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扭矩测试传感器

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扭矩测试传感器相关的资讯

  • 全自动饮料瓶防盗瓶盖扭矩测试仪相较于手动扭矩仪的优势在哪里
    在快速发展的饮品行业中,瓶盖扭矩的精准控制对于保障产品质量和消费者体验至关重要。传统的手动扭矩测试方法不仅效率低下,而且难以保证测试结果的准确性和一致性。因此,全自动饮料瓶防盗瓶盖扭矩测试仪的出现,无疑为行业带来了一场跨越性的升级。相较于传统的手动扭矩测试方法,全自动饮料瓶防盗瓶盖扭矩测试仪具有以下显著优势:提高效率:自动化测试仪可以连续不断地进行测试,无需等待手动操作的间隔时间,显著提高了测试效率。准确性:全自动测试仪通过精密的传感器和控制系统来施加和测量扭矩,减少了人为操作的误差,确保了测试结果的准确性和可重复性。数据记录与分析:全自动测试仪通常配备有数据记录功能,能够自动记录每次测试的结果,便于后续的数据分析和质量控制。减少人力成本:自动化设备减少了对操作人员的依赖,降低了人力成本,特别是在大规模生产和测试中,这一优势尤为明显。标准化测试:全自动测试仪按照预设的程序和标准进行测试,保证了测试过程的一致性,避免了手动测试中可能出现的主观判断和操作差异。提高安全性:自动化设备减少了操作人员与测试样品的直接接触,降低了工伤的风险。易于操作:全自动测试仪通常配备有用户友好的操作界面,简化了操作流程,使得即使是非专业人员也能轻松进行测试。扩展功能:一些全自动测试仪还具备扩展功能,如与计算机连接进行更复杂的数据分析,或者与其他生产线自动化设备集成,实现更高效的生产流程。环境适应性:自动化设备通常设计得更加坚固耐用,能够适应不同的生产环境和条件。维护简便:虽然全自动测试仪的初始投资可能较高,但长期来看,由于减少了人为操作和提高了测试效率,维护成本相对较低。综上所述,全自动饮料瓶防盗瓶盖扭矩测试仪通过其自动化、高精度、易于操作和数据分析等优势,为饮料瓶盖扭矩测试提供了一种高效、可靠的解决方案,有助于提高产品质量和生产效率。
  • 可乐瓶盖开启扭矩仪采用手动还是自动扭矩测试仪精度更高
    在选择可乐瓶盖开启扭矩仪时,用户可能会面临手动和自动扭矩测试仪之间的选择。每种类型的测试仪都有其特定的应用场景和优势,精度也因设备的设计和制造质量而异。手动扭矩测试仪优点:成本效益:通常价格较低,适合预算有限的用户。便携性:手持式设计,便于携带和现场测试。操作简单:易于使用,不需要复杂的设置或编程。缺点:一致性:依赖于操作者的技巧和力量控制,可能导致测试结果的一致性较低。疲劳因素:长时间操作可能导致操作者疲劳,影响测试精度。数据记录:需要手动记录数据,可能存在记录错误的风险。精度考量:手动扭矩测试仪的精度受限于操作者的稳定性和重复性,因此精度可能较低。自动扭矩测试仪优点:重复性:自动设备提供更高的测试一致性和重复性。精度:精密的机械设计和电子测量系统可提供更高的测试精度。自动化:自动完成测试过程,减少人为误差。数据管理:自动记录和分析数据,提高效率并减少错误。缺点:成本:价格通常高于手动测试仪。维护:可能需要专业的维护和校准。精度考量:自动扭矩测试仪通常具有更高的精度,因为它们通过精密的机械和电子系统来控制测试过程。精度比较在选择扭矩测试仪时,精度是关键考虑因素。虽然手动扭矩测试仪具有成本优势和便携性,但自动扭矩测试仪在精度、重复性和数据管理方面具有明显优势。自动设备通过减少人为干预,提供更一致的测试结果,这对于质量控制和产品一致性至关重要。结论如果预算允许,并且需要高精度和自动化程度高的测试结果,自动扭矩测试仪是更好的选择。对于需要频繁进行大量测试的生产环境,自动扭矩测试仪可以提供更高的效率和更可靠的数据。然而,如果测试需求较少,或者预算有限,手动扭矩测试仪也可以满足基本的测试需求。在选择时,应考虑具体的测试需求、预算限制和长期投资回报,以确定最适合的扭矩测试仪类型。
  • 瓶盖全自动扭矩仪较手动扭矩仪可以提高试验效率的检验精确度吗
    在现代工业生产和科研实验中,扭矩测试是不可或缺的一环。无论是瓶盖扭紧度的检测,还是其他机械部件的扭矩测试,精确的扭矩仪都是确保产品质量和性能稳定的关键。近年来,全自动扭矩仪以其高效、精确的特点逐渐取代传统的手动扭矩仪,成为行业的新宠。那么,全自动扭矩仪相比手动扭矩仪,在试验效率和检验精确度方面究竟有哪些提升呢?1. 试验效率的提升:全自动扭矩仪:通过自动化操作,可以连续、快速地进行大量瓶盖的扭矩测试,大大提高了测试效率。它适合于生产线上的在线检测,能够实时监控瓶盖扭矩,确保产品质量的一致性。手动扭矩仪:操作依赖于人工,每次测试都需要手动设置和调整,速度相对较慢,更适合小批量或实验室环境下的测试。2. 检验精确度的提高:全自动扭矩仪:由于其自动化程度高,减少了人为操作误差的可能性,因此通常能够提供更高的测试精确度。它能够精确控制扭矩的大小和测试速度,确保每次测试的一致性。手动扭矩仪:虽然也能提供准确的测试结果,但其精确度受到操作者技能和经验的影响。重复性测试可能会因操作者的不同而有所差异。3. 数据记录和分析:全自动扭矩仪:通常配备有数据记录系统,能够自动记录每次测试的扭矩值,并生成详细的报告。这有助于后续的数据分析和质量控制。手动扭矩仪:可能需要手动记录测试数据,这增加了数据记录的复杂性和出错的可能性。4. 应用场景的适应性:全自动扭矩仪:更适合大规模生产环境,能够与生产线无缝集成,实现连续生产。手动扭矩仪:更适合小规模生产或研发实验室,用于对特定样本进行精确测试。综上所述,瓶盖全自动扭矩仪较手动扭矩仪在试验效率和检验精确度方面有显著优势。它能够快速、连续地进行大量测试,并提供精确的测试结果。然而,选择哪种类型的扭矩仪取决于具体的应用场景和需求。对于需要高效率和精确度的生产环境,全自动扭矩仪是更合适的选择。而对于小规模生产或研发实验室,手动扭矩仪可能更为适用。
  • 强强合作 万测长城共同研发5万牛米高精度扭矩标准机
    秋高气爽,凉风习习,万测集团与北京长城计量测试技术研究所隆重签署合作协议,开展强强合作,共同研发国内首台50000Nm高精度标准扭矩机。50000Nm标准扭矩机主要用于检定和校准扭矩传感器,而扭矩传感器广泛应用于航空、航天、造船等领域中的发动机的监控和管理,双方合作研发的50000Nm标准扭矩机,将达到0.05%的准确度,将对我国在发动机领域赶上国外先进水平做出突出的贡献。
  • 兰光发布C612M全自动瓶盖扭矩测量仪 智能瓶盖扭力计新品
    C612M全自动瓶盖扭矩测量仪 智能瓶盖扭力计瓶装包装产品、吸嘴包装产品、软管包装产品的瓶盖锁紧、开启扭矩值大小,是生产单位离线或在线重点控制的工艺参数之一。瓶盖的扭矩值是否合适,对产品的中间运输以及最终的消费都具有很大的影响。C612M全自动瓶盖扭矩测量仪—— Labthink全新一代“机械手”式全自动扭矩仪,专业测量瓶装产品瓶盖的锁紧、开启扭矩值大小,其测量精度高,稳定性好,是生产过程中不可或缺的试验设备。产品特点:1、双重模式,创新机械手全自动测试:提供开启力和锁紧力双重试验模式创新的机械手全自动夹紧、开启、锁紧专利技术,避免人工操作误差,利于结果的精准度与重复性瓶盖夹持力、锁紧力,瓶盖旋转速度可自由设定调节机械手自动锁紧,锁紧值可自由设定,锁紧偏差<0.01 Nm,远优于人工锁紧过载保护、自动清零、故障提示等智能设计,保障操作安全手动测试、自动测试可自由选择2、超高测试精度,超低测试下限:准确且可重复性的测试0.005 Nm 以下超小扭矩值试样,分辨率高达0.0001 Nm 峰值自动保持,保证测试结果被准确记录峰值自动判断等多种模式,满足任意试样检测需求配件均采用世界知名品牌进口元器件,性能稳定可靠原装进口气动控制系统,具有超低故障率和超长使用寿命,保障测试精度3、全新• 专利• 智能,全触控操作系统:工业级触屏、一键式操作、直观的操作界面,可远程升级与维护中英双语操作界面,满足不同语言要求试验曲线实时显示,数据智能统计,方便快速查看检测结果具有数据自动存储、掉电自动记忆功能,防止数据丢失历史数据可进行快速查看、打印内置数据存储可达1200条,满足大数据量存储的需求全球通用的八种试验单位可自由切换多级用户权限管理,密码登录微型打印机和USB通用数据接口,方便数据输出和传递(可选)符合中国GMP对数据可追溯性的要求,满足医药行业需要(可选)兰光独有的DataShieldTM数据盾系统,方便数据集中管理和对接信息系统(可选)参照标准:GB/T 17876、ASTM D2063、ASTM D3198、ASTM D3474、BB/T 0025、BB/T 0034测试应用:基础应用:瓶装容器——适用于瓶装包装食品、药品(螺纹连接)的瓶盖锁紧、开启的扭矩值测试,如饮料瓶、药瓶等软管包装产品——适用于软管包装食品、药品、化妆品(螺纹连接)的瓶盖锁紧、开启的扭矩值测试,如眼药水瓶、护手霜、鞋油等扩展应用:螺纹锁紧、开启的扭矩值——适用于螺母与螺栓锁紧、开启的扭矩值测试(需特殊定制)保温瓶、保温杯产品——适用于保温瓶、保温杯(螺纹连接)的瓶盖锁紧、开启的扭矩值测试技术参数:传感器规格:5Nm(标配);20Nm、40Nm (可选)扭矩精度:示值±0.5%(传感器规格的10%-100%);±0.05%FS(传感器规格的0%-10%)扭矩分辨率:0.0001 Nm瓶身夹持范围:Φ5 mm~Φ170 mm 瓶盖夹持范围:Φ10 mm~Φ80 mm 瓶身高度:20mm~400mm试样夹持旋转:气动自动最大开启/锁紧扭矩:2 Nm(其他可定制)气源:空气(气源用户自备)气源压力:0.7 MPa(101.5psi)统计数量:0~999件(可任意设定)外形尺寸:550mm(L) x 365mm(W) x 1150mm(H)电源:220VAC±10% 50Hz / 120VAC±10% 60Hz二选一净重:39 kg产品配置:标准配置:主机、夹紧杆(4个)、夹紧块(1对)、标定组件(不含校验砝码)、Ф4mm聚氨酯管(2m)选购:微型打印机、专业软件、空压机GMP计算机系统要求、DataShieldTM数据盾备注:本机气源接口系Ф4mm聚氨酯管;气源用户自备创新点:C612M全自动瓶盖扭矩测量仪——Labthink全新一代“机械手”式全自动扭矩仪,专业测量瓶装产品瓶盖的锁紧、开启扭矩值大小,其测量精度高,稳定性好,是生产过程中不可或缺的试验设备。(1)双重模式,创新机械手全自动测试——提供开启力和锁紧力双重试验模式;创新的机械手全自动夹紧、开启、锁紧专利技术,避免人工操作误差,利于结果的精准度与重复性;(2)超高测试精度,超低测试下限——准确且可重复性的测试0.005 Nm 以下超小扭矩值试样,分辨率高达0.0001 Nm;(3)全新的全触控操作系统——工业级触屏、一键式操作、直观的操作界面,可远程升级与维护;中英双语操作界面,满足不同语言要求;C612M全自动瓶盖扭矩测量仪 智能瓶盖扭力计
  • 泉科瑞达NJY-02H全自动瓶盖扭矩仪支持的最小旋转速度是多少?
    一、产品概述NJY-02H全自动瓶盖扭矩仪是山东泉科瑞达仪器设备有限公司生产的一款专业设备,主要用于测量瓶装产品锁紧、开启扭矩值的大小。该设备广泛应用于瓶装包装产品、吸嘴包装产品、软管包装产品的瓶盖锁紧与开启扭矩值的测定,是生产单位离线或在线重点控制的工艺参数之一。二、旋转速度参数最小旋转速度: NJY-02H全自动瓶盖扭矩仪支持的最小旋转速度为10r/min。这一速度设置确保了测量的精确性和稳定性,同时满足了不同产品的测试需求。三、其他关键技术参数测试量程:设备提供多种量程选择,标配为5N.m,同时可选20N.m和40N.m量程,以满足不同产品的测试需求。精度等级:达到0.5级,确保了测试结果的准确性和可靠性。扭矩分辨率:高达0.001N.m,提供了精细的扭矩值测量能力。瓶身与瓶盖夹持范围:瓶身夹持范围从Ф5mm至Ф170mm(直径),瓶盖夹持范围从Φ10mm至Φ80mm(直径),覆盖了广泛的包装产品。驱动方式:采用双电机+气缸驱动,一只电机上下移动找瓶盖位置,气缸负责夹紧瓶盖,另一只电机负责开启与旋紧,提高了操作的自动化程度。四、产品特征双重试验模式:提供开启力和锁紧力双重试验模式,满足不同的测试需求。高精度与稳定性:采用国际品牌力矩传感器和进口高速采样芯片,确保了测试结果的准确性和重复性。自动化操作:机械手自动锁紧瓶盖,锁紧值可自由设定,且锁紧偏差小于0.01Nm,远优于人工锁紧。智能识别与夹持:仪器配有瓶盖识别传感器,能够自动识别并夹持瓶盖,提高了测试效率。便捷操作:配备5寸触摸屏操作界面,独立菜单设计,操作便捷直观。安全保护:传感器自保护功能,保护力矩可人工设置,确保用户仪器操作安全。五、附加功能数据记录与打印:标配微型打印机,具有数据查询、统计、打印功能,方便用户记录和分析测试结果。专业软件支持:可选配专业GMP计算机软件,提供数据溯源、多级权限管理、审计追踪、电子签名等功能,满足更高层次的数据管理需求。综上所述,泉科瑞达NJY-02H全自动瓶盖扭矩仪以其精准、高效、自动化的特点,在包装产品瓶盖扭矩值测量领域具有显著优势。其支持的最小旋转速度为10r/min,确保了测试的精确性和稳定性。
  • “高端装置扭矩速度测量”重大仪器项目启动
    2月28日,国家重大科学仪器设备开发专项&mdash &mdash &ldquo 高端动力装置扭矩和速度测量仪器设备的研发与应用&rdquo 项目启动会,在中国计量科学研究院(以下简称&ldquo 中国计量院&rdquo )召开。会议由国家质检总局科技司主持,科技部条财司副司长吴学梯、国家质检总局科技司副司长王越薇、中国计量院副院长宋淑英等领导及项目监理组、总体组、技术专家委员会、用户委员会和管理办公室等近百人参加了本次启动会。  图1:科技部条财司副司长吴学梯在启动会上讲话  启动会上,科技部条财司副司长吴学梯介绍了国家重大科学仪器设备开发专项的设立背景和目标定位,要求&ldquo 高端动力装置扭矩和速度测量仪器设备的研发与应用&rdquo 项目组瞄准产品开发目标,积极推进产业化 更加关注产品的知识产权 按照项目管理办法,落实好法人负责制的各项要求 严格进行项目经费管理,并希望相关项目参与单位加强协作,潜心开发,实现科学仪器设备自主创新。同时他对该项目利用信息化系统的创新管理方式表示肯定,并希望其能够得到进一步推广运用。  图2:项目总体组组长、中国计量院副院长宋淑英讲话  项目总体组组长、中国计量院副院长宋淑英对与会领导、专家对中国计量院科技事业发展的关心支持和帮助表示感谢。她指出,&ldquo 高端动力装置扭矩和速度测量仪器设备的研发与应用&rdquo 项目是近年来中国计量院在重大仪器方面获得的第3个国家支持项目。作为项目牵头单位,中国计量院将继续做好支持和服务工作,与各项目参与单位团结协作,确保项目顺利实施,为我国摆脱高端测量仪器完全依赖进口的局面作出应有贡献。  图3:项目负责人、中国计量院力学与声学研究所所长张跃汇报项目总体情况  项目负责人、中国计量院力学与声学研究所所长张跃研究员就项目背景、总体目标、任务分解、预期成果及进度和经费安排等相关情况进行了汇报。项目办公室汇报了项目实施管理办法 各任务负责人分别汇报了任务的研究内容、考核指标、实施方案、进度及经费安排等。  与会专家在认真听取汇报的基础上,展开热烈讨论,对项目进行点评,并提出实施意见建议。  高端动力装备在装备制造业中占有举足轻重的地位,是各种重大成套技术装备的核心组成部分,例如,风力发电机组、大型舰船推进系统、高速列车动力系统及转向架、航空发动机、高档数控机床等。高端动力装备对国民经济的发展起着突出的作用,同时也代表了我国先进制造业,特别是装备制造业的能力和水平。  而目前,我国大量的扭矩和速度参数测量系统,包括功率、最大扭矩、最高车速、加速度等,尤其是高端测量仪器依赖进口,并无法在国内溯源,严重制约了我国自主动力扭矩和速度测量仪器的可靠计量、研发与应用,从而制约了我国高技术含量、高国际竞争力的核心工业产品的自主研制和生产,开展具有自主知识产权的高端动力装置扭矩和速度测量仪器设备的研制需求迫切。  该项目总体目标为:开展高端动力装置机械功率关键参数扭矩和速度精密测量技术的研究,攻克扭矩标准装置中高精密空气轴承支撑部件的核心技术及双天线雷达测速收发模块的关键技术。研究建立具有自主知识产权的高端动力装置的扭矩测量仪器(20kNm扭矩标准机)、高端动力装置速度测量仪器(双天线雷达测速仪器)和加速度计动态特性校准装置,填补国内空白,达到高端动力装置扭矩测量和速度测量的国际先进水平。  据介绍,项目研制成果将有望为我国高端动力装备扭矩与速度等功率测量建立可靠的计量溯源体系,并将在仪器开发、产业化示范、节能减排等方面起到重要的推动作用。  图4:启动会现场  该项目的组织实施单位为国家质检总局,由中国计量科学研究院牵头,并负责其中4个任务,任务承担单位还包括清华大学、中国船舶重工集团第七〇四研究所、浙江省计量科学研究院、北京化工大学、辽宁省计量科学研究院、湖南省计量科学研究院、苏州苏试试验仪器股份有限公司与长沙普德利生科技有限公司等8家单位。项目起止时间为2012年10月至于2016年9月。主要包括12个任务:20kNm高准确度扭矩标准装置的研发、高准确度大质量参数测量装置的研制、高精度宽量程多普勒雷达测速技术的研究及其测量装置的研制、加速度计动态特性计量技术的研究与校准装置的建立、空气轴承支撑技术的研发、无扰动质量参数自动测量技术的研发、加速度计动态模型及参数辨识的研究、测速测距雷达测速仪在交通领域的应用研究、空气轴承支撑技术在高准确度扭矩标准机及船舶装配质量控制中的应用、安全气囊加速度计校准装置在汽车行业的应用以及双天线雷达测速仪在高铁行业的应用研究等。
  • 明珠发布带扭矩10000转油封旋转试验机台新品
    油封旋转性能试验机采用西门子可编程控制系统.适用于各种回转式油封进行密封性能的试验和研究工作,油封安装在验机上,主轴以一定的速度回转,经过一定时间的运行,观察油封是否渗漏,每次可试验2件油封,测试轴可正、反转。本机结构合理,设计新颖,起动性能好,调速范围广,起动力矩大,噪声低,操作方便。技术参数:1. 主轴转速:10000r/min2. 主轴跳动误差:小于±0.03mm3. 轴心偏置调整量:0~5mm4. 可测试油封轴孔范围(单唇口油封):Φ7~Φ200mm5. 电机功率:2.2kW×2(根据具体油封尺寸加大功率)6. 压力范围:0~0.03MPa7. 温度范围:室温~120℃8. 电 源:AC380V三相五线制(必须有零线和地线)±10% 50Hz 9. 外形尺寸:1300mm×1000mm×1500mm10. 重 量:420㎏注:关键零部件均由日本小巨人LGMazak加工中心加工。创新点:区别于市场无扭矩油封旋转试验台,此款为带扭矩油封旋转试验台可在常温和高低温环境内进行试验带扭矩10000转油封旋转试验机台
  • “高端动力装置扭矩和速度测量仪器设备的研发与应用”项目启动
    2月28日,国家重大科学仪器设备开发专项——“高端动力装置扭矩和速度测量仪器设备的研发与应用”项目启动会,在中国计量科学研究院(以下简称“中国计量院”)召开。会议由国家质检总局科技司主持,科技部条财司副司长吴学梯、国家质检总局科技司副司长王越薇、中国计量院副院长宋淑英等领导及项目监理组、总体组、技术专家委员会、用户委员会和管理办公室等近百人参加了本次启动会。 科技部条财司副司长吴学梯在启动会上讲话  启动会上,科技部条财司副司长吴学梯介绍了国家重大科学仪器设备开发专项的设立背景和目标定位,要求“高端动力装置扭矩和速度测量仪器设备的研发与应用”项目组瞄准产品开发目标,积极推进产业化 更加关注产品的知识产权 按照项目管理办法,落实好法人负责制的各项要求 严格进行项目经费管理,并希望相关项目参与单位加强协作,潜心开发,实现科学仪器设备自主创新。同时他对该项目利用信息化系统的创新管理方式表示肯定,并希望其能够得到进一步推广运用。  项目总体组组长、中国计量院副院长宋淑英对与会领导、专家对中国计量院科技事业发展的关心支持和帮助表示感谢。她指出,“高端动力装置扭矩和速度测量仪器设备的研发与应用”项目是近年来中国计量院在重大仪器方面获得的第3个国家支持项目。作为项目牵头单位,中国计量院将继续做好支持和服务工作,与各项目参与单位团结协作,确保项目顺利实施,为我国摆脱高端测量仪器完全依赖进口的局面作出应有贡献。  项目负责人、中国计量院力学与声学研究所所长张跃研究员就项目背景、总体目标、任务分解、预期成果及进度和经费安排等相关情况进行了汇报。项目办公室汇报了项目实施管理办法 各任务负责人分别汇报了任务的研究内容、考核指标、实施方案、进度及经费安排等。  与会专家在认真听取汇报的基础上,展开热烈讨论,对项目进行点评,并提出实施意见建议。  高端动力装备在装备制造业中占有举足轻重的地位,是各种重大成套技术装备的核心组成部分,例如,风力发电机组、大型舰船推进系统、高速列车动力系统及转向架、航空发动机、高档数控机床等。高端动力装备对国民经济的发展起着突出的作用,同时也代表了我国先进制造业,特别是装备制造业的能力和水平。  而目前,我国大量的扭矩和速度参数测量系统,包括功率、最大扭矩、最高车速、加速度等,尤其是高端测量仪器依赖进口,并无法在国内溯源,严重制约了我国自主动力扭矩和速度测量仪器的可靠计量、研发与应用,从而制约了我国高技术含量、高国际竞争力的核心工业产品的自主研制和生产,开展具有自主知识产权的高端动力装置扭矩和速度测量仪器设备的研制需求迫切。  国家重大科学仪器设备开发专项“高端动力装置扭矩和速度测量仪器设备的研发与应用”项目总体目标为:开展高端动力装置机械功率关键参数扭矩和速度精密测量技术的研究,攻克扭矩标准装置中高精密空气轴承支撑部件的核心技术及双天线雷达测速收发模块的关键技术。研究建立具有自主知识产权的高端动力装置的扭矩测量仪器(20kNm扭矩标准机)、高端动力装置速度测量仪器(双天线雷达测速仪器)和加速度计动态特性校准装置,填补国内空白,达到高端动力装置扭矩测量和速度测量的国际先进水平。  据介绍,项目研制成果将有望为我国高端动力装备扭矩与速度等功率测量建立可靠的计量溯源体系,并将在仪器开发、产业化示范、节能减排等方面起到重要的推动作用。  该项目的组织实施单位为国家质检总局,由中国计量科学研究院牵头,并负责其中4个任务,任务承担单位还包括清华大学、中国船舶重工集团第七〇四研究所、浙江省计量科学研究院、北京化工大学、辽宁省计量科学研究院、湖南省计量科学研究院、苏州苏试试验仪器股份有限公司与长沙普德利生科技有限公司等8家单位。项目起止时间为2012年10月至于2016年9月。主要包括12个任务:20kNm高准确度扭矩标准装置的研发、高准确度大质量参数测量装置的研制、高精度宽量程多普勒雷达测速技术的研究及其测量装置的研制、加速度计动态特性计量技术的研究与校准装置的建立、空气轴承支撑技术的研发、无扰动质量参数自动测量技术的研发、加速度计动态模型及参数辨识的研究、测速测距雷达测速仪在交通领域的应用研究、空气轴承支撑技术在高准确度扭矩标准机及船舶装配质量控制中的应用、安全气囊加速度计校准装置在汽车行业的应用以及双天线雷达测速仪在高铁行业的应用研究等。
