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微型动态扭矩传感器

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微型动态扭矩传感器相关的资讯

  • 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。
  • 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。
  • 天门市筹建省级微型电量传感器检测机构
    记者从天门市质监局了解到,经湖北省质监局批准,天门市开始筹建湖北省微型电量传感器计量检定中心,这是全省唯一的省级微型电量传感器检测机构,也是天门市首个省级高科技检测机构,计划在天门市建立首个国家级计量基准。  此项目由该市质量技术监督局与市电工仪器仪表研究所共同组织筹建。据市质监局有关负责人介绍,微型电流传感器是应用在电子式电能表、继电保护装置,电子测量仪器上的一种电子元器件,使用范围广泛,随着国家实施“西电东送”、“智能电网”等重点工程的进展,在国内年需求量达10亿只以上,天门市也有数家企业从事此项产品的生产。微型电流传感器在出厂后和使用中必须进行校准,而目前国内还没有相关的国家标准量值,该市质监局邀请中国计量院、国家电网武汉高压试验研究院、国家电工仪器仪表质量监督检验中心、华中科技大学等单位的专家、教授,开展技术攻关,旨在填补我国微型电流传感器量值溯源的空白,目前已完成关键技术的研发。天门市筹建省级微型电量传感器计量检定中心后,可凭借技术上的领先优势,建成国内唯一的微型电量传感器检测机构,抢占微量电量传感器这一产品的至高点,打造天门高科技“城市名片”,进一步提升天门对外影响力,促进天门经济产业结构调整升级,壮大微型电量传感器产业集群,优化天门招商引资工作环境和平台。
  • 湖北省筹建微型电量传感器计量检定中心
    12月22日,记者从天门市质监局了解到,经湖北省质监局批准,天门市开始筹建湖北省微型电量传感器计量检定中心,这是湖北省唯一的省级微型电量传感器检测机构,也是天门市首个省级高科技检测机构,计划在天门市建立首个国家级计量基准。  此项目由天门市质量技术监督局与天门电工仪器仪表研究所共同组织筹建。据天门质监局有关负责人介绍,微型电流传感器是应用在电子式电能表、继电保护装置,电子测量仪器上的一种电子元器件,使用范围广泛,随着国家实施“西电东送”、“智能电网”等重点工程的进展,在国内年需求量达10亿只以上,天门市也有数家企业从事此项产品的生产。微型电流传感器在出厂后和使用中必须进行校准,而目前国内还没有相关的国家标准量值,天门质监局邀请中国计量院、国家电网武汉高压试验研究院、国家电工仪器仪表质量监督检验中心、华中科技大学等单位的专家、教授,开展技术攻关,旨在填补我国微型电流传感器量值溯源的空白,目前已完成关键技术的研发。天门市筹建省级微型电量传感器计量检定中心后,可凭借技术上的领先优势,建成国内唯一的微型电量传感器检测机构,抢占微量电量传感器这一产品的至高点,打造天门高科技“城市名片”,进一步提升天门对外影响力,促进天门经济产业结构调整升级,壮大微型电量传感器产业集群,优化天门招商引资工作环境和平台。
  • “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。
  • 船舶气象仪-一款有条不紊的微型气象传感器
    船舶气象仪-一款有条不紊的微型气象传感器#2022已更新【品牌型号:天合环境TH-Y6】雷雨大风天气对船舶航行安全会带来很大影响,船舶在大风浪区域航行,将出现较剧烈的摇荡运动、降速、航向不稳定,以及由此引起的其他操纵方面的困难,甚至出现难以预料的危险,而且大雨、暴雨会引起能见度下降,影响航行安全。一、产品简介山东天合环境科技有限公司作为专业研发生产销售微型气象仪的企业,一直致力于微型气象仪和气象环境解决方案推广应用。具有完整的生产链、实力雄厚的技术团队和全面的营销团队,我们研发生产的超声波风速风向仪、五要素微气象仪、六要素微气象仪和小型自动气象站等气象产品,已广泛应用到气象监测、城市环境监测、风力发电、航海船舶、航空机场、桥梁隧道等领域,客户遍布全国各地,并取得了良好的社会效益和经济效益。TH-Y6型六要素微气象仪原理为发射连续变频超声波信号,通过测量相对相位来检测风速风向。与传统的超声波风速风向仪相比,我司产品克服了对高精度计时器的需求,避免了因传感器启动延时、解调电路延时、温度变化而造成的测量不准问题。TH-Y6型六要素微气象仪创新性地将气象标准六参数(环境温度、相对湿度、风速、风向、大气压力、压电雨量)通过一个高集成度结构来实现,可实现户外气象参数24小时连续在线监测,通过数字量通讯接口将六项参数一次性输出给用户。