当前位置: 仪器信息网 > 行业主题 > >

非接触扭矩传感器

仪器信息网非接触扭矩传感器专题为您提供2024年最新非接触扭矩传感器价格报价、厂家品牌的相关信息, 包括非接触扭矩传感器参数、型号等,不管是国产,还是进口品牌的非接触扭矩传感器您都可以在这里找到。 除此之外,仪器信息网还免费为您整合非接触扭矩传感器相关的耗材配件、试剂标物,还有非接触扭矩传感器相关的最新资讯、资料,以及非接触扭矩传感器相关的解决方案。

非接触扭矩传感器相关的资讯

  • 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。
  • 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。
  • 灵动佳芯发布非接触式红外体温传感器
    随着全球气候变暖,带动各行各业对温度的讨论和关注;人们对健康越来越重视;医疗领域中先进仪器设备的持续引入,温度传感器技术不断升级,不仅在精度、响应速度等方面得到了提高,还出现了更多的类型和功能。近期,苏州灵动佳芯推出一款非接触式红外体温传感器芯片ZT9799,采用量子阱红外光电探测技术,快速探测红外波段的光信号,完成红外波段光信号探测,转换为电信号并通过芯片内部的温度计算单元实现实时温度值计算,精度可以达到±0.1℃以内。产品特点1) 尺寸小,LGA封装 6PIN,仅为1.9mm x 2.3mm x 0.68mm;2) 功耗低:休眠模式在0.76μA,低功耗模式2.56μA@2HZ,高信噪比模式19.71μA;3) 响应速度快:最快可以20ms计算温度值@50HZ;4) 测量精度高:实验室测试校准后测试精度在0.1℃内(高精黑体精度达0.007℃);5) 接口简单:通过I2C接口读取计算后的温度值(±0.1℃),对于功耗要求高的场景,可以通过预设温度值,INT方式唤醒MCU读取温度值。应用场景高精度非接触式人体温度测量(医疗级别)家电产品温度检测应用可穿戴产品温度监控IOT、工业、仓储领域温度监控应用案例| 基于ZT9799温度传感器的耳温枪设计灵动佳芯用ZT9799组装了一个耳温枪DEMO,并进行了包括精度测试,热冲击测试以及真人测试等在内的各种场景测试。耳温枪精度测试灵动佳芯基于上述结构设计考虑,组装成耳温枪DEMO实际测试看测温效果,从实际测试情况来看,在35℃~42℃范围内测量精度在±0.1℃内,在这个温度之外测量精度控制在±0.3℃以内。耳温枪热冲击测试在抗热冲测试具有比较好的表现,能够满足医学红外耳温计标准要求。行业标准要求在60s内达到精度0.2℃,但灵动ZT9799可以在40s内达到精度0.1℃,测试速度及精度远高业内标准。耳温枪真人实际测试数据对比国外知名耳温枪做了对比测试,从测试结果上看,灵动佳芯温感测试温度与国外耳温枪测试结果数据一致,在国内自研自产以及性价比上更具优势!| TWS耳机温度传感器灵动佳芯针对TWS耳机增加温度传感器并进行测试。用高精度黑体作为被测物体,测试温度从35℃到42℃,测试数据显示,灵动ZT9799能保证测量精度在0.1℃范围内,达到医疗级别。| 智能手表温度传感器智能手表越来越普及,在可穿戴产品中,智能手表的佩戴时间相对比较长时间,增加温度传感器来检测人体温度是比较不错的产品类别。灵动佳芯推出的非接触式光学温度传感器,完美的解决了传统接触式温度传感器对测温时长及测温环境的限制,在智能手表上设计相对简单(温感芯片ZT9799 FPC软板固定在手表内壳上,在手表后壳上用硅平片作为光窗),对佩戴要求没那么严格,只要能保证红外温度传感器能对准手腕皮肤就可以实现精准体温测温。灵动佳芯简介苏州灵动佳芯有限公司总部位于江苏省苏州市高新区。以压电陶瓷/化合物有机压电材料开发,芯片设计,算法开发为核心,集材料研发、芯片设计、技术服务、生产于一体,与中科院达成长期技术合作。公司产品包括各类压电传感器,光学传感器整体解决方案。服务于机器人,智能穿戴,消费电子,车载,医疗等相关领域,致力于成为智能传感器解决方案领导者。
  • 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。
  • 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。
  • “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。
  • 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。
  • 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。
  • “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。
  • 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。
  • 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
  • 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。
  • 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
  • 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
  • 常见的温湿度传感器有哪些?
    过去的温湿度传感器都比较简单,而随着技术的成熟,科技的进步,如今温湿度传感器发展也是越来越好。由于温度与湿度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系,所以温湿度一体的传感器就会相应产生。 温湿度传感器是指能将温度量和湿度量转换成容易被测量处理的电信号的设备或装置。 市场上的温湿度传感器一般是测量温度量和相对湿度量。结合目前市场上的传感器类型,即使是温湿度传感器,这一类型的传感器,还会分为很多种类,有很多的类型。当然它们的应用领域也是千差万别的。下面具体来看下湿度传感器的种类都有哪些?温湿度传感器按监测方法分有接触式和非接触式两种接触式: 接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触,又称温度计。温度计通过传导或对流达到热平衡,从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。一般测量精度较高。在一定的测温范围内,温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差,常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。非接触式: 它的敏感元件与被测对象互不接触,又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度,也可用于测量温度场的温度分布。常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律,称为辐射测温仪表。辐射测温法包括亮度法(见光学高温计)、辐射法(见辐射高温计)和比色法(见比色温度计)。各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。温湿度传感器也分分体式和一体式两种,上面介绍了一体式,下面介绍分体式。分体式又温度传感器和湿度传感器组成。温度传感器通过感温元件来分类可以大致分成铂热电阻温度传感器、热电偶温度传感器、热敏电阻温度传感器三大类。1:铂热电阻温度传感器铂热电阻是利用铂丝的电阻值随着温度的变化而变化这一基本原理设计和制作的,按0℃时的电阻值R(℃)的大小分为10欧姆(分度号为Pt10)和100欧姆(分度号为Pt100)等,测温范围均为-200~850℃。利用PT100铂热电阻作为感温元件的型号有铠装式、装配式、插座式、端面热电阻。主要应用了需要温度误差小的行业或者是精密仪器仪表。2:热电偶温度传感器热电偶是温度测量中常用的温度传感器。其主要好处是宽温度范围和适应各种大气环境,而且结实、价低,无需供电,也是便宜的。热电偶由在一端连接的两条不同金属线(金属A和金属B)构成,当热电偶一端受热时,热电偶电路中就有电势差。通过电势的变化来得出相应的温度变化。热电偶是简单和通用的温度传感器,但热电偶并不适合高精度的的测量和应用。3:热敏电阻由金属氧化物陶瓷组成,是低成本、灵敏度高的温度传感器。热敏电阻是用半导体材料, 大多为负温度系数,即阻值随温度增加而降低。温度变化会造成大的阻值改变,因此它是灵敏的温度传感器。但热敏电阻的线性度极差,并且与生产工艺有很大关系。热敏电阻在两条线上测量的是温度, 有较好的精度,但它比热偶贵, 可测温度范围也小于热偶。一种常用热敏电阻在25℃时的阻值为5kΩ,每1℃的温度改变造成200Ω的电阻变化。注意10Ω的引线电阻仅造成可忽略的 0.05℃误差。它非常适合需要进行快速和灵敏温度测量的电流控制应用。尺寸小对于有空间要求的应用是有利的,但必须注意防止自热误差。湿度传感器的湿敏元件分为电阻式和电容式 两种。湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜,当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时,元件的电阻率和电阻值都发生变化,利用这一特性即可测量湿度。湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的,常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酪酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改变时,湿敏电容的介电常数发生变化,使其电容量也发生变化,其电容变化量与相对湿度成正比。常见的湿度测量方法有:动态法(双压法、双温法、分流法),静态法(饱和盐法、硫酸法),露点法,干湿球法和形形色色的电子式传感器法。
  • 研究开发出基于FBG传感原理的触觉传感器应用于微创手术组织触诊