  • 二锅头瓶盖开启力为3-5NM的扭矩合理吗
    引言在繁华的酒类市场中,二锅头以其独特的口感和亲民的价格赢得了众多消费者的喜爱。其瓶盖的开启力不仅关系到消费者的使用便捷性,还涉及到产品的密封性和防伪特性。扭矩的物理意义扭矩是力与力臂(力的作用点到旋转中心的距离)的乘积,它描述了使物体绕轴旋转的能力。在瓶盖开启力的上下文中,扭矩越大,开启所需的力越大。瓶盖扭矩的考量因素消费者的使用体验:开启力应适中,既不能太紧导致难以开启,也不能太松影响密封性。密封性要求:瓶盖需要提供足够的密封力以保证酒质,防止挥发和污染。防伪特性:适度的开启力可以增加非法开启的难度,起到一定的防伪作用。安全性:过高的扭矩可能导致瓶盖突然弹开,造成意外伤害或酒液浪费。3-5Nm扭矩的合理性分析便利性:3-5Nm的扭矩范围适中,大多数成年消费者可以轻松开启,同时避免了儿童轻易打开的风险。密封性:此扭矩范围内的密封力足以保证二锅头在储存和运输过程中的密封性,减少酒液的挥发。防伪性:适度的扭矩可以增加非法开启的难度,但不会对正常消费者造成困扰。安全性:3-5Nm的扭矩不会导致瓶盖突然弹开,降低了使用过程中的安全隐患。结论综合考虑消费者的使用体验、产品的密封性和防伪需求,以及安全性,二锅头瓶盖开启力设定为3-5Nm的扭矩是合理的。这一扭矩范围既满足了便利性和安全性的要求,又确保了产品的密封性和防伪特性,是平衡多方面因素后的一个理想选择。
  • 梅特勒托利多赞助2011亚太测量(质量、力和扭矩)论坛
    2011年9月19-22日,第10届亚太测量(质量、力和扭矩)论坛在西安召开。来自中国、日本、韩国、澳大利亚、印度、泰国、中国香港和台湾等国家和地区近60位计量测试研究领域的专家、学者参加会议。与会代表就近两年来在各自国家进行的有关质量、力值和扭矩方面的量值传递和测量技术的研究成果进行了广泛的讨论和交流。亚太测量(质量、力和扭矩)论坛由中国计量科学研究院和日本大阪技术研究所于1992年联合创立,每两年一届,在各国轮流举办。除学术报告外,每届论坛都设立&ldquo 优秀青年论文奖&rdquo ,以鼓励专业领域青年人的科技创新。梅特勒托利多作为全球计量领域最具影响力的设备制造商,在质量测量和研究方面与各国计量检测和校准机构建立了长期良好的合作。梅特勒托利多中国公司赞助了本届论坛,林桂兴总裁出席会议并致辞。
  • 2025版《中国药典》4040公示稿 | 预灌封注射器鲁尔圆锥接头检查法要求
    2025版《中国药典》4040公示稿 | 预灌封注射器鲁尔圆锥接头检查法要求2024年7月国家药典委发布了“4040 预灌封注射器鲁尔圆锥接头检查法-第三次公示稿”。此标准将会体现在2025版中国药典的药包材部分。在2015版YBB药包材标准上YBB00112004-2015《预灌封注射器组合件(带注射针)》中其实并没有带鲁尔接头的介绍,只是标准上收录了带针注射器的要求,因目前市面上不带针的注射器产品越来越多,而这种产品上与注射针配合的都需要鲁尔圆锥接头,因此为满足市场发展需求,国家药典委重新补充了鲁尔圆锥接头检查方法。同时参考了ISO 11040-4:2015 、ISO 11040-6:2019 、ISO 80369-20:2015、YY/T 0916.20-2019 液体和气体用小孔径连接件 第 20 部分:通用试验方法、ISO 0369-1:2018 、YY/T 0916.1-2021 液体和气体用小孔径连接件 第 1 部分:通用要求、YY/T 0916.1-2014 液体和气体用小孔径连接件 第 1 部分:通用要求、ISO80369-7:2021 、GB/T 1962.1-2015 注射器、注射针 6%(鲁尔)圆锥接头 第 1 部分:通用要求、GB/T 1962.2-2001 注射器、注射针 6%(鲁尔)圆锥接头 第 2 部分:锁定接头。因为是新标准,其中很多规定都是新增加,三泉中石因为起草了JJF(京) 139-2024《鲁尔圆锥接头性能测试仪校准规范》,因此对仪器的要求及校准有更深入的了解。三泉中石梳理了标准要求,结合自身仪器研发和应用在此加以说明:“4040 预灌封注射器鲁尔圆锥接头检查法”标准规定了5项测试项目:正压液体泄漏试验、应力开裂试验、抗轴向负载分离试验、抗旋开扭矩分离试验(仅适用于鲁尔锁定圆锥接头)、抗过载(滑丝)试验(仅适用于鲁尔锁定圆锥接头)。需要注意的是因为锁定接头和非锁定接头在使用过程中方法的不同,测试项目也有所差异。另外,三泉中石提醒采用配套的测试工装来进行专业测试对于鲁尔圆锥接头各项性能测试很有必要。不合适的工装在测试过程中会发生转动或者移动。甚至发生无法对中的情况,最后都会对结果有较大影响。在这样的背景下,三泉中石研发的RJT-03S鲁尔圆锥接头综合测试仪,这是一款专为医疗器械用锁定和非锁定鲁尔接头设计的测试设备。它具备漏液测试、漏气测试、分离力测试、应力开裂测试、旋开扭矩测试、抗滑丝测试等多种独立测试模式,能够全面评估鲁尔接头的性能。RJT-03S鲁尔圆锥接头综合测试仪广泛应用于医疗器械生产厂、检测机构等单位,为确保医疗器械的质量和安全性提供了强有力的技术支持。特别值得一提的是,“4040 预灌封注射器鲁尔圆锥接头检查法”所有的测试项目中都涉及到了轴向力和扭力,在一些项目中涉及到了液体压力,其实在普通的一次性注射器中还用到气压压力。这款综合测试仪安装有称重(力值)传感器、扭力传感器、压力传感器,能够精确测量轴向力和扭力,甚至液体和气体压力。它是一个集成式仪器,能够一次性完成所有规定的测试项目,同时需要按照三泉中石起草的JJF(京) 139-2024《鲁尔圆锥接头性能测试仪校准规范》进行校准,确保测试结果的准确性和可靠性,应该说在包材仪器中属于较为复杂的专用仪器。综上所述,RJT-03S鲁尔圆锥接头综合测试仪不仅是对“4040 预灌封注射器鲁尔圆锥接头检查法”标准的积极响应,也是医疗器械行业在确保产品质量和安全性方面迈出的重要一步。通过这款仪器的应用,可以大大提高鲁尔接头的测试效率和准确性,为医疗器械的安全性和可靠性提供有力保障。作为专业从事药品包装预灌封注射器检测仪器的行业制造商-济南三泉中石实验仪器有限公司,紧跟国家标准的要求,也参与部分国家药包材标准的制定工作。利用自身在药品包装检测领域多年的技术积累和行业应用经验,为标准的制定工作提供数据和理论的支持。同时,实时推出满足标准要求的检测仪器,为标准的顺利实施贡献自己的力量。
  • 全自动瓶盖扭矩仪在食品、药品、化妆品行业的应用
    在现代制造业中,产品质量与安全性的保障至关重要,特别是在食品、药品和化妆品这些直接关系到消费者健康的行业中,每一个生产环节都需经过严格的质量控制。全自动瓶盖扭矩仪作为一种先进的检测设备,正逐步成为这些行业不可或缺的重要工具。本文将详细探讨全自动瓶盖扭矩仪在食品、药品、化妆品行业中的具体应用及其重要性。一、食品行业:守护每一份美味与安全1.1 确保包装密封性,防止食品变质在食品行业中,包装的密封性直接关系到产品的保质期和安全性。全自动瓶盖扭矩仪通过精确测量瓶盖的扭矩值,确保瓶盖与瓶身之间的密封性达到标准,有效防止食品在运输和储存过程中因漏气而氧化变质。无论是矿泉水、果汁还是酱料罐头,全自动瓶盖扭矩仪都能提供准确的测量数据,为食品企业的质量控制提供有力支持。1.2 提高生产效率,降低人力成本传统的手动拧紧瓶盖方式不仅效率低下,而且容易出现误差,影响产品质量。全自动瓶盖扭矩仪的引入,实现了瓶盖拧紧的自动化操作,大大提高了生产效率,降低了人力成本。同时,其高精度测量能力确保了每个瓶盖扭矩的一致性,提升了产品的整体品质。1.3 建立质量追溯体系,保障消费者权益全自动瓶盖扭矩仪能够记录每个瓶盖的扭矩数据,为食品企业建立起完善的质量追溯体系。一旦产品出现质量问题,企业可以迅速通过扭矩数据追溯到具体的生产批次和生产环节,及时采取措施进行整改,有效保障消费者的权益。二、药品行业:守护生命健康的每一道防线2.1 确保药品包装密封性,防止污染药品作为特殊商品,其包装密封性要求极高。全自动瓶盖扭矩仪能够精确测量药品包装瓶盖的扭矩值,确保瓶盖紧密贴合瓶身,防止药品在运输和储存过程中受到污染或受潮。这对于保证药品的有效性和安全性具有重要意义。2.2 提高生产效率,保障药品供应在药品生产过程中,高效率的包装环节是保障药品供应的关键。全自动瓶盖扭矩仪的自动化操作不仅提高了包装效率,还减少了人为错误,确保了药品包装的准确性和一致性。这对于药品生产企业来说,是提升产能、保障市场供应的重要手段。2.3 满足严格监管要求,提升企业形象药品行业受到严格的监管,企业需要严格遵守相关法律法规,确保产品质量和安全。全自动瓶盖扭矩仪的应用,使得药品包装的质量控制更加科学和规范,有助于企业满足监管要求,提升企业形象和信誉。三、化妆品行业:守护美丽与安全的双重承诺3.1 保障化妆品密封性,延长保质期化妆品的密封性直接关系到产品的保质期和效果。全自动瓶盖扭矩仪通过精确测量化妆品瓶盖的扭矩值,确保瓶盖紧密贴合瓶身,防止化妆品在储存过程中挥发或变质。这对于维护化妆品的品质和延长保质期具有重要意义。3.2 提升用户体验,增强品牌忠诚度良好的瓶盖开启体验是提升用户满意度的关键。全自动瓶盖扭矩仪的应用,使得化妆品瓶盖的开启力度适中、顺畅,提升了用户的使用体验。这有助于增强消费者对品牌的信任和忠诚度,为企业赢得更多市场份额。3.3 满足多样化需求,推动产品创新随着消费者对化妆品需求的日益多样化,化妆品包装也需不断创新以满足市场需求。全自动瓶盖扭矩仪具备适应性强、测量范围广的特点,能够满足不同规格和类型化妆品瓶盖的扭矩测量需求。这为企业开发新产品、拓展市场提供了有力支持。结语全自动瓶盖扭矩仪在食品、药品、化妆品行业中的广泛应用,不仅提升了产品的质量和安全性,还提高了生产效率和市场竞争力。随着技术的不断进步和完善,相信全自动瓶盖扭矩仪将在更多领域发挥重要作用,为制造业的转型升级和高质量发展贡献更多力量。在未来的发展中,我们期待看到更多创新技术的应用和推广,共同守护消费者的健康和权益。
  • 青岛市质量协会发布《轮胎滚动阻力试验机(测力法和扭矩法) 校准规范》团体标准
    各有关单位:按照《青岛市质量协会团体标准管理办法》(试行)的规定,青岛市质量协会团体标准《轮胎滚动阻力试验机(测力法和扭矩法)校准规范》(T/QAQ 007—2023)已经完成相关工作程序,现予以发布。青岛市质量协会2023年9月20日                                                              关于发布《轮胎滚动阻力试验机(测力法和扭矩法)》团体标准的公告.pdf
  • 2016华中科仪展将聚焦“建设工程检测仪器”
    p  2016第8届华中武汉科学仪器及实验室装备展览会暨无损检测展,将于11月10-12日在武汉国际博览中心(汉阳)举办。目前,组委会客服推广部正在进行深入邀约专业观众参观工作。参观预登记如火如荼。/pp  目前,有关建设工程检测的需求突出,更有几家湖北XX建设工程检测有限公司对购买“建筑工程检测仪器设备”求贤如渴,列出产品清单:/pp  1、建筑主体结构现场检测设备:回弹仪、超声波测试仪、钻芯机、原位压力机、钢筋保护层测定仪等 2、钢结构工程检测设备:超声波探伤仪、覆层测厚仪、WE-1000型万能试验机、轴力测试仪、扭矩测试仪等 3、建筑节能检测设备:智能门窗物理性能检测仪、耐侯性试验设备、智能门窗物理性能检测仪、重物荷载、抗拔仪、建筑门窗墙体传热系数检测设备、导热系数测定仪等 4、室内环境检测设备:测氡仪、甲醛测定仪、分光光度计、气相色谱仪、低成本多道Ã 能谱仪、环境仓、分光光度计、干燥箱等 5、设备安装工程检测:水压试压泵、绝缘电阻测试仪、接地电阻测试仪、微压计、风速仪、流量计、声强计、试压泵等 6、水泥物理力学性能检验:负压筛、天平、养护箱、抗折仪、恒速压力机、标准养护室(箱) 7、混凝土、砂浆配合比试配试验:搅拌机、维勃稠度仪、贯入阻力仪、压力泌水仪、振实台、标准养护室(自动温湿度控制)、砂浆搅拌机、分层度测定仪 8、沥青、沥青混合料试验:针入度仪、延度仪软化点测定仪、压力机、马歇尔稳定度仪、沥青混合搅拌机 9、建筑防水卷材试验:拉力机、柔度弯曲器、不透水仪 10、路面弯沉试验:弯沉仪 11、测绘勘探仪器 12、材料力学性能试验设备、无损检测仪器。/pp  据悉,湖北省建筑产业总值迈入万亿行列,排在全国第三位。随之相应的建筑建材检测行业也飞速发展,相关建筑建材行业的检测仪器出现巨大需求,这将成为本届展览会的热点之一。(热线电话:张凯 13971153732 QQ:272265529)/ppbr//p
  • 辽宁省检验检测认证中心169.30万元采购真空泵,空气压缩机,气体流量计,自动进样器,固相萃取仪
    详细信息 辽宁省检验检测认证中心器检院采购(鲁尔)圆锥接头多功能测试仪等5台套设备招标公告 辽宁省-沈阳市-皇姑区 状态:公告 更新时间: 2023-05-19 公告信息 公告标题: 辽宁省检验检测认证中心器检院采购(鲁尔)圆锥接头多功能测试仪等5台套设备招标公告 有效期: 2023-05-20 至 2023-05-26 撰写单位: 辽宁国启招投标代理有限责任公司 撰写人: 刘鑫 (辽宁省检验检测认证中心器检院采购(鲁尔)圆锥接头多功能测试仪等5台套设备)招标公告 项目概况 辽宁省检验检测认证中心器检院采购(鲁尔)圆锥接头多功能测试仪等5台套设备招标项目的潜在供应商应在线上获取招标文件,并于2023年06月14日 09时30分(北京时间)前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目编号:JH23-210000-19004 项目名称:辽宁省检验检测认证中心器检院采购(鲁尔)圆锥接头多功能测试仪等5台套设备 包组编号:001 预算金额(元):1,693,000.00 最高限价(元):1,693,000 采购需求: 查看 本项目采购(鲁尔)圆锥接头多功能测试仪1套、总迁移量测试仪1套、全自动固相萃取仪1套、压差法氧透仪1套、微泄漏密封性测试仪1套; 具体要求如下: 一、(鲁尔)圆锥接头多功能测试仪 1、主机一台套,中文系统; ★1.1 应满足标准要求:符合GB/T 1962.1-2015、GB/T 1962.2-2001、ISO80369-7要求; 1.2轴向力:20N-40N,误差不大于±2%读数; 1.3水压:300kPa-330kPa,误差不大于±2%读数; 1.4扭矩:0.02N﹒m-0.16N﹒m,误差不大于±2.5%; ★1.5在测试过程中应能显示装配施加的轴向力、水压、扭矩、保持时间、分离力;应能测试注射器和针的漏液、漏气、分离力、旋开扭矩、易装配性、抗滑丝性、应力开裂等各项性能指标,注射器的公称容量,包括各种6:100(鲁尔)(锁定和不锁定); ★1.6 具有可编程控制器以及集成模块质检功能; ★2、接头配置:内圆锥外圆锥锁定接头(漏气,易装配性,应力开裂测试)×1件、外圆锥锁定接头(漏气,易装配性,应力开裂测试)×24件、内圆锥锁定接头(漏气,易装配性,应力开裂测试)×28件、内圆锥锁定接头(漏气测试)×1件、非注射器接头(漏气测试)×1件、外圆锥锁定接头/非锁定接头(漏液,分离力,旋开扭矩测试)×1件、外圆锥锁定接头(分离力,抗滑丝性测试)×1件、内圆锥锁定接头/非锁定接头(漏液,旋开扭矩测试)×1件、 内圆锥锁定接头(分离力,抗滑丝性测试)×1件、内圆锥外圆锥非锁定接头(漏气测试)×1件、1内圆锥非锁定接头(漏液,分离力测试)×1件、内圆锥非锁定接头(漏气,应力开裂测试)×24件、外圆锥非锁定接头(漏气,应力开裂测试)×24件; 3、验收时提供全套、完整的技术资料,包括详细的仪器说明书、操作手册和仪器维护、相关应用技术等有关资料; ★4、验收时提供有资质的计量检定机构出具的计量证书。 二、总迁移量测试仪 1、主机一台套、中文系统; ★1.1 设备应配置水浴蒸发系统,水浴应具有自动加水、自动水位检测、自动控温、自动蒸发、自动排水功能; ★1.2 腔体应具有加热冷却一体化功能; ★1.3 设备应具有9测试腔,可同时测试不同样品,数据独立; 1.4 实时显示称重数据、温度数据、湿度数据; 1.5 设备具有保护功能,具有超温自动报警、水干自动报警系统,配置溶剂回收系统,防止溶剂外泄; ★1.6 具有水浴、烘干、恒重、蒸发一体化功能,全自动测试; 1.7 设备加热系统具有控温装置; 1.8 测量范围(残渣重量): (0~80)g; ★1.9 分辨率: 0.01mg; 1.10量程:(0~220)g; 1.11 水浴锅温度控制范围:室温~100℃; 1.12 加热腔温度控制范围:室温~125℃; ★1.13 恒重误差:0.3mg; 1.14 温度精度:±0.5℃; 1.15 蒸发皿容积:100ml; ★2、配置:主机一套、水冷系统一套、天平模块0-220g 1套、蒸发皿100ml 20个、溶剂回收罐1个、砝码200g 1个、计算机操作系统一台套;配套用应力仪一台套; 3、验收时提供全套、完整的技术资料,包括详细的仪器说明书、操作手册和仪器维护、相关应用技术等有关资料; ★4、验收时提供有资质的计量检定机构出具的计量证书。 三、全自动固相萃取仪 1、全自动固相萃取仪主机一台套、中文系统; 1.1全自动完成固相萃取的全过程(包括萃取柱的活化、上样、淋洗、吹干、洗脱等); ★1.2 并行通道数量:6通道, 可同时自动处理 6个样品,实现 6通道的同时活化、上样、洗脱; ★1.3 自动进样数量:自动化处理36个以上样品; 1.4处理样品体积范围:0mL-80ml; 1.5配置 20ml样品架,收集架,固相萃取柱架具备自动定位的功能; 1.6 具有串柱功能,,配置3ml/6ml 萃取小柱; ★1.7固相萃取柱具有防积液功能,确保设定的液体流速和体积即为液体流过SPE柱的流速和体积; 1.8流速:0.1-100mL/min; ★1.9设备至少配置6组12通阀,溶剂选择阀可进行至少8种溶剂处理; 1.10 萃取柱密封位置可设定,密封圈下降高度可设定范围:2.0cm-5.0cm; 1.11 具有清洗柱密封杆/针清洗功能:具备≥6个独立清洗位置,可对≥6个柱密封杆/针自动进行内外壁清洗,清洗后可通过独立排废泵排废,≥8种清洗溶剂可选; ★2. 仪器配置 2.1 全自动固相萃取仪主机 1台 2.2 表面处理进样针套件 6套及以上 2.3 高精度注射泵6套及以上 2.4 12通阀模组6套及以上 2.5 3ml萃取套件 1套及以上 2.6 6ml萃取套件 1套及以上 2.7 废液模块 1组 2.8 进样针内外壁清洗工作站 1套 2.9 溶剂瓶套件 8套及以上 2.10 36位20ml样品套件1套及以上 2.11 36位20ml收集套件1套及以上 2.12 全自动固相萃取系统工作软件 1套、计算机操作系统一台套; 2.13配套用温湿度仪1套、照度仪1套、噪声仪1套 3、验收时提供全套、完整的技术资料,包括详细的仪器说明书、操作手册和仪器维护、相关应用技术等有关资料。 ★4、验收时提供有资质的计量检定机构出具的计量证书。 四、压差法氧透仪 1、主机一台套、中文系统; ★1.1原理:压差法,该设备可测试O2、CO2、N2气体透过量; ★1.2满足标准:符合GB/T 1038-2000、YBB00082003-2015、ISO 15105-1、ISO 2556、ASTM D1434、JIS K7126-1。 1.3 设备具有全自动测试功能,具有泄露检测、自动恒压保压差功能; ★1.4 测试腔具有防侧漏功能; ★1.5配置三个及以上独立主传感器,每腔独立测试,应具备测试O2、CO2、N2气体透过量功能; ★1.6测量范围:0.01~50,000 cm3/(m2﹒24h﹒0.1MPa); ★1.7测试精度:0.01 cm3/(m2﹒24h﹒0.1MPa); 1.8试验温度:15℃~50℃;温控误差:±0.1℃; 1.9真空误差:0.1Pa;测试腔真空度:5 Pa; 1.10测试面积:50cm2; 1.11 具备动态基线功能; 1.12 具有内置控温功能,不接受外置水浴控制; 1.13气动夹样,无需人工操作; ★2. 仪器配置:主机一套、工作软件 1套、计算机操作系统一台套、取样器1个、真空油脂1支、真空泵1台、风速计1台、压差计1台; 3、验收时提供全套、完整的技术资料,包括详细的仪器说明书、操作手册和仪器维护、相关应用技术等有关资料; ★4、验收时提供有资质的计量检定机构出具的计量证书。 五. 微泄漏密封性测试仪 1、真空衰减法主机一台套、中文系统; ★1.1原理:真空衰减法,符合USP 40-1207法规、YY/T 0681.18-2020:《无菌医疗器械包装试验方法 第18部分:用真空衰减法无损检验包装泄漏》、ASTM F2338-13 包装泄漏的标准检测方法-真空衰减法和中国CDE《化学药品注射剂包装系统密封性研究技术指南》、国家药典委《药品包装系统密封性研究指导原则》标准要求;真空度/压力变化超出预定的配方参数范围,自动判定; 1.2适用范围:医药包装行业的玻璃安瓿、西林玻璃瓶、输液瓶、预充针、大输液软袋等的密封试验; ★1.3需配备1ml预灌封注射器测试腔体1套,仪器测试预灌封注射器时需配备有限制活塞移动的装置; ★1.4需配备2ml西林瓶测试腔体1套,至少5工位,满足至少5个样品同时测试; ★1.5需配备30ml西林瓶测试腔体1套,无需更换腔体即可完成至少5个容量包装测试; ★1.6设备制造工艺及材料应满足GMP规范要求,并提供符合GMP要求的IQ/OQ/PQ参考验证文件,并无偿参与设备验证工作; ★1.7最小检测孔径≤1.5um; 1.8 真空量程:0-100KPa; ★1.9 外置气体流量计,测试范围不小于:-6-6cc/min;测量精度:0.001cc/min 1.10真空范围:0.1mbar~2mbar; ★1.11至少提供3um、5um、10um阳性对照样品各5个; ★1.12压力测试过程需有曲线图谱来表征; 2、微生物侵入法主机一台套、中文系统; ★2.1原理:微生物侵入法,符合USP1207.2法规、中国CDE《化学药品注射剂包装系统密封性研究技术指南》、国家药典委《药品包装系统密封性研究指导原则》标准要求;可完成色水法及微生物侵入试验,同时满足正压负压交替试验,即样品可在空气中完成泄露试验,可在液体内完成泄露试验;并可完成玻璃颗粒的制备筛分实验。 