当前位置: 仪器信息网 > 行业主题 > >

本质安全传感器

仪器信息网本质安全传感器专题为您提供2024年最新本质安全传感器价格报价、厂家品牌的相关信息, 包括本质安全传感器参数、型号等,不管是国产,还是进口品牌的本质安全传感器您都可以在这里找到。 除此之外,仪器信息网还免费为您整合本质安全传感器相关的耗材配件、试剂标物,还有本质安全传感器相关的最新资讯、资料,以及本质安全传感器相关的解决方案。

本质安全传感器相关的资讯

  • 4款传感器,满足工业气体安全还看MOCON
    众所周知,人类长期接触挥发性有机化合物(VOC)会导致呼吸系统问题、癌症和神经损伤;自然环境如空气、水和土壤等会造成破坏和污染。挥发性有机化合物(VOC) 是由工业和自然过程产生的潜在危险化合物。这些有害气体通常在正常大气条件下会蒸发,但室内环境中的VOC水平要高得多,因为许多制成品(如地毯、油漆和清洁用品等)都可能会排放这些物质。室外来源可能包括垃圾处理场、工业和碳氢化合物排放过量等。光电离检测器(PID) 是检测VOC水平的最简单、最有效的方法。在不靠气相色谱柱的情况下,膜康(MOCON)独立的PID可以使用便携式或固定式对许多挥发性有机化合物进行实时测量。1 易用型检测器VOC-TRAQ II 基于最新的Baseline piD-TECH eVx™ 光电离传感器,VOC-TRAQ II没有组合部件,采用简单的扩散方法,仍提供了快速的响应时间,既紧凑又实惠。一种灯能量之间有5个不同的检测级别,提供了广泛的检测功能。附带的VOC-TRAQ II pc软件可以轻松进行校准、设置参数和显示数据图形。 特点及优势:紧凑型设计广泛的检测功能附带pc软件可编程报警级别和采样频率简单的设置和校准存储多达36,000个样品读数2带流动腔的VOC光电离检测器 VOC-TRAQ II与流通式外壳结合在一起变成Baseline VOC-TRAQ II流动腔,进出口流道可用于远程样品输送,当与加压源或泵一起使用时,该装置可实现受控样品输送。VOC-TRAQ II流动腔借助带有windows操作系统软件的pc能够远程监测和记录总挥发性有机化合物的存在。装置的高灵敏度归功于piD-TECH eVx™ 光电离检测器。 膜康(MOCON)光电离检测器应用:环境监测:洁净室AMC、空气质量监测、无组织排放监测有毒气体监测:室内空气质量、检漏、OEM PID传感器工业过程分析和控制:饮料气体监测、工业气体混合控制、工艺气体分析、特种和工业气体监测、地面测井分析膜康(MOCON)的VOC-TRAQ总挥发性有机化合物(TVOC) 检测器是一种极具性价比的解决方案,使用基于windows的pc主动监测非爆炸性气体泄漏,通过存储多达36,000个样本读数随时间记录数据。VOC-TRAQ使用piD-TECH eVx™ 光电离传感器来监测用户所需范围内的汽化气体。3OEM的首选piD-TECH eVx™ 膜康(MOCON)屡获殊荣的专利piD-TECH eVx™ 插入式传感器具有全面的光电离检测功能,其设计与大多数品牌的电化学传感器机械结构相似。其出色的特性使piD-TECH系列传感器成为想要在手持、移动或固定式设备中集成voc检测功能的oem制造商的理想选择。piD-TECH eVx™ 的检测能力和最小检测量(MDQ)分为五个范围,对oem市场来说它具有更高的性价比和灵活性,同时兼具了市场上无法比拟的先进技术。 特点及优势:提供OEM集成支持可靠的长寿命灯泡:6000 小时易于清洁和现场维修,无需工具本质安全:UL、CAN/CSA、ATEX、IECEx认证内部输入电压调节,提高信号稳定性双重过滤,防止气溶胶和颗粒物的侵害4灵敏型传感器piD-POD piD-POD结构紧凑,由一个圆柱形外壳组成,可组装piD-TECH eVx™ 光电离传感器和进/出样口。它适用于高达300 cc/min的进气流量,并配备了一个带配套适配器的PC接头。piD-POD采用膜康(MOCON)piD-TECH eVx™ 传感器系列(单独出售),允许用户为应用选择所需的灵敏度和灯能量。光电离检测器(PID)不会破坏样品,因此piD-POD对于原始设备制造商来说是一种在其仪器设计中集成TVOC测量的直接手段。 特点及优势:用于piD-TECH传感器低死角密封设计集成到气体监测仪器中提供光电离检测的灵敏度几十年来,AMETEK MOCON一直是气体检测设备监测水平远低于OSHA行动限值的领先供应商。这得益于稳定、快速的检测结果可以让工作人员有足够的时间对日益增加的健康风险做出反应。
  • 2023年迎来“上市热潮”,但这些传感器公司终止IPO
    2023年,随着我国A股进入“全面注册制”时代,不少企业开始申请IPO。据了解,前三季度,A股IPO上市企业共264家。其中,主板新上市公司44家,占比16.67%;创业板98家,占比37.12%;科创板62家,占比23.48%;北证60家,占比22.73%。此外,今年同样也有不少企业向港股、美股进军。而这其中,就有不少传感器公司成功过会,或递交了招股书。比如芯动联科、安培龙、光格科技、正扬科技、明皜传感、豪恩汽电、高华科技、图达通、速腾聚创等等。但不少传感器公司在IPO途中选择了终止上市,其中不乏已被默认为细分领域龙头的企业如兰宝传感。下面本文对2023年选择终止上市的传感器公司进行简单汇总。索迪龙自动化股份有限公司4月7日,据深交所发行上市审核信息公开网站显示,索迪龙自动化股份有限公司(简称“索迪龙”)主动申请撤回上市申请文件,进而在4月12日,索迪龙被终止了上市审核进程。据了解,索迪龙创立于2010年,是一家研发、生产及销售工业传感器的企业,主要产品包括光电传感器、接近传感器、安全传感器及状态监测系统等。据悉,2022年6月28日索迪龙的上市申请得到受理,2022年12月17日接受了第一轮审核问询,而2023年3月24日曾更新其上市招股书。业务上,其招股书披露,2020年、2021年和2022年,该公司营收为1.36亿元、2.319亿元、2.173亿元,净利润为2922.11万元、5601.25万元、5475.7万元,毛利率为48.02%、43.91%及 44.47%。索迪龙的主要客户有欧姆龙、海康威视、慈星股份、捷佳伟创、三一专汽等国内外企业,其中欧姆龙为其最大客户。不过其招股书透露,目前欧姆龙的部分产品与索迪龙存在一定的竞争关系,未来如果欧姆龙减少或停止与发行人的合作或减少受托加工业务订单,将会带来重大不利影响。上海兰宝传感科技股份有限公司4月10日,上交所官网显示,因上海兰宝传感科技股份有限公司(简称“兰宝传感”)及其保荐人撤回发行上市申请,根据《上交所股票发行上市审核规则》第六十三条的有关规定,决定终止其发行上市审核。据了解,兰宝传感科技创立于1998年,是智能制造核心部件和智能化应用设备供应商,主要产品包括工业离散传感器以及智能环保设备。2022年6月,兰宝传感首次对外披露招股书,拟募资3亿元,分别用于智能传感器项目等。据悉,兰宝传感科创板IPO在2022年6月27日获得受理,该公司在2022年9月20日、2023年1月11日分别披露了第一轮、第二轮问询回复。而本次IPO其实已是兰宝传感第三次申报,在此前,该公司早在2012年及2014年就曾进行过上市申报。业务上,其招股书披露,兰宝传感2019年、2020年、2021年营收为2.72亿元、2.66亿元、3.53亿元;净利分别为1646万元、3585万元、5810万元;净利润为1306.3万元、2912万元、4962万元,毛利率为 31.23%、36.89%、35.86%。2021年,兰宝传感工业离散传感器产品的主要客户有:Dover Corporation、卓郎(江苏)纺织机械有限公司、上海维腾电子科技有限公司、Altec Industries. Inc、江苏东方盛虹股份有限公司。值得一提的是,在本次IPO问询中,兰宝传感的产品性能和科创属性是问询重点。一方面,监管层在第一轮问询中,要求兰宝传感说明传感器应用于工业离散制造领域发挥的主要作用及其主要性能要求,公司产品是否达到相关要求;公司产品开发年代和迭代情况,招股书所选对标产品的开发应用的年代,是否为可比公司主流产品等问题。另一方面,监管层在第二轮问询中,进一步聚焦环保设备业务科创属性,要求兰宝传感说明2011年公司低温等离子、光化学等早期工业废气处理工艺技术的来源及主要参与人员;智能型热氧化技术、电加热催化技术、沸石转轮吸附浓缩技术等核心技术的技术原理,技术开发过程,如何从传感器领域进入工业废气处理领域,前述处理技术是否属于主流工业废气处理技术路线,以及技术水平的先进性。赛卓电子科技(上海)股份有限公司7月20日,上交所终止了对赛卓电子科技(上海)股份有限公司(简称“赛卓电子”)的IPO审核,理由是公司和券商撤回上市申请。据了解,赛卓电子成立于2011年,目前主要产品为磁传感器芯片,已形成速度传感器芯片、位置传感器芯片、电流传感器芯片三大产品线,广泛应用于汽车电子和工业领域。据悉,赛卓电子第一次递交招股书是在2022年12月28日,今年4月21日回复了第一轮问询。业务上,据招股书披露,该公司于2019年度、2020年度、2021年度及2022年前6个月财务信息如下:营业收入约为0.48亿元、0.82亿元、1.59亿元、1.03亿元;净利润约为971.16万元、1454.83万元、3866.26万元、2664.39万元;毛利率为54.35%、54.10%、57.27%和 55.48%。客户方面,在汽车电子领域,该公司已进入了联合汽车电子、延锋安道拓、江苏阿现特等合资汽车系统集成商,以及宁波高发、保隆科技、三花智控、胜华波、南京奥联等国内汽车系统集成商的供应体系,车规级磁传感器芯片产品已在比亚迪、上汽集团、长安汽车、长城汽车、吉利汽车、蔚来、理想等整车厂实现批量装车;而在工业领域,该公司终端客户覆盖了汇川技术、尼得科、英威腾、鸣志电器、大华股份、八方股份、雅迪、爱玛等多家企业。不过,供应商方面该公司存在供应商集中度较高的风险。其招股书提到“报告期内,公司向前五大供应商合计采购的金额占同期采购金额的比例分别为90.28%、90.26%、91.08%及94.20%,占比相对较高。”此外值得一提的是,该公司主要在销售模式上以经销为主,经销贡献的营收占比近年来都在80%以上。拓尔微电子股份有限公司8月10日,拓尔微电子股份有限公司(简称“拓尔微”)深交所创业板IPO审核状态变更为“终止”,原因系该公司撤回发行上市申请文件。据了解,拓尔微成立于2007年,是一家模拟及数模混合芯片研发、设计与销售的集成电路设计企业,产品包括气流传感器ASIC芯片、电源管理芯片、马达驱动芯片、锂电池管理芯片、MCU芯片等在内的芯片产品与技术体系。同时,该公司结合下游市场的应用需求进行产业链延伸,将气流传感器ASIC芯片、MCU芯片进一步加工为气流传感器、MCU方案板等模组产品向客户交付。据悉,深交所于2022年6月30日依法受理了拓尔微首次公开发行股票并在创业板上市的申请文件,并依法依规进行了审核。截至拓尔微终止上市,已进行三轮问询,业务上,其招股书披露,拓尔微2020年、2021年、2022年营收为8.09亿元、15.63亿元、19.45亿元;净利为2.56亿元、4.34亿元、6.47亿元;毛利率为 53.59%、58.83%和 56.53%。客户方面,拓尔微2022年前五大客户为重庆盈达通科技有限公司、深圳东灏兴科技有限公司、深圳麦克韦尔科技有限公司、深圳市赛尔美电子科技有限公司、深圳市希格莱特科技有限公司。值得注意的是,拓尔微的气流传感器为其带来了70%左右营收。同时据了解,拓尔微主要向其客户销售的产品为气流传感器和方案板,但其中,汉清达科技、东灏兴科技、麦克韦尔科技均为电子烟厂商。而在监管层的三次问询中,均提到了行业政策相关的问题,去年开始政策对电子烟行业逐渐严监管,七成收入都来自电子烟客户的拓尔微也难免遇到行业政策影响带来的经营业绩持续性问题。此外,IPO前夕,拓尔微的客户和供应商曾低价入股,此举也招致了深交所的问询。纵目科技(上海)股份有限公司9月27日,据上海证券交易所官网显示,纵目科技(上海)股份有限公司(简称“纵目科技”)已主动撤回IPO申请,IPO进度显示为“终止”。据了解,纵目科技纵目科技成立于2013年,主要从事汽车智能驾驶系统的研发、生产及销售,已形成从算法软件到系统硬件,从智能驾驶控制单元到多种智能传感器的全产品布局,能够为整车厂商提供由智能驾驶控制单元、摄像头、超声波传感器、毫米波雷达等硬件及配套软件和算法集合而成的智能驾驶系统。据悉,2022年11月23日,纵目科创板IPO获上交所受理,而截至终止上市,该公司已经历两轮问询。业务方面,其招股书披露,2019年、2020年、2021年和2022年第一季度,纵目科技的收入为4966.01万元、8,383.04万元、2.27亿元和9003.48万元,净利润为1.60亿元、-2.09亿元、-4.16亿元和-1.55亿元,毛利率为10.75%、16.43%、13.21%和10.38%。客户方面,招股书显示,纵目科技已量产或取得定点的客户包括赛力斯汽车、长安汽车、岚图汽车、吉利汽车、一汽集团、上汽集团、北汽集团、江铃集团、江汽集团、理想汽车、威马汽车、长城汽车、比亚迪汽车、蔚来汽车、合众新能源汽车、华人运通汽车、牛创汽车等。但值得注意的是,纵目科技的研发费用率处于较高水平。报告期内,该公司的研发费用分别为1.20亿元、1.72亿元、2.69亿元和8673.74万元,研发费用率(研发费用占营业收入的比例)分别为240.65%、205.13%、118.32%和96.34%。
  • 新型酵母生物传感器有望高效检测病原真菌
    “生物传感器的广泛开发与应用,主要归功于生物元件对于其敏感的分析物具有很强的特异性,不会识别其他分析物。利用生物传感器,可以快速、实时获得有关分析物准确可靠的信息。”袁吉锋说。合成生物学的发展推动了细胞生物传感器的开发。这种生物传感器以活细胞为生物元件,基于活细胞受体检测细胞内外的微环境状况和生理参数的变化,并通过两者之间的相互作用产生细胞信号转导,进一步激活不同的信号输出模块,从而产生不同的信号。袁吉锋介绍,从本质上讲,其他类型的生物传感器使用的是从生物中提取出的生物元件。而基于活细胞的细胞生物传感器是一种独特的生物传感器,它可以通过模拟细胞正常的生理生化变化来检测信号。目前,这种生物传感器已成为医疗诊断、环境分析、食品质量控制、化学制药工业和药物检测领域的新兴工具。“用于构建细胞生物传感器的生物元件包括细菌细胞、真菌细胞以及哺乳动物细胞。我们这次所构建的工程化酵母生物传感器,正是基于酿酒酵母细胞所构建的真菌细胞传感器。”袁吉锋说,酿酒酵母细胞用于生物传感器的构建,在细胞性能上具有优势。作为一种真核生物,酿酒酵母细胞与哺乳动物细胞的大多数细胞特征和分子机制一致,特别是与感知和响应环境刺激密切相关的GPCR信号通路具有极高的相似性;酿酒酵母是酵母物种中第一个基因组已完全测序的真核生物,并且遗传修饰工具非常完备;酿酒酵母的培养条件简易、培养成本低、生长速度快、温度耐受范围宽,可以通过冷冻或脱水等方式进行储存和运输,具有生物安全性。可进一步设计改造成检测试纸基于工程化酵母细胞构建生物传感器多年来一直是研究热点。袁吉锋团队此次通过人工转录因子,将GPCR信号通路与高效基因转录模块——半乳糖调控模块进行耦合,在酵母生物传感器中引入了一个额外的正反馈回路,以此来增强酵母生物传感器的灵敏度和信号输出强度。袁吉锋解释说:“我们相当于设计了一种正反馈放大器,让酿酒酵母细胞中GPCR在识别到白色念珠菌的信息素信号之后,不仅能通过人工转录因子激活下游信号报告模块的表达,同时还能驱动半乳糖调控模块自身的转录因子Gal4表达。两个转录因子协同作用,就能持续激活和放大报告基因的输出信号。”数据显示,相比于初始传感器的性能,改造后的酵母生物传感器的检测限提升了4000倍,激活浓度提升了9700倍,信号输出强度提升了近3倍,尤其是信号输出的持续时间得到了明显提升。初始传感器在检测使用2小时后就出现荧光信号的衰退,而改造后的传感器在使用12小时后仍可产生明显的荧光信号。“此次构建的酵母生物传感器,可以设计成一种简单、低成本的检测试纸,用于检测医疗样本或环境样本中的病原真菌。”袁吉锋介绍,只需将试纸浸入待检测液体样本中,即可实现对该样本快速灵敏和可视化的检测。
  • 光学生物传感器应用于上海世博会安全保障
    中科院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室研制的光学生物传感器继成功应用于2008年北京奥运会等重大活动的安全保卫之后,近日又在上海世博会出入境检验检疫、环境空气有害物监测等方面得到应用,为世博安全运营提供了科技保障。  光学生物传感器是通过检测生物分子之间微观特异性反应所产生的光学信号来检测微量目标被检物的一种光学仪器,具有灵敏、特异、稳定及适合于现场快速检测等优点。上海光机所信息光学与光电技术实验室黄惠杰研究员课题组与军事医学科学院、中国检验检疫科学研究院等单位长期合作,研发的上转换发光生物传感器与定量金标免疫分析仪等先进的光学生物传感技术现已成功应用在生物安全、食品安全、临床诊断等多领域,并获得了用户的广泛好评。
  • 黑科技再现?全球首款搭载微型分子光谱传感器的智能手机问世
    美国当地时间1月6日上午,长虹控股公司总经理李进在CES展会现场发布全球首款分子识别手机—长虹H2,这是世界上第一个搭载小型化分子光谱传感器的智能手机,可实现果蔬糖分、水分,药品真伪,皮肤年龄,酒类品质等检测,成为随身携带的个性化健康管理集成终端。  在发布会上,李进称,随着长虹H2的发布,物质识别门槛被突破,手机行业有望迎来新的革命。  行业观察人士则认为,智能手机搭载小型化分子光谱传感器,其意义将不亚于当年GPS传感器搭载到手机所引发的位置服务革命。  传感器成就H2黑科技  早在2013年,长虹控股公司董事长赵勇提出面向物联网的“新三坐标”智能战略,并表示,智能终端正式进入“传感器”时代。  手机作为至关重要的智能终端,影响着生活的方方面面,正是无数传感器的作用。如今,可以通过GPS传感器实现各种位置服务,也可以通过温度,湿度,压力等传感器探测当前环境,还能通过运动、睡眠等传感器管理我们的健康。但是对于纷繁的物质世界,手机似乎无能为力,“能办周天之事,却难辨周天之物”正是对当前手机功能的最佳写照,因为到目前为止还没有一台手机能够通过传感器具备物质识别的能力,这无疑是一个巨大的缺憾。  随着长虹H2的发布,这个缺憾将被弥补。据了解,长虹将实验室级别光谱仪的能力和精度整合进可供人们日常携带和使用的手机中,有效提高用户的日常生活质量。以药品和食品为例,根据世界卫生组织的报告,假药占到全球药品交易量的10%,假药致死的现象屡有发生 食品安全问题同样严峻,近期俄罗斯爆发的假酒事件震惊普京,已造成72人死亡。如何才能识别真假?长虹H2手机只要轻轻一扫即可辨别。  那么,这是如何实现的呢?据李进介绍,在APK程序的控制下,H2手机向所搭载的小型化高分辨率近红外光谱传感器发出指令对被测物体进行“近红外吸收光谱”的数据采集,并将光谱数据传输至云平台进行分析、计算、处理,得出定性、定量分析结果,手机将数据化和图形化的结果呈现给用户,并向用户给出相应建议及推荐,H2手机即可直接识别到物质的分子属性。  由于世间万物大部分都是由分子所构成,理论上长虹H2都能识别。而这种分子层级的识别直达万物本质,远非肉眼所能比拟。例如在挑选水果时,只要在水果表面一扫,水果的糖分,水份,维他命等营养含量一目了然,并计算出综合指数供用户参考。再比如,测试人的胖瘦,通过长虹H2一扫,用户的体脂率将立即呈现,是胖还是瘦一目了然。此外,酒类的原料成分、工艺的过程控制、品质等都可以通过长虹H2轻松检测。当然,这些只是冰山一角,理论上长虹H2能识别世间万物。  数据运营实现信息实时感知  “万物互联”正在成为智能手机新的风口。长虹股份公司总经理兼通信公司董事长刘体斌表示,以传感器为主体的物联网控制、交互和协同技术,实现手机与其他智能终端的广泛联接、协同、交互、共享,长虹已将手机带入物联网时代。  据了解,长虹H2手机实现了跨终端、跨领域的“泛联接”和“大协同”,完成海量用户与终端之间的数据感知、收集、内容交互及服务协同,形成一个以大数据为基础的智能生态系统。基于物联网的应用和服务,H2以“智能光谱传感终端”为物质分子信息感知平台,通过后台“智能光谱分析平台”进行大数据分析,再将分析结果实时回传到手机并提供多项运营服务的功能。这不只是简单的联接与控制,而是涵盖日常生活状态的实时感知与内容协同。