    近日,中国科学院深圳先进技术研究院医工所微创中心研究员王磊团队在基于布拉格光栅光纤传感原理在微创手术的应用——活体组织触诊的研究中实现了活体组织的精准力信息反馈和肿块信息的定位检测功能。相关研究成果以Development of a Fiber Bragg Grating-based Force Sensor for Minimally Invasive Surgery ―Case Study of Ex-vivo Tissue Palpation为题,发表在IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement上。  随着医疗技术的快速发展,微创手术(MIS)逐渐成为现实。但是,传统手术中发现的一些问题仍与MIS有关。例如,在进行微创外科手术期间,医护人员会暴露在手术室中发现的放射线和整形外科危害中。引入机器人辅助微创手术的技术成为了比传统微创手术更好的替代方案;然而,机器人辅助手术过程中伴随着外科医生的触觉丧失。外科医生通过操作机器人来进行微创手术,手术期间医生无法直接接触人体组织并且分析人体器官,因此无法保证所进行的手术的可靠性。在传统手术过程中,医生通过触觉去感知器官的异常情况,进而判断器官中是否存在肿瘤和肿块。但随着医疗机器人的普及,这种可获得的触觉信息尚未有效集成到机器人辅助的微创手术中,因此要求机器需要具有更高精确度和灵敏度的触觉信息反馈。深圳先进院科研人员在此基础上提出一种用于微创手术组织触诊中的高灵敏度布拉格光栅光纤(FBG)传感方案,与以往的电容式传感方案不同,光纤传感器与手术期间的磁共振(MR)系统和成像系统兼容。   为此,研究设计了用于微创手术的一维远端力传感器。其中,传感器结构中嵌有双光栅元件可用于解耦传感器在使用过程中受到的应变和温度交叉影响,实现更精准的力觉检测。研究中,科研人员基于双光栅元件结构设计出发,推导出相应的柔性结构理论模型。通过fmincon函数对柔性件进行了基于物理模型的优化设计,确定了结构的关键参数。采用有限元法对柔性件的静态和动态特性进行分析,在理论基础上验证了该柔性件的可行性。为了进一步提高传感器性能,并基于前馈神经网络对数据进行标定,该网络模型可精准预测力与波长偏移量的关系。研究还进行了温度补偿实验,验证了双光栅元件能够有效的进行温度解耦方案。实验结果表明,FBG传感器能够在1N范围内感知力值,平均相对误差小于满量程的2%;温度补偿后的误差0.8 mN。科研人员进一步对猪肝器官进行组织触诊实验,验证所提传感器设计在微创手术中的有效性和适用性。   研究实现了组织触诊中器官肿块信息的精准力反馈和定位检测,并提出了新型的温度解耦方案和传感器标定方法,为微创手术中手术机器人的触觉信息检测提供了有效技术路线,有望推动手术机器人在介入式医疗中的手术路径导航和机器控制中的应用。   研究工作得到国家自然科学基金、深圳市科技计划等的资助。   论文链接
  • 山东大学:科研团队开发出新型传感器,可用于新冠肺炎初筛
    据山东大学前沿交叉科学青岛研究院消息,近日,该院邓伟侨教授团队在新冠检测领域取得新进展,开发出一款新型一氧化氮传感器用于新冠肺炎初筛,科研成果已发表在国际顶尖学术期刊ACS Sensors上,并被选为封面论文。据介绍,邓伟侨教授团队与华中科技大学附属梨园医院马静主任团队在合作中发现了人体呼气NO浓度在新冠患者与健康人群当中存在明显的统计学差异,但是该差异不足以直接区分新冠患者和健康人群。为此,研究团队建立了新冠患者及健康人群的机器学习分类模型,该模型证明了呼气测试初筛新冠患者的可行性。为此,研究团队经过理论及实验,成功批量制备出新冠肺炎快速初筛工具的核心材料——镍单原子气敏材料,并利用丝网印刷技术,顺利将该材料成功印刷到电极上。据介绍,每片电极成本极低,检测精度完全可以覆盖人体呼气NO浓度范围。而且,借助于便携式电化学U盘,可实现便携式检测。据悉,相比于核酸检测,该微型便携传感器虽然检出率相对较低,但是检测时间仅需3分钟,人们吹气就可完成测试,具有制作成本低、工艺简单等优点,可以实现新冠肺炎检测工具的普及化和民众的日常检测,为潜在新冠患者的初筛和疫情防控提供了一个新方案。
  • 金属所柔性应变传感器的手势识别应用研究取得进展
    基于手势识别技术的可穿戴柔性电子设备在医疗健康、机器人技术、人机交互和人工智能等领域颇具应用前景。研制性能优异的柔性应变传感器是实现高性能可穿戴设备应用的重要基础。感器的灵敏度决定可穿戴设备的感知精度,而在过载、瞬时冲击、多次循环弯曲/扭折等条件下的机械鲁棒性将影响可穿戴设备实际应用环境条件下的长期可靠服役。截至目前,采用简单方法制备兼具高灵敏度和机械鲁棒性的柔性应变传感材料颇具挑战性。如何将基础研究所获得的高性能柔性应变传感器推广应用到人机交互系统等实际应用场景中,将会为此类器件的研发提供全新思路。   近期,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心薄膜与微尺度材料及力学性能研究团队,在前期柔性基体金属薄膜力学行为研究的基础上,基于柔性器件传感的力学原理,提出将裂纹类传感器的传感机制引入高机械鲁棒性蛇形曲流结构中,通过对传感层进行巧妙的高/低电阻区调控实现高灵敏度传感的学术思想,研制出灵敏度与裂纹类传感器相当(GF 1000)且机械鲁棒性优异的柔性应变传感器。该传感器在过载、冲击、水下浸泡、高/低温等严苛环境条件的作用下表现出优异的循环稳定性,稳定响应周次达10000周。同时,该传感器具有响应和回复时间快( 58 ms)、滞后性低等优势。   该团队将传感器进一步集成到自主设计的无线可穿戴人机交互系统中,结合机器学习、用户界面设计等技术实现了实时手语翻译功能。传感器的高灵敏度和响应速度赋予了该系统及时准确的感知能力,同时高机械鲁棒性则赋予该系统在实际应用场景中长期可靠服役的能力。该系统利用机器学习分类算法实现了对15种单一手势手语的识别和6种组合手势手语的识别(识别准确率分别达98.2%和98.9%)。系统整体的响应时间小于1s。成本低廉、质轻便携且操作简便的系统既可将手语实时翻译成语音播放,又可通过定制的用户界面实现信号曲线和翻译结果的可视化。后期可通过优化电路设计、扩展机器学习的手势或手语数据库,将该手势识别技术进一步应用于人机交互、虚拟现实、手势认证、智能传感、医疗健康等关键场景。该研究为实现柔性条件下的稳定增敏机制提供了新思路,有望促进可穿戴人机交互系统的应用和产业化发展。此外,该团队基于微小尺度材料和纳米金属层状复合材料力学行为基础研究工作的长期积累,研制出微机电系统(MEMS)用超长服役寿命的纳米复合材料,有望应用于航天、通讯、导航和新能源等领域的射频MEMS上。   上述柔性应变传感手语识别系统的研究成果,以Ultra-Robust and Sensitive Flexible Strain Sensor for Real-Time and Wearable Sign Language Translation为题,在线发表在Advanced Functional Materials上。研究工作得到国家自然科学基金、金属所“引进优秀学者”项目、沈阳材料科学国家研究中心青年人才和基础前沿及共性关键技术创新项目的支持。东北大学科研人员参与研究。图1.柔性应变传感器的设计和制备。a、蛇形曲流结构的传感机制;b、传感单元在表面切应力作用下的位移云图;c、传感单元在不同表面切应力作用下相邻曲流条纹的间隙沿传感器宽度方向分布曲线;d、相邻曲流条纹的接触区域长度随应变的变化曲线;e、传感器制备流程示意图。图2.柔性应变传感器的传感性能。a、高/低电阻区调控前的响应曲线;b、高/低电阻区调控后的响应曲线;c、在不同峰值应变下的循环响应曲线,极限检测应变;d、响应和回复时间。图3.柔性应变传感器的机械鲁棒性。a、循环稳定性;b、最大可承受应变;c-e:对严苛环境的耐受力。图4.可穿戴手语翻译系统。a、应用场景示意图;b、系统框架;c、手语手套;d、无线电路板;e、用户界面。图5.手语识别验证。a、6种由复合手势组成的手语;b、手语翻译系统对6种手语的识别准确率;e、手语翻译系统的各项性能汇总。
  • 褚君浩:传感器,让我们的敏感神经更敏感
    褚君浩,中国科学院院士,红外物理学家、半导体物理和器件专家,中国科学院上海技术物理研究所研究员,东华大学理学院院长。他是我国培养的第一个红外物理博士,从20世纪70年代末开始,他就专注于红外探测器的研究,并与汤定元、徐世秋两位科学家研究了一种全新的半导体材料,创造性地提出了测算这种材料特性的公式,该公式最终以三位中国科学家的名字命名,被称为CXT公式,成为判断红外探测器新材料、新结构的参照标准。他的专著《窄禁带半导体物理学》,被国外20多个研究机构作为相关材料和器件研究的理论依据。  智能时代,传感器无处不在。传感器与计算机、通信被称为信息系统的三大支柱,成为衡量一个国家科技水平以及是否处在国际战略竞争制高点的一个重要标志。各种机器设备中的传感器就相当于人类的五官和神经系统,它们让机器能听、能闻、能看,从而更好地感知、学习和进化,为我们提供高精度、智能化的服务。传感器家族有哪些成员?它们能为我们提供怎样的服务?高性能传感器的市场长期被美国、日本、德国的企业占据,我国科学家如何才能在这一领域拼出一席之地?  简单来说,传感器就是用材料经过一定的设计,做成的一个器件,取代耳朵、鼻子、舌头、眼睛、皮肤的功能。它能够看得见、听得见,能够闻得出味道,能够感知到。它可以比人类的功能更强大,所以传感器要具有高性能。传感器具有的高性能,一般要超过人类的五官,能够听得到很远的声音,能够看得见红外光。  日常生活当中传感器非常多,最敏感的一个传感器大家可能没注意:你把手机靠近耳朵的时候,手机的屏幕就暗了,所以随便怎么碰耳朵,照样可以打电话,这就是手机传感器在起作用。手机里面传感器最多,而且都很小、很灵敏。现在传感器的发展趋势就是高精度、高灵敏、高速响应、高稳定性、高可靠性、微型化、柔性化、多功能集成化、数字化、智能化、无线通信化,另外还要绿色环保。  没有传感器就无法数字化  2019年,嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面。嫦娥四号搭载了多种科学探测仪器,可以探测月球表面的地形地貌、月表物质的成分和月球表层的结构。嫦娥四号的着陆器上还安装了4个与月壤直接接触的温度计,可每900秒测量一次月壤的温度,这也是人类首次实现在月球背面对月壤温度进行原位测量。我们进入了一个智能化的时代,上至宇宙探索,下至日常生活,数字技术已经渗透到方方面面,农业测产、荒野探矿、太空探月都离不开传感器,传感器信息采集功能的重要性也因此越来越凸显。物联天下,传感先行,无论是“大数据”“人工智能”,还是“物联网”,其最重要的“基石”就是传感器技术。那么,传感器技术怎样进行数据的采集、存储、计算?  智能时代的最大特点就是智能化系统的运用。智能化系统有三大支柱:动态感知、智慧识别、自动反应控制。比如机器人能够把乒乓球打到,首先是动态感知,看到这个球怎么过来;其次要分析这个球会从哪里进来,这是智慧分析;然后它采取措施,打到这个球。智能化系统最后的出路就是推动人工智能、智慧地球、数字城市的建设。这个系统最大的核心就是数字化,因为只有数字化才能定量化、精准化、规律化、智慧化,最后促进数字经济的发展。  数字经济的“数字”从哪里来?就是靠传感器来的,所以传感器是大数据的源头。数据有两类:一类是文本大数据,另一类是物理大数据。物理大数据是靠传感器实时获得的,这类数据好多都是声、光等类型的,它们属于一个波动世界。这个波动世界里面的数据量特别大,一个波有振幅、有位相、有频率,还有偏振等等,再加上时间、空间等海量的大数据,就可以告诉我们好多信息,然后对这些信息进行分析。  传感器和物联网是智慧地球、智慧城市两个核心技术。智慧分析就是从大数据分析出一些我们所需要的信息。现在浙江省义乌市有一座大桥里面安装了好多传感器,通过传感器看它里面振动的应力波形,不同的车辆开过去波形都会有变化。