2.2设备具有全自动测试功能,自动抽真空/加压,自动结束试验,自动补压,自动泄压功能; ★2.3配置样品自动进样、自动破碎、筛分组件,满足YBB00252003-2015、YBB00362004-2015、YBB00232003-2015标准中试样制备要求;敲击次数:1-5次(可以任意设定) 2.4 真空范围: 0~-90kPa 2.5 加压范围: 0~400KPa 2.6 测试腔容量:≥10L ★2.7进样方式:自动,无需操作人员看守 ★2.8单次制备时间:≤30min ★3. 仪器配置:真空衰减法主机一台套、真空泵一台套、打印机一台套、工作软件 1套、外置式气体流量计一个、1ml测试腔1个、30ml测试腔1个、2ml多工位测试腔1个、3Q文件一份、方法学文件一份、说明书一份;微生物侵入法主机一台套、打印机一台套、10L正负压不锈钢桶1个(配有菌液检测孔);至少提供3um、5um、10um阳性对照样品各5个;阴性样品10个;样品自动破碎一套、筛分组件一套(配自动进样装置、杵、筛网)、空气压缩机一台套、除尘装置一台套; 4、验收时提供全套、完整的技术资料,包括详细的仪器说明书、操作手册和仪器维护、相关应用技术等有关资料; ★5、验收时提供有资质的计量检定机构出具的计量证书。 合同履行期限:合同签订后三月内供货。 需落实的政府采购政策内容:对于中小微企业(含监狱企业)、促进残疾人就业的相关规定、对于节能产品、环境标志产品的相关规定、支持脱贫攻坚等 本项目(是/否)接受联合体投标:否 二、供应商的资格要求 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定。 2.落实政府采购政策需满足的资格要求:本项目专门面向中小企业采购,供应商所投产品须是全部由中小微企业、监狱企业、或残疾人福利性单位制造。 3.本项目的特定资格要求:无。 三、政府采购供应商入库须知 参加辽宁省政府采购活动的供应商未进入辽宁省政府采购供应商库的,请详阅辽宁政府采购网 “首页—政策法规”中公布的“政府采购供应商入库”的相关规定,及时办理入库登记手续。填写单位名称、统一社会信用代码和联系人等简要信息,由系统自动开通账号后,即可参与政府采购活动。具体规定详见《关于进一步优化辽宁省政府采购供应商入库程序的通知》(辽财采函〔2020〕198号)。 四、获取招标文件 时间:2023年05月20日 08时30分至2023年05月26日 16时00分(北京时间,法定节假日除外) 地点:线上获取 方式:线上 售价:免费 五、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 2023年06月14日 09时30分(北京时间) 地点:电子投标文件提交至辽宁政府采购网,加密备份文件发送至代理机构邮箱liaoningguoqi@163.com。 六、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 七、质疑与投诉 供应商认为自己的权益受到损害的,可以在知道或者应知其权益受到损害之日起七个工作日内,向采购代理机构或采购人提出质疑。 1、接收质疑函方式:线上或书面纸质质疑函 2、质疑函内容、格式:应符合《政府采购质疑和投诉办法》相关规定和财政部制定的《政府采购质疑函范本》格式,详见辽宁政府采购网。 质疑供应商对采购人、采购代理机构的答复不满意,或者采购人、采购代理机构未在规定时间内作出答复的,可以在答复期满后15个工作日内向本级财政部门提起投诉。 八、其他补充事宜 (一)、本项目采用全流程电子招投标,供应商应办理CA后登陆辽宁政府采购网进行响应报名,详情请参考辽宁政府采购网“办事指南”。如有任何技术类问题可拨打网站电话咨询:400-128-8588。 (二)、供应商除在电子评审系统上传投标(响应)文件外,应在递交投标(响应)文件截止时间前以电子邮箱形式提交加密备份文件至代理机构邮箱liaoningguoqi@163.com,并承诺备份文件与电子评审系统中上传的投标(响应)文件内容、格式一致,备系统突发故障使用。供应商仅提交备份文件的,投标(响应)无效。 (三)、供应商须在投标(响应)文件中提供备份文件与电子评审系统中上传的投标(响应)文件内容、格式一致的一致性承诺函(格式自拟)。 (四)、供应商请自备可以登录辽宁政府采购网并成功进入账号的电脑以及CA认证等设备。 (五)、供应商在电子评审活动中出现以下情形的,应按如下规定进行处理: (1)因供应商原因造成投标(响应)文件未解密的; (2)因供应商自用设备原因造成的未在规定时间内解密、上传文件或投标(响应)报价等问题影响电子评审的; (3)因供应商原因未对文件校验造成信息缺失、文件内容或格式不正确以及备份文件不符合要求等问题影响评审的。 出现前款(1)(2)情形的,视为放弃投标(响应);出现前款(3)情形的,由供应商自行承担相应责任。 九、对本次招标提出询问,请按以下方式联系 1.采购人信息 名 称: 辽宁省检验检测认证中心 地 址: 沈阳市皇姑区崇山西路7号 联系方式: 杨斌 024-31266263 2.采购代理机构信息: 名 称: 辽宁国启招投标代理有限责任公司 地 址: 沈阳市皇姑区黄河南大街96-6号启运商务大厦1606室 联系方式: 刘鑫 024-25856906 邮箱地址: liaoningguoqi@163.com 开户行: 招商银行股份有限公司沈阳北陵支行 账户名称: 辽宁国启招投标代理有限责任公司 账号: 124906511610802 3.项目联系方式 项目联系人: 刘鑫 电 话: 024-25856906 评分办法:综合评分法 附件: 注:财政部门鼓励供应商采用保函的方式递交投标保证金,任何采购代理机构在政府采购活动中不得拒收供应商以保函方式递交的保证金。 × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 基本信息 关键内容:真空泵,空气压缩机,气体流量计,自动进样器,固相萃取仪 开标时间:2023-06-14 09:30 预算金额:169.30万元 采购单位:辽宁省检验检测认证中心 采购联系人:点击查看 采购联系方式:点击查看 招标代理机构:辽宁国启招投标代理有限责任公司 代理联系人:点击查看 代理联系方式:点击查看 详细信息 辽宁省检验检测认证中心器检院采购(鲁尔)圆锥接头多功能测试仪等5台套设备招标公告 辽宁省-沈阳市-皇姑区 状态:公告 更新时间: 2023-05-19 公告信息 公告标题: 辽宁省检验检测认证中心器检院采购(鲁尔)圆锥接头多功能测试仪等5台套设备招标公告 有效期: 2023-05-20 至 2023-05-26 撰写单位: 辽宁国启招投标代理有限责任公司 撰写人: 刘鑫 (辽宁省检验检测认证中心器检院采购(鲁尔)圆锥接头多功能测试仪等5台套设备)招标公告 项目概况 辽宁省检验检测认证中心器检院采购(鲁尔)圆锥接头多功能测试仪等5台套设备招标项目的潜在供应商应在线上获取招标文件,并于2023年06月14日 09时30分(北京时间)前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目编号:JH23-210000-19004 项目名称:辽宁省检验检测认证中心器检院采购(鲁尔)圆锥接头多功能测试仪等5台套设备 包组编号:001 预算金额(元):1,693,000.00 最高限价(元):1,693,000 采购需求: 查看 本项目采购(鲁尔)圆锥接头多功能测试仪1套、总迁移量测试仪1套、全自动固相萃取仪1套、压差法氧透仪1套、微泄漏密封性测试仪1套; 具体要求如下: 一、(鲁尔)圆锥接头多功能测试仪 1、主机一台套,中文系统; ★1.1 应满足标准要求:符合GB/T 1962.1-2015、GB/T 1962.2-2001、ISO80369-7要求; 1.2轴向力:20N-40N,误差不大于±2%读数; 1.3水压:300kPa-330kPa,误差不大于±2%读数; 1.4扭矩:0.02N﹒m-0.16N﹒m,误差不大于±2.5%; ★1.5在测试过程中应能显示装配施加的轴向力、水压、扭矩、保持时间、分离力;应能测试注射器和针的漏液、漏气、分离力、旋开扭矩、易装配性、抗滑丝性、应力开裂等各项性能指标,注射器的公称容量,包括各种6:100(鲁尔)(锁定和不锁定); ★1.6 具有可编程控制器以及集成模块质检功能; ★2、接头配置:内圆锥外圆锥锁定接头(漏气,易装配性,应力开裂测试)×1件、外圆锥锁定接头(漏气,易装配性,应力开裂测试)×24件、内圆锥锁定接头(漏气,易装配性,应力开裂测试)×28件、内圆锥锁定接头(漏气测试)×1件、非注射器接头(漏气测试)×1件、外圆锥锁定接头/非锁定接头(漏液,分离力,旋开扭矩测试)×1件、外圆锥锁定接头(分离力,抗滑丝性测试)×1件、内圆锥锁定接头/非锁定接头(漏液,旋开扭矩测试)×1件、 内圆锥锁定接头(分离力,抗滑丝性测试)×1件、内圆锥外圆锥非锁定接头(漏气测试)×1件、1内圆锥非锁定接头(漏液,分离力测试)×1件、内圆锥非锁定接头(漏气,应力开裂测试)×24件、外圆锥非锁定接头(漏气,应力开裂测试)×24件; 3、验收时提供全套、完整的技术资料,包括详细的仪器说明书、操作手册和仪器维护、相关应用技术等有关资料; ★4、验收时提供有资质的计量检定机构出具的计量证书。 二、总迁移量测试仪 1、主机一台套、中文系统; ★1.1 设备应配置水浴蒸发系统,水浴应具有自动加水、自动水位检测、自动控温、自动蒸发、自动排水功能; ★1.2 腔体应具有加热冷却一体化功能; ★1.3 设备应具有9测试腔,可同时测试不同样品,数据独立; 1.4 实时显示称重数据、温度数据、湿度数据; 1.5 设备具有保护功能,具有超温自动报警、水干自动报警系统,配置溶剂回收系统,防止溶剂外泄; ★1.6 具有水浴、烘干、恒重、蒸发一体化功能,全自动测试; 1.7 设备加热系统具有控温装置; 1.8 测量范围(残渣重量): (0~80)g; ★1.9 分辨率: 0.01mg; 1.10量程:(0~220)g; 1.11 水浴锅温度控制范围:室温~100℃; 1.12 加热腔温度控制范围:室温~125℃; ★1.13 恒重误差:0.3mg; 1.14 温度精度:±0.5℃; 1.15 蒸发皿容积:100ml; ★2、配置:主机一套、水冷系统一套、天平模块0-220g 1套、蒸发皿100ml 20个、溶剂回收罐1个、砝码200g 1个、计算机操作系统一台套;配套用应力仪一台套; 3、验收时提供全套、完整的技术资料,包括详细的仪器说明书、操作手册和仪器维护、相关应用技术等有关资料; ★4、验收时提供有资质的计量检定机构出具的计量证书。 三、全自动固相萃取仪 1、全自动固相萃取仪主机一台套、中文系统; 1.1全自动完成固相萃取的全过程(包括萃取柱的活化、上样、淋洗、吹干、洗脱等); ★1.2 并行通道数量:6通道, 可同时自动处理 6个样品,实现 6通道的同时活化、上样、洗脱; ★1.3 自动进样数量:自动化处理36个以上样品; 1.4处理样品体积范围:0mL-80ml; 1.5配置 20ml样品架,收集架,固相萃取柱架具备自动定位的功能; 1.6 具有串柱功能,,配置3ml/6ml 萃取小柱; ★1.7固相萃取柱具有防积液功能,确保设定的液体流速和体积即为液体流过SPE柱的流速和体积; 1.8流速:0.1-100mL/min; ★1.9设备至少配置6组12通阀,溶剂选择阀可进行至少8种溶剂处理; 1.10 萃取柱密封位置可设定,密封圈下降高度可设定范围:2.0cm-5.0cm; 1.11 具有清洗柱密封杆/针清洗功能:具备≥6个独立清洗位置,可对≥6个柱密封杆/针自动进行内外壁清洗,清洗后可通过独立排废泵排废,≥8种清洗溶剂可选; ★2. 仪器配置 2.1 全自动固相萃取仪主机 1台 2.2 表面处理进样针套件 6套及以上 2.3 高精度注射泵6套及以上 2.4 12通阀模组6套及以上 2.5 3ml萃取套件 1套及以上 2.6 6ml萃取套件 1套及以上 2.7 废液模块 1组 2.8 进样针内外壁清洗工作站 1套 2.9 溶剂瓶套件 8套及以上 2.10 36位20ml样品套件1套及以上 2.11 36位20ml收集套件1套及以上 2.12 全自动固相萃取系统工作软件 1套、计算机操作系统一台套; 2.13配套用温湿度仪1套、照度仪1套、噪声仪1套 3、验收时提供全套、完整的技术资料,包括详细的仪器说明书、操作手册和仪器维护、相关应用技术等有关资料。 ★4、验收时提供有资质的计量检定机构出具的计量证书。 四、压差法氧透仪 1、主机一台套、中文系统; ★1.1原理:压差法,该设备可测试O2、CO2、N2气体透过量; ★1.2满足标准:符合GB/T 1038-2000、YBB00082003-2015、ISO 15105-1、ISO 2556、ASTM D1434、JIS K7126-1。 1.3 设备具有全自动测试功能,具有泄露检测、自动恒压保压差功能; ★1.4 测试腔具有防侧漏功能; ★1.5配置三个及以上独立主传感器,每腔独立测试,应具备测试O2、CO2、N2气体透过量功能; ★1.6测量范围:0.01~50,000 cm3/(m2﹒24h﹒0.1MPa); ★1.7测试精度:0.01 cm3/(m2﹒24h﹒0.1MPa); 1.8试验温度:15℃~50℃;温控误差:±0.1℃; 1.9真空误差:0.1Pa;测试腔真空度:5 Pa; 1.10测试面积:50cm2; 1.11 具备动态基线功能; 1.12 具有内置控温功能,不接受外置水浴控制; 1.13气动夹样,无需人工操作; ★2. 仪器配置:主机一套、工作软件 1套、计算机操作系统一台套、取样器1个、真空油脂1支、真空泵1台、风速计1台、压差计1台; 3、验收时提供全套、完整的技术资料,包括详细的仪器说明书、操作手册和仪器维护、相关应用技术等有关资料; ★4、验收时提供有资质的计量检定机构出具的计量证书。 五. 微泄漏密封性测试仪 1、真空衰减法主机一台套、中文系统; ★1.1原理:真空衰减法,符合USP 40-1207法规、YY/T 0681.18-2020:《无菌医疗器械包装试验方法 第18部分:用真空衰减法无损检验包装泄漏》、ASTM F2338-13 包装泄漏的标准检测方法-真空衰减法和中国CDE《化学药品注射剂包装系统密封性研究技术指南》、国家药典委《药品包装系统密封性研究指导原则》标准要求;真空度/压力变化超出预定的配方参数范围,自动判定; 1.2适用范围:医药包装行业的玻璃安瓿、西林玻璃瓶、输液瓶、预充针、大输液软袋等的密封试验; ★1.3需配备1ml预灌封注射器测试腔体1套,仪器测试预灌封注射器时需配备有限制活塞移动的装置; ★1.4需配备2ml西林瓶测试腔体1套,至少5工位,满足至少5个样品同时测试; ★1.5需配备30ml西林瓶测试腔体1套,无需更换腔体即可完成至少5个容量包装测试; ★1.6设备制造工艺及材料应满足GMP规范要求,并提供符合GMP要求的IQ/OQ/PQ参考验证文件,并无偿参与设备验证工作; ★1.7最小检测孔径≤1.5um; 1.8 真空量程:0-100KPa; ★1.9 外置气体流量计,测试范围不小于:-6-6cc/min;测量精度:0.001cc/min 1.10真空范围:0.1mbar~2mbar; ★1.11至少提供3um、5um、10um阳性对照样品各5个; ★1.12压力测试过程需有曲线图谱来表征; 2、微生物侵入法主机一台套、中文系统; ★2.1原理:微生物侵入法,符合USP1207.2法规、中国CDE《化学药品注射剂包装系统密封性研究技术指南》、国家药典委《药品包装系统密封性研究指导原则》标准要求;可完成色水法及微生物侵入试验,同时满足正压负压交替试验,即样品可在空气中完成泄露试验,可在液体内完成泄露试验;并可完成玻璃颗粒的制备筛分实验。 2.2设备具有全自动测试功能,自动抽真空/加压,自动结束试验,自动补压,自动泄压功能; ★2.3配置样品自动进样、自动破碎、筛分组件,满足YBB00252003-2015、YBB00362004-2015、YBB00232003-2015标准中试样制备要求;敲击次数:1-5次(可以任意设定) 2.4 真空范围: 0~-90kPa 2.5 加压范围: 0~400KPa 2.6 测试腔容量:≥10L ★2.7进样方式:自动,无需操作人员看守 ★2.8单次制备时间:≤30min ★3. 仪器配置:真空衰减法主机一台套、真空泵一台套、打印机一台套、工作软件 1套、外置式气体流量计一个、1ml测试腔1个、30ml测试腔1个、2ml多工位测试腔1个、3Q文件一份、方法学文件一份、说明书一份;微生物侵入法主机一台套、打印机一台套、10L正负压不锈钢桶1个(配有菌液检测孔);至少提供3um、5um、10um阳性对照样品各5个;阴性样品10个;样品自动破碎一套、筛分组件一套(配自动进样装置、杵、筛网)、空气压缩机一台套、除尘装置一台套; 4、验收时提供全套、完整的技术资料,包括详细的仪器说明书、操作手册和仪器维护、相关应用技术等有关资料; ★5、验收时提供有资质的计量检定机构出具的计量证书。 合同履行期限:合同签订后三月内供货。 需落实的政府采购政策内容:对于中小微企业(含监狱企业)、促进残疾人就业的相关规定、对于节能产品、环境标志产品的相关规定、支持脱贫攻坚等 本项目(是/否)接受联合体投标:否 二、供应商的资格要求 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定。 2.落实政府采购政策需满足的资格要求:本项目专门面向中小企业采购,供应商所投产品须是全部由中小微企业、监狱企业、或残疾人福利性单位制造。 3.本项目的特定资格要求:无。 三、政府采购供应商入库须知 参加辽宁省政府采购活动的供应商未进入辽宁省政府采购供应商库的,请详阅辽宁政府采购网 “首页—政策法规”中公布的“政府采购供应商入库”的相关规定,及时办理入库登记手续。填写单位名称、统一社会信用代码和联系人等简要信息,由系统自动开通账号后,即可参与政府采购活动。具体规定详见《关于进一步优化辽宁省政府采购供应商入库程序的通知》(辽财采函〔2020〕198号)。 四、获取招标文件 时间:2023年05月20日 08时30分至2023年05月26日 16时00分(北京时间,法定节假日除外) 地点:线上获取 方式:线上 售价:免费 五、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 2023年06月14日 09时30分(北京时间) 地点:电子投标文件提交至辽宁政府采购网,加密备份文件发送至代理机构邮箱liaoningguoqi@163.com。 六、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 七、质疑与投诉 供应商认为自己的权益受到损害的,可以在知道或者应知其权益受到损害之日起七个工作日内,向采购代理机构或采购人提出质疑。 1、接收质疑函方式:线上或书面纸质质疑函 2、质疑函内容、格式:应符合《政府采购质疑和投诉办法》相关规定和财政部制定的《政府采购质疑函范本》格式,详见辽宁政府采购网。 质疑供应商对采购人、采购代理机构的答复不满意,或者采购人、采购代理机构未在规定时间内作出答复的,可以在答复期满后15个工作日内向本级财政部门提起投诉。 八、其他补充事宜 (一)、本项目采用全流程电子招投标,供应商应办理CA后登陆辽宁政府采购网进行响应报名,详情请参考辽宁政府采购网“办事指南”。如有任何技术类问题可拨打网站电话咨询:400-128-8588。 (二)、供应商除在电子评审系统上传投标(响应)文件外,应在递交投标(响应)文件截止时间前以电子邮箱形式提交加密备份文件至代理机构邮箱liaoningguoqi@163.com,并承诺备份文件与电子评审系统中上传的投标(响应)文件内容、格式一致,备系统突发故障使用。供应商仅提交备份文件的,投标(响应)无效。 (三)、供应商须在投标(响应)文件中提供备份文件与电子评审系统中上传的投标(响应)文件内容、格式一致的一致性承诺函(格式自拟)。 (四)、供应商请自备可以登录辽宁政府采购网并成功进入账号的电脑以及CA认证等设备。 (五)、供应商在电子评审活动中出现以下情形的,应按如下规定进行处理: (1)因供应商原因造成投标(响应)文件未解密的; (2)因供应商自用设备原因造成的未在规定时间内解密、上传文件或投标(响应)报价等问题影响电子评审的; (3)因供应商原因未对文件校验造成信息缺失、文件内容或格式不正确以及备份文件不符合要求等问题影响评审的。 出现前款(1)(2)情形的,视为放弃投标(响应);出现前款(3)情形的,由供应商自行承担相应责任。 九、对本次招标提出询问,请按以下方式联系 1.采购人信息 名 称: 辽宁省检验检测认证中心 地 址: 沈阳市皇姑区崇山西路7号 联系方式: 杨斌 024-31266263 2.采购代理机构信息: 名 称: 辽宁国启招投标代理有限责任公司 地 址: 沈阳市皇姑区黄河南大街96-6号启运商务大厦1606室 联系方式: 刘鑫 024-25856906 邮箱地址: liaoningguoqi@163.com 开户行: 招商银行股份有限公司沈阳北陵支行 账户名称: 辽宁国启招投标代理有限责任公司 账号: 124906511610802 3.项目联系方式 项目联系人: 刘鑫 电 话: 024-25856906 评分办法:综合评分法 附件: 注:财政部门鼓励供应商采用保函的方式递交投标保证金,任何采购代理机构在政府采购活动中不得拒收供应商以保函方式递交的保证金。
  • 高分子表征技术专题——流变技术在高分子表征中的应用:如何正确地进行剪切流变测试
