温度设备等功能使测量变得快速，可靠和容易。使用预定义的测量方法“ AP ASTM D7110”的相同配置也可满足标准ASTM D7110。ViscoQC 300支持选配实验室软件AP Connect，该软件允许全自动收集，存储和分发数据。

鉴知科普 光谱仪波长标定测量方法波长精度和重复性是光谱仪重要的质量指标之一，两者对仪器的正确使用乃至实验结果有着很大影响；另外，由于温湿度、气压、磕碰等外界因素及仪器本身随着使用年限的增加，光纤发射角、光栅的衍射能力和检测器的探测效率等内部因素的变化，会对光谱仪传感器的响应产生影响，因此，光谱仪需要定期定标才能获得更准确的数据。定义：光谱定标就是明确成像光谱仪每个通道的光谱响应函数，即明确探测仪每个像元对不一样波长光的响应，从而获得通道的中心波长及其通光谱带的宽度。在实际微型光纤光谱仪中，光波波长是由CMOS像素所反映的，因此在实际测量中由于环境和时间的影响会引起光波波长与像素之间的变化，光谱仪中各CMOS像素所对应的实际光波波长必须准确确定，否则测量的准确度就会降低。如下图1所示，大家普遍使用的交叉式光纤光谱仪采用CMOS芯片收集光谱数据，为了得到准确的测量结果，光谱仪在使用前必须进行严格的标定，确定CMOS像素和光波波长的对应关系。图1 普遍使用的交叉式结构的光纤光谱仪常用的光纤光谱仪波长标定是采用特征光谱在CMOS对应的像素点上找到相应的位置，对于SR50C来说，探测用2048单元的线阵CMOS，测量光谱为200~1000nm，每个CMOS对应约0.4nm，光栅方程可以写成 其中，m为衍射级次，d为光栅常量，i为入射角（可以认为是定值），θ为衍射角，在小角度下可以认为（sinθ~θ~x），可知波长与衍射级次近似成线性关系，综合考虑大衍射角度等各种问题，我们可以采用最小二乘法三阶多项式进行拟合，从而得到最小的偏差平方和。式中a0，a1，a2，a3为拟合系数，x1，x2，…，x6为实测像素数，y1，y2，…，y6 为拟合后的波长。利用Matlab软件进行编程求解得到y=a0+a1x1+a2x2+a3x3中的拟合系数。采用汞-氩校准光源进行标定。以鉴知技术研发的微型光纤光谱仪SR50C为例，该光谱仪的汞氩灯光谱如图2所示图2 SR50C的汞氩灯光谱根据光纤光谱仪SR50C的波长标定结果来看，可以看出该产品的光谱范围广，支持200-1000nm范围内的光谱定制，可以实现紫外、可见光、近红外波段的高分辨率光谱检测。

石油化工在工业领域的应用越来越深入,其相关仪器设备的市场也越来越大,今天说一下油品分析仪器,它可广泛应用于电力、石油、化工、商检、学校及科研等领域。得利特油品分析仪器具有分析速度高、精密度高。可以减少人们对检测结果有意或无意的干扰,减轻人员的工作压力,从而保证了被检测对象的可靠性。下面得利特为大家介绍一款升级新品表观粘度测定仪。得利特A1270自动发动机油表观粘度测定仪适用标准GB/T6538-2010、ASTM D5293；适用于测试发动机油的低温动力粘度指标。A1270可以测定油品在-35℃至-5℃，间隔为5℃温度下的表观粘度。具有测量准确，重复性好，性能稳定，操作简单等优点。适用于测量发动机油在剪切应力约为1000～27000 mPa.s；，剪切速率为105~104 S-1的条件下，-5~-35℃的表观粘度，仪器特点操作界面语言：可选择设定（中文）。欧姆龙温度控制器，轻触按键操作，方便快捷。可储存打印实验结果。通过标准油校正后自动计算结果。采用嵌入式操作系统，工作稳定可靠。改进型转子，低转矩测试状态，重复性高。试验结束自动停机、并升温，以利于快速清洗。仪器自动推荐制冷温度。旋转编码器检测转速。可编辑、存储全部标准油的参数值。储存1000组历史数据，方便查询；故障自检。技术参数温度范围：外循环酒精浴温控范围常温～-60℃冷浴控温精度: ±0.1℃定子控温精度: ±0.02℃粘度测定范围：1000～27000 mPa.s；使用环境： 10℃～40℃环境湿度： 85%功率： 2.5KW工作电源：AC220V±10%，50Hz升级点：1、**压缩机复叠式制冷，冷量大。2、采用**电机驱动，精度高。3、工业级触摸屏电脑，WINDOWS操作系统。4、采用智能控制系统，提升了仪器的稳定性和可靠性。5、自动检测转速、微调旋钮控制电流，减少人工操作误差。6、采用全自动温控设备，精美的人机交互界面，使用户可以方便快捷的使用仪器进行分析。

美国德克萨斯大学奥斯汀分校科克雷尔工程学院科学家制造出了迄今世界上最小、最快，而且运转时间最长的微型发动机。该发动机比一粒盐要小500倍，能把电能转化为机械运动，达到每分钟18000转，相当于喷气式飞机上发动机的转速，而且能连续旋转15小时。相比之下，其他纳米发动机每分钟只有14到500转，只能转几秒到几分钟。　　该校机械工程副教授冬蕾· 艾玛· 范领导的研究小组成功设计、组装了这种高性能纳米发动机，并在非生物系统中进行了测试。纳米发动机由三部分组成，能迅速混合、泵出生化药剂，并能在液体中运动，这些特征在未来微型机器应用中非常重要。研究人员克服了纳米发动机研究领域的两大障碍：组装与控制。利用范在约翰· 霍普金斯大学做研究时发明的技术，依靠AC和DC电场来一个个地组装发动机上的零件。在实验中，研究人员能用该技术来开关纳米发动机，控制其顺时针或逆时针旋转 还能将多个发动机按一定模式排列组合，让它们同步运动。　　该纳米发动机从各角度来量都不超过1微米，很适合在人体细胞内工作。 &ldquo 我们的纳米发动机是第一款能控制药物释放的机器。&rdquo 范说，&ldquo 我们认为，这有助于促进药物递送、细胞间通讯的研究。&rdquo 　　研究人员认为，在不久的将来，该纳米发动机能带来一种控制生化药物在活细胞中释放的新方法。目前，他们计划用活细胞来测试该纳米发动机，检验它们以可控方式递送药物的能力。此外，纳米发动机有望进入纳米电子机械系统领域，将机械控制与化学传感整合在一起，开发能效更高、物美价廉的微机设备。

2009年2月17日，Hexagon计量产业集团麾下Messtechnik Wetzlar在德国MTU航空发动机公司“计量效率提升”项目中笑到了最后，该项目的目标是通过在叶盘测量中引进高效的测量技术以达到降低成本的目标。 叶盘是航空发动机的叶片转子，采用整体制造技术而取代了过去的多个部件的组合。 “计量效率提升”项目的目标对叶片轮廓和轮盘形状的测量时间减少30%。 Messtechnik Wetzlar所提供的系统包括QUINDOS软件和配备转台的Leitz PMM-C 161210P测量机。除了高性能、高效率的QUINDOS与Leitz PMM-C测量机，区别于其他对手，Messtechnik Wetzlar在叶盘方面无可匹敌的测量专业经验，成为其赢得竞争的关键因素。 QUINDOS-Leitz系统的组合，从六个竞争对手中脱颖而出。Wolfgang Meister，来自MTU的质量项目代表所给出的评价是： 测量时间显著减少，在进行样件测量中，整个测量时间降低了65%，并且测量过程可靠。在叶片轮廓的测量中，时间减少了75 %。 基于强大的Leitz PMM-C 扫描功能和QUINDOS软件，使得整个系统提供了稳定的测量功能。 提供了必要的接口与测量功能。 通过接口，该方案能够与MTU航空发动机的数据链进行关联。 Wolfgang Meister补充道：“利用这一方案，MTU航空发动机能够在将来显著减少投入和制造成本。对于系统的改变已经引入到叶盘的测量中，第一套测量系统也已经到位。联合的验证与系列引进计划也提到了日程。” 竞争展示的成功象征着Messtechnik Wetzlar – Hexagon计量产业集团动力总成能力中心的实力 – 是航空工业测量复杂形状部件的明智选择。该项目的成功也进一步强化了Hexagon计量产业集团在该领域的地位。 MTU航空发动机公司是德国领先的航空发动机制造商，是该领域全球最大的公司之一，并通过其分支机构遍布全球所有重要的国家和地区。在其民用航空发动机市场，MTU与全球最大的航空发动机公司合作 – 通用电气、普惠和罗罗公司。在军用发动机市场，MTU是德国几乎所有空军航空发动机的合作伙伴，并成为欧洲主要军用航空发动机项目中的关键角色。MTU是全球最大的民用航空发动机维修独立服务供应商，并在高压压缩机、低压汽轮机的制造与维修领域技术领先。该公司2007年营业收入26亿欧元，拥有大约7,100名员工。欲了解更多详情欢迎访问海克斯康官方网站http://www.hexagonmetrology.com.cn

