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滑环式扭矩传感器

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滑环式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。
  • 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。
  • 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。
  • 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。
  • 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
  • 3D打印的基于环偶极子的高性能太赫兹传感器及其应用
    在各种各样的超表面应用中,太赫兹传感凭借着高灵敏度和太赫兹波的非电离性质为分析物的无损检测提供了强大的潜力,尤其受到了广泛的关注。为持续提高太赫兹传感器的灵敏度,基于多种物理机制,包括Fano共振、连续域束缚态共振和环偶极子共振,科研人员开发了多款太赫兹传感器。其中,环偶极子谐振传感器因其微弱的辐射特性,使得电磁能量在近场范围内受到高度的局域,因此受到广泛的关注。然而,目前的环偶极子谐振传感器的灵敏度受到分析物和局域增强电磁场之间有限的空间重叠的极大限制。此外,加工这些微米级的结构也是一个挑战。 近日,基于上述问题,西安交通大学张留洋老师课题组提出了一种面外太赫兹传感器,通过面外结构,增强了光和物质的空间重叠,从而增强传感性能。该传感器通过摩方精密提供的nanoArch S130设备进行了加工,并通过实验验证了传感器的高灵敏度。图 1 (a)三步制备法示意图,包括(1)衬底制备,(2)3D打印,和(3)金属膜沉积 最右边的面板描绘了设计的传感器的原型。(b)所制传感器的SEM图像。沿传感器x轴(c)和y轴(d)的表面轮廓。图1(a)显示了基于面投影微立体光刻(PSL)3D打印技术(nanoArch S130,摩方精密)的三步制备方法示意图。与传统的微纳制造技术相比,这种方法简单有效,是面外微结构通用制造的实用候选方法。采用这种三步制备方法,成功制备了具有30×30个超分子阵列的太赫兹传感器,其扫描电镜图像如图1(b)所示。为了表征所制作传感器的三维轮廓,分别沿x轴[图1(c)]和y轴[图1(d)]测量了其表面轮廓,数据表明打印样品的测得轮廓总体上与设计模型吻合较好。 此外,分别通过阻抗匹配理论(图2)和近场分析、多偶极子散射理论(图3)解释了传感器的共振机理。 图 2 (a)传感器在x偏振和y偏振入射下的模拟(实线)和实验(虚线)反射谱。(b)y偏振入射下传感器阻抗。图 3(a)归一化散射功率。(b)电场分布(轮廓轮廓)和表面电流分布(箭头)。(c)磁场的分布。在传感器的应用方面,选择了三种类型的粉末——乳糖,半乳糖和葡萄糖——作为检测分析物。首先,将粉末经过适当研磨后均匀撒在传感器上,如图 4(a)显微镜图像所示。然后通过THz-TDS测量了相应的反射谱,如图 4(b)给所示,可观察到半乳糖的共振频率与其他分析物相比有明显的红移。 此外,为避免测量误差,采用C扫描获得面积为6×6 mm2的区域的反射谱曲线,分别提取各点对应谐振频率处的强度和谐振频率。然后,随机选择每种分析物的500个点的计算平均谐振频率,重复此过程10次,结果如图 4(f)所示。实验结果表明,所提出的传感器能够准确地检测出葡萄糖、乳糖和半乳糖粉末。 图 4 (a)被分析物粉末覆盖的传感器的显微镜图像。(b)测定的三种分析电解质粉末的反射光谱。(c)有或没有传感器下的乳糖粉末的反射谱。(d)乳糖粉加载时各点电场(传感器)的共振强度和(e)共振频率。(f)三种分析物的频移分布。
  • “五化”趋势助全球传感器冲刺800亿美元市场
    传感器融合了材料科学、纳米技术、微电子等领域的前沿技术,是新一代信息技术、高端制造装备、新能源汽车等战略新兴产业的先导和基础,也是智能交通、智能楼宇、智慧医疗、智慧基础设施等物联网应用的关键技术,具有技术含量高、经济效益好、辐射和带动力强等特点。  &ldquo 五化&rdquo 成为传感器技术发展的重要趋势  近年来,传感器技术新原理、新材料和新技术的研究更加深入、广泛,新品种、新结构、新应用不断涌现。其中,&ldquo 五化&rdquo 成为其发展的重要趋势。  一是智能化,两种发展轨迹齐头并进。一个方向是多种传感功能与数据处理、存储、双向通信等的集成,可全部或部分实现信号探测、变换处理、逻辑判断、功能计算、双向通讯,以及内部自检、自校、自补偿、自诊断等功能,具有低成本、高精度的信息采集、可数据存储和通信、编程自动化和功能多样化等特点。如美国凌力尔特(Linear Technology)公司的智能传感器安装了ARM架构的32位处理器。另一个方向是软传感技术,即智能传感器与人工智能相结合,目前已出现各种基于模糊推理、人工神经网络、专家系统等人工智能技术的高度智能传感器,并已经在智能家居等方面得到利用。如NEC开发出了对大量的传感器监控实施简化的新方法&ldquo 不变量分析技术&rdquo ,并已于今年面向基础设施系统投入使用。  二是可移动化,无线传感网技术应用加快。无线传感网技术的关键是克服节点资源限制(能源供应、计算及通信能力、存储空间等),并满足传感器网络扩展性、容错性等要求。