微型扫描测试仪

武汉地区明星仪器仪表企业武汉华德利科技公司日前宣布，公司对其明星产品回路电阻测试仪系列产品进行扩充，新推出了CTHE-600A型回路电阻测试仪。在此之前，公司已经将其产品投入到高压试验项目，测量速度更快、数值稳定、重复性好，获得用电单位的一致好评。 回路电阻测试仪测试仪适用于测量开关、断路器、变压器等设备的接地电阻、回路电阻的专用电力测试设备。华德利科技技术总监表示，CTHE-600A是我们公司致力于创新的一个典范，结合软硬件设计，采用高精密电子线路和高性能单片机，电流持续时间可达1分钟以上，实时监测高压试验现场的电阻值和电流值，无需人工调节，测量迅速精准。 CTHE-600A的技术优势无可挑剔，其携带也十分便捷（长320 mm*宽300mm*高270mm），采用大屏幕汉子显示，菜单操作，操作方便。微型打印机为热敏式打印机，速度快，表面可直接安装打印纸，十分便利。另外，通过RS232串行口对设备内的数据进行管理，实现无纸化办公。 CTHE-600A型回路电阻测试仪是华德利科技悉心研究和来自众多实用华德利产品的客户反馈的成果，希望华德利科技能用更多更好的作品问世，更好的服务于电力系统。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/10/201310241549_472652_2781177_3.jpg

[align=center][b][font=黑体]微型化荧光量子产率测试系统的搭建研究[/font][/b][/align][align=center][font=宋体]魏[/font][font=宋体]巍[/font], [font=宋体]李莉，朱倩倩，李军，李艳肖[/font][/align][align=center][font=宋体]江苏大学[/font][font=宋体]分析测试中心[/font], [font=宋体]江苏[/font] [font=宋体]镇江[/font] 212013[/align][b][font=黑体]摘[/font][font=黑体]要[/font]: [/b][font=宋体]通过微型化荧光量子产率测试系统的搭建，可以很好地增强弱信号荧光样品的响应，对有效解决该类样品的绝对量子产率难测定等难点，微型化的积分球系统实现了快捷简便的操作，获得液体、薄膜和粉末样品绝对量子产率的测量。首次微型化积分球，对测试系统关键部件进行设计及优化，分析了测试系统存在和误差和量子效率的影响因素，进一步完善固体荧光材料量子产率测试技术，为新型量子产率体系提供理论指导。[/font][b][font=黑体]关键词[/font]: [/b][font=宋体]荧光量子产率；微型化[/font][font=宋体]；荧光光谱；测试[/font][align=center][b]Construction of miniaturized fluorescence quantum yieldmeasurement system[/b][/align][align=center] WEI Wei, LI Li, ZHU Qian-qian, LIJun, LI Yan-xiao[/align][align=center]Analysis &Testing Center, Jiangsu University,Zhenjiang 212013, China[/align][b]Abstract:[/b]Through the establishment of theminiaturized fluorescence quantum yield test system, the response of weaksignal fluorescence samples can be well enhanced, and the difficulty ofdetermining the absolute quantum yield of such samples can be effectivelysolved. The miniaturized integrating sphere system can achieve quick and simpleoperation, and the absolute quantum yield of liquid, film and powder samplescan be measured. For the first time, the key components of the test system weredesigned and optimized, the factors affecting the existence and error of thetest system and the quantum efficiency were analyzed, and the quantum yieldtest technology of solid fluorescent materials was further improved, providingtheoretical guidance for the new quantum yield system.[b]Key words:[/b]fluorescence quantum yield microminiaturization fluorescence spectra measurement[font=宋体]众所周知，光致发光（[/font]Photoluminescence[font=宋体]），是指物体依赖外界光源进行照射，从而获得能量，产生激发导致发光的现象。也指物质吸收光子（或电磁波）后重新辐射出光子（或电磁波）的过程。从量子力学理论上，这一过程可以描述为物质吸收光子跃迁到较高能级的激发态后返回低能态，同时放出光子的过程。光致荧光发光是多种形式的荧光（[/font]Fluorescence[font=宋体]）中的一种。而在现阶段光致发光材料的研究中，对荧光量子产率（[/font]Quantum Yield of Fluorescence[font=宋体]，[/font]QY[font=宋体]）的数值的准确性和重现性十分重要，因其显示光化学反应中光量子的利用率从而反映光致发光材料发光能力的重要特征。荧光技术的应用几乎涉及了生活的方方面面。材料荧光技术在工业、能源、生物医药、环境监测、军事领域等均扮演着极其重要的角色。新技术、新产品的不断涌现，对该类产品的核心参数荧光量子产率的测量也提出了越来越高的要求。[/font][font=宋体]量子产率的物理意义为单位时间（秒）内，发射二次辐射荧光的光子数与吸收激发光初级辐射光子数之比值，用来描述荧光材料发光能力。目前测量样品的荧光量子产率有两类方法：（[/font]1[font=宋体]）相对量子产率：需要一种已知量子产率的标准品作为参照，通过对标准物和样品进行吸光度和荧光的测量换算得到样品的量子产率。只适用于液体样品。（[/font]2[font=宋体]）绝对量子产率：不需要标准样品进行对比，广泛适用于液体、薄膜和粉末样品。荧光量子产率评价指标在光电器件、生物医药、传感器等研究领域有着举足轻重的分量。国外主要的荧光仪器公司均已推出商品化的绝对荧光量子产率测试系统。绝对量子产率测定法可直接对待测试样的量子产率进行测定，对荧光材料的研制有着重大的意义。[/font][font=宋体]随着我国现代化进程的发展，对各类科研分析仪器的需求与日俱增。研制国产绝对荧光量子产率测量系统，将终结这一领域长期依赖国外产品的历史，同时降低检测成本，使得更多的实验室都用得起、用得上荧光量子产率测量技术，促进我国新材料等领域更高速的发展。[/font][b]1[font=宋体]研究背景[/font]1.1[font=黑体]选题背景[/font][/b][font=宋体]近年来，我校各类学科的持续发展，共有[u]工程学[/u][/font][u]1[font=宋体]个学科进入[/font]ESI[font=宋体]全球前[/font]1[font=宋体]‰[/font][/u][font=宋体]，农业科学、化学、材料科学、临床医学、药理学与毒理学、生物学与生物化学、环境生态学、分子生物与遗传学等[/font][u]8[font=宋体]个学科进入[/font]ESI[font=宋体]全球前[/font]1%[/u][font=宋体]。其中，[/font]2021[font=宋体]年，我校环境生态学、分子生物与遗传学[/font]2[font=宋体]个学科新晋全球排名前[/font]1%[font=宋体]。特别是伴随理工和医学药学等学科发展，对于各类研究手段或检测技术提出了更高的要求，量子产率的测试需求也随之增多。