    2021年,《高分子学报》邀请了国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写从基本原理出发的高分子现代表征方法综述并上线了虚拟专辑。仪器信息网在获《高分子学报》副主编胡文兵老师授权后,也将上线同名专题并转载专题文章,帮助广大研究生和年轻学者了解、学习并提升高分子表征技术。在此,向胡文兵老师和组织及参与撰写的各位专家学者表示感谢。高分子表征技术专题前言孔子曰:“工欲善其事,必先利其器”。我们要做好高分子的科学研究工作,掌握基本的表征方法必不可少。每一位学者在自己的学术成长历程中,都或多或少地有幸获得过学术界前辈在实验表征方法方面的宝贵指导!随着科学技术的高速发展,传统的高分子实验表征方法及其应用也取得了长足的进步。目前,中国的高分子学术论文数已经位居世界领先地位,但国内关于高分子现代表征方法方面的系统知识介绍较为缺乏。为此,《高分子学报》主编张希教授委托副主编王笃金研究员和胡文兵教授,组织系列从基本原理出发的高分子现代表征方法综述,邀请国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写。每篇综述涵盖基本原理、实验技巧和典型应用三个方面,旨在给广大研究生和年轻学者提供做好高分子表征工作所必须掌握的基础知识训练。我们的邀请获得了本领域专家学者的热情反馈和大力支持,借此机会特表感谢!从2021年第3期开始,以上文章将陆续在《高分子学报》发表,并在网站上发布虚拟专辑,以方便大家浏览阅读.期待这一系列的现代表征方法综述能成为高分子科学知识大厦的奠基石,支撑年轻高分子学者的茁壮成长!也期待未来有更多的学术界同行一起加入到这一工作中来.高分子表征技术的发展推动了我国高分子学科的持续进步,为提升我国高分子研究的国际地位作出了贡献.借此虚拟专辑出版之际,让我们表达对高分子物理和表征学界的老一辈科学家的崇高敬意!原文链接:http://www.gfzxb.org/article/doi/10.11777/j.issn1000-3304.2020.20230《高分子学报》高分子表征技术专题链接:http://www.gfzxb.org/article/doi/10.11777/j.issn1000-3304流变技术在高分子表征中的应用:如何正确地进行剪切流变测试刘双1,2,曹晓1,2,张嘉琪1,2,韩迎春1,2,赵欣悦1,2,陈全1,21.中国科学院机构长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室 长春1300222.中国科学技术大学应用化学与工程学院 合肥230026作者简介:陈全,男,1981年生.中国科学院长春应用化学研究所研究员.本科和硕士毕业于上海交通大学,2011年在日本京都大学取得工学博士学位,之后赴美国宾州州立大学继续博士后深造.于2015年回国成立独立课题组,同年当选中国流变学学会专业委员会委员;于2016年获美国TA公司授予的DistinguishedYoungRheologistAward(2~3人/年),同年入选2016年中组部QR计划青年项目;于2017年获基金委优青项目资助;于2019年入选中国化学会高分子学科委员会委员,同年获得日本流变学会奖励赏(1~2人/年),目前担任《NihonReorojiGakkaishi》(日本流变学会志)和《高分子学报》编委 通讯作者:陈全,E-mail:qchen@ciac.ac.cn摘要:流变学是高分子加工和应用的重要基础,流变学表征对于深入理解高分子流动行为非常重要,获取的流变参数可用于指导高分子加工.本文首先总结了剪切流变测试中的基本假设:(1)设置的应变施加在样品上,(2)应力来源于样品自身的响应和(3)施加的流场为纯粹的剪切流场;之后具体阐述了这些假设失效的情形和所导致的常见的实验错误;最后,通过结合一些实验实例具体说明如何培养良好的测试习惯和获得可靠的测试结果.关键词:流变学/剪切流场/剪切流变测试目录1.流场分类2.剪切旋转流变仪概述2.1测试原理2.2测试模式3.旋转流变仪测试中的常见问题3.1测试过程的基本假设和常见问题概述3.1.1输入(输出)应变为施加在样品上的应变3.1.2流场为简单的剪切流场3.1.3输入(输出)应力为样品的黏弹响应3.2测试中常见问题I:仪器和夹具柔量3.3测试中常见问题II:仪器和夹具惯量的影响3.4测试中常见问题III:样品自身惯量的影响3.5测试中常见问题IV:二次流的影响3.5.1同轴圆筒夹具二次流边界条件3.5.2锥板和平板夹具二次流边界条件3.6测试中常见问题V:样品表面张力3.6.1样品的各向对称性3.6.2样品本身表面张力大小3.6.3大分子聚集3.7测试中常见问题VI:测试习惯3.7.1样品的制备:干燥和挥发问题3.7.2确定样品的热稳定性3.7.3样品体系是否达到平衡态3.7.4夹具热膨胀对测试的影响3.7.5夹具不平行和不同轴对测试的影响4.结论与展望参考文献流变学是研究材料形变和流动(连续形变)的科学,其重要性已在学术界和工业界得到了广泛的认可.流变仪是研究材料流变性能的仪器,利用流变仪进行流变测试已成为食品、化妆品、涂料、高分子材料等行业的重要表征和研究手段[1~8].本文从流变测试的角度,详细介绍了流场的分类和旋转流变仪测试的基本原理和测试技巧,重点阐述了剪切流变学测试中的基本假设和这些假设在特定的条件下失效的情况.最后,通过结合具体的实验测试实例,详细地阐述了如何避免流变测试中的错误和不良测试习惯.笔者希望本文能够对流变学测试人员有一定的帮助和启发,找到获得更可靠和准确的实验测试结果的有效途径.1.流场分类高分子加工过程中的流场往往非常复杂,例如:在共混与挤出的工艺里,占主导的流场是剪切流场;在吹塑和纺丝等工艺里,占主导的流场是拉伸流场.更多加工过程中,用到的流场是剪切与拉伸等流场的复合流场[9~12].在流变学测试中,为了得到更明确的测试结果,往往选择比较单一和纯粹的流场,如剪切或者单轴拉伸流场(此后简称“拉伸流场”).流变仪的设计往往需要实现特定的流场,并表征材料在该特定流场下的响应.虽然剪切流场和拉伸流场在高分子加工中同等重要,高分子流变学的测试研究却呈现了一边倒的局面:目前大量常用的商用流变仪,如应力和应变控制型的旋转流变仪、转矩流变仪、毛细管流变仪的设计基础都是针对剪切流场的(利用这些仪器仅可进行比较粗略的拉伸流变测试,例如在旋转流变仪的基础上添加如SentmanatExtensionalRheometer在内的附件测量拉伸黏度[13]或者利用毛细管流变仪的入口效应来估算拉伸黏度.),而针对拉伸流场的拉伸流变仪则比较稀缺.剪切和拉伸流场自身的区别是造成以上局面的主要原因.图1中分别展示了剪切和拉伸2种形变[14].施加剪切形变时(图1上),力位于样品顶部,力的方向与上表面平行,该应力会造成样品的剪切形变,而连续的剪切形变则称为剪切流动.剪切流动的特点是,底部速度为0(不考虑滑移),顶部速度最大,速度梯度的方向与速度的方向垂直.而施加拉伸形变时(图1下),力位于样品右侧,力的方向与右侧面垂直,该应力会造成样品拉伸形变.同样,连续的拉伸形变称为拉伸流动.拉伸流动的特点是,样品左侧固定,速度为0,右侧拉伸速度最大,因此速度梯度的方向与速度方向平行.施加剪切流场时,剪切速率等于上表面的绝对速率除以两板间的距离.在旋转流变仪中,使用匀速转动的锥板或者同轴圆筒即可实现单一的剪切流场.然而,拉伸速率的大小等于右侧表面绝对速率除以样品的长度.在拉伸过程中,样品越拉越长,因此右侧面的速度需要越来越大,方可实现稳定的拉伸流场.假设t时刻样品的长度为L,则此时的拉伸速率等于[15]:图1Figure1.Illustrationoftworepresentativemodesofdeformation:thesimpleshearforwhichthedirectionofvelocitygradientisperpendiculartothatofvelocity,andtheuniaxialelongationforwhichthedirectionofvelocitygradientisparalleltothatofvelocity.(ReprintedwithpermissionfromRef.[14] Copyright(2012)Elsevier)将式(1)进行积分可以得到L(t)=L0exp(ε˙t),表明样品的长度正比于时间的幂律函数.为了实现稳定的拉伸流场,实验中右侧面速度随时间呈指数增长,因此拉伸流场相较剪切流场更难以实现,这就是造成拉伸流变仪器较为稀缺的主要原因.有人要问,为什么需要测试2种典型流场,我们能从剪切实验的结果来推导其拉伸的行为吗?对于线性流变的行为,答案是肯定的.即当体系位于平衡态附近,施加微弱的扰动时,拉伸黏度ηE,0与剪切黏度η0存在着简单的正比关系ηE,0=3η0=3∫0tG(t′)dt′,其中G(t)为线性剪切模量相对于时间的函数[16,17].该正比关系由Trouton在牛顿流体中发现,被称作Trouton比[18].然而,对于流场较强的非线性的流变测试,无法从剪切流变行为直接推导拉伸流变行为,或反之,从拉伸流变行为推导剪切流变行为,主要原因是,剪切与拉伸测试不同流场下的应力张量的不同分量:如在图1中可见,剪切测试中主要测量上板作用力Fs,其除以上板面积可得到剪切条件下应力张量σ的xy分量,而拉伸测试中主要测量右侧力FE,其除以右侧面面积主要得到拉伸条件下应力张量的xx分量.2.剪切旋转流变仪概述本文重点介绍剪切流变测试中的仪器原理和测试技巧(笔者计划在后续文章介绍拉伸测试的原理和技巧).目前商业的用于剪切测试的流变仪为旋转流变仪和毛细管流变仪.本小节主要围绕旋转流变仪展开介绍.旋转流变仪主要分为应力控制型和应变控制型2种.应力控制型旋转流变仪一般使用组合式马达传感器(combinedmotortransducer,CMT),即驱动马达和应力传感器集成在一端,也被简称为“单头”设计;应变控制型的流变仪一般使用分离的马达和传感器(separatemotortransducer,SMT),即驱动马达和应力传感器分别集成在上下两端,简称为“双头”设计,这2种设计的主要区别在于:“单头”设计更为简单,仪器容易保养和维护,但是夹具和仪器的惯量、马达内部的摩擦力容易对应力的测试结果造成影响,需要对仪器定期进行校正;“双头”的设计更为复杂,仪器操作步骤较多,需要更专业的仪器培训和仪器维护来防止操作不当带来的仪器损害,但是由于其马达和应力传感器分离的优势,可以更准确地进行应变和应变速率控制模式的测量,“双头”的流变仪的测试范围更宽,可以在更高的频率和更低的扭矩下得到准确的测试结果.下面我们将从旋转流变仪的测试原理(2.1节)和测试模式(2.2节)两个方面分别对于剪切流变测试进行简单的概述,这部分内容对于“单头”或者“双头”流变仪同样适用.之后,我们会结合具体例子详细地介绍流变仪测试中需要注意的问题,部分内容会涉及“单头”和“双头”流变仪的区别.对于流变测试比较熟悉的读者可以跳过2.1和2.2小节,直接阅读第3节.2.1测试原理对于旋转流变仪,无论是应力控制还是应变控制模式,应变γ和应变速率γ˙均分别通过电机马达旋转的角位移θθ和角速率Ω转换得到,而应力均通过扭矩T(T=R×F,其中F为力,R为力臂)转化得到,上式中Kγ和Kσ分别为应变因子和应力因子,由测试夹具的类型、大小、间距等夹具的几何因子决定,而流变学测得的所有流变学参量,如剪切模量,黏度等都是应力应变的函数.因此,可以从原始测量的角位移θθ、角速率ΩΩ、扭矩T和应变因子Kγ、应力因子Kσ计算得到:剪切流变测试中通常用到的夹具为平行板、锥板和同轴圆筒3种,其基本结构、流场特征,应变和应力因子(Kγ和Kσ)总结在图2中.图2Figure2.GeometryandparametersKγandKσofparallel-plate,cone-and-plateandCouettefixtures平行板、锥板和同轴圆筒三者基本结构的特点也决定了其使用场合不同,具体总结如下:(1)平行板夹具具有剪切流场分布不均一的特点,施加应变时,其圆心处剪切应变为0,最外侧剪切应变最大,应变沿半径方向线性增加;平行板夹具的优点是制样和上样都很方便,但由于其内部流场不均一的特点,平行板夹具一般只用于线性流变测试.但是,对于一些特殊的实验需求,选择平板进行剪切实验具有一定的优越性.例如,可以利用平板间剪切速率随半径线性增加的特性,研究不同剪切速率下的流动诱导结晶行为[19,20].(2)锥板夹具相对于平行板夹具具有内部剪切流场均一的特性,但其制样和上样相对于平行板要复杂,特别是难以流动的样品上样比较困难,因此一般仅在非线性流变测试时选择.此外,需要注意的是,为了避免测试时锥板和其对面板直接接触,通常在锥面顶点处截去一小段锥尖,使用锥板测试时,设定的夹具间距即被截去的锥尖高度.(3)同轴圆筒夹具相对于平行板和锥板通常需要使用更多的样品,但是由于其具有较平行板和锥板更大的夹具/样品接触面积和测试力臂(介于样品内径R1和外径R2之间),使用其测试可得到更高的扭矩,因此,其可用于测试更低黏度的样品.2.2测试模式仪器测试的基本原理通常是对样品施加一个扰动或者刺激并记录其响应.在旋转流变仪的测试中,通常对样品施加应变并记录应力响应,或反之,施加应力并记录应变的响应.根据施加应变或应力随着时间的变化情况,流变测试通常可以分为稳态、瞬态、动态3种测试模式(如图3),总结如下:图3Figure3.ThedifferentresponsesofNewtonianfluid,Hookeansolid,andviscoelasticmaterialstotheimposedsteadyflow(stressgrowth,transientorsteadymodethatdependsonthefocus),stepstrain(stressrelaxation,transientmode),stepstress(creepandrecovery,transientmode)andsmallamplitudeoscillatoryshear(SAOS,dynamicmode).(1)稳态测试模式通常测试样品在外加流场达到稳定状态下的响应.通常,达到稳定的状态需要一定的时间,如果测试关注的是体系达到稳态过程,其测试模式一般称作瞬态模式,而如果测试关注的是体系达到稳态之后的过程,则测试模式为稳态模式.通常仪器的软件内置了一些检验样品是否达到稳态的标准,如剪切速率扫描测试的过程中,仪器会记录应力的变化,当其测试应力在一定的时间内稳定后,仪器才会记录此时的应力.剪切条件下,牛顿流体通常可以瞬间达到稳态流动,黏弹体通常需要一定的时间达到稳态流动,而胡克固体通常应力随应变增加,在结构不破坏的前提下无法达到稳态流动.(2)瞬态测试模式通常指从一个状态瞬间变化到另一个状态的过程,如施加阶跃应变(应变控制模式)、阶跃应力(应力控制模式)或者阶跃剪切速率等.其中最典型的测试就是,施加一个固定应变,记录应力随时间变化的应力松弛(stressrelaxation)测试,施加或撤销一个固定的应力,记录应变随时间变化的蠕变和回复(creepandrecovery)测试,或者施加一个阶跃剪切速率,记录瞬态黏度随时间变化的应力增长测试(stressgrowth).这些测试的共性是关注样品在一个特定刺激下的转变过程.以阶跃应变为例,迅速施加应变后,牛顿流体的应力可迅速松弛,胡克固体的应力达到一个恒定值无法松弛,而黏弹体的应力需要经过一定的时间松弛,这个时间通常反映黏弹体系在应变下结构重整的特征时间.(3)动态测试模式是施加一个交变的应变或者应力,如正弦变化的交变应变或者应力,并记录响应.以施加正弦应变的测试为例,由于测试的频率和应变大小均可调整,因此,测试有很大的参数空间.通常,小应变下,体系结构仅稍微偏离无扰状态,应力响应的信号也是正弦波,该测试通常被称作小振幅振荡剪切(smallamplitudeoscillatoryshear,简称SAOS).对于胡克固体,应力的相位与应变相位相同;而对于牛顿流体,则应力的相位与应变速率(应变对时间的导数)的相位相同,与应变相位差π/2;对于黏弹体,应力的相位与应变的相位在0~π/2之间.当应变较大时,体系的结构严重偏离无扰状态且随时间改变,此时的应力响应通常不是正弦波,该测试通常被称作大振幅振荡剪切(largeamplitudeoscillatoryshear,简称LAOS).需要指出的是,一些仪器软件会用正弦波来拟合非正弦的应力结果得到包括模量在内的测量结果,此时对于结果的解读需要非常小心.因此,一般的测试过程中建议打开仪器的应力记录来观察测量应力波的波形,并据此判定测试的线性/非线性.3.旋转流变仪测试中的常见问题3.1测试过程的基本假设和常见问题概述上文提到,旋转流变仪的原始测量的角位移θ和扭矩T可转化为应变和应力.然而,测量的应变和应力是否就是施加在样品上的真实的应变和应力呢?这显然是流变测试中最关键的问题.需要指出的是,旋转流变仪的测试结果是建立在3个基本假设上面的:(1)应变作用在样品上;(2)应力为样品自身的响应;(3)流场为简单剪切流场.这些假设都是会在一定的测试条件下失效,从而导致测试结果不可靠.接下来我们将详细地介绍这些假设条件分别在什么测试情况下失效.3.1.1输入(输出)应变为施加在样品上的应变该假设的关键在于没有考虑仪器和夹具柔量的影响,即假设样品的应变可以直接从角位移得到.然而,在力的作用下,仪器和夹具自身也会旋转一定的角度.只有当该角位移远小于作用在样品上角位移时,上述假设才能成立.由于夹具通常由不锈钢或者其他金属材料制造,其模量通常在~1011Pa或者更高的范围,而测试样品,特别是高分子材料即使是在玻璃态,模量通常小于1010Pa,因此,似乎夹具的形变可以忽略.但是,需要指出的是,平板和锥板的夹具通常被设计成细长空心的圆柱形,而夹具中间的样品通常为扁平的圆片状,这种形状上的差异会显著增加夹具柔量的影响.除此之外,夹具与样品之间的滑移也可造成施加应变和样品实际应变的区别[21~23].这种滑移会消耗一部分施加的角位移,假设被消耗的角位移为θslip,则样品上的实际角位移θeff小于施加的角位移θ(=θslip+θeff).对于平行板样品,由于应变参数Kγ=R/H,这使得在相同的实际应变Kγθeff下,旋转的角位移θeff随着板间距H的增加而增加,而θslip则改变较少,因此,滑移的效应会随着板间距的增加而弱化,该结果也可以用做滑移是否存在的间接判据:即如果存在滑移,则其造成的误差会随着板间距的增加而减少.对于滑移效应更为直接的判据就是通过微小的示踪粒子直接观测板附近的粒子的运动是否和板的运动一致.3.1.2流场为简单的剪切流场上文中提到,剪切流变仪设计的一个基本原则就是生成纯粹的剪切流场并记录样品在该流场下的响应.然而,由于受到界面和样品自身的影响,样品中实际的流场未必为纯粹的剪切流场,该效应通常在大剪切速率下出现.例如,对于同轴圆筒夹具测试低黏度样品,当泰勒数大于一个定值时,或者对于平行板和锥板测试低黏度样品,当雷诺数大于一个定值时,流场会偏离简单的剪切流场.以平行板为例(如图4所示),在高雷诺数下,由于离心作用,旋转的上板附近的流体沿着板的径向向外运动,为了填补这些流体流出的空隙,静止下板附近的流体会沿着径向向内运动,这2种流体的运动就会造成一次流基础上出现叠加的二次流,从而导致测试扭矩的增加和相应的剪切增稠假象[24].图4Figure4.Thesecondaryflowoccurswhensampleunderrotarygeometrymovesradiallyoutwardandsampleonthestaticgeometrymovesradiallyinward.对于具有一定弹性的样品,假设其自身的松弛时间为τ,当韦森堡数Wi=τγ˙大于1时,也可能会在低泰勒数(同轴圆筒)或者低雷诺数(平行板或者锥板)的条件下出现弹性非稳定二次流,这种二次流的出现也会造成剪切增稠的假象.下文中,我们会对同轴圆筒和锥板以及平板出现二次流的边界条件进行更详细的讨论.此外,在高度缠结的高分子溶液或者高分子熔体等黏度较高的体系中,剪切速率过高的时候可能会出现剪切带或者较强的壁面滑移,这种剪切速率的非均一分布往往有利于体系自由能的降低.对于高分子熔体,在高剪切速率时,自由表面附近可能出现熔体破裂的现象.这些现象的出现也都会导致测量体系的流场严重偏离简单剪切流场.通常,剪切带、壁面滑移和熔体破裂等现象都会导致体系的应力减少及随之增强的剪切变稀效应(应力或者黏度随时间急剧下降).对于一些极端的情况,甚至会出现剪切应力σ不随剪切速率γ˙γ˙的增加而增加的特殊现象(此时黏度η=σ/γ˙γ˙~γ˙β且β≤−1).为了减弱熔体破裂的现象带来的实验误差,通常可以采用锥板加组合板的特殊夹具(cone-partitionedplate,简称CPP夹具)(如图5所示).CPP夹具中,锥板(绿色)与马达相连,组合板分为2个部分,中心平板(尺寸小于锥板,灰色)和环绕中心平板的环状板(蓝色),两者同轴且分离,共同组合成类似于与锥板同等大小的平板.其中,中心板与传感器相连并记录扭矩,环状板与仪器相连且被固定.测试过程中,一般熔体破裂发生在样品边缘.因此,只要当破裂的边缘没有深入到中心板,所记录的扭矩受到边界熔体破裂的影响就可以忽略[25].图5Figure5.SchematicviewoftheCPPfixture.Green:cone red:sample blue:outerpartition(section) yellow:translationstages(section) orange:bridge(section) grey:innertool(Drawingnotinscale).Thesamplediskshouldhavesizesufficientlylargerthantheinnerplate.(ReprintedwithpermissionfromRef.[25] Copyright(2016)AmericanChemicalSociety)3.1.3输入(输出)应力为样品的黏弹响应其实,上述二次流出现是由样品内部流场的不稳定性带来的效应,会导致额外的应力.在流变测试中,另一个无法忽略的就是测试扭矩的贡献中包含仪器和夹具自身的惯量的贡献.对于真实样品的测试扭矩应该等于测试总扭矩减去仪器和夹具自身的惯量造成的额外扭矩.上面文中提到,对于纯弹性的流体,流变测试中其自身的弹性产生的扭矩T与旋转角度θ具有正比的关系,即T~θ,此时T相对于θ的相位角δ为0°;对于纯黏性的样品,流变测试中其自身的黏性所产生的扭矩与旋转角度相对于时间的导数具有正比的关系,即T~θ˙,此时T相对于θ的相位角δ为90°;对于惯性导致的扭矩,其大小与加速度成正比,即T~θ¨,此时T相对于θ的相位角δ为180°,这种区别可以作为出现惯量效应的判据.例如,在动态测试中,样品黏弹性引起的相位角在0°和90°之间,一旦测试时出现了90°和180°之间的相位角,则必然出现了仪器惯量效应.特别是在高频动态测试中,由于θ=θ0sin(ωt),则惯量I贡献的扭矩高达T0=Iω2θ0,因此,商业的旋转流变仪通常频率ω的测试上限在102rad/s.虽然有些仪器支持测试更高的频率,如103rad/s或者更高,但是测试高于102rad/s的数据时,需要时刻注意分析惯量对于扭矩的贡献.此外,由于自由表面的存在,表面张力对于扭矩的贡献有时也是难以忽略的,该贡献在低黏度的样品中表现得尤为突出.由于表面张力的存在,样品具有收缩表面积的趋势,这会造成剪切作用下界面形状或面积变化时额外的法向力或者剪切力.例如,在平板和锥板夹具中,样品过度充满或者未充满的时候,样品的自由表面会产生突出或者凹陷的曲面结构,这种曲面结构的产生会引起额外的法向力.当样品在剪切流场中,自由表面的面积也会随之出现波动性的变化,这种变化通常会产生弹性应力响应,从而导致额外的应力贡献.通常可以通过填充合适量的样品、增加样品的各方向对称性和引入表面活性剂降低表面张力等方法来抑制表面张力的影响.下文中,我们会结合一些实验实例进一步阐释上述旋转流变仪测试的假设条件失效的情况.此外,我们总结了流变测试中一些不良测试习惯导致无法正确获取实验数据的情况.