  • 工业安全新守护者:深度解析英国Alphasense硫化氢传感器的良好性能
    在工业化浪潮汹涌向前的今天,安全生产已成为企业持续发展的基石,特别是在面对如化工、石油天然气开采、污水处理等高风险行业时,对有毒有害气体的有效监控显得尤为重要。其中,硫化氢(H₂ S)作为一种剧毒且易燃易爆的气体,其精准监测直接关系到生产安全与员工健康。在此背景下,英国Alphasense公司推出的硫化氢传感器,凭借其良好的技术实力与稳定性,正逐步成为工业安全领域的一颗璀璨明星。以下是对该传感器的全面剖析,揭示其在守护工业安全中的独特价值。外观与耐用性的双重保障英国Alphasense硫化氢传感器,外观设计紧凑而精致,内部结构坚固耐用,专为严苛的工业环境而生。其外壳精选耐腐蚀、耐高温材料打造,无论是潮湿、多尘、极端温度还是其他恶劣条件,都能确保传感器稳定如一地运行。同时,传感器达到高标准的防水防尘等级,进一步巩固了其在恶劣环境中的耐用性和可靠性,让安全监测无惧挑战。较高精度监测技术的核心优势技术的先进性是英国Alphasense硫化氢传感器脱颖而出的关键。该传感器采用先进的电化学或电化学红外吸收技术,这两种技术各有千秋,共同铸就了传感器的高精度监测能力。电化学传感器配套报警仪凭借其快速的响应速度和高度灵敏性,能够迅速捕捉空气中硫化氢浓度的细微变化;而电化学红外吸收传感器则凭借其对特定红外波长的精准识别,实现了更为稳定和抗干扰的测量结果。无论是哪种技术路线,英国Alphasense配套报警仪都确保了测量数据的准确无误,为安全生产提供了坚实的数据支撑。智能化功能引领未来趋势在智能化浪潮的推动下,英国Alphasense硫化氢传感器也不甘落后。传感器内置高性能微处理器,不仅能够实时分析数据、自动校准误差,还具备强大的报警功能。一旦监测到硫化氢浓度超标,传感器将立即触发声光报警,确保操作人员能够迅速响应并采取措施。此外,传感器配套报警仪还可支持远程监控和数据传输功能,用户可以通过智能手机APP或电脑软件随时随地查看监测数据,实现对生产现场的远程管理和实时监控。这种智能化功能不仅提升了工作效率,也为企业的安全管理带来了前所未有的便捷性。广泛应用展现非凡实力英国Alphasense硫化氢传感器的良好性能已经得到了市场的广泛认可和应用。在石油天然气行业,传感器配套报警仪被广泛应用于钻井平台、油气管道等关键区域,有效预防了因硫化氢泄漏而引发的安全事故;在化工生产领域,传感器更是成为了有毒有害气体监测的得力助手,保障了工人的生命安全;此外,在污水处理、垃圾填埋等环保领域,传感器也发挥了重要作用,为环保部门提供了准确可靠的数据支持。这些成功案例充分证明了英国Alphasense硫化氢传感器在工业安全领域的非凡实力和广泛应用前景。英国Alphasense硫化氢传感器以其高精度监测技术、智能化功能以及广泛的应用领域,成为了工业安全领域的新守护者。它不仅提升了企业的安全生产水平,也为人员的生命安全和环境的健康保驾护航。
  • 大连理工大学陈珂:高精度光纤光声气体传感器及装置
    在满足目前各种应用需求的前提下,光谱分析仪器和方法也在不断的创新发展中,不论是分子光谱还是原子光谱都涌现了一系列创新的成果,特别是拉曼光谱、近红外光谱、激光诱导击穿光谱、太赫兹、超快光谱、荧光相关光谱、高光谱等相关技术彰显了极具诱惑的市场活力,引领着行业发展的方向。第十二届光谱网络会议(iCS 2023)中,近50位专家报告充分彰显了光谱创新潜力,纷纷展示了一系列的创新成果:从仪器整机到关键部件;从系统集成到方法开发;从大型科研仪器,到用于现场的便携、手持设备;从实验室检测设备,到过程分析技术……为了更好的展示这些创新成果,同时也进一步加深专家、用户、厂商之间的合作交流,会议主办方特别策划《光谱创新成果“闪耀”iCS2023》网络专题成果展,集中展示本次光谱会凸显的创新成果,包括但不限于仪器、部件、技术、方法、应用等。大连理工大学 陈珂副教授本次会议中大连理工大学陈珂副教授介绍了其课题组在光纤光声气体传感技术及应用方面开展的一系列工作(点击回看》》》),得到与会老师的关注和认可。会后,我们也再次邀请陈珂副教授分享大连理工大学光纤光声传感研究团队的系列成果。1、成果简介大连理工大学光纤光声传感研究团队开展了光纤声波/振动传感技术和光声光谱微量气体检测技术的应用基础研究工作。在光纤传感技术研究方面,首次提出并设计了超高灵敏度光纤悬臂梁声波传感器,信噪比相比于传统电学麦克风提高了1-2个数量级;研制出超高速振动/声波传感解调仪器,采用光谱解调法实现了200 kHz的解调速度,将解调算法集成到FPGA中,大幅度提升了解调的稳定性。在光声光谱技术研究方面,将光纤声波传感器用于光声信号探测,提出了干涉型光纤声波锁相探测方法,设计了新型的光纤悬臂梁增强型光声光谱仪器,实现了对多种微量气体的超高灵敏度检测。研究了基于光纤光声传感的变压器油中溶解气体原位检测技术,研究了气体绝缘设备中六氟化硫分解产物的光纤光声检测技术,并在多个变电站开展了示范应用。根据变压器油中溶解气分析和煤矿瓦斯突出应用需求设计了多套激光光声光谱多组分气体分析仪器,掌握了目前世界上唯一的高瓦斯背景中多组分微量气体光学检测技术。成果1:光纤振动/声波传感器及解调仪器设计的光纤振动/声波传感器采用MEMS悬臂梁结构,具有灵敏度高、稳定性好的特点。研制了基于光谱解调的超高速光纤法布里-珀罗(F-P)传感解调仪,在FPGA中集成光谱采集、光谱相位解调等功能,显著提升了解调速度和稳定性。成果2:光声光谱变压器油中溶解气体分析仪针对高电压油浸式变压器油中溶解气体分析需求,研制了多套激光光声光谱气体分析仪。其中对油中溶解乙炔气体的检测极限达到0.05μL/L。,同时课题组还开发了光声光谱油中溶解气体原位检测仪,可以直接将光声传感器安装于变压器取油口。 成果3:光纤光声传感解调仪器本团队创新性地将光纤F-P声波传感器用于微弱光声信号探测,研制了多套光纤光声传感解调仪器。在FPGA中集成了相位解调算法、数字锁相、激光调制等功能。对乙炔气体的检测极限可达到ppt量级。 成果4:光声光谱煤矿自然发火监测仪研制的光声光谱煤矿自然发火监测仪,可对多种特征气体进行同时测量。检测指标如下:乙炔:0.5ppm;乙烯:1ppm;一氧化碳:1ppm;乙烷:5ppm;甲烷:0.1%;二氧化碳:0.1%成果5:高精度光声光谱环境气体分析仪开发的二氧化氮和二氧化硫气体分析仪,可对环境中痕量气体进行实时监测。二氧化氮气和二氧化硫气体的检测限分别达到1ppb和10ppb。下图中实验数据是开发的二氧化氮气体分析仪与环境监控站的对比结果。成果6:多通道同步FPGA数字锁相放大器针对光谱探测中微弱光信号检测需求,开发了多通道同步FPGA数字锁相放大器。采用定制的线阵探测器对光谱进行同步快速读取,光功率检测极限达到10fW量级,动态范围达到120dB。 2、产业化探索本团队开发的光谱检测、光纤传感类检测仪器具有较高的技术成熟度。在电力、石化等行业具有较好的应用前景。3、课题组未来研究计划光声光谱与光纤传感技术结合后,具有本质安全、抗电磁干扰、灵敏度高、可远距离探测以及多点测量等优势。本课题组将重点研究光纤光声传感技术中的基础科学问题以及工程应用关键技术。欢迎电力、石化、煤矿和环境监测等相关科研院所和公司联系我们。联系人:陈珂(大连理工大学)Email:chenke@dlut.edu.cn课题组介绍陈珂,大连理工大学光电工程与仪器科学学院副教授,博士生导师,大连市青年科技之星,光纤光声传感团队负责人,主要从事光纤传感、激光光谱和微弱信号检测等方面的研究工作。担任中国光学工程学会光谱技术及应用专委会委员,中国电气工程学会测试技术及仪表专委会状态监测学组委员,国家自然科学基金通讯评审专家。工作近8年来,共主持科研项目32项,其中,国家自然科学基金面上项目等国家级项目2项,省部级项目2项,大连市高层次人才创新支持计划项目1项,企业合作项目20余项;在Analytical Chemistry、Optics Letters等期刊上发表SCI/EI论文93篇,其中第一/通讯作者论文63篇;已申请和授权发明专利43项,其中第一发明人专利21项。
  • 新品上市丨EXO NitraLED UV 硝酸盐传感器
    改变营养盐的监测EXO NitraLED 是一款当今很容易使用的 UV 硝酸盐传感器,采用先进的 LED 技术,用于长期营养盐监测。它可以无缝集成到任何 EXO 多参数仪中,简化并降低了淡水环境中点源和非点源污染的监测成本。光学传感器与离子选择性电极的性能比较离子选择电极 (ISE) 在短时间内容易发生明显漂移,因此频繁的校准对于得到可靠的数据至关重要,然而每日校准的方法并不适合无人值守监测。相比之下,光学传感器能在数周内保持稳定,更适合进行原位监测。另外,光学传感器相对 ISE 有着更高的准确度和分辨率。强大的技术EXO NitraLED 采用两个 UV LED 来测量硝酸盐和亚硝酸盐吸光度,同时会对天然有机物造成的干扰进行补偿。吸光度与硝酸盐浓度(以氮计)成正比。采用EXO 浊度传感器用于实时浊度补偿。新增水质传感器EXO 具有多个传感器端口,可供用户使用其他水质参数对硝酸盐数据进行补充。这样便可对环境条件和影响进行更广泛的分析。EXO NitraLED 提供一个更全面了解水质状况,从而做出更为明智的决策。LED 与气灯光源的比较与UV 硝酸盐传感器竞争的往往采用氙灯或氘灯光源,这些灯功率要求高,体积大,价格昂贵。从本质上来讲,它们都是实验室分光光度计, 经过改造后用于现场应用。而 EXO NitraLED 专为户外淡水监测设计,操作更高效,很大程度上弱化相关气灯传感器存在的缺点。手掌大小随着最近 UV-LED 技术的进展,YSI 生产出一种光学硝酸盐传感器,紧凑形状,手掌大小。无需任何修改,即可将这传感器适合于现有的 EXO 防水底座上。EXO NitraLED 可与所有 EXO 多参数仪的探头保护套和流通池配合使用。易于布放由于降低电力消耗,此类传感器可通过EXO多参数仪的电池供电,而这种电池可由用户更换。多参数仪包含用于在内部记录数据的内置存储器,可方便地进行自容式部署,而无需外部硬件带来的成本和负担,无需新的基础结构。用户校准用户可在必要时自行校准 EXO NitraLED。由 Kor 软件提供稳定性标识和有用提示,能够进行简单的两点校准。最后还会自动生成一份校准报告记录保存。硝酸盐监测技术革命现有的硝酸盐监测价格昂贵。随着赤潮 (HAB) 和水体缺氧案例的不断增加,用户亟待寻求成本更低、监测参数更广的解决方案。大面积覆盖是从源头探测和减轻污染的关键。借助 EXO NitraLED,你可以在任何有EXO多参数仪的地方进行成本效益高的硝酸监测。直观的界面设计EXO NitraLED 采用与 EXO 多参数仪相同的 Kor 软件和配件,因此无需学习新界面。如果您是初次使用 EXO,您会发现 Kor 软件的界面非常简洁,可进行高效的设置和操作。SmartQC指示可让您放心布放。长时间布放EXO中央清洁刷结合新型NitraLED清洁刷,可保护所有传感器免受污损,有效确保长时间布放间隔内的数据完整性。清洁刷有独特的加长臂,其采用双毛刷设计,可用于平稳擦拭硝酸盐传感窗口,以保持样品路径洁净,有效减少用户前往现场的次数。经济实惠这款产品尺寸小,价格低。使用 UV LED 代替气灯光源,可节省组件和生产成本,为您带来更多实惠。EXO NitraLED 具有更低的功耗、更小的外形尺寸和更低的价格,其成本只占市场上其他 UV 硝酸盐监测仪器成本的一小部分。必需产品EXO NitraLED 能够与其他所有 EXO 智能传感器和配件兼容。除了这些现有的组件,我们还发布了两个新的附件,以帮助进行长期监控:一是传感器对准环,用于将传感器紧密固定在一起,以最大程度地减少清洁过程中的移动;二是专门用于 EXO NitraLED 的新型清洁刷,该清洁刷安装在现有的中央清洁刷上,用于清洁所有 EXO 的传感器及硝酸盐传感窗口。
  • 交通事故频发?FLIR ThermiCam传感器助力保障新西兰骑行安全
    近年来,随着鼓励绿色出行政策的实施和共享单车的兴起,自行车出行比例显著提高。在机动车与非机动车共用道路的混合交通状况下,对骑车者来说,常常面临着严峻的挑战。今天,小菲就给大家讲述新西兰奥克兰市成功解决骑行安全的案例,我们可以从中获得哪些启示呢?安全事故频发,交通混乱亟待解决新西兰奥克兰市塔马基大道是一项标志性的城市便利设施,也是奥克兰市具吸引力和知名的公路之一。塔马基大道是出入市区的主要通道,也是当地社区和城市的游憩资源,对毛利人具有重要的文化意义。汽车驾驶员、骑车人、公共交通运营者、行人和游客共用该区域,因此,对行人、公共交通和停车设施等提出较高要求。在过去几年,交通繁忙的塔马基大道曾发生数起自行车事故,导致骑车人受伤严重甚至死亡。为了应对塔马基大道持续升级的自行车安全问题,奥克兰交通局决定采取一系列广泛的自行车安全措施,其中包括集成基于FLIR热成像技术的自行车报警系统,旨在降低车速和让驾驶员更容易察觉到接近的骑车人。传统自行车检测存在漏洞应该如何收集自行车检测信息仍是一个亟待解决的问题。奥克兰交通局并刚开始采用FLIR公司的ITS技术。该机构使用FLIR技术历史悠久,比如,奥克兰维多利亚隧道和惠灵顿隧道采用交通事件检测技术,奥克兰哈斯里/甘特部署的车辆检测传感器,和在13个交叉口的部署行人检测传感器。但是,奥克兰交通局利用FLIR传感器检测自行车还是首次,而且FLIR传感器是在调查其它方案不够理想之后才引起他们注意的。奥克兰交通局调查的一个方案是利用可见光视频检测技术(非FLIR品牌)。Michael Deruytter 评论道:“传统视频检测技术在自行车和汽车检测方面效果不错,但是在昏暗或黑夜条件下区分自行车和机动车很困难,因为骑车人不一定使用自行车上安装的照明灯。”调查的第二个方案是集成到自行车道的地感线圈检测器。这些地感线圈分析自行车轮的电磁特征信号,因为这样能提供自行车存在的信息。奥克兰交通局道路安全与干路运营经理Karen Hay称:“这项技术不够理想,因为骑车人不总下意识地在自行车道骑行,这使他们完全脱离地感线圈检测器,此外,由于碳纤维自行车缺乏能触发地感线圈传感器的金属材料,导致地感线圈检测器无法总能收集到碳纤维自行车的存在信息。”闪烁警示灯,效果较低塔马基大道上的一个重点位置是汽车驾驶员能从塔马基大道主干道右拐驶入Ngapipi路的岔口。经证实,该位置是汽车与自行车发生碰撞的高风险区域。Karen Hay评论道:“我们需要一种能提高塔马基大道骑车人安全性并增强他们对右转弯汽车可见性的解决方案,我们曾一度在寻找这样一款系统:能使汽车驾驶员更清晰地意识到他们正与即将到来的骑车人共用道路,同时也要让骑车人知道他们的安全性得到了重视。我们需要一款能够直观验证和快速检测骑车人且可以区分自行车与车辆的系统。最终,我们从FLIR公司找到了答案。”FLIR公司业务拓展经理Michael Deruytter表示:“警告灯确实很有效,能增强司机意识并以能降低撞到骑车人风险的方式影响司机的行为,但是,传统做法是连续不断地闪烁警示灯,这样会降低效果,因为驾车人接收不到任何有助于改变驾驶行为的真正刺激。而基于检测的警告信号则不同,因为这种警告信号能根据检测到的骑车人而激活。”ThermiCam自行车检测传感器幸运的是,在FLIR关于ITS技术新进展的培训课上,奥克兰交通局了解到一种能克服上述问题的新型解决方案:FLIR ThermiCam车辆和自行车检测传感器。Michael Deruytter解释道:“FLIR ThermiCam是一款集热像仪和探测器于一体的车辆和自行车存在检测与计数解决方案,可用于控制交通信号灯以及交通警示信号,FLIR ThermiCam基于这些道路使用者发出的热信息检测车辆和自行车,然后将其检测到的信息,通过触点闭合或IP传输到交通灯控制机。这使得基于自行车实际信息动态控制警告信号成为可能。”基于热信号检测24/7全天候自行车检测FLIR ThermiCam交通热传感器的一大优势是它能利用自行车和车辆始终存在的热能在两者之间做出明确区分。此外,FLIR ThermiCam能够在漆黑的夜晚从远距离处检测自行车。因此,它使交通管理者能够24小时不间断检测骑车人,无论光照度如何。最重要的是,FLIR ThermiCam能在传统可见光相机难以检测的各种条件下(如眩光、湿滑路面、汽车头灯、阴影、雪或雾等)提供可靠的车辆和自行车存在检测信息。Karen Hay表示:“经证实,安装在塔马基大道上的ThermiCam传感器非常有效,它能快捷又精确地检测自行车,无论检测的是否是碳纤维自行车,这是我们最喜欢的工具,我们将在众多技术中考虑它”。ThermiCam使交通管理者能够24小时不间断检测骑车人,无论光照度如何,无论骑车人处于自行车道还是主车辆车道FLIR ThermiCam系列产品改变了世界各地的道路交通管理方式随着FLIR ITS技术的进步创新出了针对不同需求的新产品:ThermiCam AI、ThermiCam2、ThermiCam V2X等
  • 空前盛况,化学传感新高度-第十六届全国化学传感器学术会议圆满闭幕