如果有一天发现应力情况异常,就会报警。  传感器是支撑智能化最重要的“一条腿”。无线通信接收信号要靠传感器,通信卫星主要就是发射和接收,接收需要传感器,没有传感器,通信就中断了,后面的智能化更无法实现。可以说没有传感器,就没有智能时代;没有传感器,也没有信息化时代。  我国传感器技术与国外的差距及优势  一部智能手机中有20多个传感器,一部汽车更是有多达上百个各类传感器。无处不在的传感器,已经成为全世界最具发展潜力的高新技术产业。但是,目前全球2万多种传感器产品中,我国能生产的只有大约6000种,远远不能满足国内市场的需求。智能手机中,传感器几乎均为国外产品,每年我国各种中高端传感器进口占比高达80%,传感器芯片进口的占比甚至要达90%。我国传感器技术与国外的差距究竟在哪里?如何才能打开自己的一片天地?  传感器国内一般来说都能制造,在一般的应用上面也都适用,但是在高端应用、精细应用方面和国外有差距,这就要发扬工匠精神赶超世界一流。  我们也有自己的优势领域,有一本最有名的科学手册叫《LandoldtBoerstein》,这本科学手册,到现在已经有140年历史了,它每隔10年到15年要修订一次,我就是负责碲镉汞材料修订的作者负责人,因为在这个领域,我国科学家做的工作国际上认可,所以我们有这个资格来承担这项工作。  发展传感器,我国过去有一个弊端,就是买得到自己就不做了,但是红外探测器高端的买不到,就只能自己做,我们反而做出来了。其实在有些核心的关键领域还是要自立自强。我们现在好多企业,在红外传感器方面,水平不断地在提升。另外,要发展智能化,把芯片技术感受到的传感信息,智能化地分析处理,这就是当前传感器发展的趋势。  智能时代的“桥梁”  2019年4月15日,法国巴黎圣母院起火,考虑到空中投水可能造成建筑及文物损毁,法方派遣无人机捕获实时图像,为消防员实现精确定点扑救提供了重要支持。这其实得益于物联网技术的普及。互联网、物联网,一字之差,但两者截然不同。如果说,互联网是人们用来进行信息传播和共享的平台,那么,物联网就是“物物相连的互联网”,所不同的是,物联网是通过传感器、红外等各种感知设备,将信息传送到接收器,再通过互联网实现远程监视、自动报警、控制、诊断和维护。如今,物联网已经广泛应用在智慧城市、智慧医疗、智慧农业等众多领域,而传感器作为智能时代的“桥梁”,在各个领域智慧建设中已不可或缺。未来,传感器在智慧城市、智慧医疗、智慧农业等领域还能起到怎样的作用?  江苏无锡有一家公司,在公司每个区域里所有的转动部分都安装了传感器,这样在办公室里可以监控所有的电梯、马达是否正常。如果哪个地方不正常,控制室就亮黄灯了,马上就可以派人去修理。这就是智慧城市管理的一方面。  现在抑郁症很多,还有一些小孩患抑郁症,抑郁症当然有多种识别方法,也可以做成一个小的设备,定量分析患者的抑郁程度,这都是传感器信息获取分析的可能应用。如果我们人体里面都有传感器,比如口袋里放个心脏传感器,心电图随时可以拿到,如果一个人心脏有点不舒服了,跟医生打个电话,说我现在心脏不舒服,或者发条微信给他,这个是互联网技术的应用;但如果这个传感器的信号直接送到分析中心,分析中心就能够根据GPS定位知道人在什么位置,马上通知相关机构采取措施,这就是物联网技术应用。物联网技术在人类健康上面大有用处。  人类现在要进入智能时代,智能时代的最大特点就是智能化系统的运用,智能化系统非常重要的核心就是传感器,传感器就是我们的敏感神经。在智能时代的背景下,我们要努力打造敏感神经,通过科技创新手段不断提升信息传感水平,不断提升智慧分析水平,从而发展物联网、人工智能、智慧地球的事业,促进数字经济的发展和城市数字化转型,最终提升人们的生活水平。
  • 会议规模“暴增” 第十六届全国化学传感器学术会议正式开幕
    仪器信息网讯 2023年9月23日,第十六届全国化学传感器学术会议(SCCS2023)于山东济南正式开幕。本次会议由中国仪器仪表学会分析仪器分会化学传感器专家组主办,济南大学承办,化学生物传感与计量学国家重点实验室(湖南大学)、上海师范大学、上海仪电科学仪器股份有限公司(雷磁)、临沂大学、济南国科医工科技发展有限公司、江苏江分电分析仪器有限公司、仪器信息网共同协办。本次大会以“化学传感赋能新时代”为主题,邀请了国内外众多知名专家学者,共同探讨化学传感领域的最新研究成果和发展趋势,吸引了近千人注册参会,会议规模“暴增”。会议现场济南大学副校长黄加栋主持开幕式济南大学党委副书记、校长刘宗明致辞山东省教育厅科技处处长曾宪文致辞山东省科技厅基础研究处处长王钟伟致辞中国仪器仪表学会分析仪器分会常务副理事长 刘长宽致辞大会主席 谭蔚泓院士致辞开幕式由济南大学副校长黄加栋主持,济南大学党委副书记、校长刘宗明、山东省教育厅科技处处长曾宪文,山东省科技厅基础研究处处长王钟伟、中国仪器仪表学会分析仪器分会长常务副理事长刘长宽、大会主席潭蔚泓院士分别致辞。三十多年来,在几代人的努力下,全国化学传感器学术会议取得了长足发展;在第十五届会议采取线上会议形式的特别经历,本次会议重回线下,相比第十四届参会人数增长近60%,盛况空前!在济南大学的大力支持下,组委会汇集了老一辈科研工作者和年轻的学者,将共同围绕化学、材料、化学与环境、生物医学等多学科交叉领域进行学术交流,充分展示了我国在分析化学和生物传感领域取得的丰硕成果。致辞嘉宾纷纷预祝大会圆满成功!吴海龙教授宣读获奖名单致辞结束后,举行了隆重的颁奖仪式——第三届中国化学传感器雷磁终身成就奖和中国化学传感器雷磁杰出成就奖。化学传感器专家组组长吴海龙宣读获奖名单:中国科学院院士、发展中国家科学院院士,中国科学院生态环境研究中心研究员江桂斌,长期从事环境污染的健康危害研究,开辟了环境科学与毒理的学术方向,为我国履行斯德哥尔摩公约做出了突出贡献,被特别授予中国化学传感器雷磁终身成就奖!中国化学传感器雷磁终身成就奖获奖人:江桂斌院士(中)湖南大学教授张晓兵、南京大学教授龙亿涛、广州大学/中山大学教授牛利荣获中国化学传感器雷磁杰出成就奖。中国化学传感器雷磁杰出成就奖获奖人:张晓兵教授(右三)、龙亿涛教授(左四)、牛利教授(左三)短暂的开幕式结束后,迎来了大会报告环节。在济南大学教授魏琴和临沂大学教授李雪梅共同主持下,中国科学院院士、中国科学院生态环境研究中心江桂斌,中国科学院院士、湖南大学/中国科学院基础医学与肿瘤研究所潭蔚泓,南京大学教授龙亿涛,湖南大学教授张晓兵,广州大学/中山大学教授牛利,华东师范大学教授田阳和崂山实验室/山东师范大学教授唐波分别作大会特邀报告。济南大学教授 魏琴主持报告临沂大学教授 李雪梅主持报告中国科学院院士、中国科学院生态环境研究中心 江桂斌报告题目:《分析技术在新污染物研究中的应用》新污染物具有生物毒性、环境持久性、生物累积性等特征,且现阶段尚未被有效监管。江桂斌的报告结合国家对新污染物的管理政策及自身科研监测经历,介绍了质谱仪器法进行风险评估及模型的构建,并表示质谱仪器在新污染物领域研究中具有重要意义,对新污染物的评估还需结合各种新技术综合分析,实现长期稳定监测。中国科学院院士、湖南大学/中国科学院基础医学与肿瘤研究所 谭蔚泓报告题目:《功能核酸与膜蛋白》功能核酸是指具有特异性识别靶标物质或催化功能的核酸序列,核酸适体可以作为医疗判断和药物治疗的分析工具,是功能核酸的一种。潭蔚泓利用CelI-SELEX技术创造了500多个的核酸适体,用于“点亮”癌症,为靶向治疗提供判断依据,尤其在乳腺癌上,实现了重大疾病分型治疗,对未来医疗领域发展具有重大意义。南京大学教授 龙亿涛报告题目:《孔道限域的电化学传感》龙亿涛对纳米孔道的发展及应用进行介绍,其测量信息从智能测序DNA到现在可以进行人工聚合物分析,且机制解析和应用创造也变得丰富智能化。纳米孔道需要多维限域测量界面、高时空分辨测量系统和智能数据算法结合,最终实现多物理场耦合增强、时序信息获取和瞬态行为高通量原位解析。湖南大学教授 张晓兵报告题目:《荧光探针结构调控与精准成像研究》张晓兵从探针原位检测、探针抗干扰性能、探针响应特异性三个角度出发,提出基于氢键驱动的有机小分子荧光探针有序组装策略,首次提出疏水疏脂染料概念;发现富电子葱衍生分子的长余辉发光特性和机制,提出有机余辉共振能量转移精准分析新方法,实现清醒活体的长余辉成像;针对临床成像分析探针稳定性及生物标志物专一性问题提出分子探针构建新策略,发展精准成像分析技术。广州大学/中山大学教授 牛利报告题目《柔性传感器件》采用柔性传感器制备的可穿戴设备既是国家战略需求,又是国民生活需求,具有万亿规模的市场。牛利以大量科研案例介绍不同材料之间的差异,在不同领域产品上选择灵敏、可弯折等特点的柔性材料,尤其在医学和生理过程上,具有便捷、快速测定的价值。华东师范大学教授 田阳报告题目:《神经分子的识别与生物传感》生物传感作为一种新型的检测技术,利用特定生物分子的识别作用,实现对目标分子的灵敏响应。田阳采用电化学开路电位法、光激发-电输出检测法和光激发活体拉曼法对小鼠电信号和化学信号同时记录并对比,拉曼首发现缺氧时线粒体O2-爆发受酸敏感离子通道1a 调节,并导致Ca2+超载,电化学首次发现导致缺氧时线粒体中过量的Ca2+几乎都来自细胞外Ca2+的流入,实现了良好的检测平台构建,目前可在活体小鼠上稳定检测2个月以上。崂山实验室/山东师范大学教授 唐波报告题目:《基于微流控的跨尺度分析》微流控技术具有不同的芯片结构,便于联用多种控制和分析技术为不同尺度的样品分析提供了强大工具。唐波介绍道,微流控芯片可用于单颗粒、单分子分析,用来构建单颗粒限域,创建复合光场等。此外,微流控芯片还可以用于单细胞分析和类器官分析,用于辅助药物机理研究及靶向药物指导。为进一步促进学术交流,大会报告后,23日下午,组委会设置了化学传感器领域相关的7个分会场,相比往届有大幅增长;并开设墙报展供参会者之间学习、交流。本次大会为期2天,24日将为与会者带来更多精彩报告!仪器信息网将在后续报道中呈现更多分会场报告内容。本次会议得到众多厂商的支持,同期举行了小型仪器展览,仪电科学仪器、海能、赛默飞、德国札纳等众多国内、外仪器厂商代表向参会者分享各自企业的最新的产品和技术。厂商展位掠影墙报展一览部分分会场现场
  • 中国科学家研制出用“眨眼”开关家电的传感器