目前，我校在研的国家自然科学基金项目有关量子产率要求的科研项目不在少数，[/font]2018[font=宋体]年[/font]7[font=宋体]项，[/font]2019[font=宋体]年[/font]8[font=宋体]项，[/font]2020[font=宋体]年[/font]9[font=宋体]项，平均年资助金额超过[/font]200[font=宋体]万元，特别在能源、医学等热门研究领域对该测试的需求量持续攀升，为我校高质量高影响力论文的发表提供了基础。[/font][font=宋体]与此对应的测试条件，目前全校可测试绝对量子产率的仪器仅我校分析测试中心拥有，该仪器为高级稳态瞬态荧光测量系统（[/font]QuantaMaster & TimeMasterSpectrofluorometer[font=宋体]，产品型号：[/font]QuantaMaster?40[font=宋体]）。该系统于[/font]2009[font=宋体]年购置安装运行，超过十多年的服务过程，分析测试中心的服务团队根据学校各学科的测试需求开发了激发[/font]/[font=宋体]发射光谱、上转换[/font]/[font=宋体]下转换光谱、荧光寿命、近红外荧光光谱、激光诱导荧光光谱等测试服务，该些测试手段的开发和使用也获得众多的肯定，如：[/font]2018[font=宋体]年获得[u]江苏分析测试科学技术奖[b]二等奖[/b][/u]，[/font]2019[font=宋体]年作为典型测试服务[u]入驻[/u][/font][u]“[/u][b][u][font=宋体]江苏高校分测联盟[/font][/u][/b][u]”[/u][font=宋体]。但面对不断提高的测试要求和日益发展的测试技术，也逐步发现量子产率测试中存在了亟待解决和改进的问题。[/font][b]1.2[font=黑体]拟改进的问题[/font][/b][font=宋体]绝对荧光量子产率的定义为样品发射的光子数除以样品吸收的光子数。相比相对量子产率不需要标准品，广泛适用于液体、薄膜和粉末样品。该数值为目前较为认可的量子产率测试。但测量时需要积分球附件（图[/font]1[font=宋体]）。[/font][b][font=宋体]积分球[/font][/b][font=宋体]（[/font]IntegratingSphere[font=宋体]）为内表面涂层一般是高反射性材料。样品表面各个方向的激发光或者是发射光进行积分球均匀化后从出射口出来，并进入到单色器中后被检测器检测到。多年的测试经验，研究发现该系统的量子产率测试存在如下拟解决或改进的问题：[u]（[/u][/font][u]1[font=宋体]）积分球体积过大[/font]-[font=宋体]操作复杂；（[/font]2[font=宋体]）内部材料易损伤[/font]-[font=宋体]误差较大；（[/font]3[font=宋体]）反射背景易污染[/font]-[font=宋体]数据失真。[/font][/u][align=center][img=,486,244]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310092058386226_3462_5248244_3.png!w690x346.jpg[/img][/align][align=center][b][font=宋体]图[/font]1. [font=宋体]绝对量子产率测量系统及存在的难点[/font][/b][/align][font=宋体]不难发现，积分球为该测试模块中最为核心的部件，作为测量系统中收集光的器件，光在积分球内多次漫反射。从图[/font]1[font=宋体]中可以看出该球内部的涂层为全反射材质（中心的配件为硫酸钡），且球体的直径[/font]100 mm[font=宋体]，而待测样品需要放置在球体中心位置，仅暂居球体的小部分体积，无疑增加了操作过程的复杂度和清洁的难度。在实际操作过程中，对液体样品来说，采用石英比色皿，只需保证液体体积和浓度在可测试范围内，多次测试扣除背景也能够获得比较可信的数据。但相比溶液样品，准确测定固体样品量子产率的难度要大。因固体样品槽和积分球本身对光都有吸收，尤其是紫外段，因此量子产率测定肯定会有误差。且内部镀层易年份已经也较易在使用过程受到损伤（硫酸钡被剥落），使用的反射背景也很易受到外部环境污染，造成数据失真等问题。目前，积分球的体积和材质造成绝对量子产率测定中存在难以避免的误差：样品槽、积分球都会吸收光，造成量子产率测定的不准确性；溶液吸光度不同，会显著影响量子产率测定值；积分球污染会产生不必要的荧光，致使量子产率无法测试。所以，如何解决以上问题，是绝对量子产率测定中所面临的巨大挑战。[/font][b]1.3[font=黑体]拟采取的研制方法[/font][/b][font=宋体]基于前期调研，研究团队拟采用耦合积分球测试理论与反向倍加计算理论，利用现有的高级稳态瞬态荧光测量系统，搭建微型化积分球测试系统，从而实现绝对量子产率的瞬时测定、多种形态样品的测定和高灵敏度探测等测试手段，在测量得到材料的反射率、漫透射率和准直透射率后，利用反向倍加算法得到其基本光学参数如散射系数、吸收系数和各向异性系数，并进一步优化测试方法，从而优于国际上公开的标准绝对量子产率测试方法。[/font][b][font=宋体]技术路线：[/font][/b][font=宋体]项目的具体技术路线如图[/font]2[font=宋体]所示。[/font] [img=,534,160]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310092058471471_2138_5248244_3.png!w690x206.jpg[/img][align=center][b][font=宋体]图[/font]2. [font=宋体]微型化量子产率测量系统的技术路线[/font][/b][/align][font=宋体]本项目将从量子产率的发光机理出发，基于宏观参数测量理论和基本参数计算理论等核心技术，研究内容由以下三部分组成：[/font][b][font=宋体]（[/font]1[font=宋体]）微型化积分球的可行性[/font][/b][font=宋体]积分球，能够确定量子产率而不依赖于某一项量子产率的标准。使用积分球是确定固体，粉末和薄膜材料的量子效率的唯一方法。设计新型微型积分球提供了一个简单的方法来测量绝对量子产率而无需重新配置硬件。[/font][font=宋体]通过引入半积分球原理来微型化积分球，用一面平面镜堵住半球开口，利用平面镜对称成像原理对半球实物成立一个全等的虚像，实物半球与虚像半球共同构建出一个完整的积分球，进而微型化积分球，构筑微型化的球体方便地取代了常规比色皿支架避免了样品室的光学干涉。球体的顶部部分可以拆除，将测试样品很快的放进去，而无需使用任何工具。它可以容纳常规比色皿，薄膜和粉末。这是一个用来表征发光半导体，玻璃，陶瓷和纳米材料的重要工具。[/font][b][font=宋体]（[/font]2[font=宋体]）积分球内部结构的优化设计[/font][/b][font=宋体]积分球内壁白色漫反射层的质量，对测试精度影响较大。所设计的微型积分球，其所选用的高反射涂层，采用特殊配方和特殊工艺喷涂，反射率接近[/font]100%[font=宋体]，反射率随波长变化小，具有良好的耐久性、防水性、耐辐射性。同时因激发光源和样品发射荧光的强度相差较大，在测量时既要满足最大光强不溢出，又要使样品的荧光发射强度满足测试所需的最小信噪比要求，因此对积分球内部设计如：样品与光源位置的设计，夹具的设计、内部挡板尺寸和位置的选择及积分球上用于入光和出光所开的窗口等因素等都需要进行相应的研究，从而最大程度的降低测量误差。[/font][b][font=宋体]（[/font]3[font=宋体]）耦合积分球和测试系统与优化升级[/font][/b][font=宋体]在原有的高级稳态瞬态荧光测量系统（[/font]QuantaMaster? 40[font=宋体]）的基础上，通过上述内容的研究完成微型化积分球及内部结构的优化从而借助原系统的现有功能，完成了[/font][font=宋体]微型积分球量子产率测量系统中各个部件的设计与选取，整合各个部件，搭建完整的测试系统。考虑其灵敏度、信噪比及光谱范围，对关键部件进行选取后，根据量子效率测量原理及基于积分球的量子效率测量方案从而耦合微型化积分球和测试系统的整合达到优化升级的效果。[/font][font=宋体]由于受到光源、单色器和探测器等的光谱特性的影响，由仪器直接记录的荧光光谱并不是所测量物质的真实光谱，这样的光谱被称为未校正光谱，这种光谱的形状和最大发射峰位置等与真实光谱都有一定的区别。在对物质进行荧光量子产率测量时，就必须对所使用的荧光分光光度计仪器进行光谱校正，获取物质的真实光谱，才能得出准确的荧光量子产率。