    仪器信息网讯 2023年9月24日,由中国仪器仪表学会分析仪器分会化学传感器专业学组(专业委员会)主办的第十六届全国化学传感器学术会议(SCCS2023)于山东省济南市圆满闭幕。本次大会以“化学传感赋能新时代”为主题,本次参会人数超1200名,征集论文近500篇,共有12个大会特邀报告、42个主旨报告、101个邀请报告、153个口头报告和17个简单报告,邀请到国内外众多知名专家学者,共同探讨化学传感领域的最新研究成果和发展趋势,吸引了上千人注册参会。会议现场闭幕式开始之前,特别邀请了中国科学院院士、清华大学教授李景虹、中国科学院院士、中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员刘买利、北京师范大学教授毛兰群、南京大学鞠熀先教授、上海仪电科学仪器股份有限公司(雷磁)许佰功作出精彩报告。中国科学院院士、清华大学教授 李景虹报告题目:《单分子生物电子学与生物分析》李景虹介绍到,对复杂生命过程的单分子表征可以深入生物分析化学的研究尺度,以核酸、蛋白质和大分子互作为基础的技术可以用于单分子表征过程中。此外,他还对近期主要研究作出汇报:单分子间元-元堆叠的偶极增强效愈、G-四链体的电子学研究和蛋白质相互作用的电子学。最后,他提出了所面临的研究挑战,并指出生命过程关键物理化学机制的微观解析、微观反应机制与宏观现象间的关联和生命过程中量子现象的观测是未来发展方向。中国科学院院士、中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员 刘买利报告题目:《核磁共振波谱分析》刘买利以核磁共振波普的发展与影响、技术与方法、应用与趋势展开报告。他提到,核磁共振是科学交叉的典范,在多领域促进科学发展,其中核磁共振波普(NMR)和磁共振成像(MRI)是最活跃的两个领域,两种技术相结合可大幅提升检测灵敏度。此外,他还介绍了用于提高核磁共振灵敏度的多种超极化技术及在生物分子领域的应用,对细胞结构研究具有重要作用。北京师范大学教授 毛兰群报告题目:《脑化学活体传感》毛兰群教授首先介绍了脑的化学本质、化学信号研究的关键问题、脑化学测量的机遇与挑战。基于此,他通过解析信号、脑的电化学模拟等手段开展研究,发展了活体传感原理与方法的新构想,创建了原电池型氧化还原电位分析法,实现了化学信号向电信号转化的模拟,在该领域上取得创新性成果。南京大学教授 鞠熀先报告题目:《纳结构增强的电化学发光与光电生物传感》鞠熀先教授以解决癌症精准诊治中的个关键科学问题为目标,对生物分子检测及其介导的诊治应用展开研究,分别在用于生物传感的量子点ECL、用于生物传感的无机纳米粒子ECL、 用于生物传感的聚合物点ECL、Pdots的ECL生物成像五个方面展开报告,对提高癌症诊断治疗精确性及成像分辨率具有重要价值。上海仪电科学股份有限公司(雷磁) 许佰功报告题目:“雷磁”电化学传感器及仪器技术发展许佰功介绍道,“雷磁“是上海仪电科学仪器股份有限公司的自主品牌,创建于1940年,是中国pH计和玻璃电极的诞生地,也是国内分析仪器的重要发源地。 “雷磁”研发了丰富的科学仪器产品,涵盖电化学传感器、电化学分析仪器、滴定仪/水分仪、水质分析仪、在线水质监测仪器、化学试剂和系统集成等众多门类。雷磁作为国内自主研制高端专业型电化学传感器的企业,研制出众多功能、材料和结构的专业型电极,为用户带来了更多高性能智能化的产品体验大会特邀专家报告结束后,开始颁奖环节,奖项包括颁发优秀青年报告奖和优秀墙报奖,并由济南大学魏琴教授宣布获奖名单。济南大学魏琴教授宣布获奖名单优秀青年报告奖颁奖仪式优秀墙报奖颁奖仪式颁奖仪式后,由湖南大学吴海龙教授做大会总结发言。湖南大学吴海龙教授做大会总结发言吴海龙教授首先对济南大学和所有参会者表示由衷的感谢。他说道,大会自成立以来,在老一辈科研工作者的领导下,会议举办得蒸蒸日上,第十六届全国化学传感器学术会议是历届以来人数最多,规模最大的一次会议,大会以“化学传感赋能新时代”为主题,给众多专家、学者和年轻的科研工作者创造了一次宝贵的交流学习机会。最后,吴海龙教授邀请所有参会专家和济南大学的工作人员共同合影,并期待下一届会议再相聚。闭幕式合影
  • 通用生物传感器实现一“芯”多用,可同时检测8个数量级浓度差异的生物粒子
    研究人员开发了新的信号处理技术,与光流体生物传感器芯片一起使用,以检测浓度变化8个数量级的纳米珠混合物。图片来源:霍尔格施密特/加州大学圣克鲁斯分校美国加州大学圣克鲁斯分校团队在用于检测或分析物质的芯片传感设备方面取得重大进展,为研制高灵敏度的便携式集成光流体传感设备奠定了基础。这些设备即使涉及浓度变化很大且完全不同类型的生物粒子时,仍然可同时进行多类型的医学测试。该研究成果发表在最新一期《光学》杂志上。研究人员将新的信号处理技术应用于基于光流体芯片的生物传感器,能对8个数量级浓度的纳米珠混合物进行无缝荧光检测,将传感器可工作浓度范围扩大了1万倍以上。团队表示,新设备足够灵敏,不但可检测单个生物分子,还能在非常宽的浓度范围内工作,以同时测量和区分多种粒子类型。这一多类型分析测试平台,原理基于光流体芯片,通过用激光束照射粒子,然后用光敏探测器测量粒子的响应来检测粒子。还使得该平台具有执行各种类型分析所需的灵敏度,可检测包括核酸、蛋白质、病毒、细菌和癌症生物标志物等粒子。在这项新工作中,研究人员还开发了一种信号处理方法,得以同时检测高浓度和低浓度的粒子。他们结合不同的信号调制频率:高频激光调制以区分低浓度的单个粒子,低频激光调制以在高浓度下同时检测来自许多粒子的大信号。团队还应用到最近开发的一种极速算法,以实时识别和高精度区分。这种信号分析方法,本质是用不同浓度和各种荧光颜色的纳米珠溶液泵送光流体的生物传感器芯片。目前,其能正确识别浓度差异在混合物中超过1万倍的纳米珠。未来,其将用于分析来自人工神经元细胞组织类器官的分子产物,为人们带来神经源性疾病和儿科癌症等领域的新见解。
  • 我国石墨烯纳米生物传感器研究获新进展
    作为一种新型的二维纳米材料,石墨烯以其独特的物理性质引起了极大的关注。和其它结构相比,石墨烯具有极高的电导率、热导率、及出色的机械强度 并且作为单原子平面二维晶体,石墨烯在高灵敏度检测领域具有独特的优势。然而目前人们对石墨烯与生物的界面却知之甚少,这一问题的研究对于石墨烯能否应用于生物电子学至关重要。  国家纳米科学中心方英课题组和美国哈佛大学Lieber课题组合作首次成功制备了石墨烯与动物心肌细胞的人造突触。研究人员首先通过纳米加工技术得到高信噪比的石墨烯场效应晶体管集成芯片,进而在芯片表面培养鸡胚胎心脏细胞。研究发现,石墨烯和单个心肌细胞之间形成稳定接触,实现了对细胞电生理信号的高灵敏度、非侵入式检测。更重要的是,该研究第一次实现了通过门电势的偏置引起同一石墨烯器件n型和p型工作模式的转变,进而在细胞电生理过程中得到了相反极性的石墨烯电导信号,充分证明了测量生物信号的电学本质。另外,研究人员进一步比较了不同尺寸石墨烯生物传感器、石墨烯与硅纳米线集成传感体系对同一心肌细胞的检测,为发展高集成纳米生物传感阵列提供了理论指导和实验基础。  该项工作建立了一维、二维纳米材料与细胞相结合的独特研究体系,将为生物电子学的研究带来新的机遇。相关结果已经发表在2010年3月的Nano Letters上(http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/nl1002608,),上述研究工作得到中国科学院院长特别基金和国家自然基金委面上项目的支持。
  • 第十一届全国化学传感器学术会议分会场报告摘录二
    仪器信息网讯 2011年10月23日,由中国仪器仪表学会分析仪器分会化学传感器专业委员会主办,湖南大学、上海师范大学和江苏江分电分析仪器有限公司联合承办的2011年第十一届全国化学传感器学术会议在湖南长沙市芙蓉华天大酒店成功召开。此次会议盛况超前,学术报告及参会人员都超过预期。本次会议最后统计共包括了11个大会报告,42个分会邀请报告,58个口头报告,以及100多篇论文报展。  2011年10月23日下午,第二分会场,湘园厅。 会议现场朱俊杰教授(南京大学)报告题目:量子点功能化与电化学生物传感  朱俊杰教授在报告中介绍了课题组近期在量子点的组装、功能化和电化学生物传感等方面的研究工作。主要内容:构建了核壳型结构的CdSeTe/ZnS量子点,表现出很强的电致化学发光(ECL)行为;制备了石墨烯-CdSe复合材料并构建ECL生物传感器,主要应用于人免疫球蛋白的检测;发展了石墨烯-金点ECL生物传感器并将其用于过氧化氢的检测;构建了同时检测两种心脏标志物的电化学免疫传感器用于cTnI和CRP的测定;制备核壳结构的SiO2@ CdTe量子点纳米复合物,构建了新型的凝集素功能化的纳米探针等。蒋兴宇教授(国家纳米科学中心)报告题目:基于微纳尺度技术传感器的应用研究  蒋兴宇教授在报告中主要介绍了微纳尺度材料和技术的应用研究。将功能化的纳米材料与微流控技术相结合,可降低检出限,缩短反应时间。主要研究内容:基于金纳米颗粒表面修饰螺吡喃分子用于水相中铜离子的检测;正电荷修饰的金纳米颗粒高灵敏度的检测水相中的汞离子等。蒋教授在报告中还提到,希望将这类基于颜色变化的离子检测方法与芯片技术结合,实现芯片上的分析。许丹科教授(南京大学)报告题目:生物微阵列芯片检测新方法的研究  许丹科教授在报告中介绍了课题组在生物微阵列芯片检测新方法的特点,并介绍了课题组相关工作。许教授课题组建立了基于纳米银的电化学阵列芯片检测新方法,并开展了四种病毒DNA片段的同时电化学检测方法。在蛋白质微阵列检测方法的研究中,制备了金属荧光增强机制的新型生物探针,降低了检测限。此外该课题组还将纳米银生物检测探针成功应用于可视化蛋白芯片的检测方法中,建立了一种基于蛋白质微阵列的药物多靶点筛选方法。由天艳研究员(中国科学院长春应用化学研究所)报告题目:电纺碳纳米纤维及其复合材料在电分析化学中的应用  由天艳研究员在报告中主要介绍了采用静电纺丝技术与热处理方法制备的碳纳米纤维及其复合材料在电分析化学中的应用。主要介绍了以下三个方面的内容:电纺碳纳米纤维在电化学传感器中的应用;电纺Pd纳米粒子/碳纳米纤维复合材料在电分析中的应用;电纺Ni纳米粒子/碳纳米纤维复合材料在无酶传感器中的应用。刘清君副教授(浙江大学)报告题目:中华蜜蜂化学感受蛋白阻抗传感器的研究  刘清君副教授主要介绍了中华蜜蜂CSP3阻抗传感器的原理及特点。可以利用此传感器测量环境中的微量配体物质,并可用来检测不同昆虫的化学感受蛋白与不同物质间的反应,便于对化学感受蛋白进行更深入的研究。这对于阐明昆虫与环境化学信息联系规律及昆虫行为本质原因等具有重要的理论和实践意义。  此外,来自南京大学的夏兴华教授等也在本会场做了精彩的报告。
  • 第十一届全国化学传感器学术会议分会场报告摘录一
    仪器信息网讯 2011年10月23日,由中国仪器仪表学会分析仪器分会化学传感器专业委员会主办,湖南大学、上海师范大学和江苏江分电分析仪器有限公司联合承办的2011年第十一届全国化学传感器学术会议在湖南长沙市芙蓉华天大酒店成功召开。此次会议盛况超前,学术报告及参会人员都超过预期。本次会议最后统计共包括了11个大会报告,42个分会邀请报告,58个口头报告,以及100多篇论文报展。  2011年10月23日下午,第一分会场,华天C厅。会议现场李根喜教授(南京大学)报告题目:基于蛋白质电化学研制的若干生物传感器  李根喜教授在报告中介绍了蛋白质电化学研究方面的相关工作,主要包括两方面的内容:一是通过在电极界面对蛋白质定向组装、层层吸附、共价键合、分子包埋、聚合掺杂等技术手段,获得蛋白质直接或间接的电化学响应,由此提出了蛋白质及一些催化底物的定量测试办法;二是基于酶催化反应,通过酶催化及电化学催化所获得的信号,以及在电极界面或测试体系引入的信号标记物,并采用一些信号放大策略,研制了几种新型的生物传感器。基于上述原理,李教授课题组研制了多种用于钾、汞等无机离子及肿瘤标记物等生物大分子的传感器。并且可以针对不同种类,不同生理状态的细胞(如凋亡细胞)进行检测。于聪教授(中国科学院长春应用化学所)报告题目:核酸诱导的小分子探针的集聚及自组装  于聪教授介绍了对生命最基本物质之一—核酸的性质、检测及结构研究的重要意义,报告中具体讲述了课题组在生物分析和生物传感等方面的工作。主要研究内容包括:根据核酸分子诱导的探针分子集聚、自组装过程中探针结构及响应信号的改变来检测核酸存在;研究核酸分子之间的相互作用;利用核酸适配体分子与被检测物之间的特异性相互作用检测蛋白质、小分子或金属离子等。并且研究了这其中一些重要的生理过程。王进义教授(西北农林科技大学)报告题目:微流控芯片细胞分析  王进义教授在报告中谈到了微流控芯片在细胞生物学方面的发展及应用。报告中首先简单介绍了细胞与微环境之间的相互作用、微流控芯片的特点以及在细胞及免疫分析中的应用。之后主要讲述了实验室基于微流控芯片技术工作的相关情况,主要包括仿生聚合物修饰基底对神经细胞行为的影响;多糖修饰PMDS的蛋白黏附与细胞兼容性;平行高通量细胞分析芯片等。袁若教授(西南大学)报告题目:电化学蛋白质生物传感器的研究  袁若教授在报告中主要介绍了两方面的工作:电化学生物传感器和电致化学发光传感器。电化学传感器方面包括三部分内容:基于纳米材料疾病标志物的直接法电化学检测;基于纳米复合材料标记型的夹心法电化学检测;基于同一电极敏感界面多组分同时电化学检测。电致化学发光生物传感器主要介绍了四部分内容:基于联吡啶钌电致化学发光传感器研究;基于鲁米诺电致化学发光传感器研究;基于过硫酸根电致化学发光传感器研究;基于量子点电致化学发光传感器研究。叶邦策教授(华东理工大学)报告题目:生物纳米传感器设计及在生化分析中的应用  叶邦策教授的报告从生物学世界的尺度讲起,介绍了纳米科学和纳米技术在生化分析中的应用,报告中着重讲解了基于功能化纳米材料的生物传感器的设计和应用。叶教授课题组首次提出了纳米粒子强化的生物分子荧光偏振探针设计技术并成功应用于重金属离子污染监测和快速高灵敏监测蛋白酶活性和动力学特征。同时还提出了采用氧化石墨烯和荧光标记的单链DNA探针自组装成一种新颖通用的分子信标,用以在均相溶液中实现对DNA序列、蛋白质、金属离子和小分子的特异性识别和检测。另外叶教授还谈到了基于靶标诱导金属纳米颗粒变色反应用于硫酸根(SO42-)、重金属离子(Hg2+,Ag+)、食品塑化剂及手性对映体的识别和拆分等问题。胡乃非教授(北京师范大学)报告题目:可开关的生物电催化及生物传感  胡乃非教授在报告中介绍了可开关的生物电催化和生物传感相关方面的内容。胡教授课题组通过在电极表面构筑智能型薄膜、电活性探针同时作为酶反应的酶介体以及通过薄膜对探针的通透性开关控制电催化等途径实现可开关的生物电催化,并且研究了刺激响应性薄膜对探针通透性开关的机理。袁教授在报告中提到可开关的生物电催化和生物传感有助于理解真实生命体内某些酶反应“开关”的本质,在信息存贮、数据处理和信号放大等领域具有潜在的应用价值。  此外,还有来自上海师范大学的贾能勤等代表也在本会场作了精彩的报告。
  • 纯干货!全球智能传感器产业链一览
    “我们看到这几年来新技术、新概念层出不穷,感受到无论是产业的发展还是社会的进步的速度都比以前快很多,所以变革的大潮确实是汹涌澎湃!虽然现在有很多概念、很多技术,如云计算、物联网、大数据、人工智能、虚拟现实、增强现实等,但是我们要能透过现象看本质,知晓推动变革的最基础的东西是什么、发生变革的核心部分是什么。所有的这些变革的起点是感知,进而产生核心的一条数据链。”这是工信部原副部长杨学山先生受邀参加2017全球传感器与物联网产业峰会时发表主题演讲的一个开头。确实,传感器是万物互联的基础,智能时代的需要,也造就了传感器产业的大发展。最为直观的是手机,iPhone4只配备4颗传感器,而到了iPhone8已增加至12颗。对这个高速发展的行业,中国信通院与中国高端芯片联盟还在峰会上联合发布了智能传感器产业地图。就智能传感器产业链、重点产品、国内产业地域分布特征等进行了梳理,较为全面、清晰、完整地构建了智能传感器技术产业全景图。下面小编对该地图(图片)进行二次整理,以文字配合图片的形式,轻松的阅读体验,方便大家更加深入了解智能传感器产业。1产业链条智能传感器是具有信息处理功能的传感器,其最大的价值就是将传感器的信号检测功能与微处理器的信号处理功能有机地融合在一起。国内智能传感器市场中,本土企业竞争力较弱,跨国公司占据了87%的市场份额。不过,中国智能传感器产业生态也趋于完备,设计制造,封测等重点环节均有骨干企业布局。智能传感器产业链研究与开发本土智能传感器技术研发明初步展开,国内例如北大、东南大学、214所等高校,科研院所已开展深入技术研发。同时,以上海微系统与信息技术研究所,苏州微纳中心等为代表的科研机构已建立起智能传感器中试服务平台,助推国内产业创新发展。国外:AT&TBellLaboratories、IBM、IMEC微电子研究中心、微电子研究所、弗吉尼亚大学、马里兰大学、密歇根大学、加州大学伯克利分校、MIT、新加坡国立大学、南洋理工大学国内:上海微系统与信息技术研究所、中国电子科技集团公司、工业技术研究院(台)、北京大学、东南大学、中国兵器工业集团214研究所、天津大学、中科院微电子所、中科院电子所、清华大学、华中科技大学、哈尔滨工业大学设计国外:应美盛、楼氏电子、Maradin、MicroVision、Qualtre、Maxim、CirrusLogic、村田制作所、ST、索尼、博世、博通、高通、欧姆龙、旭化成微电子、ADI、NXP、英飞凌、爱普科斯、霍尼韦尔。国内:美新半导体、深迪半导体、歌尔声学、明皜传感、瑞声科技、芯奥微、敏芯微电子、康森斯克、多维科技、豪威科技、格科微电子、思比科、汇顶科技、美泰科技、士兰微、高德红外制造国外:格罗方德、TeledyneDALSA、爱普生、Semefab、Silex、索尼、FraunhoferISIT、Tronics、博世、ST、旭化成微电子、ADI、NXP、英飞凌、爱普科斯、霍尼韦尔。国内:台积电(台)、中芯国际、联华电子(台)、华润上华、上海先进半导体、华虹集团、美纳科技、士兰微、罕王微电子、中航微电子、国高微系统、离德红外封装国外:Amkor、卡西欧、HanaMicroelectronics、星电高科技、Unisen、UTAC、Boschman、楼氏电子、UBOTIC国内:日月光(台)、瑞声科技、长电科技、萎生公司(台)、同欣电子(台)、矽品科技、华天科技、晶方科技、南通富士通、力成科技(台)、南茂科技(台)、欣邦科技(台)、歌尔声学、固锝电子、红光股份2015年全球封装测试厂商市场份额测试国外:Acutronic、ADI、爱普科斯、NXP、应美盛、MaXim、村田制作所、ST、索尼、楼氏电子、博世、欧姆龙国内:京元电子(台)、上海华岭、歌尔声学、美新半导体、瑞声科技、深迪半导体、美泰科技、芯奥微、共达电声、矽睿科技传感器配套软件、芯片方面,本土均有布局,但相比博世、英美盛等自带软件算法的IDM传感器企业。以及高通、Marvell等传统嵌入式芯片企业,还有较大差距。软件国外:旭化成微电子、应美盛、博世、NXP、Kionix、HillcrestLabs、楼氏电子、PNISensor、ST国内:诺亦腾、鼎亿数码科技、飞智、速位科技、爱盛科技、敏芯微电子、明皜传感、深迪半导体、矽睿科技芯片国外:高通、博通、英伟达、英特尔、Marvell、苹果、三星国内:展讯、联发科技(台)、联芯科技、锐迪科微电子、海思、紫光国芯、珠海炬力、小米系统/应用在产业链下游,中国市场,特别是消费电子市场,极其广阔。同时,包括华为、中兴、小米等企业创新能力较强,具有很强的系统整合与创新能力。国外:苹果、三星、谷歌、LG、诺基亚、索尼、Facebook、戴尔、微软、GoPro、飞利浦。国内:华为、中兴、OPPO、vivo、、小米、HTC(台)、联想、酷派、360、一加、TCL、金立、乐视2应用及产品2016年全球智能传感器市场规模达至258亿美元,预计2019年将达到378.5亿美元,年复合增长率超10%。从应用场景来看,消费电子是智能传感器应用最广泛的领域,2016年市场占比接近70%。从产品类型来看,CMOS图像传感器仍是价值最高的产品,市场占比达到了45%,其次是指纹传感器、压力传感器、加速度计等。消费电子高增长,国际巨头领先,本土企业快速跟进全球消费电子市场主要由国际巨头企业把控,其中包括:惯性传感器龙头:博世、意法半导体、恩智浦等;音频传感器巨头:楼氏电子等;CMOS图像传感器巨头:索尼等。本土企业近年发展较快,但由于起步晚、技术积累弱等因素整体仍存在企业规模较小、产品线单一解决方案供给能力弱等问题。