    p  想象一下,眨眨眼睛,电灯打开 再眨眨眼睛,电灯关闭......中国科学家近日报告说设计出一种新型传感器,可附在眼镜上探测眨眼动作,从而使“眨眼”之间完成开关家用电器等日常任务成为现实。/pp  “该项技术可以被认为拥有了‘第三只手’。”研究负责人之一、重庆大学胡陈果教授告诉新华社记者。她说,如果正常人的双手被占用,可使用这种新型人机交互方式控制身边的电子设备,因渐冻症等疾病而失去活动能力的患者同样能从中受益,未来还将探索把这种传感器安装在人体的不同部位,尝试以此操控智能机器人。/pp  除了胡陈果外,重庆大学蒲贤洁、郭恒宇以及中国科学院北京纳米能源所王中林教授等人参与研究,论文发表在新一期美国《科学进展》杂志上。/pp  据胡陈果介绍,传统人机交互系统在探测眨眼动作时,主要探测的是极为微弱的体表生物电信号,而他们利用近年来热门的摩擦纳米发电技术设计出新型传感器,探测的是眨眼引起的太阳穴附近皮肤的微小运动,不仅灵敏度极高,并且相对于传统探测方法还具有更好的耐久性和稳定性。/pp  她解释说,该传感器由上下两层薄膜构成,中间有一定间隔。传感器装在眼镜腿上,接触眼角附近的皮肤。当眼睛眨动,眼角周围皮肤产生微小运动,会使两层薄膜产生接触 眨完眼后眼睛睁开,两层薄膜就会分离。在薄膜背面制备一层导电层,就可产生与眨眼对应的脉冲电信号输出。/pp  测试结果表明,该脉冲电信号的输出强弱与眨眼的力度和快慢有直接关系。与有意识眨眼相比,无意识眨眼比较轻微,脉冲信号强度小,所以两者较易区分。/pp  该设计除了能够实现通过眨眼来控制电子设备的开关,还能在虚拟打字人机交互界面上进行输入,比如打出英文单词和空格符号,组成句子。由于该传感器的极高灵敏度和稳定性,完成这些任务的准确性很高。/pp  胡陈果说,今后计划进一步改进眨眼输入法系统,争取能通过这种方式输入任意语句,包括进行中英文的切换,输入数字以及标点符号,还可结合输入法自动关联常用词组,就像现在人们在普通电脑键盘上能做的那样。此外,研究人员也希望能通过两眼眨动的组合形式,实现诸如遥控智能设备等更为复杂的应用。/pp  胡陈果指出,感官控制的人机交互可以在人和外界设备之间建立新的自然交流途径,有利于提高人们的生活品质,而这项工作“使得通过眨眼来控制电子设备有希望从实验室走向我们的日常生活”。/p
  • 上海测振自主研发成功水下600米电涡流传感器
    近日,由上海测振自主研发的YDYT9800一体化电涡流传感器成功试用负600米深海作业。YDYT9800一体化电涡流传感器电涡流传感器能静态和动态地非接触、高线性度、高分辨力测量金属导体距探头表面的距离,它是一种非接触线性化计量工具,被广泛应用在机械、航空、汽车、电力、石油、化工、冶金等行业。其中,深海作业对电涡流传感器的壳体、探头、接头、电缆等都有非常高的品质要求。电涡流传感器在深海作业过程中,因所处环境较为恶劣,极有可能出现个类故障,造成经济损失甚至重大事故。上海测振的技术研发团队经多次试验,最终攻克超高水压密封、高腐蚀环境、复杂电磁干扰等难题,通过微型封装技术把前置器内置探头内部,完成探头与前置器融为一体化方案,可满足深海领域的使用环境要求。作为深海领域传感器的代表作,YDYT9800一体化电涡流传感器采用耐腐蚀、耐水解的壳体、探头、接头、电缆等,防水及密封性能强,可在恶劣环境下长期稳定工作,此外,还具有安装使用方便、非接触测量等优势,是一种高性能、低成本的新型电涡流位移传感器,可对厚度、速度、位移、转速、应力、表面温度、材料损伤等进行持续不间断的测量。当前传感器国产化需求加重,国内传感器正在趋向技术化、创新化、自主研发化路线发展。YDYT9800一体化电涡流传感器的成功研发,正表明了我国传感器技术在不断突破,同时也将助推我国深海工业领域的不断发展。关于上海测振:上海测振自动化仪器有限公司(简称“上海测振”)成立于2006年,专业从事研发和生产振动传感器、位移传感器、转速传感器以及工业监控保护仪器,具有自营进出口贸易权。主要经营的产品有电涡流位移传感器,振动传感器,转速传感器及其配套仪器仪表四大类,包括四十多个不同型号,其中YD9200A、CZ9300、YDYT9800、YD260、YD280为国内首次推出。产品覆盖军工、重工、科研、教育等各个领域,与中国航空工业集团、沈阳黎明航天发动机集团、大连华锐重工集团等知名企业建立了良好的合作关系。
  • 便携传感器让大气中超细微粒无所遁形
    p  大气中超细颗粒物的检测首次有了低成本便携式利器。近日,北京大学物理学院肖云峰研究员和龚旗煌院士带领的课题组,成功制备了基于纳米光纤阵列的全光传感器,新传感器的单颗粒粒径分辨率首次达到10纳米。/pp  颗粒物的高灵敏传感检测在环境监控、国家安全和生化研究等方面具有重要意义。基于光学方法的传感技术具有非物理接触、易于操作且灵敏度高等优势,故而传统光纤传感器已在高灵敏检测领域“大显身手”。/pp  肖云峰对科技日报记者解释:“国际学术界研究表明,当光纤直径减小至光波长量级时,光纤外部产生显著的倏逝场(尺度约在百纳米量级),其对周围环境的微弱变化极为敏感,因此,可利用颗粒物在倏逝场中的散射效应,实现对超细颗粒物的传感与尺寸分布测量。”/pp  据肖云峰介绍,在新研究中,他们首先精确地计算了散射效率与散射体尺寸和光纤直径的关系,预测了纳米光纤传感器的最优几何尺寸和探测极限 随后进行了高灵敏度的纳米光纤阵列的设计和制备,并通过优化光纤模式,实现了单个标准聚苯乙烯纳米颗粒的传感和测量,粒径分辨率达10纳米。/pp  课题组利用这一传感器对2015年和2016年北京冬季大气细颗粒物进行了持续监测,直接获得了百纳米尺度细颗粒物的粒径分布信息及实时演化图,以此数据为基础计算得到的细颗粒物质量浓度数据与官方公布的数据趋势符合良好,展示了此成果具有较高的应用价值。/pp  龚旗煌院士说:“与其他传感器相比,纳米光纤型传感不仅精度高,且成本低、操作简单、便于携带,可快速精准地检测出大气中的超细颗粒物,有望为环境保护和雾霾形成机理研究提供一种新的工具。”/pp  这项成果发表在重要光学期刊《光:科学与应用》上,研究得到了国家自然科学基金委、科技部等的支持。/p
  • 传感器:智能时代的“慧眼”
    如果把智能系统比作“人”,那么传感器就是“人”的感觉器官。不同类型的传感器,感知周围环境并把数据传递给系统进行计算,对情况进行实时分析、判断和应对。随着数字化智能化不断深入,各式各样传感器的用武之地大为拓宽,为人类创造美好生活发挥着巨大作用。一部智能手机里有上百个传感器:有用于摄像的CMOS图像传感器,有用于检查环境明暗的环境光传感器,还有用于导航的地磁传感器、陀螺仪,等等。正是基于这些传感器,手机里的各种应用软件才能流畅工作,手机才能成为集工作、生活、娱乐于一体的便携式智能设备,带来人们生活方式的巨大变化。风云卫星上的可见和红外光电传感器,能够不分昼夜地获取大气信息,精准预测天气,甚至在月球上、火星上都有传感器工作,帮助人类探索宇宙奥秘。比人的感官更敏锐、更强大传感器是信息系统的“慧眼”。它就像人类的眼睛、耳朵、皮肤等器官一样,感知周围环境,帮助我们认识多姿多彩的世界。不同之处在于,传感器比人的感官更敏锐、更强大。客观世界所包含的信息多样程度,远远超出我们感官的能力范围。人的眼睛无法观察红外辐射和紫外辐射,耳朵听不见次声波和超声波,对于“不见踪影”却时刻产生影响的磁场也无法感知。这些超出感官范围的信息,传感器都能“感受”到。随着生产力发展,人类越来越需要全方位地感知世界。1821年,科学家利用材料因温差产生电压的原理,研制出世界上第一个传感器——温度传感器。最初,人们直接利用光、热、电、力、磁等物理效应制备各种传感器,这些传感器尺寸大、灵敏度低、使用不方便。上世纪70年代,出现了将敏感元件与信号电路进行一体化设计的集成传感器,如热电偶传感器、霍尔传感器、光敏传感器等。这类传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成,输出模拟信号。上世纪末开始,数字化传感器快速发展,通过“模拟/数字”转换模块,实现数字信号输出。数字化传感器集成智能化处理单元,可以自动采集、处理数据,并能根据环境自动调整工作参数,数码相机中的光敏元件就是其代表产品。总的来说,传感器的工作原理是某些物质的电学特性会随环境因素变化。例如铂在不同温度下电阻率不同,硅在可见光照射下电阻会减小,石英受到压力后表面会产生电荷,等等。利用电阻与温度的对应关系,可以制成温度传感器,进一步给敏感元件添加隔热结构,依据敏感元件温度变化与红外辐射能量之间的关系,可以制成红外传感器。在此基础上,还可以根据目标温度与红外辐射能量之间的关系,制造出非接触测温传感器。人们熟悉的用来测量体温的额温枪就利用了这一原理。借助丰富的物理和化学效应,人们制备出灵敏度比狗鼻子高1000倍、可以“闻到”气体分子的“电子鼻”,以及可以在黑夜中观察物体的红外相机等种类丰富、功能强大的传感器。没有传感器就没有数字化、智能化数字化是对事物属性的量化,并用数字将其表达为抽象结果。借助现代信息技术,人们可以存储、处理、传播各种数字化信息。传感器可以将事物蕴含的各种信息转换成电信号,并利用数模转换电路将电信号用数字表达,是数字化的有效工具。当你拿出手机拍照片或视频时,光敏传感器会将接收的光强度信号转换成电信号,再按一定的规则用数字表达、存储,最终形成手机屏幕上的影像。数字化基于传感器获取信息。数字化系统需要处理的信息量非常庞大,仅靠人工或者传统设备无法获取,凭借传感器则能够实时、高效、精准、快速地获取,于是有了城市大数据、天气大数据、医疗大数据、农业大数据等。利用各类传感器,人们可以召开远程会议、学习网络课程、扫码支付甚至直播带货,由此发展出数字经济业态。数字经济涉及的云计算、物联网、人工智能、5G通信等各类技术,都与传感器息息相关。没有传感器就没有数字化和智能化。传感器是智能化系统的第一关,它的水平决定了智能化系统及其仪器设备的水平。传感器技术已经成为国际上信息高端器件领域的研究前沿,在人工智能、智慧城市、5G通信、航空航天、生命健康等领域均发挥着不可替代的作用。比如一辆汽车会安装压力、温度、位置、声音、光、电等超过100种传感器,由车载电脑进行处理,帮助驾驶员作出判断。对数据的智能化分析降低了驾驶汽车的难度,让汽车变得更安全、更好开。更进一步,无人驾驶汽车通过传感器实时获取道路信息,一旦发现障碍物,便通过智慧分析及时避让。城市中高楼大厦、桥梁、隧道等建筑,也需要通过视频、温度、压力和烟雾等传感器实时监控安全状况,当数据汇总到一起,智能化系统便会及时分析,凝练出少量关键信息供使用者作出决策。甚至在未来,人类的感官也可以借助传感器变得更加强大,构建起智能化系统。智能传感器开拓新应用场景当前,各类传感器都处在进一步提升性能、降低成本,向数字化、智能化、小型化微型化、绿色低碳、可穿戴等方向进化,呈现出蓬勃发展态势。其中,智能传感器、柔性传感器、新原理传感器的研发具有代表性意义,有望塑造新的工作生活方式。发展智能传感器是重要趋势。借助智能传感技术,人们设计制造出具备获取、存储、分析信息功能的各种传感单元及微系统,实现低成本、高精度信息采集。智能传感器广泛应用在机器人、无人驾驶、智能制造、运动定量监测等方面,还可用于开发无创或微创健康监测器件等。近年来流行的动态血糖仪是个很好的例子。糖尿病患者将柔性传感器无痛置入身体,传感器每5分钟测一次血糖值,并传送到手机应用中。患者可以观察血糖曲线变化,及时通过饮食和运动等方法调节血糖,有的患者甚至由此告别了药物和胰岛素治疗。此外,人们还在研发可降解电子器件,让智能传感器更好助力低碳环保生活。发展柔性传感器是另一趋势。许多应用场景要求传感器制备在柔性基质材料上,并具有透明、柔韧、延展、可自由弯曲甚至折叠、便于携带、可穿戴等特点。目前制备柔性传感器的常用传感材料有碳基材料(炭黑、碳纳米管和石墨烯等)、金属纳米材料(金属纳米线、金属纳米颗粒等)、高分子聚合物和蛋白纤维等。例如一种具有可拉伸、抗撕裂和自我修复能力的交联超分子聚合物薄膜电极材料,可用于制造下一代可穿戴和植入式柔性电子器件。将集成多功能的柔性传感器与柔性印制电路结合,可以制成“智能带”,把它穿戴在身体的不同部位,可实时监测与分析生理信息,帮助人们特别是感官退化的群体了解自身健康状况。新原理传感器也在不断出现。在基础研究领域,新的规律陆续被发现,人们正利用这些科学新认知制备传感器。同时,技术进步也对基础研究提出新要求。在生活中,人们希望提高相机的像素、灵敏度、速度等性能参数;在高速实验中,需要可以记录飞秒尺度信息的条纹相机;在量子通信中,需要灵敏度达到单光子的光电探测器;在空天科技中,需要实现对高速运动物体和冷目标的探测,等等。这就要求科学家们进一步探索物理世界,发现新现象新规律,提升传感器性能。随着科技快速发展,新材料新工艺不断投入应用,性能更强、种类更丰富、智能化水平更高的传感器将创造更多工作生活新场景,帮助人们“感受”美好生活。(作者:褚君浩,系中国科学院院士、中国科学院上海技术物理研究所研究员)