这真的不是段子。。。据南航通报，6月27日，上海浦东至广州的航班在登机时，有乘客往发动机里扔硬币祈福，导致航班延误，所有乘客下飞机，重新检查飞机。。。这事儿到底有多大？？？对发动机开了一枪《航空知识》主编王亚南称，硬币虽小，但对飞机的影响是非常巨大的，比一般的硬物和飞鸟还要危险。这是因为硬币是钢芯镀镍的，是耐磨损的钢材，一旦进入发动机，在高速运转时会打坏很多旋转部件，气流从前往后吸入，硬币会进一步打坏风扇，甚至进入叶片燃烧区，一个硬币会造成一连串的危害，甚至会导致发动机的整体报废。王亚南说，进入检修程序后，不仅要去除硬币，还要看硬币有没有击伤零部件，即使叶片的表面涂层划伤也需要检修，因为叶片要耐高温耐腐蚀，如果划伤，其使用寿命会受到影响。奥林巴斯工业内窥镜检查发动机以卓越技术制造 筑生命安全堡垒为确保飞行安全，南航维修部门对飞机发动机进行了全面检查，共发现9枚硬币。在此次检查中，南航工作人员用到了奥林巴斯工业内窥镜iplex系列产品。在检测时，能准确观察到内部的状况，不与目标对象发生接触，不造成任何破坏或损伤，圆满完成检测任务。奥林巴斯内窥镜是目视检测专家的专业选择。注：文中部分文字来自新华社及凤凰网

据美国科学促进会11月22日(北京时间)报道，核磁共振成像(MRI)这种医学成像技术如今却将在提高喷气发动机效率方面发挥重要作用。在近日举行的美国物理协会流体动力学部年会上，斯坦福大学机械工程博士科勒奈尔迈克尔本森介绍了他们的发明。　　本森称，利用MRI能在几个小时内收集大量的三维数据，而传统方法需要两年甚至更久才能完成相关检测。这种技术能大大节省喷气发动机的设计和测试时间，使改良后的发动机不仅效率提高，还可节约能源。　　作为首批利用MRI技术收集流体数据的研究人员之一，本森利用MRI技术来分析涡轮喷气发动机中热燃烧和制冷气体之间的混合情况，希望以此来优化设计，减少制冷剂用量，同时提高发动机性能和燃烧效率。　　本森说，此前分析冷热混合情况时都依靠荧光染料微粒或油滴，通过激光照射使其发光，然后用高速照相机拍摄它们的位置，再利用计算机分析画面计算出这些微粒的位置和速度。由于照相机拍摄的照片覆盖面很小，需要将多张局部小照片拼在一起才能形成一幅完整图像，而为了达到三维立体视觉效果，还要拍摄更多不同角度图像，这一过程非常耗时。“有个博士生收集这些数据就花了3年时间。”本森说，而用MRI来拍摄同样数量的数据，却只要4小时到8小时。因为MRI技术本身就是设计用来拍摄三维物体的，它能利用电磁脉冲有组织地震荡氢分子中的质子，当其在磁场中重新排列时迅速测出它们的位置。　　研究小组在实验中使用了水和硫酸铜的混合溶液来成像，硫酸铜不仅成本低，而且也能对电磁脉冲快速作出响应，相比之下，如果利用医学上通常使用的流质钆作为造影剂，连续几个小时的扫描消耗，所需成本过于昂贵。　　本森目前仍在分析发动机扇叶尾缘设计，并已经取得了一些进展。“表面制冷效率已经提高了10%，这相当于将扇叶的温度降低了100华氏度(约38摄氏度)到150华氏度(约66摄氏度)。”

记者从环保部获悉，环保部污染防治司日前发布《关于实施国家第五阶段气体燃料点燃式发动机与汽车排放标准的公告》，规定自2013年1月1日起，所有生产、进口、销售和注册登记的气体燃料点燃式发动机与汽车必须符合国五标准的要求。　　公告称，为严格实施国家机动车排放标准，推进环境空气质量改善进程，根据《中华人民共和国大气污染防治法》相关规定，现就实施《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ阶段)》中“气体燃料点燃式发动机与汽车第五阶段排放限值”有关事项公告如下：　　自2013年1月1日起，所有生产、进口、销售和注册登记的气体燃料点燃式发动机与汽车必须符合国五标准的要求，相关企业应及时调整生产、进口和销售计划。　　生产、进口气体燃料点燃式发动机与汽车的企业，应按国五标准要求向环保部提出环保型式核准申请，并按时报送环保生产一致性保证计划、年度报告以及车辆识别代码(VIN)信息。环保部对通过审核的车型颁发环保型式核准证书。　　汽车生产企业作为车辆产品排放控制的责任主体，必须建立和完善环保生产一致性保证体系，切实加强生产过程环保达标管理、环保关键部件质量控制、车辆产品排放自检等工作，确保实际生产、销售的车辆稳定达到国五标准要求。　　环保部继续加大机动车环保生产一致性检查力度，采取定期检查和抽查的方式，全面强化机动车生产企业的环保监管。对不符合标准要求的，将责令限期整改 整改后仍不合格的，撤销该车型的环保型式核准证书，并予以通报。　　地方各级环保部门在机动车尾气排放定期检验、环保合格标志核发等工作中，要严格执行排放标准规定。对不符合标准要求的车辆，各级环保部门不予核发环保检验合格标志，并配合公安交管部门停止其在本行政区域内注册登记。　　对生产、进口、销售超标车辆的，环保部会同有关部门依法予以处罚。

近日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将先进天基太阳天文台卫星(夸父一号)发射升空。此前，中国计量科学研究院(以下简称“中国计量院”)对“夸父一号”硬X射线成像仪(HXI)量能器进行了地面标定试验。 　　据了解，HXI是“夸父一号”科学卫星的三大载荷之一，主要科学目标是在约(30～200)keV能量段，对太阳耀斑的高能辐射进行能谱和成像观测。 　　2018年5月至2021年7月，中科院紫金山天文台团队和中国计量院团队，利用中国计量院单能X射线标定装置，对“夸父一号”HXI量能器进行了地面标定试验。包括初样、鉴定件和正样共129个探测器的探测效率、能量线性和能量分辨率等指标的精确标定，总试验时长超过1000机时，能量范围覆盖(30-169)keV。 　　期间，为优化标定试验结果，中国计量院团队对单能X射线源的核心部件——单色器进行了优化设计，大大提高了单能X射线的注量率水平和通量稳定性。 　　该试验相当于为星载探测器刻划了精密的刻线，使它能精准地测得宇宙射线的信息，为天体物理科学研究提供准确、有价值的观测数据，为“夸父一号”将开展的太阳观测奠定了坚实基础，有望提升我国在空间科学领域的国际影响力与竞争力。