该技术被美国麻省理工学院(MIT)的《技术评论》杂志评为对人类未来生活产生深远影响的十大新兴技术之首。目前研发重点主要在路由协议的设计、定位技术、时间同步技术、数据融合技术、嵌入式操作系统技术、网络安全技术、能量采集技术等方面。迄今,一些发达国家及城市在智能家居、精准农业、林业监测、军事、智能建筑、智能交通等领域对技术进行了应用。如,从MIT独立出来的Voltree Power LLC公司受美国农业部的委托,在加利福尼亚州的山林等处设置温度传感器,构建了传感器网络,旨在检测森林火情,减少火灾损失。  三是微型化,MEMS传感器研发异军突起。随着集成微电子机械加工技术的日趋成熟,MEMS传感器将半导体加工工艺(如氧化、光刻、扩散、沉积和蚀刻等)引入传感器的生产制造,实现了规模化生产,并为传感器微型化发展提供了重要的技术支撑。近年来,日本、美国、欧盟等在半导体器件、微系统及微观结构、速度测量、微系统加工方法/设备、麦克风/扬声器、水平/测距/陀螺仪、光刻制版工艺和材料性质的测定/分析等技术领域取得了重要进展。目前,MEMS传感器技术研发主要在以下几个方向:(1)微型化的同时降低功耗 (2)提高精度 (3)实现MEMS传感器的集成化及智慧化 (4)开发与光学、生物学等技术领域交叉融合的新型传感器,如MOMES传感器(与微光学结合)、生物化学传感器(与生物技术、电化学结合)以及纳米传感器(与纳米技术结合)。  四是集成化,多功能一体化传感器受到广泛关注。传感器集成化包括两类:一种是同类型多个传感器的集成,即同一功能的多个传感元件用集成工艺在同一平面上排列,组成线性传感器(如CCD图像传感器)。另一种是多功能一体化,如几种不同的敏感元器件制作在同一硅片上,制成集成化多功能传感器,集成度高、体积小,容易实现补偿和校正,是当前传感器集成化发展的主要方向。如意法半导体提出把组合了多个传感器的模块作为传感器中枢来提高产品功能 东芝公司已开发出晶圆级别的组合传感器,并于今年3月发布能够同时检测脉搏、心电、体温及身体活动等4种生命体征信息,并将数据无线发送至智能手机或平板电脑等的传感器模块&ldquo Silmee&rdquo 。  五是多样化,新材料技术的突破加快了多种新型传感器的涌现。新型敏感材料是传感器的技术基础,材料技术研发是提升性能、降低成本和技术升级的重要手段。除了传统的半导体材料、光导纤维等,有机敏感材料、陶瓷材料、超导、纳米和生物材料等成为研发热点,生物传感器、光纤传感器、气敏传感器、数字传感器等新型传感器加快涌现。如光纤传感器是利用光纤本身的敏感功能或利用光纤传输光波的传感器,有灵敏度高、抗电磁干扰能力强、耐腐蚀、绝缘性好、体积小、耗电少等特点,目前已应用的光纤传感器可测量的物理量达70多种,发展前景广阔 气敏传感器能将被测气体浓度转换为与其成一定关系的电量输出,具有稳定性好、重复性好、动态特性好、响应迅速、使用维护方便等特点,应用领域非常广泛。另据BCC Research公司指出,生物传感器和化学传感器有望成为增长最快的传感器细分领域,预计2014至2019年的年均复合增长率可达9.7%。  未来值得关注的四大领域  随着材料科学、纳米技术、微电子等领域前沿技术的突破以及经济社会发展的需求,四大领域可能成为传感器技术未来发展的重点。  一是可穿戴式应用。据美国ABI调查公司预测,2017年可穿戴式传感器的数量将会达到1.6亿。以谷歌眼镜为代表的可穿戴设备是最受关注的硬件创新。谷歌眼镜内置多达10余种的传感器,包括陀螺仪传感器、加速度传感器、磁力传感器、线性加速传感器等,实现了一些传统终端无法实现的功能,如使用者仅需眨一眨眼睛就可完成拍照。当前,可穿戴设备的应用领域正从外置的手表、眼镜、鞋子等向更广阔的领域扩展,如电子肌肤等。日前,东京大学已开发出一种可以贴在肌肤上的柔性可穿戴式传感器。该传感器为薄膜状,单位面积重量只有3g/m2,是普通纸张的1/27左右,厚度也只有2微米。  二是无人驾驶。美国IHS公司指出,推进无人驾驶发展的传感器技术应用正在加快突破。在该领域,谷歌公司的无人驾驶车辆项目开发取得了重要成果,通过车内安装的照相机、雷达传感器和激光测距仪,以每秒20次的间隔,生成汽车周边区域的实时路况信息,并利用人工智能软件进行分析,预测相关路况未来动向,同时结合谷歌地图来进行道路导航。谷歌无人驾驶汽车已经在内华达、佛罗里达和加利福尼亚州获得上路行使权。奥迪、奔驰、宝马和福特等全球汽车巨头均已展开无人驾驶技术研发,有的车型已接近量产。  三是医护和健康监测。国内外众多医疗研究机构,包括国际著名的医疗行业巨头在传感器技术应用于医疗领域方面已取得重要进展。如罗姆公司目前正在开发一种使用近红外光(NIR)的图像传感器,其原理是照射近红外光LED后,使用专用摄像元件拍摄反射光,通过改变近红外光的波长获取图像,然后通过图像处理使血管等更加鲜明地呈现出来。一些研究机构在能够嵌入或吞入体内的材料制造传感器方面已取得进展。如美国佐治亚理工学院正在开发具备压力传感器和无线通信电路等的体内嵌入式传感器,该器件由导电金属和绝缘薄膜构成,能够根据构成的共振电路的频率变化检测出压力的变化,发挥完作用之后就会溶解于体液中。  四是工业控制。2012年,GE公司在《工业互联网:突破智慧与机器的界限》报告中提出,通过智能传感器将人机连接,并结合软件和大数据分析,可以突破物理和材料科学的限制,并将改变世界的运行方式。报告同时指出,美国通过部署工业互联网,各行业可实现1%的效率提升,15年内能源行业将节省1%的燃料(约660亿美元)。2013年1月,GE在纽约一家电池生产企业共安装了1万多个传感器,用于监测生产时的温度、能源消耗和气压等数据,而工厂的管理人员可以通过iPad获取这些数据,从而对生产进行监督。