[/font][b] 2 [/b][font=宋体][b]结果与分析[/b][/font][b]2.1 [font=宋体]设计思路[/font][/b][font=宋体]针对现有技术的不足，本装置搭建的目的在于提供一种基于双光路微型积分球的量子产率测试装置，有效解决了因现有积分球体积大，不便携，造成的样品难固定且易污染积分球等难题，简化绝对量子产率测试过程。[/font][font=宋体]为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：提供一种用于量子产率测试的双光路微型积分球，所述积分球装置包括壳体、球体两部分，所述壳体的内部为球体，所述球体壁上开设有第一入光口、第二入光口和出光口，所述第一和第二入光口均在壳体中，且入光口均配有活塞可以关闭，所述第一入光口和第二入光口均可有光源通过，出光口与输出端连接。优选的，所述双光路积分球装置的外部大小依据配置的样品室调节，壳体为黑色航空铝合金箱体。优选的，所述的入光口对准积分球中心样品槽。优选的，所述的积分球表面喷砂氧化黑，内壁均设有漫反射材料层。进一步的，所述漫反射材料层可为硫酸钡涂层或聚四氟乙烯涂层。（图[/font]3[font=宋体]中，[/font]1[font=宋体]、样品架，[/font]2[font=宋体]、出光口，[/font]3[font=宋体]、第一入光口，[/font]4[font=宋体]、第二入光口。）[/font][align=center][img=,214,217]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310092059144920_587_5248244_3.png!w335x302.jpg[/img][/align][align=center][b][font=宋体]图[/font]3. [font=宋体]基于双光路微型积分球的量子产量测试装置的整体俯视示意图[/font][/b][/align][b]2.2 [font=宋体]实物图[/font][/b][font=宋体]针对现有技术的不足，本装置搭建的目的在于提供一种基于双光路微型积分球的量子产率测试装置，有效解决了因现有积分球体积大，不便携，造成的样品难固定且易污染积分球等难题，简化绝对量子产率测试过程。原有的高级稳态瞬态荧光测量系统（[/font]QuantaMaster? 40[font=宋体]）的基础上，设定图（图[/font]4[font=宋体]左），实物图（图[/font]4[font=宋体]右）。依照原有测试系统的内部格局进行了相关参数的限定，引入可调节底座，更好的符合原有系统的升级。[/font] [font=宋体]对现有参数）积分球内部结构的优化设计，进行三维建模，实际内部图和模型图如图[/font]5[font=宋体]所示：[/font][align=center][b][img=,298,166]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310092059207524_4542_5248244_3.png!w453x246.jpg[/img][/b][/align][align=center][b][font=宋体]图[/font]4. [font=宋体]微型化积分球的实物设计图（左）和实物图（右）[/font][/b][/align][align=center][b][img=,280,212]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310092059260612_4504_5248244_3.png!w425x307.jpg[/img][/b][/align][align=center][b][font=宋体]图[/font]5. [font=宋体]微型积分球的内部实物图（左）和三维建模图（右）[/font][/b][/align][b][font=宋体]（[/font]1[font=宋体]）主要功能[/font][/b][font=宋体]测试发光材料的[b]绝对量子产率[/b]（量子效率[/font]=[font=宋体]样品发射出的光子数[/font]/[font=宋体]样品吸收的光子数），样品（固体、液体、粉末及薄膜）被放置在[b]微型化积分球[/b]（相当于样品腔）内，氙灯发射出的连续光谱经过单色仪分光后再通过光纤引入到积分球内的样品上，荧光样品受激发后会发出荧光，荧光光谱通过光纤被后端的光谱探测系统接收，可实现高灵敏度的多波长实时测量。[/font][b][font=宋体]（[/font]2[font=宋体]）技术参数、指标要求[/font][/b][font=宋体]微型化量子产率测试系统主要技术参数、指标要求：[/font][font=宋体]（[/font]a[font=宋体]）光致荧光效率测试范围：[/font]200 nm ~ 900 nm[font=宋体]；（[/font]b[font=宋体]）积分球直径＜[/font]100 mm[font=宋体]，便于安装操作；（[/font]c[font=宋体]）量子效率最小测试误差不大于[/font]1%[font=宋体]；微型化积分球便于灵活使用，结构稳定，系统无需频繁校准，满足液体、薄膜和粉末样品的绝对量子产率的多次测量。[/font][b]2.3 [font=宋体]测试过程[/font][/b][font=宋体]原则上，要做两次发射扫描。而且，在数据采集时每一次都要做激发校正和发射校正。发射校正为必要检测项是因为检测系统的量子转换效率随波长变化而不同。激发校正为选作项，因为此项是用来校正灯泡功率波动和强度漂移。[/font]1[font=宋体]）第一次样品的发射扫描必须同时记录下激发峰和所有的荧光发射峰。为了保持线性关系，初始强度必须低于[/font]1000,000counts/s[font=宋体]（在使用狭缝和楔形光闸的情况下），选择的步长精度要能解析激发峰。当激发光谱和荧光光谱有效分离时，仪器会分两部分记录光谱扫描结果。[/font]2[font=宋体]）第二次扫描激发光谱和背景曲线是在只有溶剂或缓冲液的条件下测定，作为空白对照值。[/font][b]2.4 [font=宋体]数据分析[/font][/b][font=宋体]荧光量子产率为荧光量子数与吸收量子数的比值。荧光量子数为第一次空白中曲线中全部荧光谱线的积分值。吸收量子数为激发谱线中曲线第二次样品曲线减去第一次空白曲线的面积的积分值。可通过积分软件在选择范围内积分得出两个值。“总面积”代表[/font]X[font=宋体]轴与曲线间面积的积分值。“峰面积”代表在测量范围内曲线与线性背景之间面积的积分值。在此背景下，用“峰面积”来计算比用“总面积”计算更为准确。[/font][b]3[font=宋体]结[/font][font=宋体]论[/font][/b][font=宋体]研制的国产绝对荧光量子产率测量系统，主机采用高级稳态瞬态荧光测量系统，样品光路设计采用积分球技术，光谱校正采用量子计数器和标准钨灯方式，配合荧光量子产率分析软件，可实现对物质荧光量子产率的绝对法测量。用已知量子产率的标准物质进行验证，通过实现绝对量子产率的升级和改造，增加现有仪器的新功能开发，提高仪器的完好率、利用率、降低维修率等；将新功能应用更好地应用于物理、化学、医药和材料科学等研究领域，以满足日益增长的科研测试需求，从而进一步反馈学校科研项目的发展和高质量科技成果的产出，系统的研制将对我国在绝对荧光量子产率测量方面取得重要进展。[/font][b][font=宋体]参考文献：[/font][/b][1][font=宋体]石广立[/font],[font=宋体]张恒[/font].[font=宋体]测量荧光量子产率的方法及装置[/font].CN201811115211.4[P].[2][font=宋体]王培虎[/font],[font=宋体]潘东杰[/font],[font=宋体]蔡贵民[/font].[font=宋体]一种使用积分球测量荧光量子产率的测量装置[/font]:CN201720505578.1[P].[3][font=宋体]张伟[/font],[font=宋体]邹贤劭[/font].[font=宋体]一种荧光量子产率测试仪及其测试方法[/font]:CN201910032496.3[P].[4][font=宋体]胡晓月屈泽华黄红香[/font].[font=宋体]积分球测量荧光量子产率的最优测试条件研究[/font][J].[font=宋体]中国测试[/font],2021, 47(10):59-62,74.[5][font=宋体]魏巍[/font],[font=宋体]束爽[/font],[font=宋体]寿邱杰[/font],[font=宋体]等[/font].[font=宋体]一种基于双光路微型积分球的量子产率测试装置[/font]:202310647492[P].[6][font=宋体]冯国进[/font],[font=宋体]王煜[/font],[font=宋体]郭亭亭[/font].[font=宋体]固体材料绝对荧光量子产率测量的研究进展[/font][C]//[font=宋体]中国计量测试学会光辐射计量学术研讨会[/font].[font=宋体]中国计量测试学会[/font], 2009.[hr/]