  • 赛默飞世尔推出便携式XRF、传感器新品 应用采矿业
    赛默飞世尔科技矿业应用新品新闻发布会在上海顺利举行  仪器信息网讯 2011年6月10日,在“2011年第四届中国国际矿业装备展览会暨论坛”召开期间,赛默飞世尔科技在上海千禧海鸥大酒店举行矿业应用新品新闻发布会;会上发布了两款新产品:Thermo Scientific Niton X射线荧光光谱分析仪(XRF)系列中的最新成员——用于采矿和勘探的Niton FXL便携式元素分析仪,以及一款新型传感器——采矿业用新型伽玛反散射系Thermo Scientific Nitus GBS测量仪。赛默飞世尔科技过程仪器部中国区商务总监Christopher Knowles先生、过程仪器部手持式元素分析仪中国区销售经理陈仁甫先生、过程仪器部过程控制中国区销售经理王清华先生出席新闻发布会。新闻发布会现场赛默飞世尔科技过程仪器部中国区商务总监Christopher Knowles先生  Christopher Knowles先生首先介绍了赛默飞世尔科技业务概况以及在中国的最新发展情况:作为科学服务领域的世界领先者,赛默飞世尔科技年销售额接近110亿美元,在40个国家拥有约37000名员工,在全球拥有350000家客户;凭借Thermo Scientific和Fisher Scientific两个首要品牌,将持续技术创新与最便捷的采购方案相结合,并利用自身宽广产品线、强大技术支持与服务能力,赛默飞世尔科技具备为客户提供整体解决方案的优势,能够帮助客户解决在分析领域所遇到的从复杂研究项目到常规检测或工业现场应用中的各种挑战。  目前,赛默飞世尔科技在中国已经拥有1400多名员工,去年增加了300多名,今年也将继续扩大规模,再增加300多名新员工;同时对中国市场的生产、研发、客户服务等方面持续投入,中国技术中心、客户体验中心、新工厂等都相继建立,更好地服务中国本土客户;中国市场的年销售额由2007年的2亿美元快速增长到2010年的3.85亿美元。  便携式XRF新品:Thermo Scientific Niton FXL便携式元素分析仪赛默飞世尔科技过程仪器部手持式元素分析仪中国区销售经理陈仁甫先生  陈仁甫先生简单介绍了赛默飞世尔科技提供元素分析方解决案情况以及手持式XRF分析仪发展历程:1994年推出首台真正意义上的一体化手持式X射线元素分析仪Niton XL-300 Analyzer,用于含铅涂料分析;2002年推出Niton XLt Series,这是首次批量生产采用X射线管的手持式XRF分析仪;2007年推出Niton XL3 Series,具有一体式可翻转彩色显示屏,用户可定制菜单,可选摄像和小点分析;2008年推出Niton XL3t GLODD Series,比传统技术的测量速度还快10倍,精确度也提升超过3倍,实现轻元素的测量(Mg-S);2009年推出Niton XL2 Series,实现快速、准确、轻量化、同时也坚固耐用;2010年推出Niton XL2 GLODD、Niton XL3t GLODD,具备卓越的准确度、精度和易用性,以及优越的轻元素检测性能(Mg-S);2011年特别推出了Niton FXL Field X-ray Lab(Niton FXL便携式元素分析仪),结构紧凑、最高性能的便携式仪器,更低的检测下限,能实现任何地方现场操作。另外,值得一提的是,Thermo Scientific Niton XRF系列分析仪分别于1995年、2003年及2008年荣获“R&D 100大奖”。Thermo Scientific Niton FXL便携式元素分析仪  最新推出的Niton FXL便携式元素分析仪能提供基于XRF技术的最高检测性能和最低检出限,可检测多达40种关键元素;非破坏性探测,能在几分钟(或更短时间)内提供精确、可靠的元素分析结果;使用耐用的Lexan塑料制造,防尘、防水,可以在苛刻的环境中工作;结构紧凑,重量少于30磅(14公斤),易于在卡车后斗中、便携三脚架上、装车月台或生产线上进行运输和操作,几乎不用对操作员进行培训。此外,Niton FXL基于赛默飞世尔科技成熟可靠的定制软件:无需PC即可运行,因此无需担心电脑损坏及数据丢失;封闭式射线束设计,符合多数国家的辐射的许可要求;并且配有先进的电池,一次充电后可连续工作超长时间,而且不使用疏于维护就会阻塞的空气过滤器。  Niton FXL便携式元素分析仪适用于勘探和采矿(从贱金属和金矿到矿砂和铂族元素),工业矿物(石灰石、粘土、钢渣,水泥等),油气勘探(适用于泥浆录井、油/气页岩分析),消费品检测(对玩具、珠宝、包装物等中的铅、镉元素进行精确检测),RoHS合规性(分析印刷电路板和消费类电子产品,以确保完全合规),贵金属合金(炼油厂和分销商的理想工具),环境(检测土壤中低于10ppm的资源保护及恢复法案RCRA规定的金属)等相关领域。Thermo Scientific Niton 手持式元素分析仪XL3t(Thermo Scientific Niton XRF分析仪系列,全球实现25000台销售)  据介绍,目前,赛默飞世尔科技在全球70多个国家有超过25000台Niton XRF分析仪在使用,已向全球采矿行业出售了2000多台Niton XRF分析仪;短短二十多年,Thermo Scientific Niton XRF分析仪已经成为工业现场材料元素分析检测仪器的标准,在航天航空、石油化工、矿产勘测、合金分析、环境分析、消费品制造等领域均有广泛应用。  新型传感器:采矿业用新型伽玛反散射系统-Thermo Scientific Nitus GBS测量仪赛默飞世尔科技过程仪器部过程控制中国区销售经理王清华先生  王清华先生在报告中谈到,Thermo Scientific Nitus伽玛反散射测量仪是非接触式高端产品,含有多项专利技术,其中包括突破性的伽玛反散射专利技术(US 7469033B2),激励源和探测器安装在容器或管道的同一侧,安装时无需关闭工艺流程;采用了小型伽玛激励源(100 mCi/3.7 GBq或更低),准确性和可重复性高,提高了工厂安全性;能准确测量最大型采矿船和场矿管中浓稠的高粘度工艺材料的密度、物料位和分界面,测量精度最高,成功解决了传统伽玛穿透技术无法测量的大容器内径条件下的介质密度、料位、分层界面等参数,其也是传统伽玛技术有利补充;这种非接触式传感器无需浸入,就能即时反映出工艺变化,从而延长生产时间,提高工厂安全性,增加利润率。  Nitus伽玛反散射测量仪适用于:控制浆液罐中的絮凝剂进料量和底流排放,控制澄清器底部物料位,加氢处理装置固体含量控制和输出控制,将沉降槽密度控制在特定水平,重介质分离、以控制固体含量,测量大型管道中的纯碱密度,测量尾矿管道中的工艺材料等 这是一款新型传感器,无论是大型的采矿船还是24英寸甚至更大口径的管道,都可以用它来精确测量料位、密度及挂壁或结晶参数。凭借专利的非接触式伽玛反散射技术,这种传感器可测量溢流澄清度及絮凝剂,从而实现对浆液罐内的固相进行控制,同时精确监测沉降槽及澄清器内的固相浓度。Thermo Scientific Nitus伽玛反散射测量仪 6000型激励源头  新品发布会后,赛默飞世尔科技过程仪器部中国区商务总监Christopher Knowles先生、过程仪器部手持式元素分析仪中国区销售经理陈仁甫先生、过程仪器部过程控制中国区销售经理王清华先生等接受了媒体记者的采访,其就发布这两款新品的技术突破、软件特点、市场前景、产品推广以及赛默飞世尔科技过程仪器部在中国市场的近期发展规划等方面与参会人员进行了沟通与交流。
  • 连续三届赞助全国化学传感器学术会议,“雷磁”助推中国化学传感器事业发展
    2023年09月23-24日,第十六届全国化学传感器学术会议(SCCS2023)在美丽的泉城济南举办,本次会议由中国仪器仪表学会分析仪器分会化学传感器专家组主办,济南大学承办,化学生物传感与计量学国家重点实验室(湖南大学)、上海师范大学、上海仪电科学仪器股份有限公司(雷磁)、临沂大学等单位共同协办。会议主题是“化学传感赋能新时代”,邀请了国内外众多知名专家学者,共同探讨化学传感领域的最新研究成果和发展趋势,是化学与生物传感领域的学术交流盛会。会议同期颁发了“中国化学传感器成就奖”学术奖项。该奖项的奖励基金由上海仪电科学仪器股份有限公司(简称上海仪电科仪)赞助支持,自2019年首届至本届已是第三届,该奖项的设立旨在奖励在我国化学生物传感器科研领域取得优秀成果,并对我国化学生物传感器事业发展做出突出贡献的中国科研工作者。第三届“中国化学传感器雷磁终身成就奖”被授予中国科学院院士、发展中国家科学院院士,中国科学院生态环境研究中心研究员江桂斌;“中国化学传感器雷磁杰出成就奖”分别颁发给湖南大学教授张晓兵、南京大学教授龙亿涛、广州大学/中山大学教授牛利。大会期间,本公司市场营销部总经理许佰功作了《“雷磁”电化学传感器及仪器技术发展》的主题报告,与现场嘉宾共同探讨了关于电化学传感器现状和技术创新等多方面的内容。“雷磁”是上海仪电科学仪器股份有限公司的自主品牌,创建于1940年,是中国pH计和玻璃电极的诞生地,也是国内分析仪器的重要发源地。“雷磁电化学分析仪器”自2008年起连续获得“上海名牌产品”称号,“雷磁”自2013年起连续获“上海市著名商标”,雷磁“L系列电化学仪器、ZDJ-5B系列自动滴定仪”等先后通过“上海品牌”认证。“雷磁”拥有丰富的科学仪器产品线,涵盖电化学传感器、电化学分析仪器、滴定仪/水分仪、水质分析仪、在线水质监测仪器、化学试剂和系统集成等众多门类。在专业专用型电化学传感器方面,“雷磁”研制出众多满足特殊应用场合的不同功能、材料和结构的专业专用型电极,为用户带来了更多高性能智能化的产品体验,是电化学行业的头部领军企业。上海仪电科仪将继续围绕市场,做好产品,做好品牌,做好服务,做好合作,不断地向高端、高品质发展。在科学仪器展览活动中,上海仪电科仪(雷磁)展示了引领L系列、智能T系列、超凡F系列和经典系列实验室台式和便携式等多款电化学仪器,最新款滴定仪ZDJ-4D和全新升级版便携式水质分析仪器等一系列产品,以及包括pH电极,电导率电极,溶解氧电极、温度电极、参比电极、金属电极、滴定专用电极等系列电化学传感器,“雷磁”根据具体的行业应用和操作习惯,不断推陈出新,优化配方和工艺,改进电极的性能和结构,适应新的应用场景,用持续创新向业界展示中国科学仪器企业的实力和风采。
  • 传感器的科普知识来啦!