此外,荷兰壳牌、富士电机等跨国公司也都在该领域采取了行动。  传感器产业化发展的重要趋势  近年来,随着技术研发的持续深入,成本的下降,性能和可靠性的提升,在物联网、移动互联网和高端装备制造快速发展的推动下,传感器的典型应用市场发展迅速。据BCCResearch公司分析指出,2014年全球传感器市场规模预计达到795亿美元,2019年则有望达到1161亿美元,复合年增长率可达7.9%。  亚太地区将成为最有潜力的市场。目前,美国、日本、欧洲各国的传感器技术先进、上下游产业配套成熟,是中高端传感器产品的主要生产者和最大的应用市场。同时,亚太地区成为最有潜力的未来市场。英泰诺咨询公司指出,未来几年亚太地区市场份额将持续增长,预计2016年将提高至38.1%,北美和西欧市场份额将略有下降。  交通、信息通信成为市场增长最快的领域。据英泰诺咨询公司预测,2016年全球汽车传感器规模可达419.7亿欧元,占全球市场的22.8% 信息通信行业至2016年也可达421.6亿欧元,占全球市场的22.9%,且有可能成为最大的单一应用市场。而医疗、环境监测、油气管道、智能电网等领域的创新应用将成为新热点,有望在未来创造更多的市场需求。  企业并购日趋活跃。美国、德国和日本等国的传感器大型企业技术研发基础雄厚,各企业均形成了各自的技术优势,整体市场的竞争格局已初步确立(附表)。需要指出的是,大公司通过兼并重组,掌控技术标准和专利,在&ldquo 高、精、尖&rdquo 传感器和新型传感器市场上逐步形成垄断地位。在大企业的竞争压力下,中小企业则向&ldquo 小(中)而精、小而专&rdquo 的方向发展,开发专有技术,产品定位特定细分市场。据统计,2010年7月至2011年9月,传感器行业中大规模并购交易多达20多次。如美国私募股权公司VeritasCapitalIII以5亿美元现金收购珀金埃尔默公司的照明和检测解决方案(IDS)业务 英国思百吉公司以4.75亿美元收购美国欧米茄工程公司的温度、测量设备制造业务。目前,越来越多的并购交易在新兴市场国家出现。
  • 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。
  • 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。
  • 国内学者成功研发石墨烯温度流量一体化传感器
    p style="line-height: 1.75em "  国内科研人员成功研发基于石墨稀材料的大量程、高精度的流量、温度传感器,有望在热力系统进行规模应用。/pp style="line-height: 1.75em text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/3e7bf569-3c52-4b91-b4b2-dd53a82c552f.jpg" title="20160407151516449.jpg"/  /pp style="line-height: 1.75em text-align: center "清华大学 朱宏伟/pp style="line-height: 1.75em "  近日,清华大学朱宏伟教授团队和北京华大智宝电子系统有限公司合作开发出石墨烯温度流量一体化传感器件。他们针对热力系统检测用流量、温度传感器的应用需求,通过对石墨烯传感的作用与规律研究,突破石墨烯材料在热量表流量计应用的关键技术,开发热力系统检测用石墨烯流量、温度传感器件,解决了现有传感器表面结垢、功耗高等问题,形成了批量制备能力,有望在热力系统进行规模应用。/pp style="line-height: 1.75em "  该团队完成了石墨烯晶片形状、尺寸、表/界面状态对传感性能调制研究,通过基于石墨稀材料的传感工艺结构设计,开发了大量程、高精度的流量、温度传感器。流量传感器元件测量范围达到0.01~6m3/h,测量精度达到0.005m3/h 温度传感器元件测量范围达到0~100℃,测量精度达到0.02℃。/pp style="line-height: 1.75em "  在石墨烯流量、温度传感材料基础上,同时开展了两项拓展研究:1)提出了一种实现高灵敏柔性应变传感的新思路,通过石墨烯与超弹超薄高分子材料复合构建了一类基于柔性传感器原型器件,开发了面向可穿戴装备的传感器的制造方法和工艺,在应变、压阻、扭转、挥发性有机物、声波等几个典型传感应用上进行了探索,并可探测脉搏、语音等微弱生理信号,有望应用于移动医疗、可穿戴式设备等领域 2)研究了水在石墨烯层片孔中的扩散特性,开发了一种同位素标记法,揭示了水分子在石墨烯中的扩散系数比微孔滤膜中微米尺寸通道的扩散系数高4~5个数量级,证明了水分子可超快速传输,为基于石墨烯的传质特性研究奠定了基础,并在快速过滤与分离领域展现出广阔的应用前景。/pp style="line-height: 1.75em "  相关研发成果已发表SCI收录论文15篇,申请国家发明专利5项,获授权实用新型专利1项。所制备的六种传感器发表在ACSNano、Adv.Funct.Mater.、Small、NanoRes.、Appl.Phys.Lett.、Chem.Commun.等期刊上,并被学术媒体Nanowerk、Graphene-Info和MaterialsViewsWiley做为研究亮点报道,被评价为“…全新的传感机制、石墨烯的高性能应用…”,“石墨烯的机电效应结合其它特性…促进了在高灵敏传感中的应用,…这些传感器的潜在用途包括柔性显示、智能服装、电子皮肤、体外诊断等,在可穿戴健康检测类设备上有较大的应用空间”。/ppbr//p