最后,我们会针对上述内容,给出一些避免类似错误结果的建议.3.2测试中常见问题I:仪器和夹具柔量流变仪能够准确测量样品模量的一个前提是传感器和夹具的柔量远小于样品的柔量,或者换言之,传感器和夹具的刚度远大于样品的刚度(刚度等于柔量的倒数).其中,夹具的刚度不仅与夹具的模量相关,也与夹具的尺寸和形状相关.如果将夹具设计成圆柱形,则其刚度κ与夹具横截面半径R的4次方成正比,与圆柱体的高h成反比:一方面,为了抑制样品的温度对传感器和马达的影响,并减少夹具的惯量,平行板和锥板夹具常被设计成细长的形状(较小的R和较大的h),这种结构会减少夹具的刚度;另一方面,为了增加样品的测试扭矩,常将样品制成扁平的形状,这种形状的差别使得夹具与样品刚度的区别远低于制造夹具的材料和样品模量上的区别,而导致实际施加在样品上的真实应变低于设定应变,这种应变的误差会导致样品流变测试结果的显著误差.例如,刘琛阳等分析了双头应变控制型流变仪ARESG2(TA)的仪器柔量对线性黏弹性的影响[26].如图6(a)所示,在样品模量大于105Pa时,用25mm平行板的测量结果明显偏离8mm平行板的测量结果.虽然样品的模量不发生变化,样品的刚度随着尺寸R的增加而增加,造成了测量时夹具产生了更多的形变,这导致了实际施加在样品上的应变的减少和相应的测试模量的降低;为了说明这个问题,图6(b)展示了相对于指令应变(黑色方块),经过传感器校正后的实测应变(红色圆点)较小,而经过夹具校正后的应变则更小(绿色三角),该应变可反映施加在样品的实际应变.图6Figure6.(a)Theeffectofgeometrycomplianceonlinearviscoelasticity (b)Comparisonofcommandedstrain(as100%),measuredstrain(withforcerebalancetorquetransducers(FRT)compliancecorrection),andcorrectedstrain(withtoolcorrection)obtainedforapolyisobutylenesampleat−20°Cusing25mmparallelplates(ReprintedwithpermissionfromRef.[26] Copyright(2011)SocietyofRheology)为了准确地测量样品的模量,通常建议选取合适尺寸的夹具来直接测量.由于夹具的形变通常正比于扭矩,因此在测量较高模量范围的样品时,为避免柔量的影响,需减少样品和夹具尺寸来降低扭矩.而对于测量较低黏度的样品,需要增加样品和夹具的尺寸来增加扭矩,使得扭矩大于仪器传感器的测试下限.笔者的经验是,25mm板使用的上限通常为~105Pa,8mm板的使用上限为~107Pa,而如果需要准确地测量高分子玻璃态模量(~109Pa),需要使用3mm左右的夹具.对于黏度极低的样品,除了选择更大的板(如50或60mm的夹具)以外,还可以使用过采样技术(oversampling)[27],拓宽动态测试的扭矩测试下限,提高相位角的准确程度.但是考虑到小夹具上样的困难,可利用柔量校正来拓展夹具的使用上限.很多流变学者具体研究了柔量的校正方法,例如1982年,Gottlieb和Macosko[28]讨论了仪器柔量对动态流变测量的影响以及力传感器的校正方法.在2008年,Hutcheson和McKenna[29]详细地研究了夹具尺寸对玻璃化转变区附近的流体的动态振荡测试和应力松弛测试结果的影响,并提出相应的校正方法.本文以Hutcheson和McKenna的校正方法为例[29],简单介绍一下动态剪切数据的校正方法.为了准确测定特定夹具下整个仪器系统的柔量系数,作者设计加工了上下板“连体”的参比夹具(如图7所示),并直接测量了参比夹具的柔量.根据柔量相加原则,流变仪器实测复合扭转刚度κ0∗的倒数等于仪器夹具刚度κt和样品刚度κs∗的倒数之和:由于仪器和夹具的柔量均来源于其固体弹性,可以将两者简化为一个与黏弹样品串联的弹簧,其刚度可简化为实数κt.在已知κt的基础上,可利用公式(6)校正测试的实验数据κmes∗,得到样品的实际复数刚度κs∗.图7Figure7.Asimpleschematicshowingthegeometryofthesolidrodandthedisposableplatens(ReprintedwithpermissionfromRef.[29] Copyright(2008)AmericanInstituteofPhysics).3.3测试中常见问题II:仪器和夹具惯量的影响对于仪器和夹具惯量的校正是准确进行瞬态和动态流变测试的基础.旋转流变仪测得的扭矩不仅来源于样品自身的应力响应,也来源于马达和夹具在加速过程中的惯量贡献.早在1991年,Krieger等讨论了单头的应力控制型流变仪仪器和夹具惯量对测试的影响[30],他们发现,当仪器施加恒定的扭矩时,部分扭矩用于加速驱动马达和夹具旋转,当旋转速度达到稳定时候,测试的扭矩才是真实的样品扭矩.最近,Lauger等研究了流体在振荡剪切模式下的仪器和夹具惯量的影响[31],并给出了通过流变仪测量的实测扭矩、样品产生的扭矩以及仪器和夹具自身惯量产生的扭矩的三者之间的矢量关系(图8).图8Figure8.Vectordiagramoftorques,includingaccelerationtorqueTa,totalorelectricaltorqueT0,andsampletorqueTs,whereδδandααarephaseangleofT0andTs,respectively.ThesampletorquecanbedecomposedintoviscouspartTvandelasticpartTe(ReprintedwithpermissionfromRef.[31] Copyright(2016)SocietyofRheology).其中,仪器测试的实测扭矩T0等于样品扭矩Ts和仪器加速惯量产生的扭矩Ta之和.换言之,样品产生的扭矩应该等于总扭矩减去仪器加速时惯量产生的扭矩,该扭矩可利用相位角分解成弹性贡献部分Te和黏性贡献部分Tv.此外,Lauger等研究表明[31].:对于牛顿流体,惯量产生的扭矩与样品扭矩的比率可表达为其中I为测量设备的转动惯量,|G∗|为样品的复数模量的绝对值,ω为测试的角频率.然而,需要指出的是公式(8)仅适用于牛顿流体,对于黏弹性体系并不准确.据此,可以通过计算仪器和夹具惯量产生的扭矩与样品扭矩之比来判断仪器和夹具惯量的影响.例如:图9展示了Lauger等利用单头的MCR系列流变仪(AntonPaar)测试黏度为4mPas的S4oil频率扫描测试.在测试的频率范围内,该流体应为牛顿流体.其中蓝色正三角表示实测的扭矩T0,绿色倒三角表示校正了仪器和夹具惯量贡献后的样品贡献的扭矩Ts.在最低频区域,实测扭矩与样品贡献扭矩近似相等,说明样品的贡献占主导,此时测得的复数黏度(红色圆)接近样品稳态黏度4mPas.但是随着频率的增加,实测扭矩大于样品贡献的扭矩且两者差距逐渐增加,在频率小于25rads−1(竖箭头所示)的区域,虽然实测扭矩已经远大于样品的扭矩贡献,即实测的T0/Ts已接近2个数量级(横箭头所示,这与通过公式(8)计算的结果Ta/Ts=Iω2Kσ/(Kγ|G∗|)=IωKσ/(Kγ|η∗|)=95近似相等),经过校正得到的样品扭矩计算的黏度仍然接近4mPas,说明测试结果仍然有效.该例子展示了当前流变仪的技术水平已经臻于成熟:即使在惯量贡献的扭矩占主导的情况下,仍然可以通过仪器校正得到准确的样品扭矩.但是在频率高于25rads−1区域惯量校正开始失效,造成了稳态黏度激增的假象.图9Figure9.FrequencysweepmeasurementontheS4oilsamplewithviscosityof4mPas(CP60-0.5geometry).Inadditiontothecomplexviscosity,themeasuredtotaltorqueT0andthesampletorqueTsobtainedaftertheinertiacorrectionareplottedagainstangularfrequencyωω.Arrowspointtodatapointsat25rads−1(seetext),abovewhichtheinertiacorrectionfails.(ReprintedwithpermissionfromRef.[31] Copyright(2016)SocietyofRheology)在动态振荡测试中,样品黏弹性引起的相位角应当在0°和90°之间(图8所示),因为90°和0°相位角分别对应纯黏性和纯弹性的扭矩贡献Tv和Te,而惯量产生的相位角为180°.图8中,高频处仪器测试的实测扭矩T0远大于样品测试扭矩Ts,表明仪器加速扭矩Ta在测试T0中占据主导,此时的相位角应接近180°.因此,一旦测试时出现了90°和180°之间的相位角,或者动态测试出现G' ~G"~ω2的结果,即可判定出现了仪器惯量效应[32].为了避免实验测试中的不良数据,仪器惯量造成的扭矩Ta与材料自身产生的扭矩Ts之比Ta/Ts应小于一个极限值(该值与仪器的状态和校正的准确性相关).减少惯量影响的一个行之有效的方法是选择合适的夹具.公式(8)中,与夹具几何尺寸相关的参数为Kσ/KγKσ/Kγ.对于锥板,Kσ/Kγ=3β/(2πR3),因此,减少锥角ββ和增加板半径R均有利于减少惯量影响,而对于平板,Kσ/Kγ=2h/(πR4),因此,减少板间距h和增加板半径R均有利于减少惯量影响,或者选择更轻质的夹具来减少I亦可减少惯量影响.总之,无论锥板或平板,增加R或者选择轻质夹具都是减少惯量影响的有效手段.为了降低仪器和夹具惯量影响,对于单头的应力控制型流变仪,需要定期进行惯量的校正,并在更换夹具时做相应的校正.对于双头的应变控制型的流变仪,使用具有力反向平衡功能的传感器可以极大地抑制惯量带来的误差,其表现虽远超单头的流变仪,但也无法完全消除惯量的影响.因此,需要对具体的实验测试结果进行综合的分析和甄别.3.4测试中常见问题III:样品自身惯量的影响剪切流变仪测试中一个基本假设是流场的单一性,即流场是纯粹的剪切流场,这一假设在高速振荡测试过程中失效[33].即在振荡测试中,流变仪通过夹具迫使样品产生往复运动,使得样品内部产生剪切波,当板(夹具)间距与剪切波波长相当或大于剪切波波长时,样品的自身惯量的影响会使得施加样品的剪切流场偏离纯粹的剪切流场.Schrag给出了在剪切流变测试不受该剪切波干扰的临界条件[34],即板间距需远小于其波长λs,其表达式为:式中ρ是流体的密度,|η∗|=|G∗|/ω是复数黏度的绝对值,其中|G∗|是复数模量的绝对值,δ是相位角.研究表明,在给定的频率范围内选取合理的板间距h是减少样品惯量影响数据误差的关键.以水为例,密度为ρ≈1gcm−3,黏度为η≈10−3Pas,相位角δ≈90°,当频率ω=102rads−1时,可估算出λs≈0.9mm.用平板测试一般要求间距在0.5~1mm,因此无法满足hλs.当使用锥板测试时,板间距最宽的部分可以估算为h=βR,因此,半径为25mm、锥角为1°的锥板,h=0.44mm,同样也无法满足hλs.由公式(9)可知剪切波长λs随着样品黏度的增加而增加,因此,上述问题一般不会在黏度较高的高分子溶液或高分子熔体中出现.图10展示了Lauger等利用双头的MCR系列流变仪(AntonPaar)对牛顿流体S4oil在半径相同(R=30mm),锥角分别为0.5°(红色)、1°(绿色)、2°(蓝色)不同的夹具下的振荡剪切测试,研究了样品惯量对流体相位角的影响[31].该流体在测试范围内为牛顿流体.我们发现样品在低频区域表现牛顿流体性质,相位角均为90°,随着频率的增加,相位角逐渐降低,流体出现了一定的弹性响应,且锥角越大,相位角降低越多(箭头指向).相位角的减少导致了储能模量G' ~ω2的标度区域的出现,该结果非常类似于黏弹流体的松弛末端行为,但其实为样品惯量造成的实验假象.显然,此相位角减少的不同来源于测试夹具的区别而非样品的区别.究其原因,是锥板最外侧的板间距βR(0.5°,1°,2°板分别为0.26,0.52和1.05mm)逐渐逼近于通过公式(9)计算出来的λs≈2.0mm,使得样品惯量造成的实验误差逐渐显现.图10Figure10.Phaseangle(circles)andstorageG' (triangles)andlossmodulusG"(squares)fortheS4oilmeasuredinSMTmodewiththreeconeangles,0.5°(red),1°(green),2°(blue).Thearrowindicatesthedirectionofincreasingtheconeangle.(ReprintedwithpermissionfromRef.[31] Copyright(2016)SocietyofRheology)3.5测试中常见问题IV:二次流的影响在稳态或瞬态测试中,高剪切速率时,由于流动不稳定性的影响可能导致剪切流场出现失稳,造成二次流的出现[24,35~37],使得剪切流变仪测试中剪切流场单一性的基本假设失效.二次流叠加在剪切流场上,会增加仪器测量的扭矩,导致测试样品的表观黏度突然增加.研究表明,对于不同夹具,均可出现二次流.下面我们将对同轴圆筒、锥板和平板3种夹具的几何流场出现二次流的边界条件进行阐述,并通过实例展示二次流对实验数据的影响.3.5.1同轴圆筒夹具二次流边界条件泰勒给出了牛顿流体在同轴圆筒夹具的测量过程中失稳的临界条件[38~40]:可避免Taylor-Couette涡流出现的稳定区间的泰勒数Ta满足:其中R1和R2分别为同轴圆筒夹具中流体的内径和外径(如图2所示),而同轴圆筒夹具的剪切速率为:γ=ΩKγ≈ΩR1/(R2−R1),由此可以得到避免Taylor流的条件:3.5.2锥板和平板夹具二次流边界条件锥板和平板具有不同于同轴圆筒的边界条件,其产生二次流的一个主要原因是离心作用:即高速转动的板附近的流体产生沿着半径方向向外的速度分量,同时诱发静止板附近的流体向内流动(如图4所示).对于锥板和平板夹具,雷诺数Re可定义为[41]:其中h为特征的板间距(平行板h等于间距,锥板h=βR).Turian等研究表明[41],对于利用锥板和平板测试的牛顿流体,实际扭矩T和理想稳定流场下的扭矩T0之比与雷诺数相关:给定T/T0误差1%,即T/T0=1.01,可以得到一个特征的临界雷诺数Recrit=4,该情况下尚未发生持续的湍流.利用Recrit和剪切速率γ˙=ΩR/h,可以估算锥板和平板稳态剪切的临界条件:据此我们可以根据实验条件和夹具参数计算出不稳定流场的临界条件.从公式(14)可以看出,选择较小h的平行板可以抑制二次流,但h过小的时候,两板间微小的不同轴或不平行都会被放大,影响测试的准确性[42].因此,需要选择合适的板间距.为了更直观地展示牛顿流体的二次流不稳定流场对实验数据的影响,图11是我们利用单头应力控制型流变仪MCR-302(AntonPaar)实测的水在剪切速率扫描实验中的黏度相对剪切速率的图,可以看出,在低剪切速率出现的类似于剪切变稀的现象(蓝色区域)可能由于传感器扭矩低于仪器测试下限(Tmin=0.11~0.25μNm)或者表面张力的影响,而在高剪切速率下(红色区域),剪切增稠的异常现象是由于板的高速转动引发了二次流.图11Figure11.SteadyshearflowmeasurementsofH2Ousingcone-and-platewithdiameterof50mm,thescatteredplotsintheblueregimeareobtainedfromtorquebelowthelow-torquelimit,thethickeningbehaviorintheredregimeisduetosecondaryfloweffect.3.6测试中常见问题V:样品表面张力在使用旋转流变仪测试低黏度的牛顿流体时,表面张力往往会影响到测试结果.很多低黏度流体异常的实验数据都和其表面张力有关[42,43].而表面张力的产生与样品的各向对称程度、样品的自身表面张力以及样品是否存在吸附和聚集有着密切关系[32,44~47].为了使读者更加清楚地了解表面张力对流变实验数据的影响,下面我们将分别从样品的各向对称性、样品自身表面张力的大小以及样品自身存在吸附和聚集3种情况阐述表面张力对实验结果的影响.3.6.1样品的各向对称性保证样品的各向对称是流变测试中获得准确实验数据的基础,样品的各向非对称性可能在填充上样时即存在,如过度填充或者填充不足均可造成样品的各向非对称性,各向非对称性也可能在测试过程中产生,如样品的边界在流场下存在一定的形状的波动,或样品不对称的挥发引起样品边缘与板的接触线和接触角的不对称性.Ewoldt等[32,44]研究低黏度样品的剪切流变测试时,发现测试扭矩会受到这些边缘形状变化的影响(如图12所示).对比完全对称的理想条件,非理想情况下接触线、接触角Ψ(s)和半径都发生了明显的变化.将接触线看作闭合曲线,可沿闭合曲线积分得到由表面张力引起的扭矩变化.例如,沿z轴的扭矩Tz可表示为:图12Figure12.(a)Contactlineandinterfaceangle:idealversusnon-idealcases.Inthenon-idealcase,asymmetriesareexaggeratedcomparedtotypicalloadingandcanalsooccurasaresultofoverfilling (b)Contactlineinz=0planerepresentedbyanarbitraryparametriccurve,r–r_(s).(ReprintedwithpermissionfromRef.[44] Copyright(2013)SocietyofRheology).公式中,r(s)是半径,Γ(s)是表面张力,t^l,r是闭合曲线的切线矢量.从公式(15)中可知表面张力产生的扭矩与接触线的几何形状、样品的表面张力和界面角均相关.样品填充不足或过量填充都会导致表面张力引起扭矩增加.此外,样品挥发也可导致样品填充不足,是高分子溶液或水凝胶体系流变测试过程中最容易忽略的问题.图13显示了Johnston等[44]研究了随着水分蒸发,样品从填充过度到填充不足过程中扭矩的变化.他们发现,刚开始填充过度会随着水蒸发而缓解,扭矩先减小并保持了一定时间,之后的样品量继续减小导致样品填充不足,接触线断开,此时产生更大的扭矩,然后扭矩会继续保持,直到在更长的时间再次提高.出现此现象的原因是水蒸发会同时导致接触线和接触角的改变,从而增加了样品的各向非对称性.因此,对于溶液体系的测试,需要考虑溶剂挥发、样品填充不足导致表面张力引起的扭矩增加,这些因素会影响测试结果.图13Figure13.Evaporation-inducedcontactlinemigration,whichcausessurfacetensiontorque.Thegeometryisparallelplate(diameter40mm)withconstantvelocityΩΩ=0.01rads−1.Insetimages(viewsfrombelow)illustratethecontactlinesoftheoverfilledandunderfilledcases(ReprintedwithpermissionfromRef.[44] Copyright(2013)SocietyofRheology).3.6.2样品本身表面张力大小样品自身的表面张力的不同也可造成测试结果的显著不同.Johnston等[44]讨论了水和正癸烷在稳态剪切测试过程中测试扭矩与剪切速率的依赖关系,虽然两者室温下的黏度近似,分别为1.17和1.57mPas,利用同轴圆筒测量的低剪切速率下的扭矩却大相径庭,这主要源于水和正癸烷表面张力的不同(75和25.3mNm−1),从图14可以看到,相对于正癸烷溶液,具有更高表面张力的水在低剪切速率下显示出由表面张力导致的扭矩平台1μNm,值得注意的是,其中4组水的测试结果表现出该扭矩平台,但仍有2组水的测试结果没有表现出扭矩平台,Johnston等认为这可能与前面3.6.1节讨论的接触线的不确定性有关.图14Figure14.Steadyshearflowwithdifferentsurfacetension(waterandn-Decane)usingtheconcentricdoublegap(DG)geometry(ReprintedwithpermissionfromRef.[44] Copyright(2013)SocietyofRheology)3.6.3大分子聚集对于一些低黏度的蛋白溶液体系,在低剪切速率下的流变测试时,通常需要考虑空气与水界面处形成的蛋白表面膜产生的界面张力和蛋白溶液中蛋白聚集的影响[46,47],表面膜形成和蛋白聚集可导致包括黏度增加、剪切变稀增强和表观屈服应力的出现,这些表面的因素有时会误导研究人员对溶液的整体流动特性的判断.例如,Castellanos和Colby等研究了牛血清蛋白和抗体溶液黏度对剪切速率的依赖性[47].他们发现:不含表面活性剂成分的牛血清蛋白在液-气界面处形成聚集膜,在低剪切速率下出现明显的表观屈服应力和相应的η∼γ˙−1η∼γ˙−1的屈服区域(图15(a)).添加表面活性剂能抑制和延缓蛋白表面膜的产生,从而弱化了屈服区域,但经过较长的等待时间(41天),蛋白聚集导致屈服区域逐渐重新形成(图15(b)).图15Figure15.(a)Increaseofapparentviscosityofsurfactant-freeBSAsolutionsduringtheproteinaggregation.(b)Increaseofviscositywithtime,owingtotheproteinaggregationinthemAbsolutionsevenafterintroductionofthesurfactant.(ReprintedwithpermissionfromRef.[47] Copyright(2014)TheRoyalSocietyofChemistry)3.7测试中常见问题VI:测试习惯如上面所述,3个基本假设都是在比较极端的情况下会失效,如样品刚度足够高,需要考虑仪器和夹具柔量的影响;黏度足够低或者剪切强度足够大,需要考虑仪器夹具惯量和样品惯量的影响以及施加流场是否为纯粹的剪切流场.而在实际流变测试中,也有一些情况满足上述3个基本假设,却得不到准确的测量数据.下面总结了流变测试过程中一些容易忽略的问题.为了避免这些问题,提高流变测试的正确性和准确性,需要建立良好的测试习惯.3.7.1样品的制备:干燥和挥发问题对于聚合物熔体,如果样品干燥不充分时,或者测试过程中暴露在湿度较大的环境中,样品中的微气泡和水分会对测试结果产生显著影响,尤其含有氢键和离子极性组分的聚合物(如离聚物),溶剂(如水)对其流变行为的影响明显.