微型电磁阀在医疗等应用中的选择问题解析仪器设计工程师总是会在仪器上使用各类电磁元器件，这些精密元器件的选择对于医疗、环保和分析类仪器功能实现都有很大的影响。大部分工程师需要权衡各类应用因素来考虑采用最合适的电磁元器件。仪器追求体积小巧化使得设计业必须采用更小巧、更耐用的元器件，不恰当的挑选有可能导致仪器故障或完全不能正常工作。工程师既需要考虑元器件的可靠性，耐用性，又必须考虑其轻巧性，有效流量以及低功耗，这篇报道是经验丰富的应用工程师团队从设计和制造根源来阐述选择微型电磁阀的参数，并指出那些是应用中的关键参数，也说明专业的阀应用经验将会减少或避免选择带来的疑惑。确保可靠性和重复性　　当仪器设计工程师在选用微型电磁阀时，常希望元器件能非常可靠的反复运转，特别是保证长时间的稳定性能即重复性能，最好是希望长时间完全没有任何运转波动和例外发生，这个经常成为筛选精密元器件的第一参数。　　例如血球采样通道和计数通道上用的隔离阀的选择好坏通常会影响整机的重复性，高效液相色谱中四元梯度隔离阀需要响应时间越均匀以越容易达到测试要求，如果不够均匀性，在检测灵敏性重复性上就有直观的结果区别。　　即使是早期选择原配件的一个大意，可能会导致严重的不可预料的后果。这种设计缺陷发现的越晚，修改成本就越高。因为当需要更换元器件时候，又需要重头进行一系列的测试。所以这种情况下工程师一般会采用有高可靠性的元器件，也会特别关注阀的生产过程，质量检查和测试控制等环节。　　特别是阀的设计就会直接影响器件本身的可靠性，例如在分析测试仪器中，电磁阀直接接触样品试剂，但大多数微型隔离阀都有内部橡胶材质，在接触样品试剂时候都有可能会溶胀。如果没有考虑任何设计上的预补偿，那么长时间使用后橡胶材质都会因此改变阀的参数和性能，甚至是会影响到元件到不能正常工作，从而导致整个仪器无法工作的问题。有经验的元器件设计人员会考虑到阀的适用范围，特别是化学物质的兼容性等实际应用对阀的影响。确保更长的使用寿命　　连续使用寿命是阀在大多数应用下应首先考虑的参数，特别在某些应用中会需要更长的连续使用寿命。例如在医疗设备和高运转的仪器上，设备要求连续运转，要求即使使用很长时间，器件出现故障次数也要最低甚至为零。经常性的维护和更换阀的行为最好都尽量避免。连续高使用寿命同时也说明元器件在复杂多变的应用下有更好的可靠性。　　其实高可靠性的使用寿命保证是很难做到的，在阀设计上有经验的专家曾经提及，高使用寿命最麻烦的就是移动密闭膜，即隔膜的设计。每当阀工作时候，隔膜会被拉杆拉起，在几百万的往复运动后，推杆拉动的隔膜就会被磨损，大多数阀都会有这种情况发生，一些制造厂家通过更换推杆或隔膜材料设计来解决。　　有经验的应用工程师在考虑长使用寿命时，会考虑采取减少隔膜形变这种设计，这样可以保证有更光洁的接触面和更少的冲击力，特别相比于金属阀体的阀来说，塑料阀体和塑料推杆都具有更好的耐用性。　　还应该纳入寿命影响因素的包括应用的液体、阀需要连续通电的时间，某些极限使用情况，或者各类影响因素造成的应用差别等。一些生产厂商都会测试50万次的使用寿命，但一些厂商已经做到了几千万次的使用寿命。　　确保设计更小巧　　几乎每个改进仪器都需要比原先的仪器更轻，更小巧，所以每个仪器设计工程师在设计时候都需要考虑到每个元器件的尺寸。在一些精密或在线监测设备里面尤其需要减小元器件体积，阀体积的减小可以更好的容纳电路板，容器瓶等非阀部件。小巧的阀体机构也可以减少运输的不便。　　只要元器件尺寸变小，设计工程师就可以预留更多的空间放到其余结构设计上，可以让设备预留更多功能的扩展空间。对于在线监测仪器，尺寸也有一定的规定，例如酒精测试仪需要能手持随身携带。在线总磷总氮仪器都包含很多微型电磁阀和动力源装置，电磁阀的尺寸就成为设计选择的主要因素，为其他部件腾出相应的安装空间。　　传统的阀一般比现代的阀大一些，设计工程师会发现即使每个阀尺寸和重量都小一点，可在有限安装空间的整机上显得更有优势。　　很多传统的阀仍旧由不锈钢阀身做成，新型的塑料阀体可以显著的减小重量。　　如果需要获得更大的流量或减小功率都需要增加阀体重量，而阀设计人员需要在条件允许的重量和尺寸下来获得同样的性能。确保满足应用的流量　　只要仪器小巧化趋势一直保持，每个设计工程师都会需要同样性能但更小巧的元器件。增加流速对于微型电磁阀来说是很关键的一个参数。但改变流速影响到的参数，如能耗，压力和流速这些参数彼此之间都是有相互制约的关系。Cv(流量系数)值和阀本身的内部通道设计有关。流量系数在一个方面可以反映了阀本身的流量设计水平，每个阀的Cv有可能相同，但体积就不同;而体积大小看似相似的阀，但Cv可能相差甚远。　　当需要达到更高流速时候，总体的能耗和压力设计都必须保证在使用者的要求之内。　　有经验的仪器设计工程师知道即使是很小的流量增加，也能影响各种应用。例如为了加快单个测试项目的速度，排废液或者清洗排液都需要尽快在几秒钟内排除，以节省占用整台仪器公用压源的时间，这些时候往往选用大于测试管路的管径。　　孔径问题经常会增加阀选择难度。例如一些模组阀由于内部出入口分布不对称, 两个接口对流速和耐压都会有不同的限制，在设计底板流路时候就应该对阀的安装孔方向做出调整。　　通常情况设计人员都会权衡，高流速需要有尽可能大的孔径，但大孔径通常需要更大的能耗，阀体也会更大。所以需要选择在确保可靠性上，在重量和小体积的优势下，选择对应应用条件下的合适流速阀体为宜，选用过大流量的阀体只会增加能耗和占用空间，过小可能不

光谱学是测量紫外、可见、近红外和红外波段光强度的技术。光谱测量被广泛应用于多种领域，如颜色测量、化学成份的浓度测量或辐射度学分析、膜厚测量、气体成分分析等领域。在上世纪九十年代以来，微电子领域中的多象元光学探测器(例如CCD，光电二极管阵列)制造技术迅猛发展，使生产低成本扫描仪和CCD相机成为可能。美国海洋光学公司的微型光纤光谱仪使用了同样的CCD(CCD光谱仪)和光电二极管阵列探测器，可以对整个光谱进行快速扫描，不需要转动光栅。 　　海洋光学的微型光纤光谱仪通常采用光纤作为信号耦合器件，将被测光耦合到光谱仪中进行光谱分析。由于光纤的方便性，用户可以非常灵活的搭建光谱采集系统。其优势在于测量系统的模块化和灵活性，且测量速度非常快，可以用于在线分析。而且由于采用了低成本的通用探测器，降低了光谱仪的成本，从而也降低了整个测量系统的造价。 　　微型光纤光谱仪基本配置包括包括一个光栅，一个狭缝和一个探测器。这些部件的参数在选购光谱仪时必须详细说明。光谱仪的性能取决于这些部件的精确组合与校准，校准后光纤光谱仪，原则上这些配件都不能有任何的变动。海洋光学拥有广泛的光谱仪配置选择，使其性能最大化以满足客户要求。如果这些配置不符合您的要求，我们可以根据您的要求为您量身定做。 　海洋光学微型光纤光谱仪选型① 光学分辨率光学分辨率是配置微型光纤光谱仪时经常被考虑的主要因素之一。当用户为了追求微型光纤光谱仪的高分辨率时，在选型时会选择具有尽可能多像元数探测器的微型光谱仪。而实际上光学分辨率不仅仅由探测器的像元数决定，还与狭缝宽度和光栅的刻线密度有关。所以当讨论分辨率时，通常用色散或用波长范围除以像元数。半高全宽值(FWHM)，即最大峰值光强一半处所对应的谱线宽度是一种表述分辨率更好的方法(见上图)。用FWHM可以对不同光谱仪的实际光学性能进行直接对比。用这种表示方法可以避免一些缺陷，例如：有的光栅并没有用到全部像元；采用交叉式Czerny-Turner光路设计的光谱仪中，光学系统不能把狭缝清晰地成像在探测器上，这是由于光路中过大的反射角和固有的系统放大倍率造成的。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/04/201204122045_360970_1855403_3.jpg② 灵敏度灵敏度是配置光谱仪时所需要考虑的另一个因素。现在的主流微型光纤光谱仪都采用线阵探测器，所以灵敏度跟像素数没有任何关系。但面阵探测器例外，因为面阵探测器在垂直方向的每个像素都会被累积，在某种意义上垂直方向上的所有像素的累积可以被看成一个更大的像素。因此，在考虑某种应用对灵敏度的要求时，更重要的是看探测器的响应曲线。下图中给出了海洋光学微型光纤光谱仪采用的两种典型探测器的灵敏度响应曲线。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/04/201204122046_360971_1855403_3.jpg③ 信噪比信噪比也是选配微型光纤光谱仪的一个因素。对于CCD光谱仪，较高的灵敏度导致了较低的信噪比。在一定范围内，可以通过对光谱进行多次平均来提高信噪比。平均次数的平方根恰好是信噪比提高的倍数。