  • 西安交通大学张留洋课题组《Optics Letters》:3D打印的基于环偶极子的高性能太赫兹传感器
    在各种各样的超表面应用中,太赫兹传感凭借着高灵敏度和太赫兹波的非电离性质为分析物的无损检测提供了强大的潜力,尤其受到了广泛的关注。为持续提高太赫兹传感器的灵敏度,基于多种物理机制,包括Fano共振、连续域束缚态共振和环偶极子共振,科研人员开发了多款太赫兹传感器。其中,环偶极子谐振传感器因其微弱的辐射特性,使得电磁能量在近场范围内受到高度的局域,因此受到广泛的关注。然而,目前的环偶极子谐振传感器的灵敏度受到分析物和局域增强电磁场之间有限的空间重叠的极大限制。此外,加工这些微米级的结构也是一个挑战。近日,基于上述问题,西安交通大学张留洋老师课题组提出了一种面外太赫兹传感器,通过面外结构,增强了光和物质的空间重叠,从而增强传感性能。该传感器通过摩方精密提供的nanoArch S130设备进行了加工,并通过实验验证了传感器的高灵敏度。相关成果以“Highly sensitive terahertz sensing with 3D-printed metasurfaces empowered by a toroidal dipole”为题发表在光学期刊《Optics Letters》上。图 1 (a)三步制备法示意图,包括(1)衬底制备,(2)3D打印,和(3)金属膜沉积 最右边的面板描绘了设计的传感器的原型。(b)所制传感器的SEM图像。沿传感器x轴(c)和y轴(d)的表面轮廓。图1(a)显示了基于面投影微立体光刻(PµSL)3D打印技术(nanoArch S130,摩方精密)的三步制备方法示意图。与传统的微纳制造技术相比,这种方法简单有效,是面外微结构通用制造的实用候选方法。采用这种三步制备方法,成功制备了具有30×30个超分子阵列的太赫兹传感器,其扫描电镜图像如图1(b)所示。为了表征所制作传感器的三维轮廓,分别沿x轴[图1(c)]和y轴[图1(d)]测量了其表面轮廓,数据表明打印样品的测得轮廓总体上与设计模型吻合较好。此外,分别通过阻抗匹配理论(图2)和近场分析、多偶极子散射理论(图3)解释了传感器的共振机理。 图 2 (a)传感器在x偏振和y偏振入射下的模拟(实线)和实验(虚线)反射谱。(b)y偏振入射下传感器阻抗。 图 3(a)归一化散射功率。(b)电场分布(轮廓轮廓)和表面电流分布(箭头)。(c)磁场的分布。在传感器的应用方面,选择了三种类型的粉末——乳糖,半乳糖和葡萄糖——作为检测分析物。首先,将粉末经过适当研磨后均匀撒在传感器上,如图 4(a)显微镜图像所示。然后通过THz-TDS测量了相应的反射谱,如图 4(b)给所示,可观察到半乳糖的共振频率与其他分析物相比有明显的红移。此外,为避免测量误差,采用C扫描获得面积为6×6 mm2的区域的反射谱曲线,分别提取各点对应谐振频率处的强度和谐振频率。然后,随机选择每种分析物的500个点的计算平均谐振频率,重复此过程10次,结果如图 4(f)所示。实验结果表明,所提出的传感器能够准确地检测出葡萄糖、乳糖和半乳糖粉末。 图 4 (a)被分析物粉末覆盖的传感器的显微镜图像。(b)测定的三种分析电解质粉末的反射光谱。(c)有或没有传感器下的乳糖粉末的反射谱。(d)乳糖粉加载时各点电场(传感器)的共振强度和(e)共振频率。(f)三种分析物的频移分布。
  • 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。
  • 超灵敏二硫化钼湿度传感器研究获进展
    p  现阶段对二硫化钼湿度传感器的研究主要受制于加工过程本身引入的残胶对材料表面的污染,影响了其对水分子的吸附,从而导致灵敏度不高或响应时间过长等问题。因而,如何得到具有高灵敏、快速响应时间的二硫化钼湿度传感器成为制约其应用的最主要因素。/pp  针对上述问题,日前,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)纳米物理与器件实验室利用一种新的金剥离方法,加工得到具有干净表面的二硫化钼场效应晶体管,从而实现了对水分子的灵敏响应。该项工作由实验室博士赵静在研究员张广宇的指导下完成。/pp  据悉,这种加工方法主要是利用二硫化钼与金之间的作用力远大于金与衬底间的作用力,从而可以将多余的二硫化钼样品从衬底上完整地剥离下来,同时保证了用于器件的二硫化钼表面的干净。利用这种方法一方面有效避免了加工过程中经过反应离子刻蚀后表面残胶对器件性能的影响,另一方面大大简化了加工过程,得到了具有超洁净表面的二硫化钼场效应晶体管,其光学、电学性能的显著提高也从另一个方面证明了这种加工方法得到的样品具有更好的性能。/pp  由于利用这种金剥离方法得到的二硫化钼场效应晶体管具有超洁净的表面,因此能够灵敏感知外界湿度变化,大大提高了二硫化钼湿度传感器的灵敏度。除了具有超高灵敏度外,由于二硫化钼表面没有悬挂键,对水分子的吸附是纯粹的物理吸附,因此器件可以很容易地进行脱吸附,有效缩短了响应时间和恢复时间。除此之外,得益于CVD生长的二硫化钼成膜均匀,可以加工得到一系列具有优异性能的二硫化钼湿度传感器阵列,从而对外界不同湿度的空间分布起到定位作用,用来实时监测外界湿度分布的变化。/pp  这种基于超洁净表面的二硫化钼样品加工得到的湿度传感器具有灵敏度高、响应时间和恢复时间短、使用寿命长、空间分辨率高等特性,可以广泛应用于未来无接触定位系统及二维材料多功能柔性传感器阵列领域。/pp/p
  • 抢占智能传感器产业制高点 郑州高新智能传感器产业基地项目开工