此外,对于水凝胶和溶液体系,测试前和测试过程中需要考虑样品自身溶剂挥发对测试结果的影响,对于溶剂高挥发性的溶液体系这是常见的问题,通常可以使用液封(如用石蜡油密封水溶液)的方法避免溶剂的挥发.图16展示的是Wolff等[48]对聚二甲基硅氧烷树脂(PDMS)在具有气泡(圆)和无气泡(三角)条件下的频率扫描测试,发现损耗模量几乎不受气泡的影响,松弛末端满足G' ' ∼ω1∼ω1标度关系,而储能模量受气泡影响较大,逐渐偏离G' ∼ω2标度关系,这是气泡/样品界面的慢松弛过程导致的.图16Figure16.ThestorageandlossmoduliasfunctionsoftheangularfrequencyforaPDMSsiliconeoilwithandwithoutbubbles(ReprintedwithpermissionfromRef.[48] Copyright(2013)Spring)图17展示了Shabbir等[49]对聚四氢呋喃磺酸锂离聚物(PTMO-Li)在干燥和一定湿度条件下的频率扫描测试,他们发现湿度对离聚物的流变性能有很大影响,储能模量和损耗模量相较干燥条件下下降一个数量级左右,由此可见干燥样品对于流变测试的重要性.图17Figure17.ThestorageandlossmoduliasfunctionsoftheangularfrequencyforPTMO-Liindriedandundriedstates.(ReprintedwithpermissionfromRef.[49] Copyright(2017)SocietyofRheology)3.7.2确定样品的热稳定性在进行流变测试之前,对于不熟悉的聚合物样品,需要进行TGA和DSC测试,了解样品的热稳定性和玻璃化转变温度,以便于测试条件的选择,比如:低温测试时样品接近玻璃态,模量接近109Pa左右,样品较高的模量下突然变化夹具间隙会导致仪器法向力的激增,损坏空气轴承和力传感器;高温测试时,不了解样品热稳定性,测试温度过高会导致样品发生化学交联和降解行为,影响测试结果.通常,对于容易交联的样品,可以采取添加少量稳定剂的办法抑制化学交联,获取准确的实验数据.图18展示了Stadler等[50]对低分子量低密度聚乙烯分别在加入少量稳定剂和不加稳定剂条件下,复数黏度随时间扫描变化,可以看出当时间经过4300s之后,样品黏度突然增加,这主要由于体系中含少量双键的组分发生化学交联导致,而加入少量稳定剂的样品持续到8.24×105s(~9.5天)后,样品才开始降解,说明加少量稳定剂的办法可以有效抑制样品的化学交联.此外,为排除样品在测试过程中发生变化,对测试产生的影响,建议完成所有测试后,再次重复第一步测试,通过数据重复性来考察样品是否在测试过程中发生变化,以保证样品数据的可靠性.图18Figure18.ThermalinstabilityofsamplemLLDPEF18F.Thesamplewithoutstabilizerexceedsthe±5%criterionafter4300sowingtothecrosslinking,whilethesamplewithstabilizerstayswithinthiscriterionfor8.24×105s(≈9.5days).(ReprintedwithpermissionfromRef.[50] Copyright(2014)Springer).3.7.3样品体系是否达到平衡态在测试过程中确保样品体系在测试前是否达到平衡稳态是获取准确数据的前提.例如超高分子量聚乙烯样品,从结晶状态加热到熔体状态后,往往需要较长时间才能达到链充分缠结的平衡态.例如,图19展示了超高分子量聚乙烯样品在加热到160°C熔融后,体系从低缠结状态达到缠结平衡态的过程中储能模量G' 的变化,作者发现,热平衡时间随着合成分子的时间(图中标示),也即分子量增加而增加,对于合成30min的样品,热平衡时间长达约一天之久[51].这种缠结程度低于平衡缠结程度的样品也可以通过在稀溶液中沉降高玻璃化温度的长链高分子(如高于缠结分子量的聚苯乙烯)来制备[52,53].图19Figure19.Buildupofmodulusindisentangledpolymermeltswithtimeofultra-high-molecular-weightpolyethylene.ThetopschemeshowsthemechanismandthebottomfigureshowsthemeasuredstoragemodulusG' (t)againsttime(symbols),whereG' (t)hasbeennormalizedbytheequilibriumplateaumodulusGN0.Curvesarethepredictionsbasedontubetheory.(ReprintedwithpermissionfromRef.[51] Copyright(2019)AmericanChemicalSociety)此外,对于高填充体系、不相容聚合物共混物等极难达到平衡态的体系,常需高速施加预剪切,使体系保持初始态的一致性.需要注意的是,该初始态往往处于非平衡态.3.7.4夹具热膨胀对测试的影响除了前面3.1和3.2节提到夹具柔量和惯量对测试结果的影响,在测试过程中还需要考虑夹具的热膨胀对测试结果的影响,不同材质的夹具具有不同的热膨胀系数.现在很多仪器在输入夹具类型时已经考虑到热膨胀系数.但是很多自制的夹具和可抛弃的夹具在使用之前需要人为地测量热膨胀系数并输入.此外,样品也具有一定的热膨胀系数,因此在测试温度范围很宽时,需要在加热过程中适当增大板间距,在降温过程中适当减少板间距,从而保持样品的填充程度一致.此外,还需考虑控温组件的结构也会对夹具的传热温度梯度造成影响[54],即使是同一个夹具在不同控温组件下的膨胀系数也是不同的,夹具膨胀系数的差异直接会影响设置夹具间距的大小,尤其在设置夹具间距很小的情况下(如锥板),板受热膨胀可能会使两板直接接触,造成法向应力的激增从而损坏空气轴承和力传感器.3.7.5夹具不平行和不同轴对测试的影响保证夹具的平行与同轴也是获取实验数据的关键.随着测试夹具频繁使用,以及不小心跌落,非常容易造成夹具不平行和不同轴,这样会导致仪器校零出现误差以及仪器法向力影响测试结果.因此,在测试中需要注意夹具的正确使用,特别是不要将不使用的夹具立在桌面上或者高处,以防止跌落造成夹具的变形.4.结论与展望本文结合作者多年的流变测试经验,从流场类型和仪器的特征出发,对流变仪进行了简单的分类.重点阐述了旋转流变仪的工作原理,剪切流变测试的假设条件及其失效的情况,和实际测试中一些不良的测试习惯及其导致的结果.简言之,流变仪器测试时,只有当输入或输出的应变或应力为施加在样品上的应变或应力,且流场为纯粹的剪切流场时,测试的结果才是可靠的结果.这些基本前提都是会在一定的测试条件下失效.我们结合一些实验实例,具体解释了这些假设条件失效的情况,以及在实际流变测试中仪器完全满足基本假设的情况下,一些不良测试习惯对测试的影响,具体总结如下:(1)当样品的刚度接近仪器夹具和传感器的刚度时,在样品形变的同时,仪器夹具和传感器也会发生一定的形变,造成样品的真实应变低于仪器设定的应变.此时,准确校正夹具和传感器的扭转柔量对于样品的测试是非常重要的.一般的校正过程中考虑夹具和传感器的柔量(或者刚度)为常数.然而,真实测试中,该柔量也会随着测试条件(如温度)和仪器状态的变化而变化.因此,从实验操作上来讲,更可行的方法就是选择合适的夹具来增加施加在样品上的应变和因仪器柔量消耗的应变之比.(2)当仪器施加恒定的扭矩时,部分扭矩用于加速驱动马达和夹具旋转,当旋转速度达到稳定时候,测试的扭矩才是真实的样品扭矩.因此,在瞬态和动态等具有加速过程的测试中,当样品反馈的实际扭矩较小时,源于仪器和夹具加速度过程中的惯量贡献会影响到测试结果.对于单头的旋转流变仪来说,马达和传感器集成在一边,仪器惯量的影响更大.虽然双头的旋转流变仪具有力反向平衡功能的传感器,可以很大程度上抑制仪器惯量的影响,但是也无法完全消除该影响.由于仪器的惯量影响与夹具和仪器的状态相关,需要对仪器进行定期的惯量校正.(3)在高速振荡测试过程中,样品在往复运动过程中会产生剪切波,当(夹具)板间距与该剪切波波长相当时,样品自身的惯量影响会使得施加样品内部的流场偏离纯粹的剪切流场,造成相位角的变化和相应的测试模量的变化;在高剪切速率时(如稳态或瞬态测试时),流动的不稳定性使剪切流场产生失稳,造成二次流的出现,二次流叠加在剪切流场上会增加仪器测量的扭矩,导致测试中出现“剪切增稠”的假象.因此,给定的频率范围内选取合理的板间距h是减少样品惯量影响和抑制二次流的关键.(4)对于低黏度的牛顿流体,表面张力对实验结果的影响往往会被忽略.表面张力产生的扭矩大小与样品的各项对称性、样品的自身表面张力以及样品是否存在吸附和聚集有着密切关系.因此,在低黏度样品测试过程中,建议结合显微工具在线地观测测试过程中样品形状的变化.(5)上述四个方面是在样品模量足够高、黏度足够低或者剪切强度足够大的极端情况下,测试中3个基本假设失效的情形.其实,在实际流变测试中即使仪器完全满足测试需求和基本假设的情况下,流变测试者如果没有养成良好的测试习惯,也会得不到准确的数据.因此,我们总结了一些常见容易忽略的问题,例如样品干燥和挥发、样品自身热稳定性,样品是否达到平衡态,夹具和样品热膨胀、夹具的不平行不同轴等问题.我们针对上述容易忽略的问题进行了阐述,希望有助于流变测试的初学者养成良好的测试习惯,了解这些知识对于维护仪器、保护样品以及获取准确的测试数据都是十分重要的.虽然流变仪器测试过程中会存在上述因素的干扰,但是读者在熟悉流变仪的原理和养成良好的测试习惯的前提下,是很容易判断出实验数据出现问题的“症结”所在,使得流变仪不再成为科研工作中的“黑箱”.最后需要指出,本文关注的测试手段仅限于剪切流场.由于拉伸流场较剪切流场难实现,高分子流变学的实验研究多数在剪切流场下进行.对于加工过程中同等重要的拉伸流场下测试的仪器和研究还在快速的发展之中[15,55~57].笔者计划在后续的综述中探讨拉伸测试的仪器原理和测试技巧.参考文献[1]TadmorZ,GogosCG.PrinciplesofPolymerProcessing.2nded.Hoboken,NewJersey:JohnWiley&Sons,2013[2]PtaszekP.LargeAmplitudeOscillatoryShear(LAOS)measurementandfourier-transformrheology:applicationtofood.In:AhmedJ,PtaszekP,BasuS,eds.AdvancesinFoodRheologyandItsApplications.London:WoodheadPublishing,2017.87−123[3]KanedaI.RheologyControlAgentsforCosmetics.RheologyofBiologicalSoftMatter.Tokyo:Springer,2017,295−321[4]EleyRR.JCoatTechnolRes,2019,16(2):263−305doi:10.1007/s11998-019-00187-5[5]AhmedJ,PtaszekP,BasuS.AdvancesinFoodRheologyandItsApplications.London:WoodheadPublishing,2016[6]ZhangZ,LiuC,CaoX,GaoL,ChenQ.Macromolecules,2016,49(23):9192−9202doi:10.1021/acs.macromol.6b02017[7]ChenQ,TudrynGJ,ColbyRH.JRheol,2013,57(5):1441−1462doi:10.1122/1.4818868[8]LiuS,WuS,ChenQ.ACSMacroLett,2020,9:917−923doi:10.1021/acsmacrolett.0c00256[9]LarsonRG.TheStructureandRheologyofComplexFluids.NewYork:OxfordUniversityPress,1999[10]MihaiM,HuneaultMA,FavisBD.PolymEngSci,2010,50(3):629−642doi:10.1002/pen.21561[11]AriawanAB,HatzikiriakosSG,GoyalSK,HayH.AdvPolymTechnol:JPolymProcessInst,2001,20(1):1−13[12]LundahlMJ,BertaM,AgoM,StadingM,RojasOJ.EurPolymJ,2018,109:367−378doi:10.1016/j.eurpolymj.2018.10.006[13]LiB,YuW,CaoX,ChenQ.JRheol,2020,64(1):177−190doi:10.1122/1.5134532[14]WatanabeH,MatsumiyaY,ChenQ,YuW.Rheologicalcharacterizationofpolymericliquids.In:MatyjaszewskiK,MöllerM,eds.PolymerScience:AComprehensiveReference.Amsterdam:Elsevier,2012.683−722[15]MarínJMR,HuusomJK,AlvarezNJ,HuangQ,RasmussenHK,BachA,SkovAL,HassagerO.JNon-NewtonFluid,2013,194:14−22doi:10.1016/j.jnnfm.2012.10.007[16]WatanabeH,MatsumiyaY,InoueT.Macromolecules,2002,35(6):2339−2357doi:10.1021/ma011782z[17]YoshidaH,AdachiK,WatanabeH,KotakaT.PolymJ,1989,21(11):863−872doi:10.1295/polymj.21.863[18]TroutonFT.ProcRSocLondon,SerA,1906,77(519):426−440doi:10.1098/rspa.1906.0038[19]LiuC,ZhangJ,ZhangZ,HuangS,ChenQ,ColbyRH.Macromolecules,2020,53(8):3071−3081doi:10.1021/acs.macromol.9b02431[20]ZhangJ,LiuC,ZhaoX,ZhangZ,ChenQ.SoftMatter,2020,16(21):4955−4960doi:10.1039/D0SM00572J[21]BuscallR,McGowanJI,Morton-JonesAJ.JRheol,1993,37(4):621−641doi:10.1122/1.550387[22]BuscallR.JRheol,2010,54(6):1177−1183doi:10.1122/1.3495981[23]BallestaP,PetekidisG,IsaL,PoonW,BesselingR.JRheol,2012,56(5):1005−1037doi:10.1122/1.4719775[24]MagdaJ,LarsonR.JNon-NewtonFluid,1988,30(1):1−19doi:10.1016/0377-0257(88)80014-4[25]CostanzoS,HuangQ,IannirubertoG,MarrucciG,HassagerO,VlassopoulosD.Macromolecules,2016,49(10):3925−3935doi:10.1021/acs.macromol.6b00409[26]LiuCY,YaoM,GarritanoRG,FranckAJ,BaillyC.RheolActa,2011,50(5−6):537doi:10.1007/s00397-011-0560-3[27]PogodinaN,NowakM,LäugerJ,KleinC,WilhelmM,FriedrichC.JRheol,2011,55(2):241−256doi:10.1122/1.3528651[28]GottliebM,MacoskoC.RheolActa,1982,21(1):90−94doi:10.1007/BF01520709[29]HutchesonS,McKennaG.JChemPhys,2008,129(7):074502doi:10.1063/1.2965528[30]KriegerIM.JRheol,1990,34(4):471−483doi:10.1122/1.550138[31]LäugerJ,StettinH.JRheol,2016,60(3):393−406doi:10.1122/1.4944512[32]EwoldtRH,JohnstonMT,CarettaLM.Experimentalchallengesofshearrheology:howtoavoidbaddata.ComplexFluidsInBiologicalSystems.In:SpagnolieSE,ed.ComplexFluidsinBiologicalSystems.NewYork:Springer,2015.207−241[33]YosickJA,GiacominJA,StewartWE,DingF.RheolActa,1998,37(4):365−373doi:10.1007/s003970050123[34]SchragJL.TransactionsoftheSocietyofRheology,1977,21(3):399−413doi:10.1122/1.549445[35]ShaqfehES.AnnuRevFluidMech,1996,28(1):129−185doi:10.1146/annurev.fl.28.010196.001021[36]McKinleyGH,PakdelP,ÖztekinA.JNon-NewtonFluid,1996,67:19−47doi:10.1016/S0377-0257(96)01453-X[37]PakdelP,McKinleyGH.PhysRevLett,1996,77(12):2459doi:10.1103/PhysRevLett.77.2459[38]ChandrasekharS.HydromagnetsandHydrodynamicsStability.NewYork:DoverPublishing,1981[39]LarsonRG.RheolActa,1992,31(3):213−263doi:10.1007/BF00366504[40]TaylorGI.PhilosTransRSocLondon,SerA,1923,223(605-615):289−343doi:10.1098/rsta.1923.0008[41]TurianRM.IndEngChemFundam,1972,11(3):361−368doi:10.1021/i160043a014[42]Andablo-ReyesE,VicenteJd,Hidalgo-AlvarezR.JRheol,2011,55(5):981−986doi:10.1122/1.3606633[43]GriffithsD,WaltersK.JFluidMech,1970,42(2):379−399doi:10.1017/S0022112070001337[44]JohnstonMT,EwoldtRH.JRheol,2013,57(6):1515−1532doi:10.1122/1.4819914[45]ShipmanRW,DennMM,KeuningsR.IndEngChemRes,1991,30(5):918−922doi:10.1021/ie00053a014[46]SharmaV,JaishankarA,WangYC,McKinleyGH.SoftMatter,2011,7(11):5150−5160doi:10.1039/c0sm01312a[47]CastellanosMM,PathakJA,ColbyRH.SoftMatter,2014,10(1):122−131doi:10.1039/C3SM51994E[48]WolffF,MünstedtH.RheolActa,2013,52(4):287−289doi:10.1007/s00397-013-0687-5[49]ShabbirA,HuangQ,BaezaGP,VlassopoulosD,ChenQ,ColbyRH,AlvarezNJ,HassagerO.JRheol,2017,61(6):1279−1289doi:10.1122/1.4998158[50]StadlerFJ.Korea-AustRheolJ,2014,26(3):277−291doi:10.1007/s13367-014-0032-2[51]HawkeLGD,RomanoD,RastogiS.Macromolecules,2019,52(22):8849−8866doi:10.1021/acs.macromol.9b01152[52]WangX,TaoF,SunP,ZhouD,WangZ,GuQ,HuJ,XueG.Macromolecules,2007,40(14):4736−4739doi:10.1021/ma0700025[53]TengC,GaoY,WangX,JiangW,ZhangC,WangR,ZhouD,XueG.Macromolecules,2012,45(16):6648−6651doi:10.1021/ma300885w[54]LippitsDR,RastogiS,TalebiS,BaillyC.Macromolecules,2006,39(26):8882−8885doi:10.1021/ma062284z[55]StadlerFJ,StillT,FytasG,BaillyC.Macromolecules,2010,43(18):7771−7778doi:10.1021/ma101028b[56]LingGH,WangY,WeissR.Macromolecules,2012,45(1):481−490doi:10.1021/ma201854w[57]ScherzLF,CostanzoS,HuangQ,SchlüterAD,VlassopoulosD.Macromolecules,2017,50(13):5176−5187doi:10.1021/acs.macromol.7b00747