例如，光谱平均100次，信噪比能提高10倍。有些应用需要较高的信噪比，此时用户应当比较在光谱仪中的光学平台和探测器的综合信噪比。需要强调的是，用户一定要搞清楚厂家给出的信噪比是不是整个光谱仪系统的信噪比，因为只有整个光谱仪系统的信噪比才是最重要的。一个信噪比高的探测器配一个性能不高的光路，那么它的高信噪比就没有实际意义。比较不同探测器和微型光纤光谱仪间的信噪比的比较好的方法是：测量100次，然后对每个像元计算平均值和标准偏差，信噪比等于平均值除以标准偏差。测量信噪比时，信号强度应当接近饱和，并设置正确的平滑值(如果需要的话)。④ 光栅选择光栅选择是最比较复杂的。通常有两个因素决定了光栅的选择：波长范围和光学分辨率。波长范围受限于所选择的探测器或光栅，或二者都有。光学分辨率不仅受限于光栅，还受限于狭缝宽度和探测器的像元数和像元尺寸。还要考虑第三个因素，即光栅还会影响系统的灵敏度，这是因为不同的光栅的闪耀波长(即最高效率)位置各不相同。当对系统进行最优化配置时，最好查看一下光栅的效率曲线。下图中是海洋光学微型光纤光谱仪采用的几种典型的600线/mm光栅的效率曲线，效率最高点从紫外区到近红外区。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/04/201204122047_360972_1855403_3.jpg⑤ 狭缝狭缝了也是选配微型光纤光谱仪的一个因素。微型光纤光谱仪有多种狭缝尺寸供您选择，狭缝安装在光纤接头处(见图)，并且被永久的固定在光谱仪上。有两点需要记住，狭缝越小，光学分辨率越高；狭缝越大，进入光学平台的光通量越多，即灵敏度越高。从本质上说，需要折中兼顾光谱仪的分辨率和灵敏度。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/04/201204122047_360973_1855403_3.jpg⑥ 其他 选择微型光纤光谱仪的其他选项会相对容易一些。例如可以选择升级UV4探测器后，探测器上的标准BK7窗片将会被石英窗片替代，用来增强海洋光学微型光纤光谱仪在波长340nm以下紫外区的响应能力。而其它探测器，比如薄型背照式CCD或CMOS则不需要这个选项。而为了避免二、三级衍射效应的影响，可以通过在位于狭缝与消包层模式孔之间的SMA905连接器中安装长通滤光片或在探测器的窗口处安装OFLV消除高阶衍射滤光片。正如上面介绍的几个因素所表明的，通过一些简单的步骤就就可以配置好满足您应用的微型光纤光谱仪。除了光谱仪，我们可能还需要考虑种类纷杂的光源和采样附件。所以不必犹豫尽管向我们咨询有关仪器的一切问题，我们将会给您一套最适合您应用的微型光纤光谱仪配置。

摘要：本文分别描述了下落式和差示扫描量热计式比热容测试方法的测量原理，列出了这两种技术的国内外标准测试方法，并从多个方面对这两种测试方法进行了比较，其中下落法比热容测试样品量大、操作简便入门容易，测试温度可高达3000℃，而DSC法则测试参数多应用面广。两种方法各有特点和侧重，相互互补，需根据具体使用情况进行选择。[b][color=#ff0000]1. 测量原理[/color][/b][color=#ff0000]1.1. 下落法比热容测量原理[/color] 比热容的定义为单位质量样品的温度升高1K所吸收的热量。下落法比热容测量原理则完全按照比热容定义来进行实施，如图 1-1所示，即将已知质量的样品通过加热炉加热到测试温度TS，然后样品落入具有恒定温度TC的绝热量热计中，试样将热量传递给量热计，并使得量热计温度上升并最终达到平衡温度TH。通过测量绝热量热计落入试样后的温升TH-TC可以测得试样放出的热量，即试样受热所吸收的热量，由此可以得到TC和TS温度范围内平均比热容和平均焓值。通过多个温度点下的平均比热容测量及数据处理，还可以得到某一温度点下的比热容和焓值。[align=center][img=,400,492]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/05/201705231031_01_3384_3.png[/img][/align][align=center][b][color=#3333ff]图 1-1 下落法比热容测定仪结构示意图[/color][/b][/align] 下落法比热容测量的核心部件是量热计，量热计为绝热式量热计的一种铜卡计，即通过测量标定过的已知质量铜块的温升来得到铜块吸收的热量（试样放出的热量），因此下落法是一种典型的绝对测量方法，测量精度只受到加热量热计的电压和电流标定精度限制。[color=#ff0000]1.2. 差示扫描量热仪比热容测量原理[/color] 差示扫描量热法（DSC）热分析方法在程序控制温度下， 测量样品和参比物的温度差和温度关系，由此测定各种热力学参数（如热焓、熵和比热等）和动力学参数。如图 1-2所示，在此基础上又发展出功率补偿型DSC和热流型DSC。[align=center][img=,619,296]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/05/201705231031_02_3384_3.jpg[/img][/align][align=center][b]图 1-2 各种差示扫描量热仪测量原理图[/b][/align] 热流型差示扫描量热仪DSC 是使样品和参比物同时处于一定的温度程序（升／降／恒温）控制下，观察样品和参比物之间的热流差随温度或时间的变化过程。 功率补偿型DSC是给试样和参比物分别配备独立的加热器和传感器，整个仪器由两个控制系统进行监控，其中一个控制温度，使试样和参比物在预定的速率下升温或降温；另一个用于补偿试样和参比物之间所产生的温差，这个温差是由试样的放热或吸热效应产生。通过功率补偿使试样和参比物的温度保持相同，这样就可从补偿的功率直接求算热流率。 由此可见，差示扫描量热仪都需要参比物做为基准，因此这种测试方法是一种典型的相对法，在测量过程中，要精确了解参比物的用量和相关特性。[b][color=#ff0000]2. 标准测试方法[/color][/b][color=#ff0000]2.1. 下落法比热容标准测试方法[/color] （1）GJB 330A-2000 固体材料60-2773K比热容测试方法 （2）GBT 3140-2005 纤维增强塑料平均比热容试验方法 （3）ASTM D4611-16 岩石和土壤比热标准测试方法（ASTM D4611-16 Standard Test Method for Specific Heat of Rock and Soil）[color=#ff0000]2.2. DSC比热容标准测试方法[/color] （1）ASTM E1269-11 Standard Test Method for Determining Specific Heat Capacity by Differential Scanning Calorimetry （2）ISO 11357-4 Plastics: Differential Scanning Calorimetry (DSC)- Determination of Specific Heat Capacity （3）Japanese Industrial Standard K 7123 Testing Methods for Specific Heat Capacity of Plastics （4）ASTM E2716-09 (2014) Standard Test Method for Determining Specific Heat Capacity by Sinusoidal Modulated Temperature Differential Scanning Calorimetry[color=#ff0000][b]3. 两种测试方法比较[/b]3.1. 测量精度比较[/color] 下落式比热容测试方法是一种下落式量热计法，这是一种绝对测量方法。所谓绝对测量方法即材料性能的测量不依赖于任何其它物质的性质，所以目前国内外计量机构普遍采用下落式量热计或绝热量热计做为计量级别的测试方法。差示扫描量热测试方法则是一种典型的相对法，即材料性能的测量还要依赖其它物质的性质，测量过程中要始终与参考材料进行对比，测量精度受到参考材料性质和精度的限制。差示扫描量热仪中常用的参考材料蓝宝石和纯三氧化二铝粉末都是采用下落式量热计或绝热量热计进行校准后才能使用，从原理上讲，下落法就比差示扫描量热法测量精度要高。[color=#ff0000]3.2. 测试操作复杂度比较[/color] 在比热容测试操作复杂程度方面，下落式比热容测试方法与差示扫描量热仪相比具有巨大优势。做为一种绝对测试方法，下落法测试仪器的内部结构比较复杂，但整个操作过程非常简单以避免各种因素对测量精度的影响，测试操作中只需安装好被测试样，试样达到设定温度后进行自动落样，就可以对试样比热容进行全自动准确测量，无需进行其它各种试验参数的设定。