    9月1日,郑州高新智能传感器产业基地项目开工仪式在郑州传感谷举行。该项目开工是郑州市、郑州高新区锚定电子信息“一号产业”,抢占智能传感器产业制高点,推动智能传感器产业高质量发展的具体行动。据介绍,郑州高新智能传感器产业基地总投资约15亿元,占地面积约61.83亩,总建筑面积约5.7万平方米,项目的建设有助于加快构建智能传感器产业生态,增强产业综合实力和企业竞争力,是高水平建设中国(郑州)智能传感谷,打造千亿级智能传感器产业的必要支撑,能够加快企业创新集聚,有利于我省抢占传感器产业制高点。该项目将重点打造智能传感器材料、智能传感器系统、智能传感器终端等产业集群,建设郑州高新智能传感器产业基地,配套建设智能传感器孵化器、产品展示等综合服务平台,着力集聚智能传感器上中下游企业,形成高端产品制造为产业基础、新型研发机构为支撑、软件算法和示范应用为推动的生态体系。该项目开工建设标志着产业链发展更加延展、稳固、健全,标志着我省的智能传感器产业发展占领关键环、迈向中高端,也标志着中国(郑州)智能传感谷的建设辐射更广泛、品牌更凸显。截至目前,郑州市智能传感器核心及关联产业规模约300亿元,占全省90%,占全国约10%,关联及应用企业约4000家。主要分布在气体、仪器仪表、电力电网、环境监测等领域,在国内细分行业具备一定优势,培育了以汉威科技、炜盛电子为龙头的气体传感器,以新天科技、光力科技、天迈科技为龙头的仪器仪表传感器,以日立信、三晖电气为龙头的电力电网传感器,以驰诚电气、安然测控为龙头的环境监测传感器。2022年10月,郑州高新区在由工业和信息化部直属的中国电子信息产业发展研究院颁布的中国传感器十大园区排名中位列第四。
  • 中科院地化所建立基于生物传感器的土壤重金属检测系列新方法
    传统重金属检测方法依赖大型仪器,需要复杂繁琐的前处理过程、高昂的检测成本和较长的检测周期。同时,传统检测方法面临着灵敏度不高和智能化程度低的问题。因此,亟需建立高灵敏度及智能化重金属检测方法,以弥补传统方法的不足。生物传感器是快速检测方法,具有响应迅速、成本低、灵敏度高及便于携带等优点,可以较好地克服传统检测方法的局限,在重金属简单、快速、高灵敏检测方面颇具应用前景。中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室研究员刘承帅团队与广东省科学院生态环境与土壤研究所研究员陈俊华等,建立了以功能核酸为分子识别元件的重金属生物传感器,实现了对重金属的超灵敏、智能化快速检测,并构建了土壤有效态重金属检测新方法。 该团队建立了DNA网状纳米结构生物传感器,实现了对土壤重金属的超灵敏检测。科研人员创新性地以双茎环DNA探针为自组装元件。当反应体系存在待检重金属(以铀离子为例),释放的核酸片段可激活DNA组装,经过多重循环的核酸杂交及链置换反应,形成DNA网状纳米结构的荧光生物传感器。该荧光生物传感器对铀离子的检测线性范围为10 pM到1 mM,检测限为2 pM,可实现对土壤样品中痕量铀污染的超灵敏检测。该荧光生物传感器操作简单、响应迅速、信号扩增效率高效,为土壤重金属的超灵敏检测提供了新方法。该研究建立了分子逻辑门生物传感器,在分子水平上实现了重金属的智能化检测。研究以有效态铅和有效态镉两种重金属为目标物,基于二进制原理,以0和1对重金属进行编码,以功能核酸为重金属分子识别元件,通过核酸并行运算和杂交反应,构建了多种分子逻辑门生物传感器,包括OR、AND、XOR、INHIBIT、半加器、半减器等。在生物传感逻辑运算中,0表示检测体系中不存在有效态铅或镉;1表示检测体系中存在有效态铅或镉。以FAM和Cy5进行双通道荧光标记,根据真值表排布,不同的重金属组合会产生不同的荧光输出信号,从而在分子水平上为重金属的智能化检测提供了一套新的传感体系。该工作建立了DNA荧光生物传感器,实现了对土壤有效态重金属的免萃取、简单、快速检测。目前,土壤有效态重金属检测方法较多,如BCR法、Maiz三步连续提取方法、Tessier五步连续提取法、DTPA-CaCl2法等,但适用条件等存在争议。例如,强酸强碱等化学试剂介导的重金属萃取难以反映土壤中有效态重金属的真实含量。同时,这些方法需要连续多步的萃取分离过程,步骤繁琐且耗时较长。因此,探索构建无需消解萃取且可真实反应土壤中有效态重金属含量的快速检测方法具有重要意义。该团队以生命体基元DNA为有效态重金属识别探针,通过DNA识别、切割以及信号转换,构建了DNA荧光生物传感器,实现了对土壤有效态重金属(铅、镉、铜等)的快速检测。该方法操作简单、无需复杂的连续萃取过程,同时,DNA探针混合即可检测,响应迅速,方便现场快速分析。该荧光生物传感器对有效态铅的检测灵敏度可达0.2 pM,用于土壤样品有效态重金属检测时,与传统DTPA-CaCl2法相比,误差小于10%,具有高灵敏度和高特异性,可满足复杂样品中有效态重金属检测需求。相关研究成果分别发表在Analytical Chemistry、Talanta和Science of The Total Environment上。相关技术已申请发明专利。研究工作得到国家重点研发划、国家自然科学基金和贵州省高水平人才项目等的支持。 (A)DNA网状纳米结构生物传感器检测重金属原理;(B)原子力显微镜表征组装的DNA纳米结构;(C)检测限和检测灵敏度分析(A)分子逻辑门生物传感器用于有效态重金属的智能化检测;(B)半加器分子逻辑门生物传感器结果;(C)半减器分子逻辑门生物传感器结果;(D)半加器分子逻辑运算真值表;(E)半减器分子逻辑运算真值表(A)DNA荧光生物传感器用于有效态重金属检测原理;(B)有效态重金属检测灵敏度分析结果