中石油3000亿发动新疆战略　　从明年到2020年，中石油将投资3000亿元加强在新疆地区的开发　　几乎等于前30年在疆投入的总和　　一个星期内，两个高规格会议前后脚召开、三大项目同时宣布取得重大进展，中石油公布未来十年新疆开发规划。新疆工作会议后，中石油的在疆投资开发正驶入快车道。　　3000亿元　　上周，新疆迎来中石油集团公司330余位中高层干部，这是中石油首次将全体领导干部会议移师新疆，中石油总经理蒋洁敏在会上表示，将进一步加大在疆投资力度，未来十年的投资速度将较以前增加一倍、数量将翻一番。　　记者获悉，从明年到2020年，中石油将投资3000亿元加强在新疆地区的开发，几乎等于前30年中石油在疆投入的总和。　　这并不是蒋洁敏第一次做出上述表态，知情人士透露，中石油全体领导干部会议举行的前三天，新疆维吾尔自治区领导与中国石油天然气集团公司负责人在乌鲁木齐举行座谈，蒋洁敏曾当着新疆自治区党委书记张春贤的面做出同样表态。　　两个高规格会议前后脚在新疆召开，中石油的大新疆战略已箭在弦上。　　受此影响，在上周五结束的领导干部会上，蒋洁敏对中石油在疆业务进行全面部署，向全体高层干部提出十年内建设四大基地一个通道。中石油新疆大战略雏形初现。　　“依据规划，未来十年里，中石油要把新疆建成全国最重要的油气生产基地和炼油化工基地、石油储备基地、工程技术服务保障基地以及引进中亚-俄罗斯油气资源的战略通道和运输总部和金融总部。”中石油的人士称。　　加速开发　　同样在最近一周，塔里木大化肥、“气化南疆”、乌鲁木齐的芳烃联合装置同时宣布取得重大进展。其中，投资62.12亿元的中石油南疆天然气工程启动，我国陆上单套装置生产能力最大的现代化化肥装置——塔里木大化肥项目正式投产，乌鲁木齐的100万吨芳烃联合装置也于近期竣工投产。　　这意味着中石油在新疆地区进一步延伸了下游产业链。中石油在新疆已形成包括独山子石化千万吨炼油和百万吨乙烯基地、乌鲁木齐石化芳烃和化肥基地、克拉玛依石化稠油集中加工和高等级润滑油和道路沥青生产基地、塔里木石化化肥生产基地的四大石化基地。　　事实上，新疆工作会议后，加速开发的迹象就已显现。知情人士称，在今年5月中央召开的新疆工作会议上，中石油就已经提出四大基地一个通道两个总部的战略规划。　　受此影响，新疆地区的一些油田已经加快勘探开发力度。“7月份塔里木油田新打油井33口，超出今年上半年的总和。”塔里木油田的一位工作人员告诉记者。　　塔里木油田塔中作业区经理杨春林在接受记者采访时表示，依据塔里木油田塔中作业区的规划，将在未来建设成千万吨级多类型复杂油气藏开发管理示范基地，预计到2020年塔中地区的油气产量将大大超过之前的最高峰期。　　此前，随着前期勘探油井进入开发晚期，产量不断萎缩，塔中作业区2009年的油气产量不到高峰时的四分之一。　　上周召开的领导干部会议已成为中石油在疆子公司的誓师大会， 一位参会的人士透露，11个在疆企业在会上纷纷表决心、定目标，仅塔里木油田就表示将在未来十年内将油气产量增加一倍。　　潜力巨大　　中石油看上了新疆地区丰富的能源储量。　　根据最新能源评价，中石油在疆矿权区内拥有石油资源量156亿吨、天然气资源量7.6万亿立方米，占据中石油国内能源量的四分之一。到2009年底，已探明石油地质资源储量29.7亿吨、天然气地质储量1.3万亿立方米。　　中石油制定的规划目标中，到2020年中石油在新疆地区的石油和天然气的勘探上的产能将达到6000万吨以上，炼油能力达到3050万吨，建成国内最大的油气生产基地。　　在此之前，新疆地区在中石油的战略中一直占据着重要地位。中石油已累计开发50个油田、20个气田、配套形成了2050万吨原油生产能力和250亿立方米天然气的生产能力。　　而对于正处在不断开发过程中的新疆，能源储量的潜力还存在进一步挖掘的空间。以塔中作业区为例，杨春林告诉记者，随着Ⅰ号破折带新勘探油井的不断开发，油量产量将进一步不断提升，塔中作业区又将迎来石油产量的快速增长期，到2020年的原油产量将超过塔中地区最高峰时期。　　“新疆地区探明的石油和天然气储量已经占到全国储量的四分之一，但这个地区的探明率却并不高，这意味着只要加大勘探力度，新疆地区的能源开采还有很大的潜力可挖。”知情人士称。

日前，生态环境部办公厅发布通知，对国家生态环境标准《铁路内燃机车及其发动机排气污染物排放限值及测量方法（中国第一、二阶段）（征求意见稿）》征求意见，征求意见截止时间为2024年1月21日。据相关内容介绍，十三五期间，我国完善了移动源排放标准体系建设，现已基本形成道路机动车和非道路移动源的污染物排放标准体系，涵盖汽车、摩托车、非道路移动机械、 船舶等多个领域。但目前，我国铁路内燃机车没有国家排放标准，仅有国家铁路局发布的中国铁道行业标准，最新版本为 2017 年修订的《牵引动力装置用柴油机排放试验》 （TB/T 2783-2017），等同采用国际铁路联盟 UIC ⅢA 排放标准，其限值与欧盟 EU ⅢA 一致。该标准对行业发展起到很强的指导作用，但由于其为推荐标准并非强制国标，实际作用有限。基于此，为完善我国移动源排放标准体系，落实国务院“十四五”节能减排方案中推动实施铁路内燃机车国一排放标准的要求，推动铁路内燃机车行业技术进步和发展，有必要制定铁路内燃机车及其发动机排气污染物国家排放标准。本标准为首次制订，由生态环境部大气环境司、法规与标准司组织制订，起草单位包括：北京交通大学、中国环境科学研究院、大连中车柴油机有限公司、天津内燃机研究所（天津摩托车技术中心）等。标准规定了铁路内燃机车及其牵引用柴油发动机所排放的气体和颗粒污染物的排放限值及测试方法，适用于新制造铁路内燃机车（含动力集中动车组的动力车）及其牵引用柴油发动机型式检验、生产一致性检查和在用符合性检查。不适用于标准执行日期之前已制造的铁路内燃机车及其牵引用柴油发动机。本标准在深入调研铁路内燃机行业排污现状的基础上，参考国内外相关标准及其他指导性文件，在选择污染物项目时依据如下原则： （1）选择排放量较大，且广泛存在的污染物； （2）选择可对人体造成直接伤害的污染物； （3）国内外相关标准中列为管控项目的污染物。 基于此，本标准将 NOx、HC、CO 和 PM 作为排气污染物控制项目，与美国、 欧盟、国际铁路联盟以及我国铁道行业标准相一致，也与我国移动源《船舶发动机排气污染物排放限值及测量方法（中国第一、第二阶段）》（GB 15097-2016） 和《重型柴油车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》（GB 17691-2018） 排气污染物控制项目一致。铁路内燃机车（或发动机）系族按本标准进行型式检验时，要求进行的试验项目见表 1。参考国标《往复式内燃机 第 2 部分：气体和颗粒排放物的现场测 量》（GB/T 8190.2-2011）。本标准使用下列分析仪测量污染物组分：（1）测试 HC 的 HFID 或 FID 分析仪（2）测试 CO 和 CO2的 NDIR 分析仪（3）测试 NOx 的 HCLD 或 CLD 分析仪其中，测试 HC 的加热型氢火焰离子化探测器（HFID）和火焰离子化检测仪（FID） 是检测分析碳氢化合物的高灵敏度通用型检测器，几乎对所有有机物响应，是国际上检测内燃机车尾气中 HC 含量的常用仪器。非分散红外分析仪（NDIR）是测试 CO 和 CO2 具最常用的仪器，具有稳定性好、响应速度快、测量范围宽等优点。化学发光检测器（CLD）或加热型化学发光检测器（HCLD）是目前测定排气中 NOx的最好方法，也是各国法规规定的优选测试方法。CLD 敏感度高达 0.1 ppm，应答性好，在10000 ppm 范围内输出特性呈现线性关系，适用于连续分析。PM 浓度根据采样比、环境空气中的污染物含量和试验期间的总流量加以修正，经等比例采样稀释后，使用滤膜采样装置进行颗粒物的测量。附件：　　1.铁路内燃机车及其发动机排气污染物排放限值及测量方法（中国第一、二阶段）（征求意见稿）　　2.《铁路内燃机车及其发动机排气污染物排放限值及测量方法（中国第一、二阶段）（征求意见稿）》编制说明