国外:博世、ST、罗姆、NXP、ADI、英飞凌、mCube、楼氏电子、索尼国内:美新半导体、明皜传感、歌尔声学、瑞声科技、敏芯微电子、矽睿科技、水木智芯、矽创电子、士兰微、深迪半导体、豪威科技、格科微电子、汇顶科技、思比科、敦泰、迈瑞微汽车电子稳步增长,产品市场相对集中全球汽车传感器90%以上的市场份额被博世、德尔福、森萨塔、霍尼韦尔等国际零部件巨头瓜分。中国的汽车传感器产品与国外同类产品相比,技术水平相差较大,高端汽车传感器严重依赖进口。国内美泰科技、美芯半导体、昆山双桥等企业均在积极布局汽车电子领域,并取得一进展。但国内汽车传感器整体技术水平还相对较弱,普遍存在准确度低、分解能力差、信号精度不高、抗干扰性弱等问题。国外:博世、霍尼韦尔、英飞凌、盛思锐、ST、NXP、ADI、TE国内:美泰科技、美新半导体、比亚迪微电子、康森斯克、思比科、高德红外、纳微电子、水木智芯、矽创电子、芯敏微系统、深迪半导体、明皜传感工业电子规模较小,国内具备一定基础2016年,传感器在工业领域的应用规模达350亿美元,其中智能传感器规模仅为15亿美元,整体占比较低。不过,工业物联网将促进工业传感器市场规模的迅速增长。对于压力、温度等基础工业传感器我国具备一定基础,在石油化工等流程工业可基本实现国产化。但在高端工业传感领域,90%产品依赖进口。国外:霍尼韦尔、欧姆龙、英飞凌、盛思锐、ST、NXP、ADI、TE、SICK国内:美泰科技、四方光电、炜盛科技、昆山双桥、高德红外、必创科技、戴维莱传感、多维科技、汉威电子、矽创电子、明皜传感医疗电子高增长,市场被国际巨头垄断2015年,医疗传感器市场规模为98亿美元,预计到2024年将增长近一倍,达到185亿美元。医疗电子属于高价值传感器领域,该领域使用的高价值设备包含了很昂贵的特殊传感器。中国医疗电子传感器布局基本空白,仍高度依赖进口。国外:霍尼韦尔、罗姆、思比科、盛思锐、ST、NXP、ADI、TE国内:高德红外、明皜传感、三诺生物上述内容介绍了规模最大的消费、汽车电子以及高附加值的医疗电子和发展工业物联网需要的工业电子,4个应用领域。下面则介绍6个主要产品。运动传感器国外:博世、霍尼韦尔、村田制作所、盛思锐、应美盛、爱普生、索尼、旭化成微电子、松下、ST、NXP、ADI、TE、Coilbrys、SignalQuest、SiliconDesigns、mCube、Maxim、Allegro、TDK、Amotech国内:美泰科技、美新半导体、明皜传感、矽睿科技、敏芯微、高德红外、深迪半导体、矽创电子、水木智芯、多维科技压力传感器国外:博世、英飞凌、ST、NXP、ADI、TE、Melexis国内:美泰科技、纳微电子、康森斯克、芯敏微系统、敏芯微电子CMOS图像传感器国外:三星、英飞凌、索尼、安森美、佳能、东芝、ST、LG、AMS国内:豪威科技、格科微电子、思比科、瑞芯微电子、长光辰芯指纹传感器国外:AuthenTec、FPC、IDEX、Synopsys国内:汇顶科技、神盾、迈瑞微、思立微、敦泰、芯启航、费恩格尔、信炜科技、贝特莱、集创北方环境传感器国外:博世、城市技术、盛思锐、欧姆龙、SI、TI、AMS、Nenvitech、MEMSVision、IDT、TDK国内:烤盛科技、戴维莱传感、汉威电子、能斯达、四方光电麦克风国外:楼氏电子、欧姆龙、星电高科技、Akustica、ADI、ST、Sonion国内:歌尔声学、瑞声科技、芯奥微、共达电声、敏芯微电子详见往期文章:幸福来得太突然!MEMS麦克风厂商笑醒3产业空间格局从产业空间布局上,中国智能传感器形成了长三角、环渤海、珠三角、中西部四大聚集区域。长三角传感器产品、软件开发及系统集成企业的主要聚集地和应用推广地。上海序号公司1深迪半导体(上海)有限公司2上海矽睿科技有限公司3上海敏芯微系统技术有限公司4上海文襄汽车传感器有限公司5中芯国际集成电路制造有限公司6上海华虹宏力半导体制造有限公司7上海先进半导体制造股份有限公司8上海飞恩微电子有限公司9慧石(上海)测控科技有限公司10上海微联传感科技有限公司11上海天英微系统科技有限公司12上海铭动电子科技有限公司13上海巨哥电子科技有限公司14格科微电子(上海)有限公司15上海芯摄达科技有限公司16上海思立微电子科技有限公司17上海图正信息科技股份有限公司18大唐微电子技术有限公司19豪威科技(上海)有限公司20中芯国际集成电路制造有限公司江苏序号公司1美新半导体(无锡)有限公司2苏州明皜传感科技有限公司3苏州敏芯微电子技术有限公司4昆山双桥传感器测控技术有限公司5江苏多维科技有限公司6无锡微奥科技有限公司7无锡市杰锝感知科技有限公司8华润上华科技有限公司9苏州纳米科技发展有限公司10江苏英特神斯科技有限公司11无锡华景传感科技有限公司12无锡元创华芯微机电有限公司13苏州文智芯微系统技术有限公司14无锡纳微电子有限公司15无锡康森斯克电子科技有限公司16南京沃天科技有限公司17苏州美仑凯力电子有限公司18无锡芯感智半导体有限公司19南京中霍传感科技有限公司20南京艾驰电子科技有限公司21无锡乐尔科技有限公司22江苏森尼克电子科技有限公司23无锡沃浦光电传感科技有限公司24无锡微奇科技有限公司25昆山光微电子有限公司26苏州宏见智能传感科技有限公司27昆山锐芯微电子有限公司28淮安德科码半导体有限公司29苏州迈瑞微电子有限公司30苏州能斯达电子科技有限公司31无锡芯奥微传感技术有限公司32矽品科技(苏州)有限公司33江苏长电科技股份有限公司34华润上华半导体有限公司35苏州晶方半导体科技股份有限公司36南通富士通微电子股份有限公司37无锡红光微电子股份有限公司浙江序号公司1杭州士兰微电子股份有限公司2浙江大立科技有限公司3微动科技(杭州)有限公司有限公司4宁波麦思电子科技有限公司5新磁(上海)电子有限公司6上海麦恩微电子股份有限公司7宁波希磁电子科技有限公司8温州致同传感科技有限公司9杭州晟元芯片技术有限公司安徽:安徽北方芯动联科微系统技术有限公司环渤海以研发设计为主导,高校、重点实验室。地区序号公司北京1水木智芯科技〈北京)有限公司2北京时代民芯科技有限公司3北京航天时代光电科技有限公司4北京青鸟元心微系统科技有限责任公司5北方广微科技有限公司6博奥生物有限公司7北京沃尔康科技有限责任公司8北京华力创通科技股份有限公司9北京鑫诺金传感技术有限公司10北京飞特驰科技有限公司11北京胜广达科技有限公司12北京思比科微电子技术股份有限公司13北京必创科技有限公司14北京集创北方科技有限公司河北1河北美泰电子科技有限公司2保定市霍尔电子有限公司天津1诺思(天津)微系统有限公司2天津微纳芯科技有限公司地区序号公司辽宁1罕王微电子(辽宁)有限公司2沈阳仪表科学研究院有限公司山东1歌尔声学股份有限公司2山东共达电声股份有限公司3烟台睿创微纳技术有限公司4国高(淄博)制造微系统科技有限公司5威海双峰电子集团有限公司6山东昊润自动化技术有限公司珠三角重在制造,以产品带动应用。广东序号公司1瑞声声学科技(深圳)有限公司2深圳市惠贻华普电子有限公司3深圳市华夏磁电子技术开发有限公司4广州飒特红外股份有限公司5深圳市力准传感技术有限公司6敦泰科技(深圳)有限公司7深圳比亚微电子有限公司8深圳市汇顶科技股份有限公司9深圳信炜科技有限公司10深圳市戴维莱传感技术开发有限公司11深圳芯启航科技有限公司12深圳贝特莱电子科技股份有限公司中西部新型技术攻关与应用创新地区序号公司四川1成都国腾电子技术股份有限公司2成都芯进电子有限公司3成都费恩格尔微电子技术有限公司重庆1重庆金山科技(集团)有限公司2重庆光电有限公司3中航(重庆)微电子有限公司陕西1西安中星测控有限公司2西安励德微系统科技有限公司3陕西航天长城测控有限公司4麦克传感器有限公司5西安维纳信息测控有限公司6宝鸡秦明传感器有限公司7西安定华电子有限公司8飞秒光电科技〈西安)有限公司其他区域地区公司云南中国兵器工业集团公司北方夜视科技集团有限公司贵州贵州雅光电子科技股份有限公司甘肃天水华天科技股份有限公司地区序号公司山西1山西科泰微技术有限公司(更正)2山西国惠光电科技有限公司湖北1武汉高德红外股份有限公司2湖北泓盈传感术有限公司3宜昌东方微磁科技有限责任公司4武汉四方光电科技有限公司福建1智恒(厦门)微电子有限公司2厦门乃尔电子有限公司3福建上润精密仪器有限公司4瑞芯微电子股份有限公司湖南1三诺生物传感股份有限公司吉林1长春长光辰芯光电技术有限公司结语以上即为智能传感器产业全景,有一大批本土企业正奋发图强。在当天演讲的最后,杨学山先生着重强调道:对于中国传感器产业来说,当前是一个极其好的发展机会和时机,我们千万不要把这个千载难逢的机遇错过了!全球物联网观察独家整理
  • 如何实现滑雪板自动化研磨?FLIR A35智能传感器凭实力征服奥地利集成商
    冬天到了,不论是大人还是孩童,滑雪都是一项不错的娱乐活动,滑雪板的选择对每个滑雪手来说都很重要,那么你知道何种滑板质量最好吗?今天,小菲就来给大家说一个奥地利企业使用FLIR红外热像仪研究滑雪设备的过程的案例!RELISTE是一家位于奥地利的机器视觉集成商。50多年来,它一直致力于销售自动化技术的高质量解决方案。目前,作为行业首创,RELISTE集成了FLIR红外热像仪,通过自动化检测冬季运动设备的滑雪研磨过程,保持性能,以确保最需要时在斜坡上进行可能挽救生命的操作。它不是通过检测热量的增加或减少来实现这一点,而是通过测量两种不同材料的环境热辐射来区分它们。通过使用两个FLIR A35红外温度传感器,该公司能够在滑雪板打磨过程中,确定滑雪板边缘和尖端从钢到塑料的准确过渡点。以前,这是一件必须通过视觉和触觉手动同时检查才能完成的事情。FLIR A35配备热成像温度传感器,适用于状态监控、过程控制/质量保证及火灾预防应用等。FLIR A35可无缝集成到现有系统中,提供全面的可视化温度监测。视觉自动化取代劳动密集型手动检查如何确保滑雪板本身的安全性和功能性,传统检测是一项费力费力的工作,且是一项非常劳动密集型的工作。随着时间的推移,滑雪板会因为长时间接触雪而损坏或摩擦烧毁,这可能会导致一小层基础材料的脱落,从而导致不均匀、凹凸不平的纹理,从而对性能产生负面影响。滑雪板打磨(有时称为滑雪板调整)是对滑雪板底座进行磨平和恢复的过程,以确保滑雪更快、更平稳和拥有最佳的机动性,这是滑雪板维护的一个关键步骤。如果没有它,旧的滑雪板可能会被雪或冰卡住,而不是滑动,从而导致性能下降,(在极端情况下)核心机动性下降,甚至危及生命。此前,每个滑雪板的打磨过程只能手动进行。由于传统的目视检查无法区分钢和塑料之间的过渡点,因此尖端和末端的区域必须手动打磨,这使得无法实现过程完全自动化。全新打磨方式:红外成像结合3D打印RELISTE将两台FLIR A35红外热成像传感器(这是A50/A70的前身,在一台机器中对热和视觉进行双光谱检测)与Cognex 3D激光位移传感器相结合,将这项传统的劳动密集型工作转变为自动化维护线。通过同时使用这两种技术,他们能够确定滑雪板尖端和末端的不同3D点,来指导自动打磨机器人,从而取代人工检查并降低成本。来自热像仪和三维激光传感器的综合信息,为机器人打磨机提供了精确的3D引导,确保仅打磨钢边,而不会损坏包装中更脆弱的塑料元件。该解决方案使用“主动热成像”。本质上,这涉及到使用工业“辐射加热器”来加热滑雪板,并利用塑料和金属传导的截然不同的方式,更重要的是,释放热量。然后,RELISTE的图像处理软件EasyRightPro对这些信息进行评估,以确定过渡的位置,并在传统手工方法的一小部分时间内进行精确研磨。FLIR凭实力获得长期合作关系RELISTE视觉系统商务经理Ronald Fasching表示:“当涉及到红外热像仪的使用时,我们总是使用Teledyne FLIR热像仪,而不是其他品牌。对我们来说,这是我们的标准解决方案,因为它们具有大量分析功能,还可通过Profinet与PLC通信。“我们是Teledyne FLIR的长期合作伙伴,我们对热像仪的质量非常满意,因为客户对我们提供的解决方案也非常满意。”RELISTE和Teledyne FLIR的合作关系可以追溯到多年前,RELISTE在其工业图像处理解决方案中专门使用Teledyne FLIR行业领先的热像仪,以确保其始终如一的质量和洞察力。Ronald补充道:“我们正在使用我们的RELISTE EasyRightPro解决方案,该解决方案基于Cognex VisionPro,热像仪采用“图像流”设置。对我们来说,这是我们的标准解决方案,其具有大量用于分析以及通过Profinet与PLC通信的功能。这对于确保遵守核心标准非常重要,包括我们自己的内部标准和欧洲自动化行业的标准。”关于图像流热成像仪,FLIR A50/A70固定安装式红外热像仪,更能代表Teledyne FLIR目前先进的技术。FLIR A50/A70图像流型热像仪专门用于工艺和质量控制,能够加快生产时间、提高生产质量,同时降低运营成本。其支持通过以太网图像流图像,还能灵活地使用首选软件应用开展分析、采集原始数据。借助GigE Vision和GenICam,可以将热图像和数据输出轻松集成到定制解决方案中。随着科技的进步工业自动化的发展越来越普遍因此对生产过程的状态监控很有必要FLIR A50/70图像流型热像仪机身小巧,方便集成可针对不同需求提供多种安装选项为关键机器设备提供连续的温度监控
  • 【2023世界传感器大会】中欧传感器产业合作交流会在郑州顺利召开
    11月6日,2023世界传感器大会——中欧传感器产业合作交流会在郑州顺利召开。此论坛由河南省人民政府、中国科学技术协会主办,中国仪器仪表学会、郑州市人民政府、德中友好协会联合会承办,来自高校、科研院所、企业等代表150余人参会。论坛由清华大学苏州汽车研究院(相城)协同控制所副所长刘玉敏主持。中国仪器仪表学会副秘书长张莉、郑州市人民政府副秘书长王凤霞为论坛致开幕辞。中国仪器仪表学会副秘书长张莉致辞郑州市人民政府副秘书长王凤霞致辞清华大学苏州汽车研究院(相城)协同控制所副所长刘玉敏主持论坛欧洲科学院院士亨利H拉达姆森以线上报告的形式介绍了红外器件的发展现状和中国在该领域的新机遇,他展示的采用了短波红外(SWIR)技术的照片,相比传统光学照片和热成像照片有更多成像细节和成本上的优势。“这项突破性技术可以广泛应用在汽车制造、肿瘤检测等领域。”亨利院士兴奋地表示,相关的设备和芯片都已在中国生产,这项技术拥有着光明的未来。葡萄牙使馆商务处中国区投资主管玛丽安娜威尔逊介绍了葡萄牙半导体产业发展现状和合作机遇,分享了葡萄牙在半导体、传感器、信息技术、AMKOR技术等领域的发展,在传感器相关领域的人才培养,以及葡萄牙的营商环境等。“大多数人工智能的动作以及应用场景都是通过传感器来进行表达和传达的。”剑桥大学制造研究院工业顾问刘铠文博士介绍了AI人工智能领域前沿应用—通过AI多模态测评技术革新教育评价体系。他举例,“剑桥大学老师每年要花600个小时去给学生做评价,我们研发的打分评价系统,可以直接帮老师减少80%的繁重工作量。”着重分享了AI多模态测评技术在教育评价体系中的优势与应用。IMAP大中华区管理合伙人王俊雄介绍了欧洲传感器行业的并购市场情况。“欧洲市场现在由于技术创新,汽车、医疗、航空航天、消费电子等领域都处在爆发式的增长期。”王俊雄认为,国内很多厂商的资质和能力、产品、质量,已经完全够得上抢占海外市场先机。中国以色列商务发展经理刘思嘉介绍了以色列创新传感器产业、商业环境与中国合作机遇。Newsight(中国)董事长李利凯做《投资传感器产业—打造中国世界级行业领袖》主题报告,分享了投资传感器产业的心得经验。海德堡印刷电子有限公司及创新实验室总经理迈克尔克罗格尔介绍了柔性传感器带来无限机遇,分析了不同场景的柔性传感器使用方案。海德堡创新实验室业务发展主管佛罗里安乌尔里希通过汽车安全带提醒技术的实际案例,分享了柔性印刷传感器在汽车领域的应用。本次论坛围绕中欧传感器产业,通过不同的角度进行了精彩的分享,来自俄罗斯联邦驻华商务代表处、德国驻华大使馆经济处、上海阿根廷总商会的专家、企业家们也参与其中,共同研讨中欧智能传感器产业的新发展、新理念。论坛的成功举办促进了中欧文化和科技的交流,让参会代表对传感器产业有了更多新的认识与理解。
  • 杜江峰院士团队利用固态自旋量子传感器在微观尺度探索新奇自旋相互作用
    杜江峰院士团队利用金刚石中氮-空位色心作为固态自旋量子传感器,在微观尺度对于一系列新奇自旋相互作用展开实验搜寻并给出新的实验限定。相关研究成果分别发表在《国家科学评论》[National Science Review 10, nwac262 (2023)]、《物理评论快报》[Phys. Rev. Lett. 131, 071801 (2023)]和《美国国家科学院院刊》[Proc. Natl. Acad. Sci. 120, e2302145120 (2023)]。探索超越标准模型的新物理现象能够有助于解答一些不能用标准模型解释的基本问题,例如强CP疑难以及暗物质与暗能量的物理本质。近年来对一些新玻色子诱导的新奇自旋相互作用进行实验搜寻成为研究重点。2018年杜江峰团队在国际上原创提出将金刚石氮-空位(NV)色心的单电子自旋构筑为量子传感器,可用于搜寻电子与核之间的新奇自旋相互作用,并成功将实验搜寻的力程拓展到亚微米尺度[Nature Communications 9, 739 (2018)]。随后对一系列自旋相互作用在微观尺度实现了高精度的实验搜寻[Physical Review Letters 121, 80402 (2018),Physical Review Letters 127, 010501 (2021)]。为了进一步提升搜寻能力,团队向两个方向推进:1、发展更高灵敏度的传感器,用于实现更高精度的实验检验;2、发展新形态的传感器,打开更短力程的探测窗口。为了实现更高灵敏度的传感器,团队实现高品质金刚石NV系综电子自旋生长工艺,将单自旋探测器升级为系综自旋传感器,使得更多NV色心能够被同时用于测量,极大提升了探测精度,从而实现对一系列新奇自旋相互作用的实验搜寻[National Science Review 10, nwac262 (2023),Phys. Rev. Lett. 131, 071801 (2023)]。另一方面,团队充分利用单NV色心作为原子尺度传感器的优势,结合微机电技术和硅基纳米工艺,实现可扩展的自旋-力学量子芯片。实验表明该芯片在力程小于100 纳米处将观测约束提升2个数量级[PNAS120,e2302145120 (2023)]。这些成果展示了利用金刚石NV色心自旋量子传感器来研究各种超出标准模型的新物理有独特优势,有望激发宇宙学、天体物理和高能物理等多个基础科学的广泛兴趣。论文信息(†为共同一作,*为共同通讯作者):1.Hang Liang†, Man Jiao†, Yue Huang†, Pei Yu, Xiangyu Ye,Ya Wang, Yijin Xie, Yi-Fu Cai, Xing Rong*,and Jiangfeng Du*,National Science Review 10, nwac262 (2023).https://doi.org/10.1093/nsr/nwac2622.Diguang Wu†, Hang Liang†, Man Jiao*, Yi-Fu Cai, Chang-Kui Duan, Ya Wang, Xing Rong*, and Jiangfeng Du*,Phys. Rev. Lett. 131, 071801(2023).https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.131.0718013.Longhao Wu†, Shaochun Lin†, Xi Kong, Mengqi Wang, Jingwei Zhou, Chang-Kui Duan, Pu Huang, Liang Zhang*and Jiangfeng Du*, Proc. Natl. Acad. Sci. 120,e2302145120 (2023)https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2302145120