    传感器(Sensor)是一种常见的却又很重要的器件,它是感受规定的被测量的各种量并按一定规律将其转换为有用信号的器件或装置。对于传感器来说,按照输入的状态,输入可以分成静态量和动态量。我们可以根据在各个值的稳定状态下,输出量和输入量的关系得到传感器的静态特性。传感器的静态特性的主要指标有线性度、迟滞、重复性、灵敏度和准确度等。传感器的动态特性则指的是对于输入量随着时间变化的响应特性。动态特性通常采用传递函数等自动控制的模型来描述。通常,传感器接收到的信号都有微弱的低频信号,外界的干扰有的时候的幅度能够超过被测量的信号,因此消除串入的噪声就成为了一项关键的传感器技术。  物理传感器  物理传感器是检测物理量的传感器。它是利用某些物理效应,把被测量的物理量转化成为便于处理的能量形式的信号的装置。其输出的信号和输入的信号有确定的关系。主要的物理传感器有光电式传感器、压电传感器、压阻式传感器、电磁式传感器、热电式传感器、光导纤维传感器等。作为例子,让我们看看比较常用的光电式传感器。这种传感器把光信号转换成为电信号,它直接检测来自物体的辐射信息,也可以转换其他物理量成为光信号。其主要的原理是光电效应:当光照射到物质上的时候,物质上的电效应发生改变,这里的电效应包括电子发射、电导率和电位电流等。显然,能够容易产生这样效应的器件成为光电式传感器的主要部件,比如说光敏电阻。这样,我们知道了光电传感器的主要工作流程就是接受相应的光的照射,通过类似光敏电阻这样的器件把光能转化成为电能,然后通过放大和去噪声的处理,就得到了所需要的输出的电信号。这里的输出电信号和原始的光信号有一定的关系,通常是接近线性的关系,这样计算原始的光信号就不是很复杂了。其它的物理传感器的原理都可以类比于光电式传感器。  物理传感器的应用范围是非常广泛的,我们仅仅就生物医学的角度来看看物理传感器的应用情况,之后不难推测物理传感器在其他的方面也有重要的应用。  比如血压测量是医学测量中的最为常规的一种。我们通常的血压测量都是间接测量,通过体表检测出来的血流和压力之间的关系,从而测出脉管里的血压值。测量血压所需要的传感器通常都包括一个弹性膜片,它将压力信号转变成为膜片的变形,然后再根据膜片的应变或位移转换成为相应的电信号。在电信号的峰值处我们可以检测出来收缩压,在通过反相器和峰值检测器后,种传感器外形我们可以得到舒张压,通过积分器就可以得到平均压。  让我们再看看呼吸测量技术。呼吸测量是临床诊断肺功能的重要依据,在外科手术和病人监护中都是必不可少的。比如在使用用于测量呼吸频率的热敏电阻式传感器时,把传感器的电阻安装在一个夹子前端的外侧,把夹子夹在鼻翼上,当呼吸气流从热敏电阻表面流过时,就可以通过热敏电阻来测量呼吸的频率以及热气的状态。  再比如最常见的体表温度测量过程,虽然看起来很容易,但是却有着复杂的测量机理。体表温度是由局部的血流量、下层组织的导热情况和表皮的散热情况等多种因素决定的,因此测量皮肤温度要考虑到多方面的影响。热电偶式传感器被较多的应用到温度的测量中,通常有杆状热电偶传感器和薄膜热电偶传感器。由于热电偶的尺寸非常小,精度比较高的可做到微米的级别,所以能够比较精确地测量出某一点处的温度,加上后期的分析统计,能够得出比较全面的分析结果。这是传统的水银温度计所不能比拟的,也展示了应用新的技术给科学发展带来的广阔前景。  从以上的介绍可以看出,仅仅在生物医学方面,物理传感器就有着多种多样的应用。传感器的发展方向是多功能、有图像的、有智能的传感器。传感器测量作为数据获得的重要手段,是工业生产乃至家庭生活所必不可少的器件,而物理传感器又是最普通的传感器家族,灵活运用物理传感器必然能够创造出更多的产品,更好的效益。  光纤传感器  近年来,传感器在朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。在这一过程中,光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。光纤具有很多优异的性能,例如:抗电磁干扰和原子辐射的性能,径细、质软、重量轻的机械性能,绝缘、无感应的电气性能,耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等,它能够在人达不到的地方(如高温区),或者对人有害的地区(如核辐射区),起到人的耳目的作用,而且还能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。  光纤传感器是最近几年出现的新技术,可以用来测量多种物理量,比如声场、电场、压力、温度、角速度、加速度等,还可以完成现有测量技术难以完成的测量任务。在狭小的空间里,在强电磁干扰和高电压的环境里,光纤传感器都显示出了独特的能力。目前光纤传感器已经有70多种,大致上分成光纤自身传感器和利用光纤的传感器。  所谓光纤自身的传感器,就是光纤自身直接接收外界的被测量。外接的被测量物理量能够引起测量臂的长度、折射率、直径的变化,从而使得光纤内传输的光在振幅、相位、频率、偏振等方面发生变化。测量臂传输的光与参考臂的参考光互相干涉(比较),使输出的光的相位(或振幅)发生变化,根据这个变化就可检测出被测量的变化。光纤中传输的相位受外界影响的灵敏度很高,利用干涉技术能够检测出10的负4次方弧度的微小相位变化所对应的物理量。利用光纤的绕性和低损耗,能够将很长的光纤盘成直径很小的光纤圈,以增加利用长度,获得更高的灵敏度。  光纤声传感器就是一种利用光纤自身的传感器。当光纤受到一点很微小的外力作用时,就会产生微弯曲,而其传光能力发生很大的变化。声音是一种机械波,它对光纤的作用就是使光纤受力并产生弯曲,通过弯曲就能够得到声音的强弱。光纤陀螺也是光纤自身传感器的一种,与激光陀螺相比,光纤陀螺灵敏度高,体积小,成本低,可以用于飞机、舰船、导弹等的高性能惯性导航系统。如图就是光纤传感器涡轮流量计的原理。  另外一个大类的光纤传感器是利用光纤的传感器。其结构大致如下:传感器位于光纤端部,光纤只是光的传输线,将被测量的物理量变换成为光的振幅,相位或者振幅的变化。在这种传感器系统中,传统的传感器和光纤相结合。光纤的导入使得实现探针化的遥测提供了可能性。这种光纤传输的传感器适用范围广,使用简便,但是精度比第一类传感器稍低。  光纤在传感器家族中是后期之秀,它凭借着光纤的优异性能而得到广泛的应用,是在生产实践中值得注意的一种传感器。  仿生传感器  仿生传感器,是一种采用新的检测原理的新型传感器,它采用固定化的细胞、酶或者其他生物活性物质与换能器相配合组成传感器。这种传感器是近年来生物医学和电子学、工程学相互渗透而发展起来的一种新型的信息技术。这种传感器的特点是机能高、寿命长。在仿生传感器中,比较常用的是生体模拟的传感器。  仿生传感器按照使用的介质可以分为:酶传感器、微生物传感器、细胞器传感器、组织传感器等。在图中我们可以看到,仿生传感器和生物学理论的方方面面都有密切的联系,是生物学理论发展的直接成果。在生体模拟的传感器中,尿素传感器是最近开发出来的一种传感器。下面就以尿素传感器为例子介绍仿生传感器的应用。  尿素传感器,主要是由生体膜及其离子通道两部分构成。生体膜能够感受外部刺激影响,离子通道能够接收生体膜的信息,并进行放大和传送。当膜内的感受部位受到外部刺激物质的影响时,膜的透过性将产生变化,使大量的离子流入细胞内,形成信息的传送。其中起重要作用的是生体膜的组成成分膜蛋白质,它能产生保形网络变化,使膜的透过性发生变化,进行信息的传送及放大。生体膜的离子通道,由氨基酸的聚合体构成,可以用有机化学中容易合成的聚氨酸的聚合物(L一谷氨酸,PLG)为替代物质,它比酶的化学稳定性好。PLG是水溶性的,本不适合电机的修饰,但PLG和聚合物可以合成嵌段共聚物,形成传感器使用的感应膜。  生体膜的离子通道的原理基本上与生体膜一样,在电极上将嵌段共聚膜固定后,如果加感应PLG保性网络变化的物质,就会使膜的透过性发生变化,从而产生电流的变化,由电流的变化,便可以进行对刺激性物质的检测。  尿素传感器经试验证明是稳定性好的一种生体模拟传感器,检测下限为10的负3次方的数量级,还可以检测刺激性物质,但是暂时还不适合生体的计测。  目前,虽然已经发展成功了许多仿生传感器,但仿生传感器的稳定性、再现性和可批量生产性明显不足,所以仿生传感技术尚处于幼年期,因此,以后除继续开发出新系列的仿生传感器和完善现有的系列之外,生物活性膜的固定化技术和仿生传感器的固态化值得进一步研究。  在不久的将来,模拟生体功能的嗅觉、味觉、听觉、触觉仿生传感器将出现,有可能超过人类五官的敏感能力,完善目前机器人的视觉、味觉、触觉和对目的物进行操作的能力。我们能够看到仿生传感器应用的广泛前景,但这些都需要生物技术的进一步发展,我们拭目以待这一天的到来。  红外技术发展到现在,已经为大家所熟知,这种技术已经在现代科技、国防和工农业等领域获得了广泛的应用。红外传感系统是用红外线为介质的测量系统,按照功能能够分成五类:(1)辐射计,用于辐射和光谱测量 (2)搜索和跟踪系统,用于搜索和跟踪红外目标,确定其空间位置并对它的运动进行跟踪 (3)热成像系统,可产生整个目标红外辐射的分布图象 (4)红外测距和通信系统 (5)混合系统,是指以上各类系统中的两个或者多个的组合。  红外系统的核心是红外探测器,按照探测的机理的不同,可以分为热探测器和光子探测器两大类。下面以热探测器为例子来分析探测器的原理。  热探测器是利用辐射热效应,使探测元件接收到辐射能后引起温度升高,进而使探测器中依赖于温度的性能发生变化。检测其中某一性能的变化,便可探测出辐射。多数情况下是通过热电变化来探测辐射的。当元件接收辐射,引起非电量的物理变化时,可以通过适当的变换后测量相应的电量变化。  电磁传感器  磁传感器是最古老的传感器,指南针是磁传感器的最早的一种应用。但是作为现代的传感器,为了便于信号处理,需要磁传感器能将磁信号转化成为电信号输出。应用最早的是根据电磁感应原理制造的磁电式的传感器。这种磁电式传感器曾在工业控制领域作出了杰出的贡献,但是到今天已经被以高性能磁敏感材料为主的新型磁传感器所替代。  在今天所用的电磁效应的传感器中,磁旋转传感器是重要的一种。磁旋转传感器主要由半导体磁阻元件、永久磁铁、固定器、外壳等几个部分组成。典型结构是将一对磁阻元件安装在一个永磁体的刺激上,元件的输入输出端子接到固定器上,然后安装在金属盒中,再用工程塑料密封,形成密闭结构,这个结构就具有良好的可靠性。磁旋转传感器有许多半导体磁阻元件无法比拟一款电磁传感器的外形的优点。除了具备很高的灵敏度和很大的输出信号外,而且有很强的转速检测范围,这是由于电子技术发展的结果。