“中国空间站工程巡天望远镜（CSST）的巡天数据图像不应当锁在象牙塔，只供天文学家研究，应当向全社会公开，要让公众参与，了解宇宙。”在近日举办的中国空间站工程巡天望远镜（CSST）科学年会上，中国科学院院士陈建生指出。陈建生表示，社会公众从单纯地“观看”宇宙到“参与”对宇宙的研究，是对公众进行科学宇宙观教育的最好方式，同时也可以推动公众科学素质提高。他认为，当前已经进入太空巡天的黄金时代，科学家需要大样本的天文学数据来研究宇宙的起源和演化，而CSST看宇宙的分辨率是0.1角秒，相当于看见2公里远的小米，清晰度比肉眼高2000倍，它的灵敏度可以观测26～27等星，比肉眼灵敏1亿倍。CSST焦面探测器由30片9kx9k像素的CCD组成，每天要曝光观测300次，每次产生7千亿像素的科学数据，用市场上最高分辨率的显示器显示图像超过7.2万幅。陈建生说：“CSST有两类工作，一类需要艰深的知识，通过海量数据和理论分析，获得规律性的结果，这类工作必须由天文专家来做，还有一类只要靠人眼搜索就可以发现很多有价值的天体，人眼观察天文图片的作用是计算机图像处理所不能替代的。”CSST获得的海量天文图像是巨大的科学宝库， “发动全社会参与CSST图像资源开发是开展全社会宇宙观教育的伟大工程。”陈建生说。因此，他提出了一个大胆设想，那就是发动全社会参与CSST图像资源开发。他认为，社会中有中学生和社会天文爱好者两类丰富的资源，可以充分利用。陈建生举了美国天文学家米尔顿赫马森的例子，他原本是天文台看门人，但通过自己的努力，成为了哈勃的首席助理和观星师，这充分证明社会天文爱好者也是“卧虎藏龙”。事实上，公众参与天文学研究，也不是什么新鲜事。前不久，由国家天文科学数据中心基于真实天文科学数据策划并实施的“引力透镜搜寻公众科学项目”正式启动，中学生、天文爱好者都可胜任。在国际上，Galaxy Zoo公民科学项目也一直进行，并有了很多有趣的科学发现。为了鼓励公众积极参与，陈建生认为公众的发现可以出版图书、发表论文。在目前的条件下，他建议准备专用的交互式目视天文图像处理软件，自动生成统一格式成果上报报告，同时开展培训进行网上教程，每年举行一次成果交流会。“希望这项工作可以逐步推进，如果做成了，将提升全民科学素质。这是一项至少历时10年的伟大科学工程、伟大科普工程和伟大人才工程。”陈建生总结道。

近日，ABB在德国明顿工厂正式启用了过程流量计新标定车间。新建标定车间设有水标定装置和空气标定装置，助力增强ABB的标定能力，为客户提供优质、高精度的过程流量计。 　　全新标定能力将服务化工、石油和天然气、电池、氢能和电力等行业，助力仪表工程师精准地测量流入量和流出量，以及原材料和产出物料，从而实现更精确、更高效的过程控制。新设标定车间还将大幅缩短产品上市时间，简化生产流程。 在明登工厂举行的揭幕仪式上，ABB集团首席执行官罗必昂为新标定车间剪彩。 　　ABB过程自动化事业部总裁唐维诗， ABB测量与分析业务单元全球总裁慕博雅，以及ABB测量与分析业务单元仪器仪表业务线全球负责人韩美娜、ABB明顿工厂负责人Reiner Seecker出席了揭幕仪式。 　　ABB测量与分析业务单元全球总裁慕博雅表示，这对我们来说是一个重要的里程碑。ABB备受客户信赖，客户相信ABB能够应对一些严峻的测量挑战，化繁为简。我们优化制造能力，力争为客户提供最佳产品。新设标定车间正是ABB践行这一承诺的有力证明。 　　新建标定车间设有两套水标定装置，适用于各种过程流量计，比如科氏力质量流量计、旋进流量计和涡街流量计，标定精度达到低于0.1%。该车间还设有科氏力质量流量计密度标定装置和热式质量流量计系列空气标定装置。车间占地面积共计1200平方米，其中空气标定装置占地375平方米，水标定装置占地525平方米。 　　凭借全新标定能力，明顿工厂产能将提升多达30%，同时提高标定精度，赋能ABB更好地为全球客户服务，缩短交货时间。 　　ABB过程流量计具备高可靠性和高精度优势，帮助各行业客户提高运营效率，减少能源和资源消耗。