  • 徐州“压力试验机偏载测试传感器”获国家专利
    近日,徐州市计量中心申报的“压力试验机偏载测试传感器”专利申请,经过国家知识产权局审查批准,授予实用新型专利权。  压力试验机偏载测试传感器能够测出压力机是否存在偏载,解决偏载测量难题。此项国家专利可准确掌握压力试验机的性能,使压力试验机检测混凝土、水泥等材料出具的数据更加准确可靠。  据悉,我国的建筑业、交通业飞速发展,对混凝土、水泥试验测量精度要求越来越高,其压力试验数据是指导生产、设计的主要依据。目前检测手段仅对试验力值总体进行测量,由于压力试验机在测量时存在偏载,影响试验测量结果准确性,直接影响高楼大厦、桥梁桥洞、河堤水坝等建筑物的质量,威胁人民群众的生命财产安全。
  • 南科大杨灿辉和葛锜团队:多材料3D打印具有多模式传感功能的离子电容传感器
    在过去十年中,离电器件(Ionotronics or Iontronics,离子-电子混合器件,即基于离子与电子协同作用的器件)因其固有的柔韧性,可拉伸性,光学透明性和生物相容性等优势引起了越来越多的关注。然而,现有的离电传感器由于器件结构简单、成分易泄漏,导致器件稳定性差,传感功能单一,极大地限制了实际应用。因此,设计制造性能稳定且具有多模式传感能力的离电传感器具有重要的工程应用价值。南方科技大学力学与航空航天工程系杨灿辉团队与机械与能源工程系葛锜团队,报道了通过多材料光固化3D打印技术一体化设计制造基于聚电解质弹性体的多模式传感离子电容传感器,解决了传统离电传感器稳定性差和功能性单一的问题,为可拉伸离电传感器的设计、智造与应用提供了新的解决方案。相关研究成果以“Polyelectrolyte elastomer-based ionotronic sensors with multi-mode sensing capabilities via multi-material 3D printing”为题发表在《Nature Communication》期刊。南方科技大学科研助理李财聪、博士生程健翔和何耘丰为论文共同第一作者,杨灿辉助理教授与葛锜教授为论文共同通讯作者。本研究得到了深圳市软材料力学与智造重点实验室和广东省自然科学基金等项目支持。如图1所示,受人体皮肤对于拉、压、扭及其组合等外力的多模态感知能力的启发,研究人员利用多材料光固化3D打印技术制备了具有多模式传感能力的离电传感器。传感器采用了聚电解质弹性体(PEE),其高分子网络中含有固定的阴离子或阳离子,以及可移动的反离子,具备抗离子泄漏的特性。在打印过程中,PEE材料与传感器上的介电弹性体(DE)材料之间通过共价和拓扑互连形成了牢固的界面粘接。图1. 皮肤启发的多模式传感离电传感器。(a) 人体皮肤内多种力感受器示意图。(b) 人体皮肤可以感知单一的力学信号如压拉、压、压+剪、压+扭。(c) 基于多材料数字光固化3D打印技术制备具有多模式传感能力的离电传感器。研究人员首先合成了一种名为1-丁基-3-甲基咪唑134-3-磺丙基丙烯酸酯(BS)的单体,作为聚电解质材料的组成成分之一,并与另一种名为MEA的疏水单体一起进行共聚。然后通过优化BS和MEA的比例,平衡聚电解质材料的力学性能和电学性能,从而优化传感器的性能,如图2所示。图2. 聚电解质弹性体的设计、制备与光学、力学、电学性能以及热、溶剂稳定性。如图3所示,研究人员进行光流变测试验证了所开发的PEE材料的可打印性。然后通过180°剥离测试,分别测量了3D打印和手动组装的PEE/DE双层结构的界面粘接强度。结果表明,3D打印的双层结构由于PEE和DE之间形成的共价键和拓扑缠结而具有强韧的界面,剥离过程发生了PEE材料的本体断裂, 粘接能达339.3 J/m2;相比之下,手动组装的PEE/DE双层结构界面弱,剥离过程发生了界面断裂,粘接能只有4.1 J/m2。在耐久度测试中,基于PEE的电容式传感器由于无离子泄漏可以长时间保持稳定的信号,而基于传统的LiTFSI掺杂离子的弹性体的传感器由于离子泄漏,信号持续发生漂移,直至发生短路。图3. 离电传感器的可打印性与性能。(a) PEE存储模量和损耗模量随光固化时间的变化曲线。(b) 固化时间与能量密度随层厚的变化关系。(c) 打印的PEE阵列展示。(d) 3D打印和手动组装的PEE/DE双层结构的180°剥离曲线。(e) 3D打印的PEE/DE双层结构本体断裂示意图。(f) 手动组装的PEE/DE双层结构界面断裂示意图。(g) 基于PEE和基于LiTFSI掺杂离子的弹性体的电容式传感器的ΔC/C0随时间变化曲线。(h) 基于PEE的电容式传感器无离子泄漏。(i) 基于LiTFSI掺杂离子的弹性体的电容式传感器离子泄漏示意图。3D打印技术为器件的结构设计提供了极高的灵活性。如图4所示,研究人员分别设计并一体化打印了拉伸、压缩、剪切、扭转四种不同的离电传感器,器件均具有良好的性能和稳定性。特别地,通过器件的结构设计,即可以实现传感器灵敏度的大幅度优化,例如通过在压缩传感器的介电弹性体层引入微结构可以将灵敏度提高两个数量级,又可以实现传感器灵敏度的按需调控,例如通过设计剪切传感器前端的轮廓线或扭转传感器的扇形区域数量可以分别实现不同相应的剪切传感器和扭转传感器。图4. 拉伸、压缩、剪切、扭转离电传感器。(a) 拉伸传感器原理示意图。(b) 电容-拉伸应变曲线。(c) 压缩传感器原理示意图。(d) 有/无微结构的压力传感器的电容-压力曲线。(e) 剪切传感器原理示意图。(f) 一种剪切传感器实物图。(g) 不同灵敏度的剪切传感器的电容-剪切应变曲线。(h) 剪切传感器的疲劳测试曲线。(i) 扭转传感器原理示意图。(j) 一种扭转传感器实物图。(k) 不同灵敏度的扭转传感器的电容-扭转角曲线。(l) 扭转传感器的疲劳测试曲线。如图5所示,研究人员进一步设计并一体化打印了拉压、压剪、压扭三种组合式离电传感器。组合式传感器最大的挑战之一在于不同传感通路之间相互的信号串扰,例如,当器件拉伸时,由于材料的泊松效应会导致垂直方向上的器件几何尺寸缩小,等效于压缩变形,导致拉伸激励引起压缩通道的信号变化。研究人员结合有限元模拟分析,通过合理的器件结构设计,有效地避免了不同通道之间的信号串扰。图5. 组合式离电传感器。(a) 拉压组合传感器示意图。(b) 器件实物图。(c) 拉压组合传感器等效电路图。(d) 单一传感模式下的器件信号。(e) 压缩激励下的电容-圈数变化曲线。(f) 拉伸激励下的电容-圈数变化曲线。(g) 拉压组合变形下的信号谱。(h) 压剪组合传感器示意图。(i) 器件实物图。(j) 压剪组合传感器等效电路图。(k) 单一传感模式下的器件信号。(l) 压扭组合传感器示意图。(m) 器件实物图。(n) 压扭组合传感器等效电路图。(o) 单一传感模式下的器件信号。最后,研究人员展示了一个由四个剪切传感器和一个压缩传感器组成的可穿戴遥控单元,并将其连接到一个远程控制系统,用于远程无线控制无人机的飞行,如图6所示。这个可穿戴遥控单元中的四个剪切传感器负责感知手部的手指运动,用于控制无人机的方向。而压缩传感器则用于感知手指的压力,控制无人机的翻滚。这种可穿戴遥控单元的设计可以实现人机交互,提供更加灵活的控制方式。图6. 组合式离电传感器用于无人机的远程无线操控。(a) 无人机控制系统示意图。(b) 组合式离电传感器中剪切传感模块工作模式示意图。(c) 剪切传感模块工作原理。(d) 传感器五个通道电容信号测试。(e) 指令编译逻辑。(f) 组合式离电传感器实时电容信号。(g) 不同时刻的无人机飞行状态。文章来源:高分子科技023-40583-5MultiMatter C1基于高精度数字光处理3D打印技术和独家离心式多材料切换技术,MultiMatter C1多材料3D打印装备可实现任意复杂异质结构快速成型,在力学超材料、生物医学、柔性电子、软体机器人等领域具有重要应用潜力。离心式多材料切换技术:独家开发的离心式多材料切换技术可实现高效材料切换和残液去除。离心转速可调,最高达8000转/分钟,60秒内即可完成多材料切换,单次打印多材料切换最大次数高达2000次,处于业内领先水平。可打印材料范围广:该设备支持粘度在50-5000 cps范围内的硬性树脂、弹性体、水凝胶、形状记忆高分子和导电弹性体等材料及这些材料组合结构的多材料3D打印,为不同行业和应用领域,提供了材料选择的灵活性。多功能多材料耦合结构实现:该设备可打印高复杂度、高精度、多功能、多材料耦合结构,支持同时打印2种材料,可打印层内多材料和层间多材料,且多材料层内过渡区尺寸在200μm以内,为复杂多材料结构制造提供高精度解决方案。
  • 把握网络化新机遇,推动怀柔科学仪器及传感器新发展——“网络化传感测试技术论坛”成功举办!
    把握工业互联网发展机遇,推动科学仪器及传感器发展迈向新台阶!7月22日,由中关村论坛组委会办公室指导,中国仪器仪表学会、北京怀柔仪器和传感器有限公司主办,北京怀柔硬科技创新服务有限公司承办,清华大学、北京理工大学、哈尔滨工业大学、北京信息科技大学等单位支持的2021雁栖湖科学仪器和传感器论坛(SISF 2021)同期网络化传感测试技术论坛在北京雁栖湖国际会展中心成功举办!2021雁栖湖科学仪器和传感器论坛(SISF 2021)同期网络化传感测试技术论坛现场5G时代已然来临,网络成为产业要素重置和生态重构的基础架构,随之而来的测试、安全、存储、传输、数据处理等环节技术难题层出不穷。这是重点领域的必解题,也是产业协同发展的契机,只有领先一步才能把握时代机遇,推动怀柔科学仪器及传感器新发展。中国电子科技集团公司测试仪器首席科学家年夫顺主持本次论坛由中国电子科技集团公司测试仪器首席科学家年夫顺主持。论坛上,清华大学教授王雪,意大利米兰理工大学教授Alessandro Ferrero,西安电子科技大学教授马建峰及中国科学院信息工程研究所芦翔副研究员,中国科学院电子学研究所研究员、博士生导师夏善红,英国利兹大学教授Robert Richardson,北京卓立汉光分析仪器有限公司市场销售总监张永强现场作主题报告,就网络化传感测试产业政策、行业现状和产业趋势角度展开全方位交流,一起探讨传感技术新趋势、推动科学仪器关键技术新发展。清华大学教授王雪清华大学教授王雪现场为我们分享了《智能感知与智能制造》主题报告,提到创新是引领智能制造发展的第一动力,实现智能制造是以创新和新一代的信息技术为主线,传感器在推动制造业发展中起到非常关键的作用。智能制造与传感器、信息技术三者相互融合将实现制造业的跨越式发展。新一代的人工智能发展的过程将是,人、机、物三者有机结合的过程。 意大利米兰理工大学教授Alessandro Ferrero意大利米兰理工大学教授Alessandro Ferrero通过视频会议的形式现场为我们分享了《The role of metrology in the future human activities》主题报告,他指出,我们生活在大数据时代,可用的数据将会越来越多的用于决策制定。然而,评估数据可靠性是我们需要面对并解决的最大挑战。通过可向所有自主设备提供现场数据的传感设备,有助于帮助我们做出合理的决策。同时,传感器的测量结果也将会越来越多的影响人类的行为。中国科学院信息工程研究所芦翔副研究员西安电子科技大学教授马建峰和中国科学院信息工程研究所芦翔副研究员为我们分享了《物联网安全技术的综合化趋势与安全性评估的挑战》主题报告,马建峰教授通过网络连接安全、网络数据安全和端系统安全3个角度剖析了无线网络安全的具体技术要点。援引习近平总书记的话“没有网络安全就没有国家安全”,指出无线网络安全是最薄弱的环节,但它又是国家信息安全、数据保护、个人隐私等安全防护的关键。最后通过网络安全技术能够使网络通信基础设施变得更加安全,是实现我们无线网络安全的最终技术基础。中国科学院电子学研究所研究员、博士生导师夏善红中国科学院电子学研究所研究员、博士生导师夏善红现场为我们分享了《传感器研究与应用》主题报告,通过“电学量的电场传感器”、“水环境监测的传感器系统”这两项实例研究介绍了传感器的研制与工作原理,并指出传感技术是一个多学科交叉的研究领域,基础科学与应用技术并存。未来传感器技术发展要以应用为目标,实现科学技术从原理研究和应用研究到产业化的过渡发展。英国利兹大学教授Robert Richardson来自英国利兹大学“真实机器人”实验室的罗伯特理查森(Robert Richardson)教授的通过视频会议的形式现场为我们分享《面向弹性基础设施的机器人技术探索》(《Exploration robots towards resilient city infrastructure》)主题报告。罗伯特理查森教授通过举例展示“基础设施机器人”项目、“自愈城市”项目、“管道机器人”项目等研究成果,介绍了在使用视觉传感器的情况下,机器人在不同环境中对城市的贡献以及对人类获得帮助。北京卓立汉光分析仪器有限公司市场销售总监张永强北京卓立汉光分析仪器有限公司市场销售总监张永强现场为我们分享了《高光谱实时水环境监测预警系统》主题报告,介绍了高光谱成像系统的一般原理,指出水质监测高光谱设备在地面监控系统以及无人机监控系统中的应用,并向大家展示了高光谱监测水质指标的应用案例。2021雁栖湖科学仪器和传感器论坛(SISF 2021)同期网络化传感测试技术论坛积极推动科学仪器及传感器产业创新、工艺创新、机制创新,旨在促进科学仪器及传感器新技术在企业中的实施和应用,为企业赋能、推产业转型、促行业升级的思想,加快科学仪器及传感器的前进步伐,增强市场竞争力,为促进地方经济和社会发展,推动科学仪器及传感器建设做出更大贡献!怀柔概况怀柔区位于北京市东北部,北依燕山山脉,南偎华北平原,全区总面积2122.8平方公里,距中心城区50公里,距北京首都国际机场32公里。截至2019年底,怀柔区有12个镇、2个乡、2个街道办事处,常住人口42.2万人。《北京城市总体规划(2016年-2035年)》确定怀柔区的功能定位是:首都北部重点生态保育和区域生态治理协作区;服务国家对外交往的生态发展示范区;绿色创新引领的科技文化发展区。怀柔科学城怀柔科学城位于北京市东北部,规划范围100.9平方公里,以怀柔区为主,并拓展到密云区部分地区,是北京建设国际科技创新中心“三城一区”主平台之一,是国家发展改革委、科技部联合批复的北京怀柔综合性国家科学中心的核心承载区,是我国建设创新型国家和世界科技强国的重要支撑。
  • 传感器能为城市大气环境精细化管理做什么?
    山东省济南市,2017年8月,首批100辆出租车装上了能监测PM2.5和PM10的传感器,使得济南成为全国首个利用出租车进行大气监测的城市。同年10月,又有200辆出租车加装道路走航监测设备。在北京,中国环境科学研究院大气环境研究所科研楼三层楼顶,一排排精密仪器正在不停运转,一组组数据被精确记录。传感器测试观测室里多台不同品牌不同型号的大气污染物传感器正在进行性能比对,这些数据将为改进传感器性能提供基础依据。从济南到北京,从车载传感器到传感器测试观测室,新型低成本大气传感器是中国环境科学研究院大气环境研究所的研究方向之一。作为生态环境部直属科研单位的中国环境科学研究院,近年来正在不断投入开展大气传感器的相关研发,为城市大气污染监测与溯源提供更精细的技术工具和数据依据。始于需求 源自基层大气传感器应用始于基层,源自2013年的一个电话。“我们从2013年开始研究城市网格化监测和大气传感器的应用,其需求来源于2013年山西省太原市的一个电话。”中国环境科学研究院大气环境研究所副所长高健告诉记者。2013年,全国首次开展城市空气质量六项参数监测,也就是这一年,太原市夏季出现了严重的臭氧污染。为了扭转不利局面,太原市政府找到了中国环境科学研究院团队。但当时的太原只有4个监测点位,很难全面代表整个城市的污染状况。无奈之下,高健团队利用手动采样的方法在太原布设了60个监测点位,没想到效果很好,整个城市的污染地图被很好地呈现出来。从那时起,高健带领团队开始寻找便捷、低成本、有一定精度的传感器产品,来替代成本高、耗人力大但精度高的手工方法。2013年—2016年,大气污染防治领域开始出现类似产品,“微型站”开始成为“标准站”的有效补充。2016年,高健团队组织了包括国内外十余个品牌的大气传感器评测工作,为时一年的细致评测后,发布了研究论文,阐述了大气传感器的适用条件、存在问题和改进方案。在大气污染防治应用方面,大气传感器也迎来了井喷,针对工地、企业、园区、港口等目标场景的固定式应用,逐渐发展到无人机搭载、船载、车载等移动方式。例如济南市生态环境局2018年全面建成1000余个微站,在市、区县、街镇三级大气污染联防联动中得到广泛应用,实现了济南市大气污染治理向公里级网格化精细监管、快速精准溯源、联动高效治理的转变。目前,环保无人机搭载传感器设备在全国多个工业园区进行污染源位置排查、环境应急监测,锁定排放源,联动环境应急处置。船载传感器也已在江苏、上海等地示范应用,监测内河、港口等重点区域的空气质量,补全移动源监管的重要环节。小小传感器 能解大问题每个城市有各自的“基因”,决定了人与路的关系。道路是城市的血管,密集处往往是人口聚居地,是商业发达区域,是各类污染排放聚集区。在济南,从你身边经过的出租车,或许不是寻常的出租车,它可能装载着传感器。这些设备从出租车的外观上是看不出来的,因为设备藏身在车灯里。别看传感器体积小,它能弥补固定环境监测器械分布不均匀的缺陷。“在项目初期,我们考虑可以利用出租车的覆盖范围广、监测结果不受人为干预的特点,在车顶上安装传感器,可实时监测污染情况,通过与现有的空气监测站等定点大气网格化监测数据相互补充、相互校准的方式,获得监测区域的大气质量数据,高效促进大气污染源头治理。”高健告诉记者。每3秒一组数据;定位精度小于20米,精准治理;300辆车每天合计行程超过 6.9万公里,数据超过360万组,平均每天可覆盖95%以上的主城区机动车道路……这些数据弥补了定点大气网格化监测的不足,依托传感器的有力支撑,可以实现城市毛细血管的净化与疏通。获取数据只是第一步,治理才是关键。相关部门可以根据从出租车传感器上获取的实时数据,精准锁定哪些地方有道路扬尘污染,从而进行精准治理,既节约时间,也节约了成本。在安徽省亳州市,除市区所有出租车外,还投入了近百辆装有大气环境监测系统的小型车辆,做到了监管全覆盖。相关人员一旦发现手机云图上出现颜色异常,就会第一时间在微信群里反映,通知对应的部门和执法人员到现场进行处理。截至目前,全国已有40多个城市,数千辆出租车安装并应用了这一传感器。“下一步,我们将加强研究,把传感器做精、做好,利用传感器体积小、成本低的优势,帮助城市更好地解决当地空气污染问题。”高健表示。新型传感器 面向新需求生态环境治理精细化是新时代生态文明建设的新要求、新考验。数据准确、参数齐全的新型传感器正在走上舞台。大气传感器需要解决的不仅仅是高时空分辨率的数据支撑,更是要通过多参数、全方位的监测,提升我们对城市污染来源和影响的科学认识。近年来,高健团队并没有停止对传感器技术前沿的探索。“新产品、新方法、新技术如雨后春笋般不断涌现,关键是要锁定最合适的产品和技术,解决科学需求。”中国环境科学研究院大气环境研究所助理研究员沈毅成告诉记者,“我们正在将新型的粒径谱传感器、黑碳传感器应用于走航监测中。新型的测量参数能够帮助我们区分道路扬尘、柴油车、汽油车尾气和城市本底污染,实现街区尺度的颗粒物来源解析。”目前,济南市的微站网络和走航出租车搭载的PM2.5传感器已经全部升级成为粒径谱传感器,能够将颗粒物的浓度细分成31个粒径区间,可以有效区分不同类型的颗粒物对PM2.5、PM10的相对贡献。“更加先进设备不断走出去,多元化的数据不断传回来,大数据赋能智慧环保已经到来。”沈毅成表示。
  • 遥感卫星大型传感器测试用大孔径积分球均匀光源
    背景图1 卫星遥感在制造用于卫星和望远镜的传感器的过程中,最重要的步骤之一是表征传感器的辐射性能,并建立到达传感器的光与传感器的数值输出之间的关系。 某国家航天局需要一套积分球均匀光源系统,用于在大型传感器的开发中进行校准测试。 开口尺寸需要1.5 米才能使发光面完全覆盖整个设备。另外还要求控制外部温度,确保可靠的长期使用。图2 成像传感器Labsphere(蓝菲光学)解决方案图3 蓝菲光学研发的大孔径积分球均匀光源图4 最大的辐亮度为此开发的系统需要大的积分球,获得超大开口端和总共 37 个灯以实现测试所需的均匀性和光谱辐射。Labsphere(蓝菲光学) 善于定制产品的开发,该系统具有以下独特功能:通过两个侧面安装的电动活塞自动调节高度;稳定性好,具有调平千斤顶工业脚轮;包含软件和硬件的完全集成的计算机系统;可控制灯产生的热量:开口周围的定制散热器,用于吸收大部分热量开口处的手动百叶窗,用于保护用户和设备免受测试后过热的影响后半球隔热罩,防止意外伤害三个温度探头来监测积分球内部的热量三个外部鼓风机连接到积分球周围的通风口具有带宽和 FOV 滤光片的可拆卸硅探测器;具有热电冷却功能的可拆卸 InGaAs 探测器;更新了具有附加功能的 HELIOSense 软件。特点先进的热重定向系统,可防止组件和材料损坏并保护用户免受意外伤害;高度可调和开口端缩孔器,可以灵活地对各种不同的传感器系统进行测试;具有针对客户应用程序优化的软件,最大限度地提高效率和可用性;可控制和获得宽光谱,通过 Labsphere(蓝菲光学) 的 HELIOSense 软件微调光谱辐射、色温和波长分布;满足所有光谱要求, 97% 以上的均匀性提供覆盖可见光和红外带内辐射度;照度 (lux)176,737光谱辐射度(W/m2-sr)1,605面均匀性 (100% Power)97.32%面均匀性(10% Power)95.08%角度均匀性 (±10°)99.5%角度均匀性 (±45°)99.2%短期(5s) 稳定性99.995%长期(30s) 稳定性99.994%硅探测器非线性度0.42%InGaAs 探测器非线性度0.37%最高外部温度39.5°C总灯功率17,680W
  • PM2.5的测试方法及PM2.5传感器的工作原理