另外,这种传感器还能够应用在很大的温度范围中,有很长的工作寿命、抗灰尘、水和油污的能力强,因此耐受各种环境条件及外部噪声。所以,这种传感器在工业应用中受到广泛的重视。  磁旋转传感器在工厂自动化系统中有广泛的应用,因为这种传感器有着令人满意的特性,同时不需要维护。其主要应用在机床伺服电机的转动检测、工厂自动化的机器人臂的定位、液压冲程的检测、工厂自动化相关设备的位置检测、旋转编码器的检测单元和各种旋转的检测单元等。  现代的磁旋转传感器主要包括有四相传感器和单相传感器。在工作过程中,四相差动旋转传感器用一对检测单元实现差动检测,另一对实现倒差动检测。这样,四相传感器的检测能力是单元件的四倍。而二元件的单相旋转传感器也有自己的优点,也就是小巧可靠的特点,并且输出信号大,能检测低速运动,抗环境影响和抗噪声能力强,成本低。因此单相传感器也将有很好的市场。  磁旋转传感器在家用电器中也有大的应用潜力。在盒式录音机的换向机构中,可用磁阻元件来检测磁带的终点。家用录像机中大多数有变速与高速重放功能,这也可用磁旋转传感器检测主轴速度并进行控制,获得高画面的质量。洗衣机中的电机的正反转和高低速旋转功能都可以通过伺服旋转传感器来实现检测和控制。  这种开关可以感应到进入自己检验区域的金属物体,控制自己内部电路的开或关。开关自己产生磁场,当有金属物体进入到磁场会引起磁场的变化。这种变化通过开关内部电路可以变成电信号。  更加突出电磁传感器是一门应用很广的高新技术,国内、国外都投入了一定的科研力量在进行研究,这种传感器的应用正在渗透入国民经济、国防建设和人们日常生活的各个领域,随着信息社会的到来,其地位和作用必将。  磁光效应传感器  现代电测技术日趋成熟,由于具有精度高、便于微机相连实现自动实时处理等优点,已经广泛应用在电气量和非电气量的测量中。然而电测法容易受到干扰,在交流测量时,频响不够宽及对耐压、绝缘方面有一定要求,在激光技术迅速发展的今天,已经能够解决上述的问题。  磁光效应传感器就是利用激光技术发展而成的高性能传感器。激光,是本世纪六十年代初迅速发展起来的又一新技术,它的出现标志着人们掌握和利用光波进入了一个新的阶段。由于以往普通光源单色度低,故很多重要的应用受到限制,而激光的出现,使无线电技术和光学技术突飞猛进、相互渗透、相互补充。现在,利用激光已经制成了许多传感器,解决了许多以前不能解决的技术难题,使它适用于煤矿、石油、天然气贮存等危险、易燃的场所。  比如说用激光制成的光导纤维传感器,能测量原油喷射、石油大罐龟裂的情况参数。在实测地点,不必电源供电,这对于安全防爆措施要求很严格的石油化工设备群尤为适用,也可用来在大型钢铁厂的某些环节实现光学方法的遥测化学技术。  磁光效应传感器的原理主要是利用光的偏振状态来实现传感器的功能。当一束偏振光通过介质时,若在光束传播方向存在着一个外磁场,那么光通过偏振面将旋转一个角度,这就是磁光效应。也就是可以通过旋转的角度来测量外加的磁场。在特定的试验装置下,偏转的角度和输出的光强成正比,通过输出光照射激光二极管LD,就可以获得数字化的光强,用来测量特定的物理量。  自六十年代末开始,RC Lecraw提出有关磁光效应的研究报告后,引起大家的重视。日本,苏联等国家均开展了研究,国内也有学者进行探索。磁光效应的传感器具有优良的电绝缘性能和抗干扰、频响宽、响应快、安全防爆等特性,因此对一些特殊场合电磁参数的测量,有独特的功效,尤其在电力系统中高压大电流的测量方面、更显示它潜在的优势。同时通过开发处理系统的软件和硬件,也可以实现电焊机和机器人控制系统的自动实时测量。在磁光效应传感器的使用中,最重要的是选择磁光介质和激光器,不同的器件在灵敏度、工作范围方面都有不同的能力。随着近几十年来的高性能激光器和新型的磁光介质的出现,磁光效应传感器的性能越来越强,应用也越来越广泛。  磁光效应传感器做为一种特定用途的传感器,能够在特定的环境中发挥自己的功能,也是一种非常重要的工业传感器。  压力传感器  压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器,而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的,这样的传感器也称为压电传感器。  我们知道,晶体是各向异性的,非晶体是各向同性的。某些晶体介质,当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时,就产生了极化效应 当机械力撤掉之后,又会重新回到不带电的状态,也就是受到压力的时候,某些晶体可能产生出电的效应,这就是所谓的极化效应。科学家就是根据这个效应研制出了压力传感器。  压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英(二氧化硅)是一种天然晶体,压电效应就是在这种晶体中发现的,在一定的温度范围之内,压电性质一直存在,但温度超过这个范围之后,压电性质完全消失(这个高温就是所谓的“居里点”)。由于随着应力的变化电场变化微小(也就说压电系数比较低),所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数,但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。磷酸二氢胺属于人造晶体,能够承受高温和相当高的湿度,所以已经得到了广泛的应用。  在现在压电效应也应用在多晶体上,比如现在的压电陶瓷,包括钛酸钡压电陶瓷、PZT、铌酸盐系压电陶瓷、铌镁酸铅压电陶瓷等等。  压电效应是压电传感器的主要工作原理,压电传感器不能用于静态测量,因为经过外力作用后的电荷,只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的,所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。  压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电式加速度传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用,特别压电传感器的外形是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压电式传感器心乂  也可以用来测量发动机内部燃烧压力的测量与真空度的测量。也可以用于军事工业,例如用它来测量枪炮子弹在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。它既可以用来测量大的压力,也可以用来测量微小的压力。  压电式传感器也广泛应用在生物医学测量中,比如说心室导管式微音器就是由压电传感器制成的,因为测量动态压力是如此普遍,所以压电传感器的应用就非常广泛。  除了压电传感器之外,还有利用压阻效应制造出来的压阻传感器,利用应变效应的应变式传感器等,这些不同的压力传感器利用不同的效应和不同的材料,在不同的场合能够发挥它们独特的用途。  相关控制系统  继电器控制  继电器是我们生活中常用的一种控制设备,通俗的意义上来说就是开关,在条件满足的情况下关闭或者开启。继电器的开关特性在很多的控制系统尤其是离散的控制系统中得到广泛的应用。从另一个角度来说,由于为某一个用途设计使用的电子电路,最终或多或少都需要和某一些机械设备相交互,所以继电器也起到电子设备和机械设备的接口作用。  最常见的继电器要数热继电器,通常使用的热继电器适用于交流50Hz、60Hz、额定电压至660V、额定电流至80A的电路中,供交流电动机的过载保护用。它具有差动机构和温度补偿环节,可与特定的交流接触器插接安装。  时间继电器也是很常用的一种继电器,它的作用是作延时元件,通常它可在交流50Hz、60Hz、电压至380V、直流至220V的控制电路中作延时元件,按预定的时间接通或分断电路。可广泛应用于电力拖动系统,自动程序控制系统及在各种生产工艺过程的自动控制系统中起时间控制作用。  在控制中常用的中间继电器通常用作继电控制,信号传输和隔离放大等用途。此外还有电流继电器用来限制电流、电压继电器用来控制电压、静态电压继电器、相序电压继电器、相序电压差继电器、频率继电器、功率方向继电器、差动继电器、接地继电器、电动机保护继电器等等。正是有了这些不同类型的继电器,我们才有可能对不同的物理量作出控制,完成一个完整的控制系统。  除了传统的继电器之外,继电器的技术还应用在其他的方面,比如说电机智能保护器是根据三相交流电动机的工作原理,分析导致电动机损坏的主要原因研制的,它是一种设计独特,工作可靠的多功能保护器,在故障出现时,能及时切断电源,便于实现电机的检修与维护,该产品具有缺相保护,短路、过载保护功能,适用于各类交流电动机,开关柜,配电箱等电器设备的安全保护和限电控制,是各类电器设备设计安装的优选配套产品。该技术安装尺寸、接线方式、电流调整与同型号的双金属片式热继电器相同。是直接代替双金属片式热继电器的更新换代的先进电子产品。继电器技术发展到现在,已经和计算机技术结合起来,产生了可编程控制器的技术。可编程控制器简称作PLC。它是将微电脑技术直接用于自动控制的先进装置。它具有可靠性高,抗干扰性强,功能齐全,体积小,灵活可扩,软件直接、简单,维护方便,外形美观等优点 以往继电器控制的电梯有几百个触点控制电梯的运行。  而PLC控制器内部有几百个固态继电器,几十个定时器/计数器,具备停电记忆功能,输入输出采用光电隔离,控制系统故障仅为继电器控制方式的10%。正因为如此,国家有关部门已明文规定从97年起新产电梯不得使用继电器控制电梯,改用PLC微电脑控制电梯。  可以看出,继电器技术在日常生活中无所不在,而且和电脑的紧密结合更加增强了它的活力,使得继电器为我们的生活更好地服务。  液压传动控制系统  液压传动控制是工业中经常用到的一种控制方式,它采用液压完成传递能量的过程。因为液压传动控制方式的灵活性和便捷性,液压控制在工业上受到广泛的重视。液压传动是研究以有压流体为能源介质,来实现各种机械和自动控制的学科。液压传动利用这种元件来组成所需要的各种控制回路,再由若干回路有机组合成为完成一定控制功能的传动系统来完成能量的传递、转换和控制。  从原理上来说,液压传动所基于的最基本的原理就是帕斯卡原理,就是说,液体各处的压强是一致的,这样,在平衡的系统中,比较小的活塞上面施加的压力比较小,而大的活塞上施加的压力也比较大,这样能够保持液体的静止。所以通过液体的传递,可以得到不同端上的不同的压力,这样就可以达到一个变换的目的。我们所常见到的液压千斤顶就是利用了这个原理来达到力的传递。  