  • 我国自主研制的多类海洋生物化学原位传感器搭载水下滑翔机顺利完成海试
    近日,由中国科学院西安光机所吴国俊研究员牵头,联合青岛海洋科技中心、国家海洋技术中心、厦门大学、自然资源部第二海洋研究所等多家科研机构联合承担的某国家重点研发计划项目取得重要进展。项目将自主研制的多类海洋生物化学原位传感器(硝酸盐、叶绿素、多环芳烃、溶解氧、下行辐照度等)搭载国产“海燕”水下滑翔机在南海西沙海槽盆地区域顺利完成海试,成功实现了高时空分辨率的海洋环境长期原位观测,连续获取最大深度达1000米的生化参量深海剖面17个,有效验证了温度、压力等环境因素对参数观测的影响、传感器长期漂移、深海光学探头高集成度封装等多项关键技术。这是我国首次通过水下滑翔机搭载自研传感器的方式获取深海生物化学剖面数据。 水下移动平台搭载传感器是同时满足多学科、多参数同步海洋观测以及多过程、多界面、多尺度综合观测的重要手段。本项目正是利用这种试验手段,实现大范围、高时空分辨率生物化学剖面参数获取,以此填补跨学科、跨尺度观测空白,丰富我国海洋科学研究方式,为复杂的全球系统提供新的理解。此外,联合团队所研制的适合移动观测的海洋生物化学传感器为首创,这将显著提升我国海洋自主观测能力。突破的传感器多项关键技术,对于推动国产海洋高端传感器产业化应用提供了坚实基础。 本次海试同步进行了与国际先进传感器(Aanderaa4330、SeaOWL等)的比测,剖面浓度变化趋势、拐点深度和绝对浓度等比测结果吻合度高。后续联合团队将深入开展BGC-Argo/BGC-Glider两类示范应用。海试现场(图片来源于中国科学院西安光学精密机械研究所)部分比测数据(图片来源于中国科学院西安光学精密机械研究所)
  • 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
  • 2021世界传感器大会主旨报告会在郑州 成功召开!
    11月1日,2021世界传感器大会主旨报告会于郑州国际会展中心成功召开。群英荟萃,人才集聚,产、学、研各界翘楚共话传感器技术在各领域发展趋势,共商传感产业发展规划,助推传感器产业升级。大会现场本次大会由中国科学技术协会、河南省人民政府主办,中国仪器仪表学会、郑州市人民政府、河南省科学技术协会、河南省工业和信息化厅、河南省发展和改革委员会、河南省科学技术厅、中共河南省委外事工作委员会办公室承办。主持人 沈阳仪表科学研究院有限公司副总工程师传感器国家工程研究中心常务副主任、教授级高工刘沁大会主旨报告环节由沈阳仪表科学研究院有限公司副总工程师、传感器国家工程研究中心常务副主任、教授级高工刘沁主持。西门子(中国)有限公司数字化工业集团 销售业务卓越运营总监沃尔夫岗.林轲西门子(中国)有限公司数字化工业集团 销售业务卓越运营总监沃尔夫岗.林轲先生为主旨报告环节进行了致辞。他提到,在考虑到不断变化的市场形势下的新商业模式的同时,提高中国制造业的竞争力,公司应该依靠数字化和创新的技术意识。这需要通过易于理解、易于实现和使用的案例来证明,积极参与决策者的中层管理和关键决策,以提高客户对数字化过程的理解。美国医学与生物工程院院士、俄罗斯工程院外籍院士欧洲科学院院士、深圳大学副校长、党委常委张学记美国医学与生物工程院院士、俄罗斯工程院外籍院士、欧洲科学院院士、深圳大学副校长、党委常委张学记院士作了《从智能生物传感、数字人类到永生——事实还是科幻?》主题报告。他认为,科研要能产业化,智能传感的未来是要把人类和数字结合起来,将人类的感觉、思维等数字化,未来的目标包括实现聋哑人能听能说,盲人可以看见,瘫痪人士可以站立。张院士也表示希望智能传感可以走向成功,让人类永生不再是梦。华中科技大学教授沈卫明智能制造是信息技术与制造技术的深度融合,而工业物联网是实现智能制造的基础和路径,实现工业互联才能真正实现智能制造。工业互联网完成的关键在于获取并传输数据信息,而传感器作为信息获取的抓手,是工业互联网发展的基础和关键。加拿大工程院院士、华中科技大学沈卫明教授报告主题是《工业互联网与智能制造》。他从工业互联网内涵,工业互联网核心技术及工业互联网的应用场景三个方面进行了详细的阐述,最后沈教授也指出了工业互联网存在的一些误区。沈教授强调工业互联网不仅仅是人机物的互联,还要实现产业的数字化、网络化及智能化,沈教授还指出工业互联网的核心技术是感联知控4个技术,并详细讲述了感联知控在整个工业互联网的重要性,在工业互联网场景应用中,沈教授讲述了五个层面的应用,都很有实践意义。工信部电子元器件行业发展研究中心原总工程师九三学社中央科技委副主任、中国传感器与物联网产业联盟副理事长郭源生工信部电子元器件行业发展研究中心原总工程师、九三学社中央科技委副主任、中国传感器与物联网产业联盟副理事长郭源生的报告主题是《我国传感器产业化发展的机遇与挑战》。他主要是围绕传感器的产业化如何创新、产业如何对接、如何落地及如何实现产业化进行了全面地阐述,他提出传感器最应该解决的是信息采集问题,并且提出以人为本的理念创新及空天一体化的网络结构。期间通过讲述国际传感器发展趋势的四个方面,指出国内传感器面临的问题,另外他还指出了实现产业化需要解决基础共性,传感元件及敏感元件的创新,智能化好坏等问题。大会现场2021世界传感器大会主旨报告会圆满成功举办,为本届大会奠定了良好的舆论氛围,有利于宣传河南省传感器科技、产业和应用的最新成果,打造全国传感器领域品牌生态盛会,促进全球传感器产、学、研各界交流,分享行业经验,助推传感器产业智能升级。同时,为塑造全球传感器产业的“郑州”符号,推动郑州建设千亿级国家智能传感器产业基地提供了有力支撑!