环境污染一直都是大家关注的焦点问题，为了缓解机动车排放带来的大气污染，近年来世界各国都在争相发展新能源汽车。虽然新能源汽车都得到了长足的发展，但是现阶段以汽油、柴油为燃料的内燃机的应用仍然占据主导地位。怎样有效地控制汽车污染，仍然是全球关注且亟待解决的问题。　　为了给环境保驾护航，全球范围内各项环保法规和标准相继出台。对我国而言，环境保护部、国家质检总局等相关部门也针对发动机排放检测制定了标准，确定了排放限值和检测方法，同时也对相关的仪器技术提出了新的需求。鉴于此，各大仪器厂商在设备开发方面也躬身入局，为行业发展贡献自己的力量。特别是针对中国科学仪器的市场现状，一批国产仪器厂商在不断突破，致力于提升仪器和核心关键部件水平，实现高端国产替代。本文将分析我国发动机排放检测相关法规及仪器设备、市场现状，并以四方光电为例分享国产仪器公司在仪器深耕方面所开展的工作和成果。环保政策严控，发动机排放检测越发严格　　环保法规和标准是控制机动车排放污染的主要手段。目前，世界各国制定的汽车排放标准主要分为欧洲排放法规、美国排放法规和日本排放法规三大体系。欧洲标准是由欧洲经济委员会(ECE)的汽车废气排放法规和欧盟(EU)的汽车废气排放指令共同加以实现的 美国的汽车排放法规可分为联邦排放法规即环境保护局(EPA)排放法规和加利福尼亚大气资源局(CARB)排放法规，并且其他各州可根据自身需要，选择使用加州法规或者使用联邦法规 日本法规开始实施是在20世纪80年代末期 2005年，日本开始实施新的车辆排放标准，排放限值相较之前严格很多。　　我国环境保护部、国家质检总局制定、发布、实施了一系列控制机动车排放污染的环保法规和标准，排放法规日趋严格。2019年5月1日起开始实施GB 18285-2018《汽油车污染物排放限值及测量方法(双怠速法及简易工况法)》和GB 3847-2018《柴油车污染物排放限值及测量方法(自由加速法及加载减速法)》 2019年7月1日起实施GB 17691-2018《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》 2020年7月1日起实施GB18352.6-2016《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》 并将于2022年底全面实施HJ 1014-2020《非道路柴油移动机械污染物排放控制技术要求》，以防治非道路柴油移动机械排气污染物对环境的污染，进一步改善环境空气质量。这些法规和标准的实施，对中国排放检测领域的相关企业带来了更大的机遇和挑战。　　进口仪器设备垄断市场，中小型发动机企业不堪重负　　汽车新产品的开发和新的排放控制技术的研究都离不开汽车排放检测系统。正确检测汽车有害排放物的含量是研究汽车有害排放物的形成及其控制技术和装置的重要前提。随着各国汽车排放标准的日趋严格,相关排放检测技术也不断地完善。　　在汽车排放检测控制领域中，根据应用可以分为三类：(A)发动机、汽车排放研究和型式认证用排放检测设备，简称定容采样系统(CVS)或直采排放分析系统以及便携式排放检测系统(PEMS) (B)发动机燃烧和污染物检测控制用传感器，主要是高温型的O2、NOx以及 SOOT 传感器 (C)检测和维修后市场I/M站用排放检测设备。除C类排放检测设备近年来通过采用进口和国产化的尾气平台结合测功机等基本实现了国产化以外，A类排放检测设备以及B类大批量、高价格的排放检测控制传感器(O2传感器年需求近亿只、NOx以及SOOT传感器价格每只接近1000元)，几乎都依靠进口。　　用于排放研究和认证的高端汽车排放检测设备不同于一般的分析仪器，它包括了红外气体检测、化学发光或者紫外气体检测、加热型FID甚至在线色谱气体检测、重量法或者光学法颗粒物数量PN和质量PM 检测、CVS排气流量检测或者高湿瞬态尾气流量检测等核心模块。目前，国内分析仪器行业很少有企业同时具备气体分析领域的多种传感器技术平台以及发动机排放检测的专业知识，因此实现这种既需要高技术，又需要高度集成的高端汽车排放检测设备具有较高的难度。　　发动机燃烧和污染物检测控制用O2及NOx传感器是汽油车及柴油车的燃烧控制以及尾气后处理系统的重要部件，高温陶瓷芯片原材料的极限温差考验、HTCC芯片的制作以及封装工艺，传感器的软件测控等对企业的技术研发能力要求非常高。目前国内市场多由国外厂商垄断，国内企业用户采购成本高昂。　　各个击破，推动发动机排放检测设备全产业国产化进程　　针对现状，各大国产仪器公司也在全力以赴，用实际行动推动发动机排放测试设备全产业国产化进程。特别值得一提的是，科创版上市公司四方光电(股票代码688665)针对国产发动机排放检测设备现状及相应的市场需求，自主完成实验室排放检测系统和道路测试用便携式排放检测系统(PEMS)的研发和生产，形成了从发动机实验室排放检测系统、便携式排放检测设备、I/M站检测设备，到终端用户汽车发动机尾气后处理系统用O2及NOx传感器的发动机排放检测的完整解决方案。发动机实验室排放检测系统：实现排气污染物循环试验　　根据国五、国六标准，新型发动机应在测功机台架上进行排气污染物的循环试验。发动机实验室排放检测系统可以按照法规和标准规定的流程，实现对发动机排气进入大气情况的近似模拟，并完成排放气体取样和检测。该检测系统需要连续测量CO、CO2、NMHC(非甲烷总烃)、NOx等气态污染物及粉尘的浓度和排气质量流量，并记录到计算机系统中，需要集成多种气体传感技术。　　四方光电基于核心气体传感技术平台的组合优势，自主研发发动机排放全流稀释定容采样系统(CVS)作为传感器的高端增值应用，其稳定性好，系统误差小于2%。与发动机直采系统Gasboard-9801配套使用，可以满足轻型汽油车排放法规GB 18352-2016、重型商用车排放法规GB 17691-2018以及摩托车相关排放的要求。　　图：四方光电发动机排放检测系统Gasboard-9801图：四方光电发动机排放全流稀释定容采样系统(CVS) Gasboard-9802PEMS便携式排放检测系统：测量车辆实际行驶过程中污染物排放量　　在国六标准以前，新型发动机或新车型在型式认证阶段，主要是基于实验室数据验证尾气排放是否达标，但发动机在实验室中的运行状态与实际道路行驶状态存在较大差异，实验室数据可能并未真实反映发动机的实际排放情况。为解决上述问题，我国重型车国六标准均增加发动机便携排放检测系统(PEMS)测试，即将发动机便携排放检测系统安装在实际道路行驶的整车上，测量得到车辆在实际行驶过程中的污染物排放量。国六标准要求所有需进行型式检验的发动机及汽车进行前述检测，且只有通过检测的新车才能生产、进口、销售和投入使用或注册登记。　　2020年12月28日发布的HJ 1014-2020《非道路柴油移动机械污染物排放控制技术要求》要求，从2022年12月1日起，所有生产、进口和销售的560KW(含560KW)的非道路移动机械及装用的柴油机，必须符合本标准。该标准是对2014年颁布的GB 20891-2014《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法(中国第三、四阶段)》第四阶段内容的补充。该标准的发布，为国内非道路机械主机厂设定了闹钟，国四产品的准备正式步入倒计时阶段。相较于原标准，其中很重要的一项是增加了车载法检验的限值及检测规程，并对车载便携式排放检测系统(PEMS)的相关技术要求进行了规定。　　针对国内急需的便携式排放检测系统(PEMS)需求，四方光电快速组织研发技术团队攻关，实现了便携式排放检测系统(PEMS)的国产化。Gasboard-9805系列是四方光电基于自主研发的核心气体分析技术专门开发的一款便携式排放检测系统(PEMS)，用于非道路、道路(轻型车及重型柴油车)，产品可实现CO、CO2、NO、NO2、THC排放物浓度测量，以及颗粒物、排气流量、GPS数据、环境温湿度、大气压力的测量，并具备测试过程引导、自动计算排放总量、导出测试报告等功能。此外，产品采用模块化设计，便携电池支持6小时以上续航，满足在用车车载排放检测要求。　　　　图：四方光电便携式排放检测系统(PEMS)Gasboard-9805车载O2/NOx传感器：发动机燃烧和污染物检测控制　　燃油发动机运行会释放NOx，这类气体形成的硝酸盐是造成空气污染的重要原因之一，NOx近年来已成为大气污染治理的重点关注对象。SCR作为NOx氮氧化物的主要控制技术，在国六柴油机上全面普及。氮氧传感器参与喷氨系统的闭环控制，是发动机排放系统的核心传感器。　　针对汽油车排气污染物的主流净化方法是使用三元催化器，将CO、NOx、HC等有害气体转化为无害气体和水，其净化效率的高低取决于混合气浓度是否保持在理论空燃比附近。由于空燃比的变化会引起排气中氧浓度相应的变化，通过在排气管中设置O2传感器，可实现O2传感器对氧浓度的检测，并向汽车的电子控制单元反馈信号。电子控制单元根据反馈信号及时调整喷油量，使得混合气的空燃比保持在理论值附近。　　随着“国六”标准的颁布及逐渐实施，O2及NOx传感器前装及后装市场持续扩容，仅前装市场年需求量就达百亿元规模。但目前主要市场份额由境外厂商占据，国内需求严重依赖进口。现在为降低对境外厂商的依赖程度，国内企业必须自主研发发动机燃烧和污染物检测控制用的O2、NOx以及SOOT传感器。　　四方光电凭借多年在智能气体传感器领域的技术创新、精益生产、质量管控等硬实力，基于高温共烧陶瓷(HTCC)、高温传感器封装等自有技术平台，已经实现传感器所需核心元器件芯片的自制，建成传感器所需的元器件芯片、封装及传感器生产线，并实现批量生产。四方光电通过上下游供应链整合，核心关键零部件自主生产，为客户提供最优化的发动机配套O2、NOx及颗粒物传感器产品解决方案，实现进口替代。　　图：四方光电O2/NOx/SOOT传感器　　四方光电的创业团队来自于华中科技大学。副总经理董鹏举毕业于华中科技大学内燃机专业，在汽车和发动机行业拥有丰富的工作经验。董鹏举告诉记者，作为科创版上市公司，四方光电的发展战略一直围绕服务国家重点行业以及重要需求。未来，四方光电将继续加大发动机排放检测设备和车用核心气体传感器的研发及产业化力度。一方面，公司将继续完善发动机实验室定容采样CVS和直采系统、PEMS便携检测系统、以及I/M站排放检测设备的国产化替代方案 另一方面，四方光电将为售后市场提供更高可靠性能的O2、NOx和SOOT传感器产品，打赢发动机排放检测设备“突围战”。文章来源：仪器信息网