液压传动中所需要的元件主要有动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件等。其中液压动力元件是为液压系统产生动力的部件,主要包括各种液压泵。液压泵依靠容积变化原理来工作,所以一般也称为容积液压泵。齿轮泵是最常见的一种液压泵,它通过两个啮合的齿轮的转动使得液体进行运动。其他的液压泵还有叶片泵、柱塞泵,在选择液压泵的时候主要需要注意的问题包括消耗的能量、效率、降低噪音。  液压执行元件是用来执行将液压泵提供的液压能转变成机械能的装置,主要包括液压缸和液压马达。液压马达是与液压泵做相反的工作的装置,也就是把液压的能量转换称为机械能,从而对外做功。  液压控制元件用来控制液体流动的方向、压力的高低以及对流量的大小进行预期的控制,以满足特定的工作要求。正是因为液压控制元器件的灵活性,使得液压控制系统能够完成不同的活动。液压控制元件按照用途可以分成压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀。按照操作方式可以分成人力操纵阀、机械操纵法、电动操纵阀等。  除了上述的元件以外,液压控制系统还需要液压辅助元件。这些元件包括管路和管接头、油箱、过滤器、蓄能器和密封装置。通过以上的各个器件,我们就能够建设出一个液压回路。所谓液压回路就是通过各种液压器件构成的相应的控制回路。根据不同的控制目标,我们能够设计不同的回路,比如压力控制回路、速度控制回路、多缸工作控制回路等。  根据液压传动的结构及其特点,在液压系统的设计中,首先要进行系统分析,然后拟定系统的原理图,其中这个原理图是用液压机械符号来表示的。之后通过计算选择液压器件,进而再完成系统的设计和调试。这个过程中,原理图的绘制是最关键的。它决定了一个设计系统的优劣。  液压传动的应用性是很强的,比如装卸堆码机液压系统,它作为一种仓储机械,在现代化的仓库里利用它实现纺织品包、油桶、木桶等货物的装卸机械化工作。也可以应用在万能外圆磨床液压系统等生产实践中。这些系统的特点是功率比较大,生产的效率比较高,平稳性比较好。  液压作为一个广泛应用的技术,在未来更是有广阔的前景。随着计算机的深入发展,液压控制系统可以和智能控制的技术、计算机控制的技术等技术结合起来,这样就能够在更多的场合中发挥作用,也可以更加精巧的、更加灵活地完成预期的控制任务。
  • 第十二届全国化学传感器学术会议暨闭幕式
    仪器信息网讯 11月9日,第十二届全国化学传感器学术会议进入后半段。会议由中国仪器仪表学会分析仪器分会化学传感器专业委员会主办,四川大学、西南大学承办。本届会议吸引全国520多位行业人士到会。9日的学术报告同样精彩纷呈!南京大学陈洪渊院士、大连化学物理研究所关亚风研究员等7个特邀报告。此外,还有3个分会场的20个特邀报告和33个口头报告。下午五点半,举行了简短的闭幕式,并颁发第十二届全国化学传感器学术会议“青年优秀论文奖”、“优秀报展奖”(详见:全国化学传感器学术会议颁发青年优秀论文奖等奖项)。   中国科学院院士 陈洪渊  报告题目:回眸审视 放眼未来——分析化学面临的机遇与挑战  陈洪渊以19/20世纪之交物理学的两朵乌云作例,21世纪化学天空上的“乌云”就是:人类面临的环境和气候越来越糟,资源越来越少,资源/石油/污染/温室气体都是分子,而化学是研究分子的科学,这就是化学天空的乌云。如何拨开化学天空的“乌云”?分析化学学科的发展经历了三次巨大变革,21世纪科学发展呈现两大趋势:学科高度分化、理论高度统一,分析学科界要对化学重新定义、重视学科交叉发展。  大连化学物理研究所研究员 关亚风  报告题目:表面热电离/场发射离子化检测器/传感器——超痕量有机胺检测  超痕量有机胺检测能满足三大需求:神经毒剂预警、非接触检测含胺基毒品、非接触测量海鲜和肉食品鲜度,关亚风介绍了新设计的SID结构和原理。关亚风和大家分享了将用于2018年发射空间站上使用的舱内有害气体分析仪。依靠20多年的研究积累,他在2012年接受的2个模块(采样/控制和色谱模块)研制任务取得阶段性重要成功,工程样机一次性通过鉴定级力学试验!关亚风说:“工程样机经受住了17.8G三维正弦震动和1200G冲击震动考验”。与美国同类产品相比,工程样机性能相同,工作方式更加合理,同时工程样机在重量、功耗、体积方面大大领先!  湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室主任谭蔚泓教授作《双光子含氟分子信标用于细胞内mRNA成像》报告 南京大学生命分析化学国家重点实验室主任鞠幌先教授作《生物分析中的信号放大与传感策略》报告 武汉大学庞代文教授作《基于量子点标记的纳米生物检测与成像新方法》报告 国家纳米科学中心蒋兴宇教授作《基于金纳米颗粒和微流控的生化传感器》报告 中南大学周飞艨教授作《生物传感与表面分析》报告。  随着最后一个大会报告的结束,在下午五点半,举行了简短的闭幕式。闭幕式由会议组委会主席余孝其教授主持。中国科学院院士、湖南大学俞汝勤教授、中国科学院院士、南京大学陈洪渊教授、中国仪器仪表学会分析仪器分会理事长关亚风教授、化学传感器专业委员会主任委员吴海龙教授、化学传感器专业委员会副主任委员、武汉大学庞代文教授、化学传感器专业委员会秘书长吴霞琴教授、四川大学校长助理郭勇教授出席闭幕式。闭幕式上颁发了第十二届全国化学传感器学术会议“青年优秀论文奖”、“优秀报展奖”。化学传感器专业委员会主任委员吴海龙教授作会议总结。  会议组委会主席 余孝其 主持闭幕式  化学传感器专业委员会主任委员 吴海龙 作会议总结  吴海龙在会议总结中说到,本次会议共注册代表逾410人。实际与会人数超520人,为历届会议与会人数之最。围绕8个主题进行了深入和自由的交流:(1)化学与生物传感器研究进展 (2)化学传感技术理论研究 (3)纳米技术与化学传感器 (4)新型化学传感器研究 (5)化学传感器的微型化、系统集成及产业化 (6)生物芯片和微流控芯片 (7)传感器的信号处理及远端传输 (8)化学传感器在生命、环境、食品、医学、药学等领域的新应用。全面地展示并交流了化学生物传感技术及其相关领域的各种原理、应用、最新进展以及成果,充分显示了多学科、多技术交叉的特色和向产业化推进的美好前景,有力促进了我国化学生物传感技术工作的发展,为我国化学生物传感技术设备和仪器的研发指明了方向。本次会议得到了多家企业单位和网络媒体的支持和帮助,显示了企业界和媒体对化学生物传感技术研究开发的浓厚兴趣和积极参与的热情 也构筑了企业界与学术界协同努力的有效桥梁 仪器信息网也对会议情况进行了详尽的实时报道。  最后,余孝其代表会议承办单位,对出席本次会议的全体代表表示衷心的感谢,对于会议共同承办单位西南大学袁若院长他们付出的努力及大力支持表示衷心的感谢,对于为此次大会圆满召开做出突出贡献各支持单位表示衷心的感谢!最后,余孝其宣布第12届全国化学传感器学术会议闭幕!
  • 苏州纳米所可穿戴汗液传感器研究获进展
    p  人体汗液中富含大量潜在的与健康和疾病相关的标志物,相比较常规的血液和尿液检测,其具有非侵入(Non-invasive)和实时连续监测等优势,因此可穿戴汗液传感器的研究成为可穿戴健康电子设备领域发展的重点之一。微型化、集成化的全固态离子选择性电极和全固态参比电极,是检测汗液中电解质离子浓度的核心传感技术。然而,现有的大部分固态离子传感器多采用导电聚合物作为离子/电子的传导层材料,存在稳定性差、干扰因素多、使用寿命短等缺点,限制了其在可穿戴汗液检测领域的应用。/pp  中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所张珽研究团队前期研发了可用于皮肤水分检测的柔性可穿戴离子型湿度传感器(Advanced Science, 2017, 1600404,1-7, Back Cover)。进而,针对微型化全固态离子传感器和全固态参比电极稳定性等关键科学技术问题,研究团队结合MEMS微纳加工技术设计制备了具有微孔阵列为模板的电极芯片,采用一步电沉积法制备了大比表面积且可调控的三维金纳米结构离子/电子传导阵列电极,相比较基于碳纳米管、石墨烯、多孔碳等材料的离子/电子传导层,其具有制备简单,重复性好等优势。通过该电极芯片构建的全固态离子选择性电极具有稳定的电位响应灵敏度(56.58 ± 1.02mV/decade)、快速的响应时间( 10s)和宽线性范围(10-6~10-1mol/L),传感器的电位漂移和水层干扰影响减小。通过优化参比电极聚合物膜和盐的组分,在传感器芯片上集成了基于聚合物/氯化钾的全固态参比电极,获得的微型化参比电极芯片具有平衡时间短,对不同种类和不同离子强度电解质干扰响应小,对光不敏感,在pH3~10范围内响应稳定,具有长期稳定性等优势。同时,研究团队创新性地设计了具有汗液采集、转运和排出结构的可穿戴“导汗带”汗液传感设备,将传感器芯片与汗液导汗带集成封装,可舒适便捷地佩戴与人体额头区域,可对人体运动过程中电解质离子进行实时连续地分析监测,对人们健身运动过程中脱水情况的监测,尤其是对运动员、抢险急救人员、军人在执行高强度任务过程中的生理健康状况具有预警和指导意义。相关研究成果发表在Analytical Chemistry上。/pp  该工作得到了国家自然科学基金、江苏省杰出青年基金和中国博士后科学基金资助项目等的资助。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/a3540c68-c53b-4d5a-adbc-c9bcb6f769d5.jpg" title="W020170927538680564180.jpg"//pp  图1.(A)电沉积制备不同比表面积的三维金纳米结构固体接触传导阵列电极 (B)全固态离子选择性阵列电极构建的结构示意图。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/ddaec8b7-2e9f-437b-a335-33e17dfa67e2.jpg" title="W020170927538758629536.jpg"//pp  图2.(A)、(B)和(C)为可穿戴“导汗带”汗液传感器设备的照片和示意图 (D)汗液传感器芯片在穿戴前和穿戴后对不同浓度标准Na+溶液的校准曲线 (E)为汗液传感器在人体上运动过程中实时连续监测汗液中Na+浓度变化的曲线图。/p
Instrument.com.cn Copyright©1999- 2023 ,All Rights Reserved版权所有,未经书面授权,页面内容不得以任何形式进行复制