  • 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。
  • 感知世界 智创未来!2022世界传感器大会8月21日在郑开幕
    如意湖畔,宾朋会聚;传感之约,全球瞩目。8月21日,2022世界传感器大会在郑州正式拉开帷幕,全球传感器领域优秀的专家学者、龙头企业、国际组织汇聚一堂,围绕传感器领域的技术前沿、产业趋势和热点问题进行高端对话,促进传感器产业要素资源融合,进一步助推中国(郑州)智能传感谷建设,更好地推动传感领域的科技自立自强和产业的高质量发展。本届大会,由工业和信息化部、中国科学技术协会、河南省政府主办,郑州市政府、河南省工业和信息化厅、河南省科学技术协会、中国仪器仪表学会承办,郑州高新区管委会、郑州市工业和信息化局、郑州市科学技术协会、郑州市科学技术局等单位具体执行,是我国目前基础电子元器件特别是传感器领域唯一省部共办的世界级产业大会。重磅嘉宾云集 探讨发展路径华中科技大学校长、中国工程院院士、中国科学技术协会副主席、中国仪器仪表学会理事长尤政,中国工程院院士蒋庄德,中国工程院院士姜德生,欧洲科学院院士李长明,中国工程院院士周立伟,加拿大工程院院士沈卫明等出席本次大会。工业和信息化部党组成员、副部长王江平线上出席并致辞。河南省委常委、副省长费东斌,中国科学技术协会党组成员、书记处书记张桂华,郑州市委副书记、市长何雄,河南省工业和信息化厅党组书记、厅长朱鸣出席大会。开幕式由省政府副秘书长魏晓伟主持。德中友好协会副主席菲利克斯库尔茨,国际电气和电子工程师协会(IEEE)候任主席赛义夫拉曼,诺贝尔奖获得者、西澳大利亚大学教授巴里马歇尔,美国加州大学圣地亚哥分校教授约瑟夫王等国际专家学者在线上参会。工业和信息化部党组成员、副部长王江平在线上致辞中指出,近年来,我国智能传感器产业发展取得了长足的进步,产业规模加速壮大,技术水平稳步提升,产品结构不断优化,企业竞争力显著增强,有力地支撑了现代信息技术产业体系的构建。工业和信息化部作为行业主管部门,将持续强化顶层设计,聚焦重点领域,培育产业生态,推动智能传感器产业实现高质量发展。河南省委常委、副省长费东斌致辞并宣布“2022世界传感器大会”开幕。他在致辞中表示,2022世界传感器大会的举办,为河南电子信息产业发展带来了重大机遇。河南将以此次大会为桥梁和纽带,持续深化开放合作,加强学术产业交流,聚焦“六新”项目,推动“五链”耦合,搭建全球传感业界最有影响力的交流对接平台,积极主动融入新发展格局。中国科学技术协会党组成员、书记处书记张桂华在致辞中表示,世界传感器大会已在河南郑州成功举办三届,已成为中国对外展示传感器产业发展的窗口,有力促进了政、产、学、研、用、金深度合作。中国科协作为中国科技共同体的组织,将致力于推动跨界融合交流,推进更加开放、包容、务实的国际科技合作,为科技支撑人类命运共同体建设作出切实贡献。郑州市委副书记、市长何雄在致辞中表示,郑州是正在加快建设的国家中心城市,智能传感器是郑州的战略新兴产业之一,目前,全市已聚集传感器产业链关联企业3000多家,拥有4家智能传感器上市企业,核心及关联产业规模超过300亿元,中国(郑州)智能传感谷核心区位列“中国十大传感器产业园区”第五名 ,“郑州看传感谷,传感谷看郑州”的品牌效应逐步显现。参加大会的还有中国航天科技集团有限公司九院704所、三菱电机自动化(中国)有限公司、西门子(中国)有限公司、菲尼克斯(中国)投资有限公司、龙芯中科技术股份有限公司、重庆川仪自动化股份有限公司、上海自动化仪表有限公司、紫光股份有限公司、沈阳仪表科学研究院有限公司、德国莱茵TUV大中华区产品服务事业群等知名企业代表等。共享创新成果 完善产业生态智能传感器作为万物互联、万物智能的基础,是助力信息技术产业创新发展的关键核心。2021年,全球传感器市场规模已达到11819.6亿元,增速为13.7%。据赛迪顾问显示,2021年中国传感器市场规模约为2851.8亿元,同比增长18.6%,预计到2023年,中国传感器市场规模将突破3800亿元。本届大会突出产业主线,邀请国内传感器各细分领域龙头企业携产业链上下游生态伙伴共赴大会,交流共性技术,共享创新成果,推动产业集群化发展。大会开幕式上,河南省传感市场需求正式发布。通过项目征集和组织产销对接,共收集梳理各类需求信息2000余条,总金额41.84亿元,主要包括数字城市、能源、交通、工业互联网等行业。从应用领域看,智慧城市14.76亿元,智慧能源5.9亿元,智慧交通5.2亿元,工业制造4.5亿元。从区域分布看,郑州、鹤壁、洛阳需求数量位居前三,需求总额达到28.73亿元,其中需求较多的县区有郑州高新区5.38亿元,郑州经开区3.09亿元,鹤壁赫山区0.85亿元。智能传感器作为数字经济重要“底座”之一,成为衡量数字化竞争力的重要关键技术。近年来,国家高度重视智能传感器产业发展,多地市也通过发布专项规划、建设特色产业园区、搭建特色基地平台等举措,积极布局智能传感器产业。在大会发布的赛迪研究院《2022年中国智能传感器十大园区报告》中显示,通过综合考虑产业竞争力、配套竞争力和园区竞争力3个一级指标,市场化能力、技术创新能力、龙头企业等15个二级指标,中国智能传感器十大园区分别为苏州工业园区、上海嘉定区、无锡高新区、郑州高新区、常州高新区、重庆北碚区、东湖高新区、绍兴滨海新区、北京怀柔区和广州开发区。