  • 2016年我国传感器市场分析
    p style="line-height: 1.75em "strong产业现状/strong/pp style="line-height: 1.75em "  中国传感器的市场近几年一直持续增长,增长速度超过20%,传感器应用四大领域为工业及汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品专用设备。/pp style="line-height: 1.75em "  2012年中国传感器行业发展总体规模逐渐扩大,显著应用于汽车工业中包括汽车轮胎中的传感器应用、安全气囊中的传感器应用、底盘系统中的传感器应用、发动机运行管理系统中的传感器应用、废气与空气质量控制系统中的传感器应用和需求、ABS中的传感器应用和需求、车辆行驶安全系统中的传感器应用和需求、汽车防盗系统中的传感器应用和需求、发动机燃烧控制系统中的传感器应用和需求、汽车定位系统中的传感器应用和需求、汽车其他系统中的传感器应用和需求。/pp style="line-height: 1.75em "  除此以外,中国传感器在其他领域也有新的应用,如工业控制领域、在环境保护领域、在设施农业中、在多媒体图像领域、其它有关传感器的应用。回顾中国传感器行业,虽然发展迅速,但是也存在一些不利的因素。如在产品技术上产业基础薄弱、科技与生产脱节、产品技术水平偏低、产品种类欠缺、企业产品研发能力弱。/pp style="line-height: 1.75em "  但另一方面国家不断制定有利传感器产业发展的战略与政策,全年整机系统市场的快速发展,新兴技术的不断推动也都成为传感网发展的利好因素。/pp style="line-height: 1.75em "strong市场容量/strong/pp style="line-height: 1.75em "  据中国产业调研网发布的中国传感器市场现状调研与发展趋势分析报告(2016-2020年)显示,在政府的支持下,我国的传感器技术及其产业取得了长足进步。国内传感器产业在“双加工程”即:加快力度加快发展的方针指导下,建立了中国敏感元器件与传感器生产基地。/pp style="line-height: 1.75em "  目前,国内有三大传感器生产基地,分别为:安徽基地主要是建立力、光敏规模经济 陕西基地1990年2月成立了陕西省敏感技术产业集团公司,主要是建立电压敏、热敏、汽车电子规模经济为主要目标 黑龙江基地主要建立气、湿敏规模经济为主要目标。/pp style="line-height: 1.75em "strong2016年中国传感器市场趋势分析/strong/pp style="line-height: 1.75em "  而目前我国已有1700多家从事传感器的生产和研发的企业,其中从事微系统研制、生产的有50多家。同时,传感器越来越多地被应用到社会发展及人类生活的各个领域,如工业自动化、农业现代化、航天技术、军事工程、机器人技术、资源开发、海洋探测、环境监测、安全保卫、医疗诊断、交通运输、家用电器等。/pp style="line-height: 1.75em "  据统计,至2015年,我国物联网整体市场规模将或达到7500亿元,传感器产业将从中直接受益。据预测,未来5年中国传感器市场将稳步快速发展,在物联网市场规模大幅增长的动力之下,2015年中国传感器市场规模有望达到1213亿元左右。/pp style="line-height: 1.75em "strong市场格局/strong/pp style="line-height: 1.75em "  我国传感器的生产企业主要集中在长三角地区,并逐渐形成以北京、上海、南京、深圳、沈阳和西安等中心城市为主的区域空间布局。长三角区域:以上海、无锡、南京为中心,逐渐形成包括热敏、磁敏、图像、称重、光电、温度、气敏等较为完备的传感器生产体系及产业配套。/pp style="line-height: 1.75em "  珠三角区域:以深圳中心城市为主,由附近中小城市的外资企业组成以热敏、磁敏、超声波、称重为主的传感器产业体系。东北地区:以沈阳、长春、哈尔滨为主,主要生产MEMS力敏传感器、气敏传感器、湿敏传感器。/pp style="line-height: 1.75em "  京津区域:主要以高校为主,从事新型传感器的研发,在某些领域填补国内空白。北京已建立微米/纳米国家重点实验室。中部地区:以郑州、武汉、太原为主,产学研紧密结合的模式,在PTC/NTC热敏电阻、感应式数字液位传感器和气体传感器等产业方面发展态势良好。/pp style="line-height: 1.75em "  此外,传感器产业伴随着物联网的兴起,在其他区域如陕西、四川和山东等地发展很快。/pp style="line-height: 1.75em "strong面临问题/strong/pp style="line-height: 1.75em "  一是核心技术和基础能力缺乏,创新能力弱。传感器在高精度、高敏感度分析、成分分析和特殊应用的高端方面差距巨大,中高档传感器产品几乎100%从国外进口,90%芯片依赖国外,国内缺乏对新原理、新器件和新材料传感器的研发和产业化能力。/pp style="line-height: 1.75em "  二是共性关键技术尚未真正突破。设计技术、封装技术、装备技术等方面都存在较大差距。国内尚无一套有自主知识产权的传感器设计软件,国产传感器可靠性比国外同类产品低1-2个数量级,传感器封装尚未形成系列、标准和统一接口。传感器工艺装备研发与生产被国外垄断。/pp style="line-height: 1.75em "  三是产业结构不合理,品种、规格、系列不全,技术指标不高。国内传感器产品往往形不成系列,产品在测量精度、温度特性、响应时间、稳定性、可靠性等指标与国外也有相当大的差距。四是企业能力弱,从目前市场份额和市场竞争力指数来看,外资企业仍占据较大的优势。/pp style="line-height: 1.75em "  我国传感器企业95%以上属小型企业,规模小、研发能力弱、规模效益差。针对这些问题,我国应该如何分步去解决?如何提高综合竞争力,并逐步参与到国际竞争中去?/pp style="line-height: 1.75em "strong前景预测/strong/pp style="line-height: 1.75em "  我国2015年传感器需求量可高达32亿只,市场规模可达1213亿元左右,足以形成传感器产业和信息产业新的经济增长点。除了工业自动化系统、大型重点工程配套以及汽车电子化、家电类产品的应用之外,在现代农业、环保检测与治理、医疗卫生以及食品检测类市场领域里的应用是突如其来、无法估量的。/pp style="line-height: 1.75em "  此外,国内水资源控制系统和家电类商品正处于由传统技术向节能减排和技术升级的发展阶段,变频式空调和家用吸尘器、洗衣机、太阳能热水器,特别是大型中央空调器已开始大量使用压力控制、温度调节等系统,这就为各种传感器在家用空调、洗衣机、吸尘器、家庭供水系统等方面的应用开辟了广阔的空间,构成了我国新的市场需求和应用增长点。/ppbr//p
  • 传感器:智能时代的“慧眼”
    如果把智能系统比作“人”,那么传感器就是“人”的感觉器官。不同类型的传感器,感知周围环境并把数据传递给系统进行计算,对情况进行实时分析、判断和应对。随着数字化智能化不断深入,各式各样传感器的用武之地大为拓宽,为人类创造美好生活发挥着巨大作用。一部智能手机里有上百个传感器:有用于摄像的CMOS图像传感器,有用于检查环境明暗的环境光传感器,还有用于导航的地磁传感器、陀螺仪,等等。正是基于这些传感器,手机里的各种应用软件才能流畅工作,手机才能成为集工作、生活、娱乐于一体的便携式智能设备,带来人们生活方式的巨大变化。风云卫星上的可见和红外光电传感器,能够不分昼夜地获取大气信息,精准预测天气,甚至在月球上、火星上都有传感器工作,帮助人类探索宇宙奥秘。比人的感官更敏锐、更强大传感器是信息系统的“慧眼”。它就像人类的眼睛、耳朵、皮肤等器官一样,感知周围环境,帮助我们认识多姿多彩的世界。不同之处在于,传感器比人的感官更敏锐、更强大。客观世界所包含的信息多样程度,远远超出我们感官的能力范围。人的眼睛无法观察红外辐射和紫外辐射,耳朵听不见次声波和超声波,对于“不见踪影”却时刻产生影响的磁场也无法感知。这些超出感官范围的信息,传感器都能“感受”到。随着生产力发展,人类越来越需要全方位地感知世界。1821年,科学家利用材料因温差产生电压的原理,研制出世界上第一个传感器——温度传感器。最初,人们直接利用光、热、电、力、磁等物理效应制备各种传感器,这些传感器尺寸大、灵敏度低、使用不方便。上世纪70年代,出现了将敏感元件与信号电路进行一体化设计的集成传感器,如热电偶传感器、霍尔传感器、光敏传感器等。这类传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成,输出模拟信号。上世纪末开始,数字化传感器快速发展,通过“模拟/数字”转换模块,实现数字信号输出。数字化传感器集成智能化处理单元,可以自动采集、处理数据,并能根据环境自动调整工作参数,数码相机中的光敏元件就是其代表产品。总的来说,传感器的工作原理是某些物质的电学特性会随环境因素变化。例如铂在不同温度下电阻率不同,硅在可见光照射下电阻会减小,石英受到压力后表面会产生电荷,等等。利用电阻与温度的对应关系,可以制成温度传感器,进一步给敏感元件添加隔热结构,依据敏感元件温度变化与红外辐射能量之间的关系,可以制成红外传感器。在此基础上,还可以根据目标温度与红外辐射能量之间的关系,制造出非接触测温传感器。人们熟悉的用来测量体温的额温枪就利用了这一原理。借助丰富的物理和化学效应,人们制备出灵敏度比狗鼻子高1000倍、可以“闻到”气体分子的“电子鼻”,以及可以在黑夜中观察物体的红外相机等种类丰富、功能强大的传感器。没有传感器就没有数字化、智能化数字化是对事物属性的量化,并用数字将其表达为抽象结果。借助现代信息技术,人们可以存储、处理、传播各种数字化信息。传感器可以将事物蕴含的各种信息转换成电信号,并利用数模转换电路将电信号用数字表达,是数字化的有效工具。当你拿出手机拍照片或视频时,光敏传感器会将接收的光强度信号转换成电信号,再按一定的规则用数字表达、存储,最终形成手机屏幕上的影像。数字化基于传感器获取信息。数字化系统需要处理的信息量非常庞大,仅靠人工或者传统设备无法获取,凭借传感器则能够实时、高效、精准、快速地获取,于是有了城市大数据、天气大数据、医疗大数据、农业大数据等。利用各类传感器,人们可以召开远程会议、学习网络课程、扫码支付甚至直播带货,由此发展出数字经济业态。数字经济涉及的云计算、物联网、人工智能、5G通信等各类技术,都与传感器息息相关。没有传感器就没有数字化和智能化。传感器是智能化系统的第一关,它的水平决定了智能化系统及其仪器设备的水平。传感器技术已经成为国际上信息高端器件领域的研究前沿,在人工智能、智慧城市、5G通信、航空航天、生命健康等领域均发挥着不可替代的作用。比如一辆汽车会安装压力、温度、位置、声音、光、电等超过100种传感器,由车载电脑进行处理,帮助驾驶员作出判断。对数据的智能化分析降低了驾驶汽车的难度,让汽车变得更安全、更好开。更进一步,无人驾驶汽车通过传感器实时获取道路信息,一旦发现障碍物,便通过智慧分析及时避让。城市中高楼大厦、桥梁、隧道等建筑,也需要通过视频、温度、压力和烟雾等传感器实时监控安全状况,当数据汇总到一起,智能化系统便会及时分析,凝练出少量关键信息供使用者作出决策。甚至在未来,人类的感官也可以借助传感器变得更加强大,构建起智能化系统。智能传感器开拓新应用场景当前,各类传感器都处在进一步提升性能、降低成本,向数字化、智能化、小型化微型化、绿色低碳、可穿戴等方向进化,呈现出蓬勃发展态势。其中,智能传感器、柔性传感器、新原理传感器的研发具有代表性意义,有望塑造新的工作生活方式。发展智能传感器是重要趋势。借助智能传感技术,人们设计制造出具备获取、存储、分析信息功能的各种传感单元及微系统,实现低成本、高精度信息采集。智能传感器广泛应用在机器人、无人驾驶、智能制造、运动定量监测等方面,还可用于开发无创或微创健康监测器件等。近年来流行的动态血糖仪是个很好的例子。糖尿病患者将柔性传感器无痛置入身体,传感器每5分钟测一次血糖值,并传送到手机应用中。患者可以观察血糖曲线变化,及时通过饮食和运动等方法调节血糖,有的患者甚至由此告别了药物和胰岛素治疗。此外,人们还在研发可降解电子器件,让智能传感器更好助力低碳环保生活。发展柔性传感器是另一趋势。许多应用场景要求传感器制备在柔性基质材料上,并具有透明、柔韧、延展、可自由弯曲甚至折叠、便于携带、可穿戴等特点。目前制备柔性传感器的常用传感材料有碳基材料(炭黑、碳纳米管和石墨烯等)、金属纳米材料(金属纳米线、金属纳米颗粒等)、高分子聚合物和蛋白纤维等。例如一种具有可拉伸、抗撕裂和自我修复能力的交联超分子聚合物薄膜电极材料,可用于制造下一代可穿戴和植入式柔性电子器件。将集成多功能的柔性传感器与柔性印制电路结合,可以制成“智能带”,把它穿戴在身体的不同部位,可实时监测与分析生理信息,帮助人们特别是感官退化的群体了解自身健康状况。新原理传感器也在不断出现。在基础研究领域,新的规律陆续被发现,人们正利用这些科学新认知制备传感器。同时,技术进步也对基础研究提出新要求。在生活中,人们希望提高相机的像素、灵敏度、速度等性能参数;在高速实验中,需要可以记录飞秒尺度信息的条纹相机;在量子通信中,需要灵敏度达到单光子的光电探测器;在空天科技中,需要实现对高速运动物体和冷目标的探测,等等。这就要求科学家们进一步探索物理世界,发现新现象新规律,提升传感器性能。随着科技快速发展,新材料新工艺不断投入应用,性能更强、种类更丰富、智能化水平更高的传感器将创造更多工作生活新场景,帮助人们“感受”美好生活。(作者:褚君浩,系中国科学院院士、中国科学院上海技术物理研究所研究员)
  • 化学传感器在环境领域中的应用-第十六届全国化学传感器学术会议分会报告
    2023年9月23-24日,由中国仪器仪表学会分析仪器分会化学传感器专业学组(专业委员会)主办的第十六届全国化学传感器学术会议(SCCS2023)于山东省济南市举办,两天时间里,湖州师范学院教授王桦(冯路平代讲)、华中科技大学副研究员闫凯、江苏大学副教授殷秀莲、南京大学教授毛亮、中国科学院长春应用化学研究所副研究员余登斌、中国科学院烟台海岸带研究所研究员张志阳在分会场带来了关于化学传感器在环境领域中应用的精彩报告湖州师范学院教授 王桦(冯路平代讲)报告题目:《纳米医学与环境智能传感监测技术及其产业化应用》冯路平介绍道,医学与环境标志物传感的基体材料包括:微纳通道结构的介孔导电材料可用于吸储液体中的标志物,可折叠柔性聚合物用于包埋标志物敏感的导电探针并印制功能电极,改性石墨烯Jet ink打印导线用于连接探头以及微型电化学处理器及信号输出装置,最后通过电聚合、分子自组装、功能涂覆、溶胶-凝胶法等技术将功能材料修饰于微电极上制成高通量芯片探头。通过该技术可研发出智能标志物传感探针,用于对人体健康及水中环境污染物实现在线监测华中科技大学副研究员 闫凯报告题目:《新型光电化学传感体系的构建及其分析应用》闫凯基于环境分析和生物分析的技术发展要求,以光电极性能优化、传感装置小型化、多目标物检测的光电化学传感搭建为目标,在基于近红外光电活性增强的半导体材料构建高性能光电化学传感体系、构建非铂阴极单室PFC用于自供能光电化学检测、基于图案化刻蚀导电基底构建比率型多目标物传感平台研究三个方面进行讨论,实现用电催化、光催化和酶催化来降解污染物。江苏大学副教授 殷秀莲报告题目:《基于图像模式识别的三维荧光光谱库技术及其在水体污染物检测中的应用》殷秀莲教授对自己的研究介绍道,利用三维荧光技术进行多维数据获取,取得每种污染物28个浓度样本,共28×4张EEM图谱图像,其中5×4张作为测试样本,定性识别准确率为100%。该方法为荧光光谱数据库建立和EEM数据分析开辟了一条新的途径,所提出的特征获取、特征提取及谱检索技术,对其他的光谱数据库建立有借鉴意义。此外,为AI大模型在荧光光谱分析中的应用提供数据准备基础,在水环境监测等领域提供帮助。南京大学教授 毛亮报告题目:《海水中氚的食物链传递风险》毛亮教授从核设施和核污染等热点问题出发,结合氚在食物链中的传递规律和内在机制,研究了氚在海洋中的生物效应。他介绍道,采用放射性同位素标记示踪技术进行研究,发现杜氏蓝藻会通过光合作用使氚水快速转化为有机氚,并经过食物链暴露使丰年虾体内有机氚含量上升,最后通过食物链逐级传递。毛亮教授的研究对当下核废水污染问题极具意义,他总结道,核污染中的氚危害不能仅看海水中浓度,更要关注其化学效应。中国科学院长春应用化学研究所副研究员 余登斌报告题目:《水体综合毒性比色检测新方法开发》基于水体检测任务的需要和国家环境政策导向,发展各种水体毒性检测新方法对检测多场景水体必不可少。余登斌介绍道,根据电化学检测原理,分别研发出了利用基因工程改造的绿脓杆菌分泌的大量绿脓菌素构建了免外加媒介体的水体毒性比色检测方法;利用电致变色普鲁士蓝阴极和生物阳极构建了水体毒性可视化检测传感器;基于E. coli-BQ快速颜色反应实现了水体毒性比色/电化学双信号检测和智能手机辅助RGB模型检测;基于容解性不大的铁盐稳定释放下Fe3+生物合成普鲁士蓝指示剂成功构建了水体毒性比色/电化学检测及酶标仪辅助的高效检测方法。同时,他还提到,新技术相较于传统方法具有操作简便、检测全面、快速灵敏等特点,并支持在线监测。中国科学院烟台海岸带研究所研究员 张志阳报告题目:《面向海岸带环境分析监测的光学纳米传感方法研究》海岸带环境分析监测是了解海洋生态系统健康的重要手段,但海岸带污染物情况复杂,环境分析难度大,基于此,张志阳团队发展光学纳米分析原理与技术,为海岸带生态安全与健康提供支撑。他以样品检测案例介绍道,针对污染物,利用纳米材料的光学特性,开发高灵敏纳米比色传感器/阵列和表面增强拉曼传感器,可实现对目标物的检测、鉴定及讲解分析。最后,张志阳提出展望,未来将强化交叉学科,进一步探究传感原理在环境检测上的应用。随着环境保护意识的不断提高和环境监测技术的不断发展,电化学传感器在环境监测领域的应用前景越来越广阔。未来,电化学传感器将朝着更灵敏、更稳定、更耐用的方向发展,实现环境数据的实时采集和远程监控,同时将探索更多的应用领域,为保护人类的生存环境做出更大的贡献。
  • 玩儿“智”造?没智能传感器怎能行!