环境污染一直都是大家关注的焦点问题，为了缓解机动车排放带来的大气污染，近年来世界各国都在争相发展新能源汽车。虽然新能源汽车都得到了长足的发展，但是现阶段以汽油、柴油为燃料的内燃机的应用仍然占据主导地位。怎样有效地控制汽车污染，仍然是全球关注且亟待解决的问题。为了给环境保驾护航，全球范围内各项环保法规和标准相继出台。对我国而言，环境保护部、国家质检总局等相关部门也针对发动机排放检测制定了标准，确定了排放限值和检测方法，同时也对相关的仪器技术提出了新的需求。鉴于此，各大仪器厂商在设备开发方面也躬身入局，为行业发展贡献自己的力量。特别是针对中国科学仪器的市场现状，一批国产仪器厂商在不断突破，致力于提升仪器和核心关键部件水平，实现高端国产替代。本文将分析我国发动机排放检测相关法规及仪器设备、市场现状，并以四方光电为例分享国产仪器公司在仪器深耕方面所开展的工作和成果。环保政策严控，发动机排放检测越发严格环保法规和标准是控制机动车排放污染的主要手段。目前，世界各国制定的汽车排放标准主要分为欧洲排放法规、美国排放法规和日本排放法规三大体系。欧洲标准是由欧洲经济委员会（ECE）的汽车废气排放法规和欧盟（EU）的汽车废气排放指令共同加以实现的；美国的汽车排放法规可分为联邦排放法规即环境保护局（EPA）排放法规和加利福尼亚大气资源局（CARB）排放法规，并且其他各州可根据自身需要，选择使用加州法规或者使用联邦法规；日本法规开始实施是在20世纪80年代末期。2005年，日本开始实施新的车辆排放标准，排放限值相较之前严格很多。我国环境保护部、国家质检总局制定、发布、实施了一系列控制机动车排放污染的环保法规和标准，排放法规日趋严格。2019年5月1日起开始实施GB 18285-2018《汽油车污染物排放限值及测量方法（双怠速法及简易工况法）》和GB 3847-2018《柴油车污染物排放限值及测量方法（自由加速法及加载减速法）》；2019年7月1日起实施GB 17691-2018《重型柴油车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》；2020年7月1日起实施GB18352.6-2016《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》；并将于2022年底全面实施HJ 1014-2020《非道路柴油移动机械污染物排放控制技术要求》，以防治非道路柴油移动机械排气污染物对环境的污染，进一步改善环境空气质量。这些法规和标准的实施，对中国排放检测领域的相关企业带来了更大的机遇和挑战。进口仪器设备垄断市场，中小型发动机企业不堪重负汽车新产品的开发和新的排放控制技术的研究都离不开汽车排放检测系统。正确检测汽车有害排放物的含量是研究汽车有害排放物的形成及其控制技术和装置的重要前提。随着各国汽车排放标准的日趋严格,相关排放检测技术也不断地完善。在汽车排放检测控制领域中，根据应用可以分为三类：（A）发动机、汽车排放研究和型式认证用排放检测设备，简称定容采样系统（CVS）或直采排放分析系统以及便携式排放检测系统（PEMS）；（B）发动机燃烧和污染物检测控制用传感器，主要是高温型的O2、NOx以及 SOOT 传感器；（C）检测和维修后市场I/M站用排放检测设备。除C类排放检测设备近年来通过采用进口和国产化的尾气平台结合测功机等基本实现了国产化以外，A类排放检测设备以及B类大批量、高价格的排放检测控制传感器（O2传感器年需求近亿只、NOx以及SOOT传感器价格每只接近1000元），几乎都依靠进口。用于排放研究和认证的高端汽车排放检测设备不同于一般的分析仪器，它包括了红外气体检测、化学发光或者紫外气体检测、加热型FID甚至在线色谱气体检测、重量法或者光学法颗粒物数量PN和质量PM 检测、CVS排气流量检测或者高湿瞬态尾气流量检测等核心模块。目前，国内分析仪器行业很少有企业同时具备气体分析领域的多种传感器技术平台以及发动机排放检测的专业知识，因此实现这种既需要高技术，又需要高度集成的高端汽车排放检测设备具有较高的难度。发动机燃烧和污染物检测控制用O2及NOx传感器是汽油车及柴油车的燃烧控制以及尾气后处理系统的重要部件，高温陶瓷芯片原材料的极限温差考验、HTCC芯片的制作以及封装工艺，传感器的软件测控等对企业的技术研发能力要求非常高。目前国内市场多由国外厂商垄断，国内企业用户采购成本高昂。各个击破，推动发动机排放检测设备全产业国产化进程针对现状，各大国产仪器公司也在全力以赴，用实际行动推动发动机排放测试设备全产业国产化进程。特别值得一提的是，科创版上市公司四方光电（股票代码688665）针对国产发动机排放检测设备现状及相应的市场需求，自主完成实验室排放检测系统和道路测试用便携式排放检测系统（PEMS）的研发和生产，形成了从发动机实验室排放检测系统、便携式排放检测设备、I/M站检测设备，到终端用户汽车发动机尾气后处理系统用O2及NOx传感器的发动机排放检测的完整解决方案。 发动机实验室排放检测系统：实现排气污染物循环试验根据国五、国六标准，新型发动机应在测功机台架上进行排气污染物的循环试验。发动机实验室排放检测系统可以按照法规和标准规定的流程，实现对发动机排气进入大气情况的近似模拟，并完成排放气体取样和检测。该检测系统需要连续测量CO、CO2、NMHC（非甲烷总烃）、NOx等气态污染物及粉尘的浓度和排气质量流量，并记录到计算机系统中，需要集成多种气体传感技术。四方光电基于核心气体传感技术平台的组合优势，自主研发发动机排放全流稀释定容采样系统(CVS)作为传感器的高端增值应用，其稳定性好，系统误差小于2%。与发动机直采系统Gasboard-9801配套使用，可以满足轻型汽油车排放法规GB 18352-2016、重型商用车排放法规GB 17691-2018以及摩托车相关排放的要求。图：四方光电发动机排放检测系统Gasboard-9801图：四方光电发动机排放全流稀释定容采样系统(CVS) Gasboard-9802 PEMS便携式排放检测系统：测量车辆实际行驶过程中污染物排放量在国六标准以前，新型发动机或新车型在型式认证阶段，主要是基于实验室数据验证尾气排放是否达标，但发动机在实验室中的运行状态与实际道路行驶状态存在较大差异，实验室数据可能并未真实反映发动机的实际排放情况。为解决上述问题，我国重型车国六标准均增加发动机便携排放检测系统（PEMS）测试，即将发动机便携排放检测系统安装在实际道路行驶的整车上，测量得到车辆在实际行驶过程中的污染物排放量。国六标准要求所有需进行型式检验的发动机及汽车进行前述检测，且只有通过检测的新车才能生产、进口、销售和投入使用或注册登记。2020年12月28日发布的HJ 1014-2020《非道路柴油移动机械污染物排放控制技术要求》要求，从2022年12月1日起，所有生产、进口和销售的560KW（含560KW)的非道路移动机械及装用的柴油机，必须符合本标准。该标准是对2014年颁布的GB 20891-2014《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法（中国第三、四阶段）》第四阶段内容的补充。该标准的发布，为国内非道路机械主机厂设定了闹钟，国四产品的准备正式步入倒计时阶段。相较于原标准，其中很重要的一项是增加了车载法检验的限值及检测规程，并对车载便携式排放检测系统（PEMS）的相关技术要求进行了规定。针对国内急需的便携式排放检测系统（PEMS）需求，四方光电快速组织研发技术团队攻关，实现了便携式排放检测系统（PEMS）的国产化。Gasboard-9805系列是四方光电基于自主研发的核心气体分析技术专门开发的一款便携式排放检测系统（PEMS），用于非道路、道路（轻型车及重型柴油车），产品可实现CO、CO2、NO、NO2、THC排放物浓度测量，以及颗粒物、排气流量、GPS数据、环境温湿度、大气压力的测量，并具备测试过程引导、自动计算排放总量、导出测试报告等功能。此外，产品采用模块化设计，便携电池支持6小时以上续航，满足在用车车载排放检测要求。图：四方光电便携式排放检测系统（PEMS）Gasboard-9805 车载O2/NOx传感器：发动机燃烧和污染物检测控制燃油发动机运行会释放NOx，这类气体形成的硝酸盐是造成空气污染的重要原因之一，NOx近年来已成为大气污染治理的重点关注对象。SCR作为NOx氮氧化物的主要控制技术，在国六柴油机上全面普及。氮氧传感器参与喷氨系统的闭环控制，是发动机排放系统的核心传感器。针对汽油车排气污染物的主流净化方法是使用三元催化器，将CO、NOx、HC等有害气体转化为无害气体和水，其净化效率的高低取决于混合气浓度是否保持在理论空燃比附近。由于空燃比的变化会引起排气中氧浓度相应的变化，通过在排气管中设置O2传感器，可实现O2传感器对氧浓度的检测，并向汽车的电子控制单元反馈信号。电子控制单元根据反馈信号及时调整喷油量，使得混合气的空燃比保持在理论值附近。 随着“国六”标准的颁布及逐渐实施，O2及NOx传感器前装及后装市场持续扩容，仅前装市场年需求量就达百亿元规模。但目前主要市场份额由境外厂商占据，国内需求严重依赖进口。现在为降低对境外厂商的依赖程度，国内企业必须自主研发发动机燃烧和污染物检测控制用的O2、NOx以及SOOT传感器。四方光电凭借多年在智能气体传感器领域的技术创新、精益生产、质量管控等硬实力，基于高温共烧陶瓷（HTCC）、高温传感器封装等自有技术平台，已经实现传感器所需核心元器件芯片的自制，建成传感器所需的元器件芯片、封装及传感器生产线，并实现批量生产。四方光电通过上下游供应链整合，核心关键零部件自主生产，为客户提供最优化的发动机配套O2、NOx及颗粒物传感器产品解决方案，实现进口替代。图：四方光电O2/NOx/SOOT传感器四方光电的创业团队来自于华中科技大学，副总经理董鹏举毕业于华中科技大学内燃机专业，在汽车和发动机行业拥有丰富的工作经验。董鹏举告诉记者，作为科创版上市公司，四方光电的发展战略一直围绕服务国家重点行业以及重要需求。未来，四方光电将继续加大发动机排放检测设备和车用核心气体传感器的研发及产业化力度。一方面，公司将继续完善发动机实验室定容采样CVS和直采系统、PEMS便携检测系统、以及I/M站排放检测设备的国产化替代方案；另一方面，四方光电将为售后市场提供更高可靠性能的O2、NOx和SOOT传感器产品，打赢发动机排放检测设备“突围战”。