会上,豫信电子科技集团有限公司党委书记、董事长李亚东,龙芯中科技术股份有限公司董事长、总裁胡伟武先后发布了河南省智能传感器MEMS平台方案、传感芯片及解决方案。把握新机遇,集聚新动能。借着此次大会东风,我省共有42个项目签约,总金额300.2亿元,其中郑州高新区签约项目20个,涉及金额达157亿元,占据了签约总金额的半壁江山。通过招引一批创新平台、科技孵化、制造业类项目,河南省在传感器核心器件、产业应用以及科技成果转化上持续发力,为传感器产业发展增添新动能。紫光股份有限公司总裁王竑弢,德国莱茵TUV大中华区产品服务事业群副总裁夏波,西门子(中国)有限公司数字化工业集团副总裁兼过程自动化事业部总经理姚峻作为企业代表先后发言。开幕式结束后,主旨报告会举行。2005年诺贝尔奖获得者、西澳大利亚大学教授Barry Marshall(巴里马歇尔),美国加州大学圣地亚哥分校教授Joseph Wang(约瑟夫王),中国工程院院士、西安交通大学教授蒋庄德,国际电气和电子工程师协会(IEEE)候任主席Saifur Rahman(赛义夫拉曼)通过线上或线下的方式,带来精彩的主题演讲。“一会一赛一销一榜一展”亮点纷呈 看点十足在主旨报告会掀起一场“头脑风暴”的同时,2022世界传感器大会科技成果展、传感器创新创业大赛也相继开展。此次大会,在以往“一会一展一赛”基础上,扩展为“一会一赛一展一销一榜”五大板块内容,覆盖面更广、实效性更强、链条更完善、氛围更浓厚、生态更聚焦、国际化程度更高。“一会”:指2022世界传感器大会主旨报告会及相关分场活动。其中10场分场活动主要围绕国内外传感器产业发展热点、难点、焦点等问题进行研究和交流,涵盖3场技术,3场应用场景,1场产业基础,1场产业生态,1场产业政策,1场高端对话,涉及MEMS与智能传感器、可穿戴传感器与智慧医疗、鸿蒙智能传感生态、专精特新高质量发展、传感器与智能网联车等主题。“一赛”:指传感器创新创业大赛,邀请国内外30余位知名院士、专家、教授组成大赛专家委员会,对全国八大赛区200多个参赛作品进行评审。届时,大会还将举办大赛颁奖典礼及优秀作品展示。“一销”:指智能传感器产销对接会,将发布河南省传感器优势产品、市场需求清单,推介解决方案,举行产销对接签约,推动产业链供应链协同发展。“一榜”:大会期间将发布国内十大传感器产业园区发展与科创能力排行榜。“一展”:指由郑州市政府同期举办科技成果展,在郑州国际会展中心2A、2B馆举办,接近12000平米展出面积,以传感器研发创新为核心,以传感器系统集成与应用为切入点,涉及传感器应用、标准发展和相关元器件,产业链上下游的关联企业同台展示,参展企业覆盖世界500强、智能传感器隐形冠军等。针对常态化疫情防控的形势,此次大会延续数字化展会平台,实现“云预约、云展示、云洽谈、云直播、云活动、云论坛、云服务”等七大功能,面向参展企业、专业观众、大会嘉宾、媒体及筹备工作人员提供全周期的服务,满足展会预约、活动预告、VR展厅、专题论坛直播等需求。“微器件、大产业”,“小切口、大舞台”传感器作为现代科技的前沿技术,已成为推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合的重要支撑,是支撑万物互联、万物智能的基础产业。世界传感器大会已经在河南郑州成功举办三届,有力促进了政产学研用深度合作,推动了创新要素向国内、向基层、向企业汇集,对传感器领域突破关键核心技术、补齐产业链短板产生了积极作用,成为中国对外展示传感器产业发展的舞台和窗口。近年来,河南省委、省政府高度重视智能传感器产业发展,将其列入全省十大新兴产业之一,出台产业链现代化提升方案,建立“双长制”推进机制,建设产业研究院、中试基地,培育河南省智能传感器制造业创新中心,打造微机电系统研发中试平台,成立产业链联盟、创新联盟、行业协会等组织,全力推动智能传感器产业高质量发展。目前,河南省传感器产业规模近330亿元,形成了“一谷六园”发展格局。作为大会“东道主”,郑州市以连续三届成功举办世界传感器大会为依托,智能传感器产业呈现产业规模持续壮大、发展后劲更加有力。培育了以汉威科技为代表的国内龙头企业,集聚了光力科技、新天科技、中电科信息、日立信、安然测控、思维自动化、辉煌科技等一大批具备较强竞争力的骨干企业,形成了涵盖气体、气象、农业、电力电网、环境监测、轨道交通等多门类传感器产业链。2021年郑州市传感器核心及关联产业规模约300亿元,产业链相关企业超过6000家。其中:郑州高新区聚集传感器相关企业3011家,拥有4家智能传感器上市企业,产业规模已由50亿元壮大至150亿元,年均增长45%。在2022中国智能传感器十大园区排名中,郑州高新区位列全国第四,中部第一。
  • 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)
  • 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。
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