    “智能”是时下一个非常热门的话题,人的感知被各种科技设备延伸,我们可更便捷、快速地了解到环境、饮食、自己身体等各方面的信息。如今,中国的“智”造大门已被推开,核心的“感知力”即是踏入这个门槛的第一步,而智能传感器则可成为智能设备的“神经元”,帮它们完成“感知“的使命。近期,滨松中国官网推出了“滨松智能传感器中心”。在这里可以了解到滨松使用MOEMS技术制作的光IC,利用独特半导体处理技术生产的硅光电二极管、雪崩二极管等适用于智能设备的光电半导体器件,应用可覆盖可穿戴设备、食品快检以及汽车电子等。另外,在中心里集中推出了备受关注的产品类型和具体型号供“智造者”们参考。可穿戴设备可穿戴设备,顾名思义,是可以直接穿戴在人身上或者整合在衣服上的便携式设备。在互联网时代的今天,可穿戴设备不仅是一种硬件设备,更是一个数据输入端口,通过内置在设备中的软件以及数据交互、云端交互技术来实现更加强大的功能,在可预计的未来,可穿戴设备将会对人类的生活模式、感知方式产生很大的影响。滨松光电半导体在智能可穿戴设备中的应用基于MOEMS技术开发出来的一系列的微型半导体探测器,可作为可穿戴设备中核心的感知触手,在血氧、心率、皮肤水分测量以及PM2.5的监测上充分满足探测需求,成为由“硬件+软件+云”构成的智能、精准生活网中重要的一个部分。滨松智能传感器(定制化)在测试皮肤水分的应用食品快检食品安全问题已成为社会焦点,如何准确分析食物的成分、检测出变质食品、分辨劣质食用油等,都是老百姓们越来越关心的话题。拉曼光谱法,红外光谱法等适用于食品、纺织物快检的分析技术成为行业发展的热点,而小型化、民用化的市场需求也初步展现。利用滨松光电半导体可实现的食品检测项目滨松拥有手掌大MEMS-FTIR光谱仪、超小近红外微型光谱仪、MEMS-FPI、紧凑的高灵敏度线阵图像传感器,以及可根据客户需求定制化的InGaAs阵列等各类探测器产品。这一系列超紧凑型、微型、低成本的探测器,让更小、更多的设备实现食品或者纺织物快检功能成为可能,“安全生活、健康生活、智能生活”从此便更能在我们的“掌握”之中。滨松2015年推出的新型MEMS-FPI*模块demo将在8月31日的CIOE国内首展除此之外,滨松的智能传感器还可应用在汽车电子中,在汽车MOST网络、安全可视化、内部环境控制系统、智能辅助系统、人机界面等方面发挥作用。面对这个新开启的世界,滨松非常乐意参与其中,并凭借60余年光电产品研制经验的积淀,为智能设备提供更具品质保障的探测器,而根据具体需求的定制化开发,也为“智造者”开放。滨松智能传感器中心现已经在滨松中国官网上线,敬请登录查看。
  • 关注内资厂商进军传感器事件
    我国企业在传感器高端领域(如红外传感器、速度传感器、加速传感器、GIS传感器等)已经突破了技术门槛,伴随消费电子和物联网行业的高速发展,有望迎来高成长。国内相关公司包括汉威电子、华工科技、苏州固锝、歌尔声学等。   汉威电子从事气体传感器研究生产已有二十年的历史,是国内从事气体传感器研究、生产的最早厂家。公司拥有从气体传感器-气体检测仪器仪表-气体检测控制系统的完整产业链,拥有年产65万套气体检测仪器仪表和280万支气体传感器的生产能力,而且产业链各环节已经形成了良性循环,为公司建立行业领先地位提供根本保证。2012年公司在传感器、智能仪器仪表、监控系统三大产业领域已完成及正在开发的新产品及产品升级改进共计30余项,包括由工信部批复的国家电子信息产业发展基金项目&ldquo 基于双光路气体探测技术的煤矿安全监控系统&rdquo 和国家物联网发展专项&ldquo 微型智能半导体气体传感器&rdquo ,以及由国家发改委批复的国家物联网技术研发及产业化专项&ldquo 电化学式气体探测智能终端关键技术研发及产业化项目&rdquo 。高性能热释电红外探测器、用于疾病诊断的电化学气体传感器、激光原理燃气检漏设备、激光原理工业气体检测仪、湿度传感器在2012年下半年分别投产。   华工科技是华中地区批由高校产业重组上市的高科技公司。子公司新高理自1988年始即专业从事PTC、NTC系列热敏电阻的设计、生产、安装和服务,建有教育部敏感陶瓷工程研究中心等科研机构,具有年产1亿只热敏电阻的生产能力,是目前国内的热敏电阻专业生产厂家。产品高精密温度传感器可应用于家电、厨房设备、汽车、军工及中低温干燥箱、恒温箱等场合的温度测量与控制。2012年公司提高了NTC传感器的耐候性,实现PTC传感器批量销售,积极推进汽车电子领域应用,通过东风汽车(3.04,-0.03,-0.98%)等客户审核。未来公司拟拓展办公自动化及通讯设备元器件领域,实现NRC、GRC项目批量销售。此信息由和呈小编摘录,和呈产品有培养箱系列:、霉菌培养箱、生化培养箱、恒温培养箱、细菌培养箱、低温培养箱、培养箱、隔水式恒温培养箱、电热恒温培养箱
  • 实验室安全“监督员”——Erlab实验室空气质量传感器Halo Sense如期上市
    2016年11月初,法国依拉勃Halo Sense 实验室空气质量传感器如期而至,闪亮上市。为这个寒冷的冬天带来了一抹暖阳。Halo Sense作为气体传感器,为持续监测您的实验室空气质量而设计,它可以检测到实验室内绝大多数有毒气体。目前有三个型号可供选择,分别是针对挥发性有机化合物(VOCs),酸和甲醛的。当Halo Sense 监测到有毒气体时,柔和光带会闪烁并伴有报警声来提醒您空气被污染了。Halo Sense通过注册专利的eGuard 软件可以实现实时监控并接收信息。它可直接与电脑相连,并通过eGuard软件开启或关闭;也可通过智能手机下载使用eGuard软件获取报警信息。由此,您可以确定实验室存在空气污染,并采取必要措施进行祛除。Halo Sense 一般固定在墙上并连接电源和当地网络,放置于化学实验室的敏感区域。它将确保实验室工作人员呼吸到的空气是安全的。 有机气体——适用于挥发性有机化学实验室 甲醛——适用于甲醛为主的实验室 酸——适用于酸为主的实验室
  • 传感器的科普知识来啦!
    传感器(Sensor)是一种常见的却又很重要的器件,它是感受规定的被测量的各种量并按一定规律将其转换为有用信号的器件或装置。对于传感器来说,按照输入的状态,输入可以分成静态量和动态量。我们可以根据在各个值的稳定状态下,输出量和输入量的关系得到传感器的静态特性。传感器的静态特性的主要指标有线性度、迟滞、重复性、灵敏度和准确度等。传感器的动态特性则指的是对于输入量随着时间变化的响应特性。动态特性通常采用传递函数等自动控制的模型来描述。通常,传感器接收到的信号都有微弱的低频信号,外界的干扰有的时候的幅度能够超过被测量的信号,因此消除串入的噪声就成为了一项关键的传感器技术。  物理传感器  物理传感器是检测物理量的传感器。它是利用某些物理效应,把被测量的物理量转化成为便于处理的能量形式的信号的装置。其输出的信号和输入的信号有确定的关系。主要的物理传感器有光电式传感器、压电传感器、压阻式传感器、电磁式传感器、热电式传感器、光导纤维传感器等。作为例子,让我们看看比较常用的光电式传感器。这种传感器把光信号转换成为电信号,它直接检测来自物体的辐射信息,也可以转换其他物理量成为光信号。其主要的原理是光电效应:当光照射到物质上的时候,物质上的电效应发生改变,这里的电效应包括电子发射、电导率和电位电流等。显然,能够容易产生这样效应的器件成为光电式传感器的主要部件,比如说光敏电阻。这样,我们知道了光电传感器的主要工作流程就是接受相应的光的照射,通过类似光敏电阻这样的器件把光能转化成为电能,然后通过放大和去噪声的处理,就得到了所需要的输出的电信号。这里的输出电信号和原始的光信号有一定的关系,通常是接近线性的关系,这样计算原始的光信号就不是很复杂了。其它的物理传感器的原理都可以类比于光电式传感器。  物理传感器的应用范围是非常广泛的,我们仅仅就生物医学的角度来看看物理传感器的应用情况,之后不难推测物理传感器在其他的方面也有重要的应用。  比如血压测量是医学测量中的最为常规的一种。我们通常的血压测量都是间接测量,通过体表检测出来的血流和压力之间的关系,从而测出脉管里的血压值。测量血压所需要的传感器通常都包括一个弹性膜片,它将压力信号转变成为膜片的变形,然后再根据膜片的应变或位移转换成为相应的电信号。在电信号的峰值处我们可以检测出来收缩压,在通过反相器和峰值检测器后,种传感器外形我们可以得到舒张压,通过积分器就可以得到平均压。  让我们再看看呼吸测量技术。呼吸测量是临床诊断肺功能的重要依据,在外科手术和病人监护中都是必不可少的。比如在使用用于测量呼吸频率的热敏电阻式传感器时,把传感器的电阻安装在一个夹子前端的外侧,把夹子夹在鼻翼上,当呼吸气流从热敏电阻表面流过时,就可以通过热敏电阻来测量呼吸的频率以及热气的状态。  再比如最常见的体表温度测量过程,虽然看起来很容易,但是却有着复杂的测量机理。体表温度是由局部的血流量、下层组织的导热情况和表皮的散热情况等多种因素决定的,因此测量皮肤温度要考虑到多方面的影响。热电偶式传感器被较多的应用到温度的测量中,通常有杆状热电偶传感器和薄膜热电偶传感器。由于热电偶的尺寸非常小,精度比较高的可做到微米的级别,所以能够比较精确地测量出某一点处的温度,加上后期的分析统计,能够得出比较全面的分析结果。这是传统的水银温度计所不能比拟的,也展示了应用新的技术给科学发展带来的广阔前景。  从以上的介绍可以看出,仅仅在生物医学方面,物理传感器就有着多种多样的应用。传感器的发展方向是多功能、有图像的、有智能的传感器。传感器测量作为数据获得的重要手段,是工业生产乃至家庭生活所必不可少的器件,而物理传感器又是最普通的传感器家族,灵活运用物理传感器必然能够创造出更多的产品,更好的效益。  光纤传感器  近年来,传感器在朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。在这一过程中,光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。光纤具有很多优异的性能,例如:抗电磁干扰和原子辐射的性能,径细、质软、重量轻的机械性能,绝缘、无感应的电气性能,耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等,它能够在人达不到的地方(如高温区),或者对人有害的地区(如核辐射区),起到人的耳目的作用,而且还能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。  光纤传感器是最近几年出现的新技术,可以用来测量多种物理量,比如声场、电场、压力、温度、角速度、加速度等,还可以完成现有测量技术难以完成的测量任务。在狭小的空间里,在强电磁干扰和高电压的环境里,光纤传感器都显示出了独特的能力。目前光纤传感器已经有70多种,大致上分成光纤自身传感器和利用光纤的传感器。  所谓光纤自身的传感器,就是光纤自身直接接收外界的被测量。外接的被测量物理量能够引起测量臂的长度、折射率、直径的变化,从而使得光纤内传输的光在振幅、相位、频率、偏振等方面发生变化。测量臂传输的光与参考臂的参考光互相干涉(比较),使输出的光的相位(或振幅)发生变化,根据这个变化就可检测出被测量的变化。光纤中传输的相位受外界影响的灵敏度很高,利用干涉技术能够检测出10的负4次方弧度的微小相位变化所对应的物理量。利用光纤的绕性和低损耗,能够将很长的光纤盘成直径很小的光纤圈,以增加利用长度,获得更高的灵敏度。  光纤声传感器就是一种利用光纤自身的传感器。当光纤受到一点很微小的外力作用时,就会产生微弯曲,而其传光能力发生很大的变化。声音是一种机械波,它对光纤的作用就是使光纤受力并产生弯曲,通过弯曲就能够得到声音的强弱。光纤陀螺也是光纤自身传感器的一种,与激光陀螺相比,光纤陀螺灵敏度高,体积小,成本低,可以用于飞机、舰船、导弹等的高性能惯性导航系统。如图就是光纤传感器涡轮流量计的原理。  另外一个大类的光纤传感器是利用光纤的传感器。其结构大致如下:传感器位于光纤端部,光纤只是光的传输线,将被测量的物理量变换成为光的振幅,相位或者振幅的变化。在这种传感器系统中,传统的传感器和光纤相结合。光纤的导入使得实现探针化的遥测提供了可能性。这种光纤传输的传感器适用范围广,使用简便,但是精度比第一类传感器稍低。  光纤在传感器家族中是后期之秀,它凭借着光纤的优异性能而得到广泛的应用,是在生产实践中值得注意的一种传感器。  仿生传感器  仿生传感器,是一种采用新的检测原理的新型传感器,它采用固定化的细胞、酶或者其他生物活性物质与换能器相配合组成传感器。这种传感器是近年来生物医学和电子学、工程学相互渗透而发展起来的一种新型的信息技术。这种传感器的特点是机能高、寿命长。在仿生传感器中,比较常用的是生体模拟的传感器。  仿生传感器按照使用的介质可以分为:酶传感器、微生物传感器、细胞器传感器、组织传感器等。在图中我们可以看到,仿生传感器和生物学理论的方方面面都有密切的联系,是生物学理论发展的直接成果。在生体模拟的传感器中,尿素传感器是最近开发出来的一种传感器。下面就以尿素传感器为例子介绍仿生传感器的应用。  尿素传感器,主要是由生体膜及其离子通道两部分构成。生体膜能够感受外部刺激影响,离子通道能够接收生体膜的信息,并进行放大和传送。当膜内的感受部位受到外部刺激物质的影响时,膜的透过性将产生变化,使大量的离子流入细胞内,形成信息的传送。其中起重要作用的是生体膜的组成成分膜蛋白质,它能产生保形网络变化,使膜的透过性发生变化,进行信息的传送及放大。生体膜的离子通道,由氨基酸的聚合体构成,可以用有机化学中容易合成的聚氨酸的聚合物(L一谷氨酸,PLG)为替代物质,它比酶的化学稳定性好。PLG是水溶性的,本不适合电机的修饰,但PLG和聚合物可以合成嵌段共聚物,形成传感器使用的感应膜。  生体膜的离子通道的原理基本上与生体膜一样,在电极上将嵌段共聚膜固定后,如果加感应PLG保性网络变化的物质,就会使膜的透过性发生变化,从而产生电流的变化,由电流的变化,便可以进行对刺激性物质的检测。  尿素传感器经试验证明是稳定性好的一种生体模拟传感器,检测下限为10的负3次方的数量级,还可以检测刺激性物质,但是暂时还不适合生体的计测。  目前,虽然已经发展成功了许多仿生传感器,但仿生传感器的稳定性、再现性和可批量生产性明显不足,所以仿生传感技术尚处于幼年期,因此,以后除继续开发出新系列的仿生传感器和完善现有的系列之外,生物活性膜的固定化技术和仿生传感器的固态化值得进一步研究。  在不久的将来,模拟生体功能的嗅觉、味觉、听觉、触觉仿生传感器将出现,有可能超过人类五官的敏感能力,完善目前机器人的视觉、味觉、触觉和对目的物进行操作的能力。我们能够看到仿生传感器应用的广泛前景,但这些都需要生物技术的进一步发展,我们拭目以待这一天的到来。  红外技术发展到现在,已经为大家所熟知,这种技术已经在现代科技、国防和工农业等领域获得了广泛的应用。红外传感系统是用红外线为介质的测量系统,按照功能能够分成五类:(1)辐射计,用于辐射和光谱测量 (2)搜索和跟踪系统,用于搜索和跟踪红外目标,确定其空间位置并对它的运动进行跟踪 (3)热成像系统,可产生整个目标红外辐射的分布图象 (4)红外测距和通信系统 (5)混合系统,是指以上各类系统中的两个或者多个的组合。  红外系统的核心是红外探测器,按照探测的机理的不同,可以分为热探测器和光子探测器两大类。下面以热探测器为例子来分析探测器的原理。  热探测器是利用辐射热效应,使探测元件接收到辐射能后引起温度升高,进而使探测器中依赖于温度的性能发生变化。检测其中某一性能的变化,便可探测出辐射。多数情况下是通过热电变化来探测辐射的。当元件接收辐射,引起非电量的物理变化时,可以通过适当的变换后测量相应的电量变化。  电磁传感器  磁传感器是最古老的传感器,指南针是磁传感器的最早的一种应用。但是作为现代的传感器,为了便于信号处理,需要磁传感器能将磁信号转化成为电信号输出。应用最早的是根据电磁感应原理制造的磁电式的传感器。这种磁电式传感器曾在工业控制领域作出了杰出的贡献,但是到今天已经被以高性能磁敏感材料为主的新型磁传感器所替代。  在今天所用的电磁效应的传感器中,磁旋转传感器是重要的一种。磁旋转传感器主要由半导体磁阻元件、永久磁铁、固定器、外壳等几个部分组成。典型结构是将一对磁阻元件安装在一个永磁体的刺激上,元件的输入输出端子接到固定器上,然后安装在金属盒中,再用工程塑料密封,形成密闭结构,这个结构就具有良好的可靠性。磁旋转传感器有许多半导体磁阻元件无法比拟一款电磁传感器的外形的优点。除了具备很高的灵敏度和很大的输出信号外,而且有很强的转速检测范围,这是由于电子技术发展的结果。另外,这种传感器还能够应用在很大的温度范围中,有很长的工作寿命、抗灰尘、水和油污的能力强,因此耐受各种环境条件及外部噪声。所以,这种传感器在工业应用中受到广泛的重视。  磁旋转传感器在工厂自动化系统中有广泛的应用,因为这种传感器有着令人满意的特性,同时不需要维护。其主要应用在机床伺服电机的转动检测、工厂自动化的机器人臂的定位、液压冲程的检测、工厂自动化相关设备的位置检测、旋转编码器的检测单元和各种旋转的检测单元等。  现代的磁旋转传感器主要包括有四相传感器和单相传感器。在工作过程中,四相差动旋转传感器用一对检测单元实现差动检测,另一对实现倒差动检测。这样,四相传感器的检测能力是单元件的四倍。而二元件的单相旋转传感器也有自己的优点,也就是小巧可靠的特点,并且输出信号大,能检测低速运动,抗环境影响和抗噪声能力强,成本低。