当代科学技术发展的主要特征是高度分化和高度综合，分析化学也不例外。分析化学是四大化学之一，包括两大范畴化学分析和仪器分析。化学分析是指利用化学反应和它的计量关系来确定被测物质的组成和含量的一类分析方法。仪器分析是以物质的物理性质和物理化学性质为基础建立起来的一种分析方法,常常需要使用比较复杂的仪器。 现代仪器分析速度快，适于批量试样的分析，许多仪器配有连续自动进样装置，采用数字显示和电子计算机技术，可在短时间内分析几十个样品，适于批量分析。有的仪器可同时测定多种组分。A2030冷滤点测定仪符合SH/T 0248，适用于测定馏分燃料包括含有流动改进剂或其它添加剂的柴油发动机燃料、民用取暖装置使用燃料的冷滤点。仪器特点**压缩机制冷系统确保达到要求的制冷深度。内置式真空泵和电子精密压力平衡系统维护吸滤压力自动平衡在设定值。自动控制冷却介质与被测试样的温差，维护降温速度受控且均匀稳定。内精密微机定时，确保判断结果的准确性。技术参数温度范围:-70～50℃分辨率：0.1℃压力范围：0～2kPa（200mmH2O）分辨率：1mm工作冷槽：单槽二浴，二浴等温测温元件：PT100(德国JUMO公司测温传感器)制冷方式：压缩机制冷（法国Danfoss）计 　时：60s 分度1s环境温度：5℃～40℃相对湿度：≤85%工作电源：AC220V±10%，50Hz功率消耗：900W外形尺寸：主 机：600mm×450mm×450mm　　　　　抽滤器：250mm×150mm×380mm重　　量：主 机：50kg　　　　　抽滤器：5kg

一、背景介绍：机器视觉可称为人工智能的“慧眼”，成像系统的标定又是机器视觉处理的重要环节之一，其标定精度与稳定性直接影响系统工作效率。在传统机器视觉与摄像测量标定领域，小孔透视模型仍存在高阶透镜畸变无法完备表征和多类复杂特殊成像系统不适用的问题。而基于光线的模型以成像系统聚焦状态下每个像素点均对应空间一条虚拟主光线为前提假设，通过确定所有像素点所对应光线方程的参数即可实现标定与成像表征，可避免对复杂成像系统的结构分析与建模。基于该光线模型，研究院相关课题组发展了各类特殊条纹结构光三维测量方法与系统，实验证明光线模型可通用于多类复杂成像系统的高精度测量，是校准非针孔透视成像系统的有效模型，可作为透视模型的补充。二、光线模型Baker等人最早提出了一种可表征任意成像系统的光线模型[1]，认为图像是像素的离散集合，并以一组虚拟的感光元件“光素”表示每个像素与某像素相关联的空间虚拟光线间的完整几何特性、辐射特性和光学特性，如图1所示。因此，光线模型的标定即确定出所有像素点对应的光线方程，无需严格分析和构建成像系统的复杂光学成像模型，具备一定的便携性和通用性，从一定程度上也可避免镜头畸变的多项式近似表征引入的测量误差，为非小孔透视投影模型成像系统的表征提供了一种新的思路。图1 成像系统的光线模型示意图三、基于光线模型的条纹结构光三维测量在条纹结构光投影三维测量领域，光线模型一方面可作为三维重建的光线方案，用于表征大畸变镜头、光场相机、DMD投影机、MEMS投影机等多类特殊结构的成像与投影装置，可发展新的基于光线模型的条纹结构光三维测量方法与系统；另一方面，发掘光线模型在结构光测量中的优势，光线模型对克服投影与相机的非线性响应、大畸变镜头成像下提升三维重建精度具有优异的效果。3.1 Scheimpflug小视场远心结构光测量系统光线模型与三维测量课题组开发了小视场远心结构光测量系统，采用Scheimpflug结构设计确保公共景深覆盖，如图2所示。考虑到远心镜头属平行正交投影、Scheimpflug倾斜结构造成畸变模型非中心对称，因此，提出一种基于光线模型的非参数化广义标定方法[2]。系统中相机与投影机成像过程均采用光线模型表征，标定其像素与空间光线对应关系，计算光线交汇点坐标，实现三维重建。图3展示了系统实物图与五角硬币局部小区域的三维测量结果，测量精度为2 μm。图2 Scheimpflug小视场远心结构光测量系统图3 测量系统实物图与五角硬币局部的三维测量结果3.2光场相机的光线模型标定与主动光场三维测量课题组发展了基于主动条纹结构光照明的光场三维测量方法与系统。光场相机通过在传感平面前放置微透镜阵列，实现光线强度和方向的同时记录，由于存在微透镜加工误差、畸变像差、装配误差等复杂因素影响，光场相机完备表征与精密标定是个难题。课题组提出光线模型表征光场成像过程[3]，即将光场相机内部看作黑盒，直接建立像素m与所对应的物空间光线方程l的参数，如图4所示。并通过标定光场所有光线与投影条纹相位的映射关系实现被测为物体的高精度三维测量，考虑光场多角度记录特点，构建基于条纹调制度的数据筛选机制，实现了场景的高动态三维测量，如图5所示，黑色面板与反光金属可同时重建。图4 光场成像模型图5 主动光场高动态三维测量3.3 DMD投影机与双轴MEMS激光扫描投影机的光线模型标定与三维测量基于微机电系统（MEMS）激光扫描的投影机以小型化、大景深的优势被应用于条纹投影测量系统，如图6（a）所示。但由于其依赖激光点的双轴MEMS扫描投影图案，不依赖镜头成像，透视投影模型表征会存在一定误差。此外， DMD等依赖镜头成像的投影机，大光圈设计也会影响小孔透视投影模型的表征精度。对此，课题组采用光线模型表征投影机[4]，并提出了一种基于投影机光线模型的条纹投影三维测量系统标定方法，该方法根据双轴MEMS投影的正交相位对光线进行识别追踪，利用投影光线与相机构建的三角测量实现了三维重建。进一步发现：由于投影光线的相位一致性特性，光线模型可显著抑制系统非线性响应引起的测量误差，图6（b）展示了单目系统在3步相移条件下（未额外矫正非线性响应），分别使用透视投影模型与光线模型对石膏雕塑的三维重建结果，可见光线模型对非线性响应影响具有免疫性。图6 双轴MEMS激光扫描投影原理和石膏雕塑三维重建结果（3步相移，左图为透视投影模型，右图为光线模型）3.4单轴MEMS激光扫描投影机光线模型标定与三维测量单轴MEMS投影机将激光点扫描拓展为面扫描大幅提升了投影速率，可应用于动态测量。针对单轴MEMS投影机无透镜结构使得针孔模型不适用、单向投影无法提供正交相位特征点的问题，课题组提出一种基于等相位面模型的系统标定方法[5]，推导出了相机反向投影射线与该等相位面交点处的三维坐标值与相位值间新的映射函数，实现了快速三维重建。图7展示了使用高速相机搭建的单目测量系统和重建场景，投影采集速率为1000 frame/s，采用4步相移与雷码图相位展开，三维重建速率为90 frame/s。后续为适应更高速率测量应用，可将单目扩展为双目或多目系统，采用单帧解调相位和多极线约束相位展开等方法减少投影图像数量，提升三维测量速率。图7三维测量系统与动态重建场景3.5大畸变镜头成像的光线模型标定与三维测量针对传统低阶多项式不能完备表征大畸变镜头的问题，课题组采用光线模型表征大畸变镜头相机成像，并提出一种完全脱离对相机和投影机内参依赖（透视模型依赖相机与投影机内参）的光线与条纹相位映射的三维重建方法。通过直接标定相机光线与条纹相位的倒数多项式映射系数，避免了繁琐耗时的对应点搜索与光线插值操作。图8为装配4 mm广角镜头的光线标定结果与标准球三维测量结果，可见由于广角镜头畸变较大，光线模型较透视模型重建质量有所提升。图8 广角镜头光线标定与标准球三维测量数据的拟合误差分布（a）透视投影模型，（b）光线映射模型四、总结光线模型通过确定所有像素点所对应光线方程的参数实现标定与成像表征，从而避免了对复杂成像（投影）系统的结构分析与建模，解决了特殊条纹投影三维测量系统的标定与重建问题，同时在条纹投影三维测量的系统非线性相位误差抑制和精度提升上展示出优异性能。在结构光三维测量的未来发展中，可进一步扩展光线模型三维测量的方法与应用，提升测量精度、效率与通用性，解决各类特殊复杂场景中的应用测量问题。参考文献[1] Baker S, Nayar S K. A theory of catadioptric image formation[C]//Sixth International Conference on Computer Vision (IEEE Cat. No.98CH36271), January 7, 1998, Bombay, India. New York: IEEE Press, 1998: 35-42.[2] Yin Y K, Wang M, Gao B Z, et al. Fringe projection 3D microscopy with the general imaging model[J]. Optics Express, 2015, 23(5): 6846-6857.[3] Cai Z W, Liu X L, Peng X, et al. Ray calibration and phase mapping for structured-light-field 3D reconstruction[J]. Optics Express, 2018, 26(6): 7598-7613.[4] Yang Y, Miao Y P, Cai Z W, et al. A novel projector ray-model for 3D measurement in fringe projection profilometry[J]. Optics and Lasers in Engineering, 2022, 149: 106818.[5] Miao Y P, Yang Y, Hou Q Y, et al. High-efficiency 3D reconstruction with a uniaxial MEMS-based fringe projection profilometry[J]. Optics Express, 2021, 29(21): 34243-34257.课题组简介：本文作者：刘晓利 ，杨洋 ，喻菁 ，缪裕培 ，张小杰 ，彭翔 ，于起峰 ；深圳大学物理与光电工程学院深圳市智能光测与感知重点实验室。以于起峰院士领衔的深圳大学智能光测图像研究院主要研究方向包括大型结构变形与大尺度运动测量、超常光学测量与智能图像分析、计算成像与三维测量以及多传感器融合感知与控制等。