而在使用差示扫描量热仪测量比热容过程中，要考虑到多种因素的影响，并对试验参数进行正确的设定，操作复杂程度要远大于下落法，对操作人员的技术要求很高，否则测量结果会出现较大偏差。 差示扫描量热仪比热容测试必须考虑的主要影响因素大致有下列几方面： （1）实验条件：程序升温速率和所通气体的性质。气体性质涉及气体的氧化还原性、惰性、热导性和气体处于静态还是动态。 （2）试样特性：试样用量、粒度、装填情况、试样的稀释和试样的热历史条件等。 （3）参比物特性：参比物用量、参比物的热历史条件。 从以下ISO和ASTM差示扫描量热仪比热容标准测试方法中的相关规定就可以看出DSC操作的复杂程度。以下同时列出采用DSC测量比热容时的操作注意事项。3.2.1. DSC蓝宝石法比热容测试ISO标准方法细节 （1）三次测试：空白测试、蓝宝石测试、样品测试。 （2）两个坩埚的质量差不要超过0.1mg，材料相同。如果仪器足够稳定，且坩埚质量差小于0.1mg，空白曲线和蓝宝石曲线可以使用多次。 （3）当需要在更宽的温度范围内获得更准确的结果时，温度范围可以被分为2个或多个的小段温度范围，每一段50到100K宽，第二段的开始温度应该比第一段的结束温度低30K。 （4）实验的开始温度要比数据获取点的温度低30K。 （5）两个等温段的时间一般为2到10min。3.2.2. DSC蓝宝石法测试ASTM标准方法细节 （1）与ISO和JIS标准测试方法相似。 （2）因为毫克级的样品，所以样品要均一并有代表性。 （3）化学反应和失重会导致测试无效，所以要仔细选择坩埚和温度范围。 （4）合成蓝宝石最好是片状，实验室间的偏差小，推荐合成的蓝宝石（α-氧化铝）标样为热流校准标样。 （5）必须要进行温度和热流校准。因为比热随温度的变化不大，所以温度不用经常校准，但热流校准则非常关键。 （6）样品的形态与标样最好一致（粉末——粉末）（片——片）。 （7）推荐至少每天做热流校准。 （8）蓝宝石测试和样品测试使用同一坩埚。如果使用不同重量的坩埚，要考虑坩埚重量差别。 （9）恒温段至少4min，加热速率不能超过20K/min。 （10）如果样品质量变化大于等于0.3%，则测试无效。3.2.3. DSC比热容测试注意事项 （1）炉体清洁 对炉体通氧气空烧，空烧后一定要将炉体及传感器上的灰尘及灰分吹走。如果使用自动进样器，则一定要保证放置坩埚的转盘上无灰尘。 （2）温度校准 因为比热是温度的函数，所以一定要对测试范围内的温度进行校准。加热速率包含在各种测试方法中，如果温度不准，升温速率也不准，这将影响比热测量精度。 （3）坩埚及类型 根据测试温度范围选择坩埚，并最好将样品压倒坩埚底部，坩埚底部要非常平整，提高热接触效果。坩埚最好有定位针，保证位置固定。每一个比热容测试使用质量相同的坩埚。 （4）气体 静态空气或50ml/min氮气。 （5）样品及制备 样品要与坩埚底部接触良好，可以用聚四氟乙烯棒将粉末样品压实。 特别细的粉末样品可能还有比较多的水分，要先进行除水处理。 样品最好是薄片状以减小接触热阻，粉末样品最好采用中等尺寸（约0.1mm）以下的粉末颗粒。 样品必须是热稳定的固体、纤维、粉体和液体。因为样品为毫克级，所以样品的不均匀性会导致严重误差。化学反应或质量损失可能使测试无效。 导热性较差的样品通常会比比热容真值低5%。 （6）样品量 测试信号与样品量成正比，这意味着样品量越大越好，DSC信号在5mW至10mW之间较好。但样品量大的同时会使得样品的导热性差，同时容易造成样品受热不均匀。 （7）称重精度 重量准确度对比热测定非常重要，最好用百万分之一的天平称重样品。ASTM标准要求至少是十万分之一的天平。 （8）空白曲线 准确的比热容测试一定要减空白曲线，最好测试前能多做几遍空白曲线，前两遍用于调节仪器，第三遍曲线用于计算。 （9）加热速率 经典的比热容测试的加热速率通常为10K/min，如果想节省时间，20K/min的加热速率也可以得到测试结果，但比热容测试的原则是加热速率越慢越好，以使得试样温度受热均匀。 （10）参考材料 实际操作中参考材料可以采用蓝宝石，形状为片状。理论上最好是参考材料的比热容与样品越接近越好。[color=#ff0000]3.3. 样品大小和材料代表性比较[/color] 按照比热容的定义可知，无论是下落法还是差示扫描量热计法，被测样品尺寸和质量越大，样品吸收或放出的热量就越多，也就越便于得到准确的测试信号。无论是那种测试方法，样品的大小主要取决于加热方式、温度和热流检测方式。 下落法比热容测试中，样品是整体加热方式以及大面积接触放热方式，所以被测样品可以在很大（是DSC样品的几十倍）的同时还能保证样品的温度均匀性和放热准确性。大样品恰恰是下落法比热容测试的重要特点，这非常有利于非均质材料的比热容测试，如各种内部多结构形式的复合材料和各种低密度的轻质材料等。而大试样同时也是下落法测量精度高的重要保证。 差示扫描量热仪比热容测试中，原则上样品也是越大越好。但由于受到仪器结构的限制，样品大多数是底部加热和测量形式。为保证样品具有良好的热接触性能、传热性能以及温度均匀性，要求样品和参考材料最好是片状，且还要是毫克量级的微量样品。这就使得差示扫描量热法测试中要在测量准确性和样品代表性之间进行妥协和权衡，样品量大代表性好但测量精度差，测量精度高则需要样品量小代表性差，因此差示扫描量热仪多用于均质材料的比热容测试。[color=#ff0000]3.4. 测试温度范围比较[/color] 下落式比热容测试方法由于采用了绝热式量热计技术，可以轻松的实现上千度以上的高温测试，这也是国内外高温比热容测试多采用下落法的原因。 由于受到温差和热流信号探测技术的限制，一般标准的差示扫描量热仪最高温度不超过800℃。也有特制的上千度以上的差示扫描量热仪，但由于技术复杂度明显提高，使得仪器价格远高于普通差示扫描量热仪。[color=#ff0000]3.5. 测试效率比较[/color] 下落式比热容测试方法是一种单点温度测试方法，即测试样品在某个温度下的焓值和平均比热容，然后通过多个温度点焓值和平均比热容测试得到样品比热容随温度变化曲线。下落法看似不像差示扫描量热仪那样在样品温度连续变化过程中进行测量，但可以在设定温度下快速进行多个样品的连续测量。具体测试中，当第一个样品温度达到稳定后开始下落到绝热量热计中，在量热计热平衡过程中，可以导入第二个样品进行加热。当第一个样品在量热计达到热平衡并得到测试结果后，取出第一个样品后就可以下落第二个样品。如此连续操作方式可以极大提高下落法的测试效率，得到一条比热容温度变化曲线的效率基本与差示扫描量热计相同。而如果是测量多个试样的比热容温度变化曲线，则可以在一个温度点下把所有被测样品测量一遍，然后在升温至下一个温度点进行另一轮的测量，这种多个试样的测试效率要远比差示扫描量热仪快很多。 差示扫描量热仪的测试过程则是一个典型的升降温过程，升降温必须按照设定的速率进行，而且为了保证测量精度，升降温速率还不能太快，因此差示扫描量热仪这种程序式的测试流程大大限制了测试效率。[b][color=#ff0000]4. 测试设备校准[/color][/b] 下落式比热容测试方法是一种绝对测量方法，除了相应的温度传感器进行定期校准外，不再需要其它方式的校准。为了评价测试设备的测量准确度，可以采用NIST标准参考材料SRM 720（蓝宝石）或高纯度蓝宝石做为被测样品进行考核或定期自检。 对于差示扫描量热计法测量比热容而言，则需要经常采用蓝宝石参考材料进行测量和校准，ASTM标准测试方法甚至要求在每次比热容测试前都要进行校准。 另一方面，从理论上讲，差示扫描量热计法测量比热容过程中，要求参考材料的热容与样品热容越接近越好，也就是说对于不同比热容样品测量最好采用已知的近似比热容参考材料才能最大限度的保证测量精度。在这方面，文献"Reference materials for calorimetry and differential thermal analysis." Thermochimica Acta 331 (1999): 93-204给出了详细的描述。[color=#ff0000][b]5. 下落式比热容测试仪器的应用情况[/b][/color] 下落式比热容测试技术由于测量精度高而普遍应用于国内外的各个计量机构，相关文献可以参考中国计量院的研究论文：温丽梅, et al. "下落法测量材料比热的装置研究." 计量学报 z1 (2007): 300-304。 采用下落法测试材料比热容的文献报道也非常多，可以参考上海依阳实业有限公司官网上的大量文献报道：http://www.eyoungindustry.com/2013/1024/47.html。 下落法比热容测试方法和差示扫描量热计测试方法在国内基本是同步发展，由于航天部门大量采用各种复合材料和高温材料，要求测量精度高和测试温度范围广。同时，由于材料研制和生产中的工艺和质量需求，往往要求大批量的对材料比热容进行测试。因此，综合考虑下落法和差示扫描量热计法这两种方法的特点，国内航天系统几乎都选择了下落法做为材料工艺中的指定测试方法，并编制了相应的国军标测试方法。[b][color=#ff0000]6. 总结[/color][/b] 综上所述，下落法和差示扫描量热计法比热容测试技术各有特点，下落法具有测量精度更高，测试样品大更具有代表性，操作上手容易，测试效率快，测试温度范围宽等特点。差示扫描量热计则具有微量样品和应用面更广的特点。两种方法各有千秋，相互互补，需根据具体使用情况进行选择。