因此单相传感器也将有很好的市场。  磁旋转传感器在家用电器中也有大的应用潜力。在盒式录音机的换向机构中,可用磁阻元件来检测磁带的终点。家用录像机中大多数有变速与高速重放功能,这也可用磁旋转传感器检测主轴速度并进行控制,获得高画面的质量。洗衣机中的电机的正反转和高低速旋转功能都可以通过伺服旋转传感器来实现检测和控制。  这种开关可以感应到进入自己检验区域的金属物体,控制自己内部电路的开或关。开关自己产生磁场,当有金属物体进入到磁场会引起磁场的变化。这种变化通过开关内部电路可以变成电信号。  更加突出电磁传感器是一门应用很广的高新技术,国内、国外都投入了一定的科研力量在进行研究,这种传感器的应用正在渗透入国民经济、国防建设和人们日常生活的各个领域,随着信息社会的到来,其地位和作用必将。  磁光效应传感器  现代电测技术日趋成熟,由于具有精度高、便于微机相连实现自动实时处理等优点,已经广泛应用在电气量和非电气量的测量中。然而电测法容易受到干扰,在交流测量时,频响不够宽及对耐压、绝缘方面有一定要求,在激光技术迅速发展的今天,已经能够解决上述的问题。  磁光效应传感器就是利用激光技术发展而成的高性能传感器。激光,是本世纪六十年代初迅速发展起来的又一新技术,它的出现标志着人们掌握和利用光波进入了一个新的阶段。由于以往普通光源单色度低,故很多重要的应用受到限制,而激光的出现,使无线电技术和光学技术突飞猛进、相互渗透、相互补充。现在,利用激光已经制成了许多传感器,解决了许多以前不能解决的技术难题,使它适用于煤矿、石油、天然气贮存等危险、易燃的场所。  比如说用激光制成的光导纤维传感器,能测量原油喷射、石油大罐龟裂的情况参数。在实测地点,不必电源供电,这对于安全防爆措施要求很严格的石油化工设备群尤为适用,也可用来在大型钢铁厂的某些环节实现光学方法的遥测化学技术。  磁光效应传感器的原理主要是利用光的偏振状态来实现传感器的功能。当一束偏振光通过介质时,若在光束传播方向存在着一个外磁场,那么光通过偏振面将旋转一个角度,这就是磁光效应。也就是可以通过旋转的角度来测量外加的磁场。在特定的试验装置下,偏转的角度和输出的光强成正比,通过输出光照射激光二极管LD,就可以获得数字化的光强,用来测量特定的物理量。  自六十年代末开始,RC Lecraw提出有关磁光效应的研究报告后,引起大家的重视。日本,苏联等国家均开展了研究,国内也有学者进行探索。磁光效应的传感器具有优良的电绝缘性能和抗干扰、频响宽、响应快、安全防爆等特性,因此对一些特殊场合电磁参数的测量,有独特的功效,尤其在电力系统中高压大电流的测量方面、更显示它潜在的优势。同时通过开发处理系统的软件和硬件,也可以实现电焊机和机器人控制系统的自动实时测量。在磁光效应传感器的使用中,最重要的是选择磁光介质和激光器,不同的器件在灵敏度、工作范围方面都有不同的能力。随着近几十年来的高性能激光器和新型的磁光介质的出现,磁光效应传感器的性能越来越强,应用也越来越广泛。  磁光效应传感器做为一种特定用途的传感器,能够在特定的环境中发挥自己的功能,也是一种非常重要的工业传感器。  压力传感器  压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器,而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的,这样的传感器也称为压电传感器。  我们知道,晶体是各向异性的,非晶体是各向同性的。某些晶体介质,当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时,就产生了极化效应 当机械力撤掉之后,又会重新回到不带电的状态,也就是受到压力的时候,某些晶体可能产生出电的效应,这就是所谓的极化效应。科学家就是根据这个效应研制出了压力传感器。  压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英(二氧化硅)是一种天然晶体,压电效应就是在这种晶体中发现的,在一定的温度范围之内,压电性质一直存在,但温度超过这个范围之后,压电性质完全消失(这个高温就是所谓的“居里点”)。由于随着应力的变化电场变化微小(也就说压电系数比较低),所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数,但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。磷酸二氢胺属于人造晶体,能够承受高温和相当高的湿度,所以已经得到了广泛的应用。  在现在压电效应也应用在多晶体上,比如现在的压电陶瓷,包括钛酸钡压电陶瓷、PZT、铌酸盐系压电陶瓷、铌镁酸铅压电陶瓷等等。  压电效应是压电传感器的主要工作原理,压电传感器不能用于静态测量,因为经过外力作用后的电荷,只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的,所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。  压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电式加速度传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用,特别压电传感器的外形是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压电式传感器心乂  也可以用来测量发动机内部燃烧压力的测量与真空度的测量。也可以用于军事工业,例如用它来测量枪炮子弹在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。它既可以用来测量大的压力,也可以用来测量微小的压力。  压电式传感器也广泛应用在生物医学测量中,比如说心室导管式微音器就是由压电传感器制成的,因为测量动态压力是如此普遍,所以压电传感器的应用就非常广泛。  除了压电传感器之外,还有利用压阻效应制造出来的压阻传感器,利用应变效应的应变式传感器等,这些不同的压力传感器利用不同的效应和不同的材料,在不同的场合能够发挥它们独特的用途。  相关控制系统  继电器控制  继电器是我们生活中常用的一种控制设备,通俗的意义上来说就是开关,在条件满足的情况下关闭或者开启。继电器的开关特性在很多的控制系统尤其是离散的控制系统中得到广泛的应用。从另一个角度来说,由于为某一个用途设计使用的电子电路,最终或多或少都需要和某一些机械设备相交互,所以继电器也起到电子设备和机械设备的接口作用。  最常见的继电器要数热继电器,通常使用的热继电器适用于交流50Hz、60Hz、额定电压至660V、额定电流至80A的电路中,供交流电动机的过载保护用。它具有差动机构和温度补偿环节,可与特定的交流接触器插接安装。  时间继电器也是很常用的一种继电器,它的作用是作延时元件,通常它可在交流50Hz、60Hz、电压至380V、直流至220V的控制电路中作延时元件,按预定的时间接通或分断电路。可广泛应用于电力拖动系统,自动程序控制系统及在各种生产工艺过程的自动控制系统中起时间控制作用。  在控制中常用的中间继电器通常用作继电控制,信号传输和隔离放大等用途。此外还有电流继电器用来限制电流、电压继电器用来控制电压、静态电压继电器、相序电压继电器、相序电压差继电器、频率继电器、功率方向继电器、差动继电器、接地继电器、电动机保护继电器等等。正是有了这些不同类型的继电器,我们才有可能对不同的物理量作出控制,完成一个完整的控制系统。  除了传统的继电器之外,继电器的技术还应用在其他的方面,比如说电机智能保护器是根据三相交流电动机的工作原理,分析导致电动机损坏的主要原因研制的,它是一种设计独特,工作可靠的多功能保护器,在故障出现时,能及时切断电源,便于实现电机的检修与维护,该产品具有缺相保护,短路、过载保护功能,适用于各类交流电动机,开关柜,配电箱等电器设备的安全保护和限电控制,是各类电器设备设计安装的优选配套产品。该技术安装尺寸、接线方式、电流调整与同型号的双金属片式热继电器相同。是直接代替双金属片式热继电器的更新换代的先进电子产品。继电器技术发展到现在,已经和计算机技术结合起来,产生了可编程控制器的技术。可编程控制器简称作PLC。它是将微电脑技术直接用于自动控制的先进装置。它具有可靠性高,抗干扰性强,功能齐全,体积小,灵活可扩,软件直接、简单,维护方便,外形美观等优点 以往继电器控制的电梯有几百个触点控制电梯的运行。  而PLC控制器内部有几百个固态继电器,几十个定时器/计数器,具备停电记忆功能,输入输出采用光电隔离,控制系统故障仅为继电器控制方式的10%。正因为如此,国家有关部门已明文规定从97年起新产电梯不得使用继电器控制电梯,改用PLC微电脑控制电梯。  可以看出,继电器技术在日常生活中无所不在,而且和电脑的紧密结合更加增强了它的活力,使得继电器为我们的生活更好地服务。  液压传动控制系统  液压传动控制是工业中经常用到的一种控制方式,它采用液压完成传递能量的过程。因为液压传动控制方式的灵活性和便捷性,液压控制在工业上受到广泛的重视。液压传动是研究以有压流体为能源介质,来实现各种机械和自动控制的学科。液压传动利用这种元件来组成所需要的各种控制回路,再由若干回路有机组合成为完成一定控制功能的传动系统来完成能量的传递、转换和控制。  从原理上来说,液压传动所基于的最基本的原理就是帕斯卡原理,就是说,液体各处的压强是一致的,这样,在平衡的系统中,比较小的活塞上面施加的压力比较小,而大的活塞上施加的压力也比较大,这样能够保持液体的静止。所以通过液体的传递,可以得到不同端上的不同的压力,这样就可以达到一个变换的目的。我们所常见到的液压千斤顶就是利用了这个原理来达到力的传递。  液压传动中所需要的元件主要有动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件等。其中液压动力元件是为液压系统产生动力的部件,主要包括各种液压泵。液压泵依靠容积变化原理来工作,所以一般也称为容积液压泵。齿轮泵是最常见的一种液压泵,它通过两个啮合的齿轮的转动使得液体进行运动。其他的液压泵还有叶片泵、柱塞泵,在选择液压泵的时候主要需要注意的问题包括消耗的能量、效率、降低噪音。  液压执行元件是用来执行将液压泵提供的液压能转变成机械能的装置,主要包括液压缸和液压马达。液压马达是与液压泵做相反的工作的装置,也就是把液压的能量转换称为机械能,从而对外做功。  液压控制元件用来控制液体流动的方向、压力的高低以及对流量的大小进行预期的控制,以满足特定的工作要求。正是因为液压控制元器件的灵活性,使得液压控制系统能够完成不同的活动。液压控制元件按照用途可以分成压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀。按照操作方式可以分成人力操纵阀、机械操纵法、电动操纵阀等。  除了上述的元件以外,液压控制系统还需要液压辅助元件。这些元件包括管路和管接头、油箱、过滤器、蓄能器和密封装置。通过以上的各个器件,我们就能够建设出一个液压回路。所谓液压回路就是通过各种液压器件构成的相应的控制回路。根据不同的控制目标,我们能够设计不同的回路,比如压力控制回路、速度控制回路、多缸工作控制回路等。  根据液压传动的结构及其特点,在液压系统的设计中,首先要进行系统分析,然后拟定系统的原理图,其中这个原理图是用液压机械符号来表示的。之后通过计算选择液压器件,进而再完成系统的设计和调试。这个过程中,原理图的绘制是最关键的。它决定了一个设计系统的优劣。  液压传动的应用性是很强的,比如装卸堆码机液压系统,它作为一种仓储机械,在现代化的仓库里利用它实现纺织品包、油桶、木桶等货物的装卸机械化工作。也可以应用在万能外圆磨床液压系统等生产实践中。这些系统的特点是功率比较大,生产的效率比较高,平稳性比较好。  液压作为一个广泛应用的技术,在未来更是有广阔的前景。随着计算机的深入发展,液压控制系统可以和智能控制的技术、计算机控制的技术等技术结合起来,这样就能够在更多的场合中发挥作用,也可以更加精巧的、更加灵活地完成预期的控制任务。
  • 上海仪电实现超大力值传感器国产化!突破材料、工艺及传感器结构等瓶颈
    在工业自动化生产过程中,力传感器发挥着重要作用,它可以帮助设备实现高精度、高效率的自动化控制。力标准机是力值量传的标准设备,能够确保各行业力值计量器具的准确性。开展超大力值的力传感器研究,构建超大力值试验能力,有助于提升我国大力值传感器领域的技术水平,不断提高行业整体基础技术和共性技术能力。上海仪电旗下上海工业自动化仪表研究院有限公司面向工业领域超大力值测量及应用需求,于2019年承担起上海市工业强基专项“超大力值传感器和100MN力标准测力机研制及应用”项目。验算建模,力标准机主体设备一次吊装成功!100MN力标准机装置的总重量约500吨,其中最重的结构件约80吨,四根方立柱的长度近12米,约30吨/根,需从20米高的安装孔中垂直吊装进入场地,并直接安装就位。不仅安装难度极高,而且由于结构件重量重、长度长,吊装存在较大安全风险。项目研发团队通过反复验算、建模,并结合实地测量,最终确定了安装施工方案和安全防护方案。2021年1月25日,随着四辆巨型运输车抵达自仪院松江分院,项目迎来了最为重要的建设环节——力标准机主体设备吊装。在项目研发团队、安装技术人员、安全管理人员的全力配合保障下,主体设备仅用2天就一次吊装就位,确保了安装过程的安全可控。驻守现场,保障国际首台套设备研制进度!2021年初,在100MN标准测力机建设调试阶段,项目调试进程遇到了挑战。为保障设备研制进度,自仪院项目研发团队、安装技术人员迎难而上,连续两个月驻守现场展开了持续调试。在一次调试中,在回程卸压到3000吨时,突发液压无法正常卸载,问题非常棘手。调试人员尝试通过松动管路密封卡套螺帽,实现液压缸的卸荷。刚松开3圈时油液四射,调试人员在保障安全的前提下,浑然不顾全身淋满了液压油,当即先控制住了液压油管。最终查明原因是由于狭小的阀芯被堵塞进而导致回油不畅,问题得到了及时解决。最终,项目团队克服重重困难,顺利完成100MN标准测力机一次性满负荷加载试压试验,为项目后续落地应用争取了宝贵时间。突破瓶颈,关键核心技术获多项国外发明专利!自仪院充分发挥转制科研院所的经验优势,项目研发团队着力攻克关键核心技术难题,陆续突破了材料研制难关、传统热处理工艺、传感器结构优化等多个瓶颈。其中,“精度检测方法技术”获得美国、欧盟、日本和韩国多项国际发明专利。2020年6月,新研制的金属材料试制的测力传感器性能测试结果不理想。项目团队开始通宵达旦分析讨论,终于找出问题在于采取的热处理制度不能满足传感器的要求。分析结果指明了努力方向,经过艰苦攻关,最终制成的测力传感器性能得到了大幅改善,这意味着在传感器材料和热处理工艺方面向前迈出了一大步。自2019年开始,项目历时4年时间,成功研制70MN超大力值传感器,以及国际首台套100MN力标准测力机装置,综合技术达到国内领先、国际先进水平。从2023年起,项目研制的超大力值传感器、张力传感器“及测量系统装置已经在国内钢厂几十条热轧或冷轧生产线现场进行了国产化替代应用,并走向海外市场。通过持续完善改进,产品已达到与国外同类产品的同等技术水平。
  • 全球CMOS图像传感器需求预计将推动市场增长