24日，第八个中国航天日当天，航天科技集团六院“中国宇航新动力铜川试验中心”所属亚洲最大推力液体火箭发动机试验台考台试车圆满成功。该试车台为双工位设计，基础承载推力700吨，是目前亚洲最大推力液体火箭发动机试车台。此次考台试车成功，标志着该试车台正式建成投产，后续将满足我国推力最大的500吨级液氧煤油发动机在内的一系列重要型号发动机的研试迫切需求，支撑液体动力“八年九机”建设，为我国重型运载、载人登月、深空探测等重大航天工程的顺利实施，提供有力的液体动力研试能力保障。据了解，后续项目整体建成后，将形成更加完备的液体火箭发动机研制保障体系，进一步完善国防科技工业核心能力布局，支撑我国第四代运载火箭发动机研制，满足我国航天型谱规划发展和重大工程用发动机研制任务需要，有力支撑航天强国建设。

磁矩，是磁铁或载流体提供磁场能力的一种度量，得自其中所有闭合电流与回路面积相乘并矢量求和。关注和应用好磁矩，事关我们手机中的时钟更加精准(让原子钟的磁矩不受干扰)，事关我们更早且更加清晰的看到体内发生的病变(核磁共振成像)，事关我们用上更加绿色高效的电动车与发电机(高性能稀土永磁电机)，事关我们从源头获知太阳与地球的演化规律并对灾害进行预测与防范(行星磁天气)……。由于未发现直接关联频标的量子效应，磁矩未被2019年颁布的新国际单位制列入量子基准序列，而且世界现行的磁性测量设备中参考的磁矩标准仍然完全依赖于镍球等实物。为了建立跟磁矩的重要性相匹配的计量手段，解决实物磁矩标准随温度、压力等环境影响的固有问题，一方面继续探索让磁矩关联频标的量子效应；另一方面应当尽快建立磁矩跟频标基准的间接关联。自20世纪50年代以来，振动样品磁强计(VSM)被开发并广泛用于研究物质磁性，尤其是尺寸形态受限材料的基本磁性，与磁天平和超导量子干涉仪(SQUID)等设备相比，VSM在磁矩测量范围、操作方便性和环境兼容性方面具有巨大优势，故而已成为表征磁性材料特性的标准仪器，其测量的精准度和可靠性提高对于磁性材料产业升级至关重要。美国国家技术研究所(NIST)曾引入比较法和斜率法两种不确定度约为0.5%的VSM校准方法，比较法使用标准镍球等实物的饱和磁矩点作为参考对象来标定设备磁矩；斜率法使用磁导率2000以上磁性材料，通过磁矩与磁场的线性依赖曲线实现磁矩和外部磁场的关联标定。原则上VSM也可以在没有标准参考的情况下运用非线性探测线圈的结构系数进行校准，然而除了无法溯源以及线圈系统的制造和组装过程偏离理想设计之外，内标非线性检测线圈的均匀鞍区比标准VSM小得多，对样品位置和振幅敏感也导致较大的不确定性。美国材料测试标准委员会(ASTM)等组织也曾经建议过使用线圈进行宽范围磁矩的标定，但标定不确定度以及如何准确溯源到量子基准，并未清晰描述。因此，宽范围、高精准度且不依赖于实物可独立溯源的磁矩标定是VSM计量校准中的一个重要问题。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心磁学国家重点实验室长期围绕我国稀土磁性材料产业升级过程中对测量设备的迫切需求，致力于提升材料磁性测量的精准度和一致性，同时攻克磁矩不能量子溯源等基础难题。公共技术组陆俊副主任工程师长期从事精密磁性测量研究，运用高灵敏与大鞍区的振动样品磁强计探测线圈阵列的研发、锁相放大器等关键技术积累，与M03组许志一副主任工程师以及计量院张志高与贺建高工合作，在部件完全国产的振动样品磁强计中，磁矩量通过电流线圈进行量子溯源。为了实现首次建立磁矩测量与计量通往量子基准的路径，让磁矩量不依赖于线圈的材质、匝数、温度与磁场的环境影响，线圈绕组匝面积和直流电流分别使用磁通计和量子电流标准进行原位标定；磁通计分别通过伏秒发生器和核磁共振（NMR）对磁通量和磁场进行标定，从而容易地溯源到量子基准；此外，电流磁矩的标定以电流差值引起磁矩变化作为依据，原位扣除掉材质等背景影响，以避免线圈材质磁性及外场对静态磁矩的影响。为了确保大范围磁矩标定的稳定性和复现性，一方面要绕制尺寸较小同时载流能力较大的磁矩线圈，更重要的是设计并实现专门用于量子溯源标定的VSM探测线圈阵列。国内外商用的VSM的通常1%均匀区范围不超过2毫米，远不能满足让磁矩线圈获得跟NIST镍球标准可比拟的精准度，这在很大程度上制约了前述利用电流磁矩线圈进行量子溯源难题的解决。碰巧，陆俊对于VSM探测线圈系统的设计已有多年的研究积累，他根据互易原理设计并系统优化四线圈VSM探测阵列，从Biot-Sarvart定理出发逐层建构线圈阵列的灵敏度因子对应的磁场梯度分布仿真平台。通过分析检测线圈的结构和配置中的五个主要参数：主直径、垂直间距、水平间距、径向绕组数和绕层数，寻求出逐步收敛的方式优化多参数，实现纵向8毫米内0.1%不均匀度的鞍区设计指标。通过线圈磁矩标定系统的设计制作调试与在VSM中反复验证，陆俊与张志高、许志一、以及贺建合作，将0.3%不确定的鞍区尺度提高到8毫米，使得磁矩微线圈以低不确定度标定，最终实现磁矩计量在宏观磁性测量设备中的突破：设计并验证可溯源到量子基准的磁矩线圈不仅能在四个数量级范围内进行标定，不受外加磁场变化与温度波动干扰，而且在2.5~3.7微安平方米之间的精准度达到0.3%(优于不确定度为0.5%的NIST镍球标准)，在计量标准源头解除我国磁性测量设备对国外的依赖，且有助于国际磁性测量标准的改进。国际单位制的变迁反映人类认知客观世界的整体水平的逐步提升，磁矩在电磁量纲体系中仍然处于短板地位，一定程度上制约着电磁学的总体认知。为了深入磁矩的测量，磁学实验室将继续发挥自身基础研究的职责优势，跟国内外同仁一道，进一步通过系统降低测量不确定度来提高磁矩量子溯源的水平，同时不断探索直接关联宏观效应与微观磁矩的量子效应。宽范围磁矩溯源量子基准的标定研究，应用于振动样品磁强计的详细进展，近期发表于IEEE仪器与测量专刊【IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement 71 (2022) 1006009】。本工作的资助先后获自国家自然科学基金(批准号：51327806、12174425）、中国科学院青年创新促进会（批准号：2018009）、中国科学院重点研究计划项目（批准号：ZDRW-CN-2021-3)、以及科技部重点研发计划(批准号：2018YFF0212603、2021YFF0701000)。图1 运用电流量子溯源的磁矩线圈在振动样品磁强计中进行磁矩标定的仪器结构图图2 振动样品磁矩探测线圈阵列的多参数系统设计与优化过程分析数据曲线图集图3 经磁场梯度均匀性优化的探测线圈阵列，鞍区内灵敏度分布仿真图图4 振动样品磁强计中用磁矩线圈标定的量子溯源路径示意图图5 实测的均匀区范围以及磁矩测量准确性随振动幅度依赖曲线图6 量子溯源标定线圈的磁矩稳定性曲线图7 量子溯源标定线圈的磁矩量值跨四个数量级准确性以及跟NIST现有标准性能对照曲线