    细颗粒物又称细粒、细颗粒、PM2.5。细颗粒物指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中,其在空气中含量浓度越高,就代表空气污染越严重。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分,但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比,PM2.5粒径小,面积大,活性强,易附带有毒、有害物质(例如,重金属、微生物等),且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。目前测量PM2.5的方法主要有以下5种:一种:红外法和浊度法红外由于光线强度不够,只能用浊度法测量。所谓浊度法,就是一边发射光线,另一边接收,空气越浑浊光线损失掉的能量就越大,由此来判定目前的空气浊度。实际上这种方法是不能够准确测量PM2.5的,甚至光线的发射、接收部分一旦被静电吸附的粉尘覆盖,就会直接导致测量不准确。这种方法做出来的传感器只能定性测量(可以测出相对多少),不能定量测量(因为数值会飘)。更何况这种方法也区分不出颗粒物的粒径来,所以凡是用这种传感器的性能都相对要差一些。第二种:激光法和粒子计数法就是激光散射,而不是直接测量浊度,这一类的传感器共同的特点就是离不开风扇(或者用泵吸),因为这种方法空气如果不流动是测量不到空气中的悬浮颗粒物的,而且通过数学模型可以大致推算出经过传感器气体的粒子大小,空气流量等,经过复杂的数学算法,最终得到比较真实的PM2.5数值,这一类传感器是激光散射,对静电吸附的灰尘免疫,当然如果用灰尘把传感器堵死了,自然也不可能测到。第三种:Beta射线法Beta射线仪是利用Beta射线衰减的原理,环境空气由采样泵吸入采样管,经过滤膜后排出,颗粒物沉淀在滤膜上,当β射线通过沉积着颗粒物的滤膜时,Beta射线的能量衰减,通过对衰减量的测定便可计算出颗粒物的浓度。Beta射线法颗粒物监测仪由PM10采样头、PM2.5切割器、样品动态加热系统、采样泵和仪器主机组成。流量为1m3/h的环境空气样品经过PM10采样头和PM2.5切割器后成为符合技术要求的颗粒物样品气体。在样品动态加热系统中,样品气体的相对湿度被调整到35%以下,样品进入仪器主机后颗粒物被收集在可以自动更换的滤膜上。在仪器中滤膜的两侧分别设置了Beta射线源和Beta射线检测器。随着样品采集的进行,在滤膜上收集的颗粒物越来越多,颗粒物质量也随之增加,此时Beta射线检测器检测到的Beta射线强度会相应地减弱。由于Beta射线检测器的输出信号能直接反应颗粒物的质量变化,仪器通过分析Beta射线检测器的颗粒物质量数值,结合相同时段内采集的样品体积,最终得出采样时段的颗粒物浓度。配置有膜动态测量系统后,仪器能准确测量在这个过程中挥发掉的颗粒物,使最终报告数据得到有效补偿,接近于真实值。第四种:微量振荡天平法微量振荡天平法是在质量传感器内使用一个振荡空心锥形管,在其振荡端安装可更换的滤膜,振荡频率取决于锥形管特征和其质量。当采样气流通过滤膜,其中的颗粒物沉积在滤膜上,滤膜的质量变化导致振荡频率的变化,通过振荡频率变化计算出沉积在滤膜上颗粒物的质量,再根据流量、现场环境温度和气压计算出该时段颗粒物标志的质量浓度。微量振荡天平法颗粒物监测仪由PM10采样头、PM2.5切割器、滤膜动态测量系统、采样泵和仪器主机组成。流量为1m3/h,环境空气样品经过PM10采样头和PM2.5切割器后,成为符合技术要求的颗粒物样品气体。样品随后进入配置有滤膜动态测量系统(FDMS)的微量振荡天平法监测仪主机,在主机中测量样品质量的微量振荡天平传感器主要部件是一支一端固定,另一端装有滤膜的空心锥形管,样品气流通过滤膜,颗粒物被收集在滤膜上。在工作时空心锥形管是处于往复振荡的状态,它的振荡频率会随着滤膜上收集的颗粒物的质量变化发生变化,仪器通过准确测量频率的变化得到采集到的颗粒物质量,然后根据收集这些颗粒物时采集的样品体积计算得出样品的浓度。5、重量法我国目前对大气颗粒物的测定主要采用重量法。其原理是分别通过一定切割特征的采样器,以恒速抽取定量体积空气,使环境空气中的PM2.5和PM10被截留在已知质量的滤膜上,根据采样前后滤膜的质量差和采样体积,计算出PM2.5和PM10的浓度。必须注意的是,计量颗粒物的单位ug/m3中分母的体积应该是标准状况下(0℃、101.3kPa)的体积,对实测温度、压力下的体积均应换算成标准状况下的体积。由于红外法测量PM2.5的传感器性能较差,且Beta射线法、微量振荡天平法、重量法三种方法的原理应用比较困难且价格较高,所以市面上比较多的是采用激光散射原理来测量PM2.5浓度的PM2.5传感器。 建大仁科空气质量变送器RS-PM-*-2是一款工业级通用颗粒物浓度变送器,采用激光散射测量原理,通过独有的数据双频采集技术进行筛分,得出单位体积内等效粒径的颗粒物粒子个数,并以科学独特的算法计算出单位体积内等效粒径的颗粒物质量浓度,以485 接口通过 ModBus-RTU 协议进行数据输出。可用于室外气象站、扬尘监测、图书馆、档案馆、工业厂房等需要PM2.5或 PM10浓度监测的场所。
  • 生物传感器迎快速发展期 山东谋局抢“传感”市场
    “随着智能制造、工业互联网、健康医疗产业的发展,作为其核心技术的生物传感器产业也随之迎来庞大的市场需求,山东省生物传感器重点实验室将加快产业化应用,抢夺市场先机。”山东省科学院副院长刘孟德在14日举行的生物传感器技术及产业发展论坛上表示。市场蛋糕巨大当日,国内生物传感器领域的专家齐聚济南,围绕临床检验、家庭医疗、环境监测、工业过程和生化反恐等诸多领域的生物传感器技术及相关产业,探讨以山东省生物传感器重点实验室和山东省生物传感器技术研究推广中心为载体,组建生物传感器工程技术中心,加速推动产业化发展。  山东省科学院生物研究所所长、山东省生物传感器重点实验室主任史建国告诉记者,从20世纪80年代起,生物传感器在生物医学检验、疾病诊断与治疗、食品分析、环境监测、工业过程检测与控制、毒物检测及战争生化预警等领域得到广泛应用,并成为现代分析仪器的前沿科技领域和国际市场竞争的热点。“我国在生物传感器新原理、新方法和新结构方面已取得一系列国际先进或国际领先的科研成果,但研究成果向产业转化进程还比较缓慢。”中国科学院生物物理研究所研究员张先恩告诉记者,2010年全球生物传感器市场销售额突破了100亿美元,预计2020年将达到225亿美元。其中临床检验占44.9%,家庭诊断20.2%,环境监测14.3%,实验室10.7%,工业过程6.6%,生化反恐3.3%。但我国目前生物传感器产品的国际市场份额不超过10%。根据全球知名市场调研公司PMR发布的一份新报告,未来6年,全球生物传感器市场将经历快速增长,该市场2014市值为129亿美元,到2020年将达到225亿美元,复合年增长率为9.7%。由于医疗保险普及率的不断扩大、人口基数大以及卫生保健系统的不断升级,亚太地区将成为增长最快的地区。  “当前慢性病及生活方式相关疾病发病率上升、不断增长的老龄人口、生物传感器在各行业的广泛应用、纳米技术在医疗保健领域的应用,推动了生物传感器市场的快速增长。”张先恩表示。推动产学研协同创新山东在生物传感器领域的技术和产业化已经走在了前面。据史建国透露,山东省科学院生物研究所意欲借助其工业生物传感器研究和产业化应用的科技平台,组建跨部门、跨行业、跨区域的生物传感器研发布局和协同创新体系。据了解,山东省科学院生物研究所是我国惟一实现生物传感器产业化应用的科研单位,已先后研制出葡萄糖、还原糖、乳酸等多种生化分析传感器,建立了生物传感器在工业环境下运行的实验方法、操作规程、配套试剂及培训服务体系,产品占国内市场95%以上(其余5%为进口产品),在我国食品发酵、生物医药等科研及产业领域实现了广泛应用,突破了传统生产过程只依赖于物理和化学传感器的落后局面,打破了国外技术封锁,为我国生物工业的过程控制提供了先进的技术支撑。“以氨基酸发酵产业为例,全国年产量300多万吨,年总产值超过400亿元 生物传感器应用于氨基酸生物反应器的系统优化、葡萄糖流加控制、产物分离提取等过程,可提高产率10%-15%,年增经济效益达40亿元以上。按照整个工业生物技术产业应用情况计算,年增经济效益可达100亿元以上。”史建国说。  据史建国透露,山东省科学院生物研究所将与中科院及相关企业合作,利用生物传感器研发布局和协同创新体系,开发新的酶分子元件,增加生物传感器检测指标,实现对多种代谢产物的检测 将生物传感器与物理、化学传感器融合,研发多传感器分析模块,建立工业生物过程的在线检测与自动控制系统 生物传感器与信息技术、物联网技术结合,构建新型的智能化工业生物过程控制与运行模式。  “当前山东工业转型升级的焦点和瓶颈问题是缺乏关键的核心技术对传统产业进行产业升级,山东省科学院组建生物传感器研发布局和协同创新体系是有益的探索。”山东省经信委科技处处长封宗庆当日表示,我省将积极推动此类产学研协同创新。
  • 马鞍山56个重大项目集中开工,含传感器、半导体封装测试项目等
    4月7日,2022年第二批安徽省重大项目集中开工动员会马鞍山分会场活动举行。图片来源:见马鞍山“见马鞍山”消息显示,马鞍山市第二批集中开工项目56个,总投资397.8亿元。其中包括德胜芯片封装及光学摄像头生产项目、智能超声波计量传感器研发制造项目、半导体封装测试项目等。以下是部分项目介绍:德胜芯片封装及光学摄像头生产项目该项目由安徽省中科达智能科技有限公司投资建设,总投资1.5亿元,租赁7500平方米厂房,建设芯片封装及光学摄像头生产线,年产芯片封装300万个,摄像头模组400万个。智能超声波计量传感器研发制造项目该项目由迈拓科技(安徽)有限公司投资建设,总投资10.6亿元,总建筑面积7.38万平方米,建设智能超声波水表生产线3条和智能超声波气表生产线1条,年产148万套仪表设备。半导体封装测试项目该项目总投资5.0亿元,租赁3万平方米厂房,建设半导体封测生产线8条,年产1.9亿个半导体元器件。
  • 便携式明渠流量计比对装置采用磁致伸缩传感器的好处在哪里?
    便携式明渠流量计比对装置采用磁致伸缩传感器的好处在哪里?HJ355-2019水污染源在线监测系统中明确指出。每季度至少使用便携式明渠流量计比对装置对现场安装的超声波明渠流量计进行至少1次的比对测试,比对结果不符合要求的,按要求多现场的超声波明渠流量计进行校准,校准完成后再进行比对。同时要求便携式明渠流量计采用磁致伸缩传感器加标注流量计算公式的方法进行比对。、其中液位比对中要求,比对装置的液位精度≤1mm,每2min读取一次数据,连续读取6次,安装公式完成比对误差计算。液位比对误差=|第n次明渠流量比对装置测试液位值-第n次超声波明渠流量计测量液位值|其次流量比对要求明渠流量比对装置与现场流量计测量统一水位观测断面处的瞬间流量,进行比对。且在数值稳定后,10min内读取该时间段的累计流量,按公式计算误差.流量比对误差=(明渠流量比对装置累积流量-超声波明渠流量计累积流量)/明渠流量比对装置累积流量一般以月为段位,明渠流量比对装置对某一时间点进行流量测试,明渠超声波流量计的比对。如何快速准确地对明渠污水流量计进行验收?这是现今遇到的一大难题。解决这个难题就需要考虑以下几方面:1.比对时间,比对工具与现场的明渠流量计是否是实时比对,同一时刻,统一数据。否则不同时间节点的数据是没有对比性的。2.XY-6800R比对工具测试的数据是否准确。比对数据的数据可靠性及精度是衡量计量仪器的一个重要指标。不应该受到环境影响测量精度,如雾霾,沙城爆,强光,泡沫,结露等。常规的超声波流量计测试不能避免这些因素。目前采取磁致伸缩传感器能有效避免这些困扰。测试时,电路单元产生电流脉冲,该脉冲沿着磁致伸缩线向下传输,并产生一个环形的磁场。在探测杆外配有浮子,浮子沿探测杆随着液位的变化从上而下移动。由于浮子内装有一组永磁铁,所以浮子同时产生一个磁场。当磁场与浮子磁场相遇时,产生一个扭曲脉冲,或称“返回”脉冲,将“返回”脉冲与电流脉冲的时间转换成脉冲信号 ,从而计算出浮子的实际位置,测得液位 通过无线模块将液位传到计算机。利用内置堰槽参数计算出流量。为什么XY-6800R明渠流量比对系统要选择磁致伸缩传感器?主要原因:1.测量精度高2.抗干扰性强3.寿命长4.性能可靠5.可进行多点,多参数的液位测试,免校准,免维护。磁致伸缩液位传感器输出的液面和界面信号主要分为模拟量和串口两种形式,串口为RS485/232形式,模拟量为4~20mA电流模拟信号,对应量程为0~1m。输出的串口或者模拟信号通过屏蔽电缆传送至主板,主板通过内集成电路将接收到的串口信号或者模拟信号转换成为数字量在文本显示器上显示,由于在线监控过程中存在电机或泵等执行设备运行产生的干扰信号,且现场信号的采集点与控制柜之间存在距离问题,为减少信号在传输过程中受到干扰,故要使用优质的屏蔽电缆线。青岛新业环保科技有限公司是一家集环保科研,设计,生产,维护,销售为一体的综合性实地厂家。青岛凌恒环境科技有限公司属于江苏凌恒环境科技有限公司青岛分公司,主要业务范围:在线水质监测仪销售服务。服务承诺:客户的需求放在首位,“今天的质量、明天的市场、服务到永远”是我们新业环保公司为客户服务的准则,并将其贯穿到研发、生产、安装、销售及售后服务的各个环节中。公司郑重承诺:完善沟通协调机制:通过加强沟通交流,提高信息传递的及时性,准确性,深入市场,倾听用户心声了解客户仪器设备的需求。我公司承 诺:按质、按量、按时完成所供产品的生产任务,并及时将产品运到用户需求现场,确保正常运转。全过程监控:客户只需一个电 话,售后服务部采用一站式模式、全面负责制、全程监控实施并跟踪处理结果,确保客户满意。
  • HBM与Bruel & Kjaer携手亮相汽车测试及质量监控博览会
    2019汽车测试及质量监控博览会于9月24-26日在上海世博展览馆成功举办。HBM与Bruel & Kjaer首次携手参加该展会,在同一展台上展示了各自在汽车研发&生产领域的产品、技术与解决方案。展台全景HBM公司是测试与测量领域的技术和市场专家。HBM的产品范围包括整个测量链的解决方案,从虚拟到物理测试。Bruel & Kjaer关注声音与振动解决方案,并开发测量和管理声音与振动的先进技术。作为该领域的专家,Bruel & Kjaer帮助用户确保组件质量、提高产品性能、并监控操作的合规性。2019年1月1日起,HBM与Bruel & Kjaer正式合并为HBK (Hottinger, Bruel & Kjaer) 。在本次展会上,HBM展示了QuantumX数据采集系统,eDrive测试系统,ClipX信号调理器,以及多款力、扭矩、位移传感器;Bruel & Kjaer展示了NVH模拟器,球形阵列,Sonoscout NVH记录仪,模态分析系统,LAN-XI通用数据采集系统,以及多款声学与振动传感器。 HBM展示区B&K展示区此外,展台上的Discom展示区也吸引了众多用户。Bruel & Kjaer于2016年7月26日宣布收购Discom公司。Discom是一家采用先进技术开发和销售声学检测与质量分析系统的公司,其产品被全球各主要汽车制造厂商及其零部件供应商广泛使用,在生产环境下测试产品质量,测试对象包括了各型变速器、车桥和分动器、发动机、电动机和轴承等。Discom展示区在同期举办的展会技术演讲环节中,HBK中国区业务拓展经理李勇,和亚洲区Discom产品销售经理Alex Balvedi博士分别做了主题为“复杂驾驶系统的动态实时功率测量”和“电驱动系统的声学特征分析:整车环境与下线台架下的相关性分析”的技术演讲。技术演讲环节HBK大中华区总经理谢明先生表示: “汽车行业一直是我们的重要市场之一。HBK能够为汽车行业用户带来全面多样的产品、技术和解决方案,包括声学测试、动力系统测试、零部件测试、耐久性测试、电子系统测试、NVH分析、测试模拟和生产线下线测试,满足用户在整个完整的汽车开发和生产周期的测试需求。”HBK大中华区总经理谢明
  • 德国开发出检测玻璃幕墙裂纹的传感器
    据德国弗劳恩霍夫研究所网站报道,该所科学家研发的一个特殊传感器系统可以检测到玻璃幕墙上微小的裂纹,并对即将发生的玻璃破碎的危险发出警告。相关技术将在5月18日至20日举行的纽伦堡国际传感器、测试测量技术展上进行展示。  玻璃幕墙体现了现代建筑学与美学结构设计的最佳结合。不过,玻璃幕墙上的玻璃破碎坠落危及行人的情况也时有发生,而迄今为止,相关安全检查一般仅依靠敲打玻璃的声音来判断。这样的检测只能确认已经形成整条裂痕的玻璃,而不能警告即将发生的危险。  现在,位于维尔茨堡的德国弗劳恩霍夫硅酸盐研究所(ISC)与行业合作伙伴共同开发了一个传感器,它可识别5毫米长的微裂纹,并在玻璃实际破裂之前就及时发出维修提示。负责该研究的伯恩哈德布伦纳博士介绍说,他们在一块玻璃上按照一米的间距安装多个压电传感器执行器模块(piezoelektrische Sensor-Aktor-Module),一个传感器执行器模块产生超声波,其他传感器接收这种注册过的超声波。如果超声波信号保持不变,说明玻璃是完好的 如果信号发生变化,就表明玻璃产生了裂痕。通常,这些裂纹从玻璃的边缘产生,最初是不可见。随着时间的推移,例如在环境温度变化的影响下,它才会逐渐扩大。  该传感器通过电缆连接到建筑物的控制系统,所有传入的数据都会被自动分析,当玻璃出现微小裂缝时就会触发警报。研究者还成功将传感器安装到层压玻璃面板间。由于这些传感器在层压玻璃的生产过程中就已经被整合到两块玻璃板之间,因此,它们能在玻璃安装前就检测到玻璃在运输过程中出现的缺陷。  这一新的安全系统不仅可以提前预测玻璃碎裂,还能提供舒适的功能:该传感器执行器模块同温度和光传感器相连,可以根据光照情况选择开关百叶窗,从而控制室内环境。
  • 多方加速布局 传感器超2000亿市场空间待掘!
    p style="text-indent: 2em "目前,传感器产业已被国内外公认为具有发展前途的高技术产业,它以技术含量高、经济效益好、渗透力强、市场前景广等特点为世人所瞩目。我们国家工业现代化进程和电子信息产业20%以上速度高速增长,带动传感器市场快速上升。/pp style="text-indent: 2em "企查查数据显示,目前我国共有传感器相关企业4.9万家,广东省以超过9700家的企业数量排名首位,江苏、浙江分列二三名。2019年,相关企业新注册超过7600家,同比增长17.22%,今年上半年新增企业数量为2369家。此外,全行业68%的企业注册资本低于500万。/pp style="text-indent: 2em "接近传感器(也称为检测器)是电子设备,用于通过非接触方式检测附近物体的存在。因此,它们可以被用于多个行业,包括机器人技术,制造,半导体等。据工作原理,接近传感器可以分为:电感式接近传感器、电容式接近传感器、磁感应传感器等。/pp style="text-indent: 2em "br/ 其实在智能化场景中常用的两种接近传感器是电感式接近传感器和电容式接近传感器。电感式接近传感器只能检测金属目标。这是因为传感器利用电磁场,当金属靶进入电磁场时,金属的电感特性改变了场的特性,从而警告接近传感器存在金属靶,根据金属的感应方式,可以在更大或更短的距离处检测目标。br/ br/  电感式接近传感器也叫涡流式传感器,由三大部分组成:振荡器、开关电路及放大输出电路。电感式接近传感器是核心是振荡器和放大器,用于检测金属材质的物体。但是不同的金属的衰减,标准的检测物体是铁,但是不锈钢、铝合金、铝、铜等等都会有不同的衰减程度。由此可见,这种接近开关所能检测的物体必须是导电体。br/ br/  电容式传感器是以各种类型的电容器作为传感元件,将被测转物理量或机械量换成为电容量变化的一种转换装置,实际上就是一个具有可变参数的电容器。电容式传感器结构简单,易于制造和保证高的精度,可以做得非常小巧,以实现某些特殊的测量;能工作在高温,强辐射及强磁场等恶劣的环境中,可以承受很大的温度变化,承受高压力,高冲击,过载等;能测量超高温和低压差,也能对带磁工作进行测量。br/ br/  由于电容式传感器带电极板间的静电引力很小,所需输入力和输入能量极小,因而可测极低的压力、力和很小的加速度、位移等,可以做得很灵敏,分辨力高,能感应0.01μm甚至更小的位移。br/ br/  据统计数据显示,2019年中国传感器市场规模达2188.8亿元,预计到2021年市场规模将达到2951.8亿元,行业将保持17.6%的快速增长速度。值得注意的是,随着物联网技术的发展,对传统传感技术又提出了新的要求,产品正逐渐向微机电系统(MEMS)技术、无线数据传输技术、红外技术、新材料技术、纳米技术、复合传感器技术、多学科交叉融合的方向发展。br/ br/  传感器作为智能制造的重要设备,电子产品的发展已经进入到数字化时代,传感器的需求越来越广泛。如何在传感器领域实现突破?业内人士纷纷表示,原材料、技术、工艺等方面均存在“突破口”。br/ br/  接下来,国内传感器企业需要从自身出发,加大科技创新投入力度,继续优化技术和工艺细节,实现这些领域与进口产品对比的突破。与此同时,发挥在国内市场应用、服务、渠道、价格、产业生态系统等领域的固有优势,实现整体实力提升,积极推进市场化应用。br/ br/  在政策鼓励、资金扶持、技术进步等多种利好因素的作用下,相信国内传感器产业发展将取得更多成果,并造福于产业升级和社会民生。br/br//p
  • 透明电极指纹传感器问世
    p  让手机屏任何位置都能识别身份/pp  科技日报北京7月8日电 (记者张梦然)英国《自然· 通讯》杂志近日发表了一项材料科学新突破:韩国科学家团队用超长银纳米纤维和纯银纳米线组成的随机混合网络纳米结构,创造出新型透明电极,进而产生一种透明的指纹传感器。在智能手机屏幕上的演示表明,这种传感器可以让用户将手指放在屏幕的任何位置进行身份识别,而不需要使用指纹激活按钮。/pp  指纹传感器是电子设备实现指纹自动采集的关键器件。其需要在一颗不足0.5平方厘米的晶片表面集成10000个以上的半导体传感单元,因此尽管指纹采集现在已很常见,但指纹传感器的制造仍属于一项综合性强、技术复杂度高、制造工艺难的高新技术。/pp  消费电子市场一直大力追求透明的指纹传感器。不过,现阶段的技术受限于关键性的设计限制,比如需要开发出具有光传输和电子导电功能高的透明电极。而此次,科学家终于推出了制造智能手机的指纹传感器阵列,这些阵列可以同步检测触觉压力和手指皮肤温度。/pp  韩国蔚山国立科技研究所科学家团队设计了一种新方法,来制造柔性透明的多功能传感器阵列。该设计的秘诀在于根据由超长银纳米纤维和纯银纳米线组成的随机混合网络纳米结构,创造出新型透明电极。/pp  这种混合网络表现出较高的光传输力和低电阻,极耐机械弯折。将其融入指纹传感器阵列后,就得到一个高分辨率装置,能够准确可靠地检测触摸条件下指纹的脊谷区域。/pp  研究团队将指纹传感器阵列、压敏晶体管和温度传感器集成至智能手机显示屏,借此展示了这项新技术在移动设备上的可应用性。这也意味着,这种传感器有望在未来取代指纹激活按钮。/pp  总编辑圈点/pp  手机迭代升级的速度太快,快到让人难以记起几年前的它,更难以想象几年后的它。如今我们对手机指纹解锁、指纹支付习以为常,简直都忘了曾经每天输入密码千百遍。这种“进化”还在继续:新上市的全面屏手机,正在用屏下指纹识别替代指纹识别键,只是指纹采集的位置依然固定。也许再过几年,随意触摸手机任何位置都能解锁。但愿那时,你还记得它曾经有个指纹识别键。/ppbr//p
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