    据Research Nester 最近发表的一份报告,全球 CMOS 图像传感器市场预计在预测期内(即 2022-2031 年)以 6.32% 的复合年增长率增长,预计到 2031 年将达到 395.4 亿美元。对高清图像捕捉设备不断增长的需求预计将推动市场增长。   例如,索尼公司于 2019 年 6 月推出了 IMX485 型 1/1.2 4K 分辨率背照式 CMOS 图像传感器和 IMX415 型 1/2.8 4K CMOS 图像传感器。索尼创造了这两款安防摄像头传感器,以满足不断增长的需求一系列监控应用中的安全摄像头,例如防盗、灾难预警和交通监控系统,或商业综合体。   此外,医疗保健行业对 CMOS 图像传感器的需求不断增长。它们通常用于在手术过程中观察病人。美国国家医学图书馆最近的一份报告指出,全世界每年进行的主要手术数量达到惊人的 3.1 亿次,其中 4000 至 5000 万次发生在美国,2000 万次发生在欧洲。   CMOS 图像传感器广泛用于安全和监控目的。CMOS图像传感器具有将光电信号转换为数字信号的能力。安全是每个人最关心的问题。因此,由于盗窃和犯罪事件的增加,预计将安装更多具有 CMOS 传感器的安全摄像头,从而促进市场增长。据估计,大约 82% 的窃贼在闯入之前会检查警报系统是否存在。   但是,由于隐私问题,它们不能随处安装。因此,许多组织提出了有望推动市场发展的创新想法。例如,2021 年 12 月,佳能发布了一款全新的户外 4K 摄像机,既可以用作传统摄像机,也可以用作安全摄像机。此外,它还可以组合 4K UHD CMOS 图像传感器捕获的每个 4K UHD 像素。   按照报告,全球 CMOS 图像传感器市场分为五个主要区域,包括北美、欧洲、亚太地区、拉丁美洲以及中东和非洲地区。   到 2031 年底,亚太地区的 CMOS 图像传感器市场预计将获得 177.593 亿美元的最大收入。政府对智慧城市的举措预计将推动市场增长。印度电子和信息技术部委托 ERNET India 和 IISc 开发 LoRa 网关(极网关),这是一种低成本的计算设备,可以连接摄像头、温度、湿度、空气质量和其他传感器。这是   此外,北美地区预计将进一步增长,到 2031 年底收入将达到 125.79 亿美元,2022-2031 年的复合年增长率为 6.14%。对智能手机的需求增加推动了市场增长。到 2025 年,美国大约 85% 的移动用户预计将拥有智能手机。包括智能手机、电视、可穿戴设备等在内的各种电子产品都包含该地区需求巨大的传感器。许多智能手机制造商在其智能手机中使用图像传感器。例如,小米 12S Ultra 智能手机包含世界上最大的智能手机传感器。作为新系列的一部分,小米推出了 12S 系列,其中包括徕卡设计的 Ultra。   根据报告,到 2031 年底,消费电子领域的收入预计将达到 270.104 亿美元。消费电子领域对 CMOS 的需求增加预计将推动市场增长。这种 CMOS 技术广泛用于智能手机。CMOS 以使用更少的功率而闻名,因此它们在智能手机中的需求正在增加。它不是在单个实例中捕获整个图像,而是以扫描类型的方式捕获图像。此外,带有 CMOS 传感器的相机具有更好的饱和能力,因此许多制造商将其安装在他们的智能手机中。例如,安森美半导体推出了 XGS 系列中最新的 CMOS 图像传感器。称为 XGS 16000 的 16Mp 传感器可为工厂中的机器人和检测系统提供出色的全局快门成像。XGS 16000 以低功耗提供出色的性能,同时为典型的 29 x 29 毫米工业相机提供最高分辨率,在 65FPS 时仅消耗 1 瓦。在北美,到 2031 年底该部门的收入最大,为 85.764 亿美元,而在亚太地区,该部门预计到 2031 年底将实现 121.243 亿美元的最大收入。   预计到 2031 年底,背面照明 (BSI) 部分将获得最大的收入,在预测期内以 6.68% 的最高复合年增长率增长。这种增长可归因于 BSI 技术在高质量和更高像素相机中的使用越来越多。智能手机生产商对 BSI 技术的偏好正在增加,预计这也将带动需求增长。例如,索尼在 4200万像素的 Sony Alpha A7R Mark II 中添加了一个 BSI 全画幅传感器。Sony Cyber-shot RX10 II 和 RX100 IV 均具有“堆叠式”传感器,可实现更快的连拍和高速视频录制。在亚太地区,该细分市场预计在预测期内以 7.34% 的复合年增长率增长。
  • 小身材大作为:光纤传感器应用前景及场景剖析
    p  光纤传感器是近年来势头正猛的“科技新贵”,因为它有极高的灵敏度和精度、抗电磁干扰、高绝缘强度、耐腐蚀、能与数字通信系统兼容等优点,已被广泛应用于电网系统、道路监控、轨道交通、食品安全等领域。/pp  紧贴时代发展趋势,由中国光学工程学会光纤传感技术专家工作委员会、中国光纤传感技术及产业创新联盟组织的2019第八届中国(北京)国际光纤传感技术及应用大会暨展洽会将于2019年8月5日-7日在北京国家会议中心组织召开。/ppstrong  科技新贵之光纤传感器/strong/pp  光纤传感技术是一种新型传感技术。通过光的反射、折射和吸收效应,光学多普勒效应、声光、电光、磁光和弹光效应等,可使光波的振幅、相位、偏振态和波长等参量直接或间接地发生变化,因而可将光纤作为敏感元件来探测各种物理量。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 404px height: 263px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/b0818f87-2205-4c37-9840-bd1f8c595af5.jpg" title="113.jpg" alt="113.jpg" width="404" height="263"//pp  中国已成为全球光纤传感器消费最大国,在国产化进程有一定的突破。据了解,以南京大学、深圳中科传感为代表的大学及研究院等机构,基本掌握了全套的光纤传感器方案。而在光纤传感系统的核心部件上,厦门彼格的窄带光源、世维通的铌酸锂波导等为代表相关的器件,都不甘落后争相实现自主研发。/pp  纵观整个行业市场,目前中国光纤传感器的自主研发仍是“短板”,总体市场化水平仍落后外国。据统计,中国传感器新品研制率落后美日等国近10年,产业化水平落后10-15年。未来,中国光纤传感市场产业化格局有待提升,物联网技术的加持,将推动中国光纤传感市场走向新一轮发展高峰。/pp  strong光纤传感器应用场景分析/strong/pp  物联网俨然已经成为光纤传感器国产化的重要推手。物联网的发展必须要借助大量传感器获得各种环境参数,从而为物联网提供更可靠的数据信息,再经过系统的处理,得到人们需要的结果。可见,光纤技术在物联网中有很广阔的应用前景。/pp  正是敏锐捕捉到光纤传感器技术在上述领域日益紧密的行业风向,第八届中国(北京)国际光纤传感技术及应用大会暨展洽会致力于全面拓展光纤传感器科技应用领域终端,聚焦智能电网、矿山安全、轨道交通、海洋与环境、地质与水利等各个应用行业,展现国内巨头企业相应的创新综合解决方案。/pp  光纤传感器在智能电网领域起到重大作用。利用光纤传感技术对输电线路进行安全监控,通过对输电线路上发生的触碰光缆、接头盒、光芯等扰动的实时监测,采集和分析信息,判定扰动发生的位置、类型、强度,以帮助线路维护人员及时发现输电线路的破坏行为,有效解决对线路损毁的预警监测,为电力系统提供告警、智能分析和辅助决策支持。/pp  光纤传感器也同样发力道路安全领域。伴随着工业与交通运输的发展,桥梁的跨度增加以及结构的复杂趋势,使得其安全隐患受到更多的关注。把光纤传感系统埋入水泥结构形成能够感知应力和断裂损伤的能力。同时,利用张力传感器感受隧道容易发生塌方的局部的变形情况,这些信息可以与互联网相结合,实现对这些基础设施的长期稳定的实时监测,减少事故的发生。/pp  光纤传感器在轨道交通领域的作用也不容小觑。以中国自主研发的高铁列车代表作——和谐号380AL为例,一辆列车里的传感器数量多达1000多个,平均每40个零部件里就有一个是传感器。它们承担着状态监视、故障报警、车载设备控制等功能。中国工程院院士、中车株洲所总经理丁荣军曾一语道破光纤传感器的重大作用,它对于收集列车的运行状态信息、高速综合检测列车、钢轨探伤、轨道状态远程监测、室内外环境综合传感等方面都起到了不可或缺的作用。/pp strong 行业翘楚荟萃 看点十足/strong/pp  第八届中国(北京)国际光纤传感技术及应用大会暨展洽会目前已进入倒计时,诚邀您八月相聚北京国家会议中心,感受这个绽放出耀眼科技光芒的盛会!/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 514px height: 295px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/f9808917-ffd1-4382-89fa-a8893f2e65a4.jpg" title="115.png" alt="115.png" width="514" height="295"//pp strong 看点一:大咖领衔名企云集 定义光智造未来/strong/pp  会议将邀请清华大学教授廖延彪、北京航空航天大学张惟叙教授、加拿大皇家科学院院士鲍晓毅及国内光纤传感领域的优秀研究团队等亲临现场助阵。会议内容涉及光纤传感系统在轨道交通、海洋与环境领域应用、矿山安全、智能电网、地质与水利工程中的应用等。/pp strong 看点二:匠心巨制 同期展会争奇斗艳/strong/pp  会议现场将同期举办第十一届光电子· 中国博览会,会议还将呈现激光智能制造、全球高校· 研究所· 重点实验室创新技术、红外微光技术及应用、智能信息、光学制造、精密光学与光电检测六大主题展,吸引了从光学元器件到终端用户应用的众多行业龙头企业及科研机构参展。/pp  strong看点三:精准孵化采购新商机尊享高端定制贵宾服务/strong/pp  第十一届光电子· 中国博览会将为光电行业的高管及专业买家提供新产品、新资讯、新方向、新商机贵宾导向服务,提升买家参观体验感,使买家豪享高端定制上中下游产品的一站式采购服务。/pp  本届光博会展商参展/参观登记/参会注册均已全面上线,欢迎登陆展会官网或官方微信预约登记。/pp  展会报名地址:http://www.cipeasia.com//ppbr//p
  • 科技引领!植入光纤传感器为电池做“体检”
    手机爆炸、电动汽车行驶或充电过程中的火灾事故在生活中经常可见,让人们在享受锂电池带来的便利的同时,也担心其在安全方面的重大问题。如何降低这一风险?近日,中国科学技术大学教授孙金华、研究员王青松团队与暨南大学教授郭团团队研制出一款可植入电池内部的高精度光纤传感器。相关研究成果日前在线发表于《自然-通讯》。“这款高精度光纤传感器可以在1000摄氏度的高温、高压环境下正常工作,同步测量出电池热失控全过程内部温度和压力,为快速切断电池热失控链式反应提供预警手段。”王青松向《中国科学报》介绍。破解国际性科学难题手机、笔记本电脑、电动自行车、电动汽车中都有一个关键部件——锂离子电池。随着全球范围内能源危机的出现、“双碳”目标的驱动,锂离子电池产业迅速发展。然而,锂离子电池常常会发生爆炸,也就是热失控,这是威胁电池安全的“癌症”,是制约电动汽车与新型储能规模化发展的瓶颈。研究表明,电池热失控源于电池内部一系列复杂且相互关联的“链式反应”。“这可以从电池内部和外部两方面讨论。从内部来看,电池由正负极、电解液、隔膜等组成,其中电解液和隔膜都是易燃物,正负极和电解液在一定温度下又会产生化学反应,进而产生热量和可燃气体。也就是说,电池内部本身就是一个热不稳定的体系。”王青松说。从外部来看,电池在使用过程中容易出现各种外部滥用:电滥用,如过充、过放等;热滥用,如高温、局部发热等;机械滥用,如撞击、挤压等。这些外部滥用会造成电池内部材料发生一系列连锁化学反应,电池内部温度快速提升,最高可达800摄氏度,导致电池起火或爆炸。如何科学、及时、准确地预判电池安全隐患,是当前电池安全领域的国际性科学难题。为攻克这一难题,研究团队提出一种可植入电池内部的高精度光纤传感器,在国际上率先实现对商业化锂电池热失控全过程的精准分析与提早预警。《自然-通讯》的一位审稿专家评价道,“该研究有助于电池健康状态监测,并在不可逆损害前发出预警信号。”小巧光纤实时监测电池健康状态将光纤植入电池,并非王青松等人首创。因光纤传感器具备体积小、重量轻、耐受高温高压、耐受电解液腐蚀等优势,前人将其植入电池。但他们主要测量的是电池循环过程中的内部参数,从未涉足电池热失控监测领域。于是,王青松等人想将光纤植入电池内部,以监测电池热失控过程,并探索电池内部参数能否为电池热失控预警提供新思路。研究思路有了,做起来却非常难,因为现有的大多数光纤传感器无法在热失控过程中“幸存”。王青松解释说,电池热失控过程中,内部压力高达2MPa、温度高达500至800摄氏度,在这种高温高压的冲击下,光纤信号会中断,无法测得电池内部温度和压力数据。研究的关键是开发一款“健壮”的光纤传感器。他们与郭团团队联合攻关,多次改进光纤结构,开展热失控实验,反复修改和验证,最终通过对光纤进行套管保护,在保证内部信号传输的同时解决了光纤容易断的难题。“这款高精度光纤传感器总长度12毫米、直径125毫米,能够植入商业18650电池,实时监测电池热失控期间的内部温度和压力影响。”王青松向《中国科学报》介绍了光纤传感器的结构。相比现有的外部监测技术,内部光纤传感技术更具有及时性、灵活性。“就好比人们患病,当感知到疼痛时,往往为时已晚。这就像电池外部特征的变化一般都是滞后的。”王青松解释道,“而去医院体检,可以通过CT等看到内部器官变化,从而预知疾病的发生,并通过治疗手段阻止疾病进一步发展。但这种大型设备体积庞大,无法随时随地监测内部状态变化。如果在人体内植入芯片,就可以做到实时跟踪预警。就像在电池内部植入光纤传感器,可以做到实时监测预警。”值得一提的是,该研究通过解析压力和温度变化速率,首次发现温度和压力变化速率的转变点可作为电池热失控早期预警区间。该发现适用于不同电量的电池,能够在电池内部发生“不可逆反应”之前发出预警信号,保证了电池后续的安全使用。用于同时监测电池内温度和压力的FBG/FPI传感器工作原理适合大规模推行量产在王青松看来,光纤传感器尺寸小、形状灵活,具有抗电干扰性和远程操作的能力和适合大规模生产的标准制造技术,并且可以实现一根光纤在电池的多个位置同时监测温度、压力、气体组分、离子浓度等多种关键参数。光纤传感技术与电池的结合将在新能源汽车、储能电站安全监测等领域发挥重要作用。为此,研究团队将探索光纤传感器在大容量储能电池中的应用。“大容量储能电池热失控相比此次研究中的18650电池更加剧烈,并且其热失控特性和机理与小电池有所差异,这将是对我们研究的进一步考验。”王青松说。另一方面,团队将与电池制造商合作,希望在电池制作过程中植入光纤传感器,避免对电池二次破坏,加快光纤传感在储能和新能源汽车电池管理系统中的应用进程。相关论文信息:https://www.nature.com/articles/s41467-023-40995-3
  • 红外探测传感器能否正确区别人与动物?
    还记得盗贼电影里出现的红外线吗?这简直是所有盗贼片的经典片段。仿佛电影中没有穿过红外线的盗贼,就不是好电影, 那么一直有个疑问,红外线传感器能否区分检测环境下的人和动物?红外传感器原理:所有温度高于0k的物体都无时无刻不在向周围发射红外能量。由于各种物体吸收与含有的热能量不同,向外辐射的热红外能量自然不同。利用红外探测器,能将被测目标的红外辐射能转换成电信号,经过放大、转换等一系列处理,最终准确测定出物体的温度。人体有恒定的体温,会发出特定波长在10μm左右的红外线,红外探测器正是利用红外线反射的原理。探测器收集外界的红外辐射进而聚集到红外传感器上。红外传感器通常采用热释电元件,这种元件在接收了红外辐射温度发出变化时就会向外释放电荷,检测处理后产生报警。这种探测器是以探测人体辐射为目标的。这样的称之为被动红外探测器, 动物也有热量会发射红外线,所以常规的吸顶式人体红外探测器是没办法区分人和动物的。技术的不断突破,也推动着红外传感器的市场应用进一步扩大。现在市面上也有一些防小宠物的红外报警器,被动红外探测器发展到今天,在技术上已经比较成熟,防小宠物是被动红外探测器的复一种重要的功能,每个生产厂家对抗小宠物干扰的处理方式是不一样的,但不外乎有两种方式:一种是物理方式,即通过菲涅尔透镜的分割方式的改变来降低由于小宠物引起误报的概率,这种方式是表面的,效果也是有限的。第二种方式是采用对探测信号处理分析方式主要是对探测的信号进行数据采集,然后分析其中的信号周期,幅度,极性 .这些因素具体反应出移动物体的速制度、热释红外能量的大小,以及单位时间内的位移。探测器中的微处理器将采集的数据进行分析比较,由此判断移动物体可能是人还是小动物 。由此看来,我们要注意的是被动红外探测器的防小宠物百的功能是相对的。这种相对性包括两个方面,一个是防宠物是相对的,相对于没有防宠物功能的探测器其误报率是大大降低了,它对小宠物的数量和大小有一定限度的。第二方面是安装位置是要有一定要求度的,并不是随意的安装就可以达到防小宠物功能。随着技术的不断研发,目前,红外探测传感器正朝着探测率更高,响应波长更大,响应时间更短,抗干扰性能更高,生产成本更低的方向发展。建大仁科RS-HW-N01型吸顶式人体红外传感器小巧玲珑,内部配置人体双元热释红外传感器和少量外接元器件,采用吸顶式安装,安装高度在2.5~6m之间,安装高度在3.6m时,能都形成直径6m的探测范围,将其用在机房环境监测系统中能够对机房环境实现360度的全方位探测,是一款稳定性较高的被动红外传感器。吸顶式人体红外传感器设备内部使用8-bit 低功耗CMOS处理器,采用先进的信号分析处理技术,配备较高性能的传感信号处理集成电路,具有超高的探测和防误报性能;具有抗RFI干扰(20~1000MHZ,如移动通信)的功能;设备具有自动温度补偿功能,在温度-10℃~50℃之间,相对湿度≤95%的环境内工作,不会出现凝露现象。使用者将人体红外探测器安装在机房出入口处,当有人非法闯入红外探测区域时,探测器会自动对他进行探测,若发现他在区域内活动,会立刻启动安全报警功能:设备上的LED指示灯变亮,并把告警信息通过环境监控主机上传至机房环境监测系统,系统也会在给管理人员发送有人非法入侵告警信息。吸顶式人体红外传感器的测量范围如下图:人体红外传感器起到智能安防的作用。为方便用户使用,还具有报警延时和延时报警的功能,在具体使用中用户可根据情况,将报警持续时间调整为30s、10s或5s;延时报警则通过管理软件进行设置修改。安装人体红外传感器不仅仅是为了防贼,更重要的是保障人身安全。侵入者的非法反侦测技术手段的提高,普通的门禁不能完全阻止他们,而吸顶式红外探测器性能稳定,具有超高的探测和防误报性能,安装后也不易被人发现,被广泛应用于楼盘别墅、厂房、仓库、商场、写字楼等场所,进行安全防范。
Instrument.com.cn Copyright©1999- 2023 ,All Rights Reserved版权所有,未经书面授权,页面内容不得以任何形式进行复制