微型光谱仪/光纤光谱仪在检测领域中的应用实例http://www.NewOpto.com摘要：微型光谱仪/光纤光谱仪以其系统模块化和搭建灵活性的特点，在要求现场检测和实时监控的场合得到了广泛的应用。本文以美国Ocean Optics微型光纤光谱仪为例，介绍其结构和特点，并且详细介绍了微型光纤光谱仪在实际检测领域中的应用方案。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/10/201110242341_326114_1638458_3.jpg ScanSci Spectrometerhttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/10/201110242339_326113_1638458_3.jpg Maya2000pro Spectrometer1 引言光谱仪器是应用光学技术、电子技术及计算机技术对物质的成分及结构等进行分析和测量的基本设备，广泛应用于环境监测、工业控制、化学分析、食品品质检测、材料分析、临床检验、航空航天遥感及科学教育等领域。由于传统的光谱仪存在着结构复杂、使用环境受限、不便携带及价格昂贵等不足，不能满足现场检测和实时监控的需求。因此，微型光纤光谱仪成为光谱仪器发展的一个重要的研究方向。近年来，由于光纤技术、光栅技术及阵列式探测器技术的发展和成熟，使得光谱检测系统形成了光源、采样单元及摄谱单元相分离的结构形式，整个系统结构更具模块化，使用更加方便灵活，从而使微型光纤光谱仪成为现场检测和实时监控的首选仪器。现以全球首家微型光纤光谱仪的制造商美国Ocean Optics公司的微型光纤光谱仪为例，介绍微型光纤光谱仪的结构及特点，并且重点介绍其在实际检测领域中的应用方案。2 微型光纤光谱仪结构及特点传统的光谱仪光学系统结构复杂，需通过旋转光栅对整个光谱进行扫描，测量速度慢，并且对某些样品还需经过特定的预处理，并要放在仪器的固定样品室内进行测量。与此相比，微型光纤光谱仪有很多优点，如：速度快、价格低、体积小、重量轻及全谱获取，而且通过光纤传导可以脱离样品室测量，适用于在线实时检测。2.1 微型光纤光谱仪结构光谱仪微型化设计的实现得益于摄谱结构的优化。全球首家光纤光谱仪生产商美国Ocean Optics公司的Michael J. Morris等人研制的USB系列微型光纤光谱仪使用非对称交叉式Czerny-Turner分光结构，此光学结构的设计是在Czerny-Turner结构基础上进行光路的改进，使光谱仪内部构件布局更紧凑，可进一步小型化（如USB4000系列光谱仪的尺寸规格仅为89.1 mm×63.3 mm×34.4mm）。摄谱结构光学平台的优化设计使微型光纤光谱仪内部无移动部件，光学元件都采用反射形式，可在一定程度上减少像差，并使工作光谱范围不受材料影响。微型光谱仪的固定化光学平台适合于震动及窄空间等复杂的工作环境。2.2 微型光纤光谱仪特点低损耗光纤、高效率光栅及低噪声高灵敏CCD阵列探测器等相关技术的发展，使微型光纤光谱仪在性能上有了很大的改进，具有如下技术特点：光纤传导技术：光纤技术的发展，使待测物脱离了固定样品池的限制，采样方式变得更加灵活，适合于远距离样品品质监控。由于光纤对光信号的传输作用，使得光谱仪可以远离外界环境的干扰，保证光谱仪的长期可靠运行。CCD阵列探测器技术：将经光栅分光后的作用光在探测器上同时瞬间采集，而不必移动光栅，因此样品光谱采集速度及快（测量时间为3.8ms~10min），并通过计算机实时输出。光栅技术：全息光栅具有较小的杂散光，而机械刻划光栅具有更高的反射率和灵敏度。计算机技术：电子计算技术的发展极大地提高了光谱仪的智能控制和处理能力。3 微型光纤光谱仪应用方案随着微型光纤光谱仪应用测量系统的不断拓展，其快速高效分析及便携式实时应用的优势逐渐显现出来，光谱分析技术正逐步从实验室分析走向现场实时检测。依据现阶段实际应用现状，微型光纤光谱仪在以下领域得到广泛的应用。3.1 透射吸收测量系统透射吸收测量用于测定液体或气体中介质对作用光的吸收，依据比耳定律，吸光度正比于摩尔吸收率、光程和样品介质浓度。透射吸收测量系统由以下部件组成：USB4000-UV-VIS光谱仪、DH2000-BAL光源、QP400-025-SR光纤、CUV-UV样品池、CV-Q-10比色皿及电脑。3.2 反射测量系统反射测量方式分为镜面反射和漫反射测量，在实际测量中，可以采用不同的参考白板和测量角度来进行区分。反射测量用于测定样品的化学成分及表面颜色相关信息。反射测量系统由以下部件组成：USB4000光谱仪、DH2000-BAL光源、R400-7-UV-VIS反射探头、RPH-1探头支架、标准参考板WS-1及电脑。 3.3 发光二极管（ LED）测量系统LED测量系统用于LED光源的绝对光谱强度及颜色指标测量。LED测量系统由以下部件组成：USB4000-VIS-NIR光谱仪、FOIS-1积分球、LS-1-CAL-INT校准光源、QP400-2-VIS-NIR光纤、LED-PS电源及电脑。3.4 激光测量系统[/fon

钳形接地电阻测试仪是用于检测各种电力设备接地电阻值的仪器。是很多电力检测工作者长期使用的设备，帮助他们检测各种电力设备的问题，保证电力设备的正常运行。保护并保护。都说可以检测电力设备的接地电阻值，那么[url=http://http://www.kvtest.com/jiedi/234.html]钳形接地电阻测试仪[/url]的测试方法是什么呢？现在我们仔细说一下，希望能让大家明白！　　[b]一、钳形接地电阻测试仪测试前的准备工作：[/b]　　在使用钳形接地电阻测试仪进行测试之前，首先要保证供电充足，并检查测试线是否完好、无损坏。同时根据被测设备的实际情况选择合适的档位和量程。　　[b]二、钳形接地电阻测试仪的测试步骤如下：[/b]　　1、放置仪器：将钳形接地电阻测试仪放置在水平地面上，确保稳定；　　2、调整档位：根据被测接地电阻的大小选择合适的档位。大电阻选择小档位，小电阻选择大档位；　　3、开始测量：将钳形接地电阻测试仪的钳口夹在被测设备的地线上，确保连接紧密。然后按“开始”按钮，仪器将自动测量；　　4、读取数据：等待测量完成后，从仪器显示屏上读取接地电阻值；　　5.记录数据：将测量结果记录在笔记本中，以供后续分析。[align=center][img=钳形接地电阻测试仪,484,300]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/01/202401041638353633_6973_6337156_3.jpg!w484x300.jpg[/img][/align]　　[b]三、使用钳形接地电阻测试仪的注意事项如下：[/b]　　1、测量过程中，避免接触被测物体，以免影响测量结果；　　2、测量时尽量选择无雨无风的天气，减少外界因素对测量结果的影响；　　3、对于大型设备或高阻接地系统，可能需要采取一些辅助措施，如加大电极间距、使用盐溶液等，以获得更准确的测量结果；　　4、测量过程中，如发现异常情况，应立即停止测量，检查仪器和测试线是否正常。　　另外，在使用钳形接地电阻测试仪时，还需要注意设备的日常维护，比如尽量避免与设备碰撞、按照厂家的说明书进行维护等，以便延长使用寿命，提高测试精度。查看更多关于[url=http://http://www.kvtest.com/]接地电阻测试仪[/url]的产品，欢迎来：http://www.kvtest.com/jswz/2209.html

SR[b]压缩空气微型过滤器[/b]，是为了满足市场需要所设计的，体积小，但是承受的压力很高。微型过滤器指的是体积小，并不是指的工作压力小。这个系列的产品包含两种过滤壳，依照所需的运作选用不同的过滤材料，由于在运作上更经济，Micrafilter微型过滤器非常适合用在专门气体分析、实验室、以及测试仪器的市场，因为高纯度的气体可以应用在很多行业。下面介绍两种壳体微型过滤器MicraSteel和MicraGoldMicraSteel微型过滤器：是由坚固钢铁条制造，MicraSteel过滤器壳体设计用来作高效能气体和液体的关键过滤运作。此过滤壳可以有以下几种不同的作用方式：高纯度瓶装气体的过滤；液体或气体样品的过滤做过程分析；高压或者是真空过滤；过滤气体至无菌等级；直通单向阀和设备的防护；低反应时间和液体或气体样本过滤；原始设备制造商的运用。使用压力可达350barg。可以使用三种不同的滤芯过滤相应的杂质：MicraTube、MicraLescer和MicraMesh[img=压缩空气微型过滤器,500,350]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/06/201906141437347410_8977_3251553_3.jpg!w500x350.jpg[/img]MicraGold微型过滤器：是一系列使用在压缩空气或这空运用的过滤壳，提供两个不同压力类别，10barg系列具有铝头和透明聚碳酸酯缸，16barg系列具有铝头和铝缸。可以在以下场合使用：压缩空气过滤、真空泵排气过滤、真空泵进气过滤、仪器设备过滤、气体分析、预先过滤、原始设备制造商的运用等。可以使用两种不同的滤芯：MicraTube和MicraLescer[img=压缩空气微型过滤器,500,350]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/06/201906141438188163_2840_3251553_3.jpg!w500x350.jpg[/img]

[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2007/05/200705101655_51339_1634962_3.jpg[/img]屠善澄，自动控制技术专家。我国人造卫星工程开拓者之一。中国自动化学会的创建人之一。长期从事导弹、卫星、载人飞船控制系统的研究、设计工作。为《东方红二号》试验通信卫星研制与发射试验做了突出的贡献。为促进我国自动化科学技术的交流与发展和国际间的友好往来做出了重要贡献。长期担任兼职教授，首批博士生导师，培养了许多自动控制科技人才。　屠善澄，１９２３年８月１２日出生于浙江省嘉兴县（现嘉兴市），１９４５年毕业于上海大同大学电机工程系，担任了上海交通大学电机工程系助教两年后，于１９４８年２月赴美国康奈尔大学电气工程系学习，１９５１年获硕士学位，１９５３年获博士学位，随即在该大学任助理教授三年，１９５６年回国参加祖国的社会主义建设。屠善澄是我国著名的自动控制专家，长期从事人造卫星及其它运动物体的控制技术的研究。早期进行空空导弹和地空导弹的研究试验工作，以后又从事人造卫星及载人飞船控制系统的研究设计及仿真试验工作，取得了重要的预研成果。 　　１９７０年起从事我国试验通信卫星研制工作，任控制系统主任设计师。他主持了控制系统研制和飞行试验全过程，提出了地面自旋试验方案，保证卫星上天后正常工作。在通信卫星飞行试验过程中，为抢救第一颗试验通信卫星及解决第二颗试验通信卫星入轨后故障做出了重大贡献。试验通信卫星控制系统多年来一直保持良好工作状态，超过了三年的设计寿命。他荣获了国家科学技术进步特等奖，是卫星控制系统唯一的获奖者。 　　１９８７年任国家“８６３计划”航天领域专家委员会首席科学家，主持８６３计划航天领域的研究论证工作，提出了整个概念研究论证工作的指导思想和研究方法。在研究讨论航天领域总体发展蓝图，提出我国发展载人航天分三步走的建议，为载人飞船工程的技术、经济可行性论证提供了依据，并奠定了基础。 　　多次主持、参与自动控制工程技术重大问题的讨论决定，是中国工程院院士、国际宇航科学院院士、国际自动控制联合会（ＩＦＡＣ）理论专业委员会和空间专业委员会委员。 　　屠善澄同志热爱祖国，学风严谨，潜心钻研，在空间技术卫星控制系统等方面，做出了重大贡献。 　　他最早参与中国自动化学会的筹建，１９６１年中国自动化学会成立起，连续担任两届理事会秘书长、常务理事。他还担负了中国自动化学会与国际自动控制联合会早期的联络与事务处理；对促进我国自动化科学技术的交流与发展，和与国际上的友好往来，做出了贡献。 　　他诲人不倦，长期担任多个大学的兼职教授，是国内首批博士生导师。他还担任中国宇航学会理事，宇航学报副主编，自动化学报编委，国家自然科学基金委员会信息学部评议组成员。 奠定我国模拟计算机研制的技术基础 　　１９５６年９月起，屠善澄带领科技人员首先对国产电子管及极化继电器等元器件作出大量测试、筛选、老炼工作，在此基础上研制出ＤＭＺ—２，ＤＭＺ—４电子模拟计算机，满足了我国当时电子模拟计算机的需求，为后来的多种电子模拟计算机包括Ｊ３３１巨型机的研制奠定了技术基础。 为研制导弹控制系统出力 　　１９６１年起至１９６６年间，屠从事红外寻的制导导弹控制系统的研制工作。他首先分析了《７０６０》型号导引头及控制系统各组成部分的信息流程，并创造条件进行实验论证。不仅在理论上进行了变系数寻的末制导系统稳定性分析，还对导引头调制盘作出最佳的设计，开展了对空中目标各方向辐射特性的测试工作，研制成能探测典型空中目标（轰炸机、战斗机等）各个部位各种飞行姿态下目标辐射特性的红外辐射物特性测试仪，并在某些空军基地实测得典型目标的辐射特性及空间背景辐射特性，这在当时为国内首创，为后来研制低空防空导弹《５４１》型号提供了依据。在仿真试验方面，解决了能真实反映导引过程的目标成像特性的地面目标模拟器及舵机加载模拟器，在对全系统过程分析基础上建立了在整个制导过程中导弹与目标的相对运动、目标在导弹导引头上的成像特性，作用于导弹舵机上的气动力矩加载特性的半物理仿真系统，并与Ｊ３３１电子模拟机组合，进行了全控制系统的闭路仿真试验。 　　在中央专委下达的超低空地空导弹《５４１》型号的研制中，屠善澄任副总设计师，负责制导及控制系统的研制，设计研制了导引头，调制盘采用最佳滤波设计，快速舵机开关时间优于１０ｍｓ，于１９６６年在２０基地进行过两次飞行试验，达到预期效果。 贡献主要精力于人造卫星控制系统的研制 　　（１）屠善澄从１９５８年１１月起，开始对人造地球卫星控制系统的研究工作。在调查研究的基础上，编写了“关于人造地球卫星的控制问题”，提出我国人造地球卫星的控制采用自旋稳定的方式，配合喷气或磁控作姿态调整，为后来我国发射的人造地球卫星控制系统提供了参考和技术依据。 　　（２）《东方红二号》试验通信卫星的研制《东方红二号》是我国第一颗长寿命同步轨道通信卫星，控制分系统是卫星的关键分系统，担任控制系统主任设计师，负责主持系统的方案选择，方案设计，控制系统研制及飞行试验过程；任务包括从卫星起旋直到定点，以及三年寿命期间卫星姿态，转速，轨道星地大回路测控方案的论证设计，测控软件设计，星地大回路实验以及星本体控制系统方案设计、研制直至飞行试验全过程。他在下列几项重大技术问题上，起了关键的作用。 　　１．确定姿态测量及控制方案《东方红二号》是一颗长寿命应用卫星，控制技术难度大，姿态确定方案采用在实际飞行过程不同时刻利用不同测量数据（红外地球弦宽及扫描地心角，太阳角，太阳地心夹角）的递推式扩展卡尔曼滤波方法，实现了较宽裕的发射窗口，用较短时间获得较精确的姿态确定值，从而使卫星较快实现机动变轨任务。多次飞行试验证明确定姿态测量和控制方案选择的正确性。 　　２．组织实现有我国特色的空间润滑系统消旋轴承是《东方红二号》双自旋卫星上关键部件，它保证在卫星自旋状态下，天线对地定向发射通信信号的实现。在明确总体要求后，对机械构形、材料、润滑机理进行了大量的研究分析，组织有关单位协力攻关，研制了有我国特色的空间润滑系统，已在五颗星上使用无故障，有４０套在模拟高真空条件下，连续运转十年以上，这项技术成果，奠定了我国在空间润滑方面的基础。 　　３．消旋系统控制电机方案的选择在最初的系统方案中，选择了脉冲控制步进电机作消旋系统的执行机构，因考虑到步进电机易受脉冲干扰导致失步停转的故障，尽管当时技术上争议较大，时间进度上受很大压力，决定用无刷直流电机模拟量控制的方案，做出样机，组织了很强的技术队伍攻关，顺利赶上进度，完成了《东方红二号》卫星消旋系统控制任务。 　　４．在参加挽救两颗通信卫星中做出重要贡献１９８４年１月３１日发射的第一颗星，因运载故障卫星未进入预定轨道，由于星地距离仅数百公里（正常为３６０００ｋｍ），星上姿态测量仪器数据饱和，姿态确定软件不能正常工作，屠善澄作为控制系统主任设计师立即组织力量编制专用软件，确定粗略姿态，给星上发出指令，使星上远地点发动机点火工作，抬高了卫星的轨道，首次实现卫星转发电视信号，也使利用该星所做的一些试验成为可能。１９８４年４月８日发射的第二颗试验通信卫星，因能源系统电力有余，卫星持续对蓄电池充电，引起过充电而发热，在总设计师及总指挥的领导下，控制系统又冒较大风险，对卫星作了多次超出规定工况的姿态机动，改变了太阳光照与卫星的相对几何关系，经过数天努力，终于使卫星降温，并恢复正常，使这颗卫星随后连续工作四年以上，超过三年设计寿命。在已发射的五颗通信卫星中，控制系统未出现故障，屠善澄为此做了突出贡献。因而当《试验通信卫星及微波测控系统》获国家级科技进步特等奖时，屠善澄成为第五得奖人，也是控制系统唯一的获奖者。