二、产品特点1、顶盖隐藏式超声波探头,避免雨雪堆积的干扰,避免自然风遮挡2、原理为发射连续变频超声波信号,通过测量相对相位来检测风速风向3、风速、风向、温度、湿度、大气压力、压电雨量六要素一体式4、采用先进的传感技术,实时测量,无启动风速☆5、抗干扰能力强,具有看门狗电路,自动复位功能,保证系统稳定运行6、高集成度,无移动部件,零磨损7、免维护,无需现场校准8、采用ASA工程塑料室外应用常年不变色9、产品设计输出信号标配为RS485通讯接口(MODBUS协议);可选配232、USB、以太网接口,支持数据实时读取☆10、可选配无线传输模块,最小传输间隔1分钟11、探头为卡扣式设计,解决了运输、安装过程松动不准的问题☆三、技术参数1、风速:0~60m/s(±0.1m/s);2、风向:0~360°(±2°);3、空气温度:-40-60℃(±0.3℃);4、空气湿度:0-100%RH(±3%RH);5、大气压力:300-1100hpa(±0.25%);6、压电雨量:0-4mm/min(±4%)7、功率:1.08W8、生产企业具有ISO质量管理体系、环境管理体系和职业健康管理体系认证☆9、生产企业具有知识产权管理体系认证证书和计算机软件注册证书☆四、产品尺寸图五、产品结构图六、注意事项1.传感器水平周围1米半径无遮挡,避免水滴飞溅影响2.传感器安装位置应避开强机械振动源3.传感器安装上方应为开阔区域,雨滴应直接滴落至传感器,应免二次滴落和连续水流冲击
  • 滨松推出扁平型微型光谱仪FT系列,内置高灵敏度CMOS图像传感器
    滨松微型光谱仪FT系列 C13053MA滨松新型微型光谱仪FT(扁平型)系列为封装在小且薄盒子的多色仪,其内部集成了光学元件、图像传感器以及驱动电路。使用时可通过光纤将测量光导入光谱仪,后通过USB接口传输测量结果。而该光谱仪也不需要任何外部电源,可直接通过USB总线供电。产品外形(80*60*12 mm)该产品使用了石英透射光栅,因此具备高通量的优点,而内部没有运动部件,则保证了测量能够连续稳定地进行。另外,值得注意的是,FT系列内置了高灵敏度的CMOS图像传感器,其灵敏程度与CCD保持了相同的水平,且同时具有电源功耗低的优点。微型光谱仪FT系列连接示例该产品的光谱响应范围在500到1000nm,可应用于食品酸甜度分析、塑料分类以及膜厚测量等。另外,其还具有可用于短时间积分的触发功能,亦可胜任对脉冲发射的光谱测量。在软件方面,滨松除了拥有免费软件能够进行测量条件、获取保存数据、画图等等的设置以外,DLL函数规格也是完全公开的,因此用户可以创建自己原始的测量软件程序。点击按钮,查看产品详细信息:欢迎关注滨松中国官方微信号
  • 非侵入性微型传感器可测人体pH值,或有助于诊断癌症
    据最新一期《化学科学》杂志报道,加拿大研究人员开发出一种可更准确测量pH值的微型传感器,或有助更好地理解和诊断包括癌症在内的一系列疾病。 多伦多大学士嘉堡分校化学系助理教授张晓安称,在活生物系统中实时检测pH值,对于探测和理解pH值失衡导致的相关疾病至关重要。如低pH值与囊性纤维化、局部缺血以及癌症的病理状况密切相关。pH值信号可用于诊断疾病及监测治疗效果,了解人体组织内的pH值在何时何地发生显著变化是非常重要的。因此,迫切需要找到一种可进行深入、精确的探查,同时又确保不入侵组织的新方法。 张晓安团队使用核磁共振光谱技术开发的微型传感器,可以非侵入方式在原子水平对分子进行非常详细的观察。研究人员将大肠杆菌细胞作为实验对象,完成了对卵母细胞(鱼卵细胞)的传感器测试。 pH值是对质子(附着于其他分子的微小带电粒子)活性的测定。质子活性很难在组织中测量,因为质子移动迅速,难以用常规核磁共振的时间尺度来捕获分子位置。利用核磁共振测量pH值的主要挑战在于,在不同的质子化状态(附着或不附着)对分子进行精细成像。既有核磁共振技术无法对不同质子态的实时测量提供足够的精度。 张晓安团队研发的传感器,则通过一种缓慢的质子交换机制,提供了独特的解决方案。该探测器可减缓质子运动,并观察不同状态下的质子,从而使测量变得更为灵敏和精确。该传感器虽为医疗成像设计,但亦可扩展到环境科学、生物学乃至食品生产和质量控制等其他应用领域。
  • “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。
  • 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。
  • 上海微系统所制备出微型光电一体化集成钻石量子磁传感器
    近日,上海微系统所传感技术国家重点实验室采用微纳加工技术制备了一种基于氮空位(NV)色心的微型光电一体化集成钻石量子磁传感器。相关研究成果于2022年5月9日以“Amicrofabricatedfiber-integrated diamond magnetometer with ensemble nitrogen-vacancy centers”为题发表在当期的Applied Physics Letters上。 钻石,不仅可以作为珠宝装饰品,更是具有极高研究价值的新型量子材料。氮空位缺陷——NV色心,是钻石晶体结构中最常见的点缺陷,由氮原子取代碳原子和相邻空穴而形成,利用其在磁场中的量子顺磁共振效应及荧光辐射特性可以进行精密磁测量。NV色心在常温下也具有稳定的量子态,可以在非制冷的室温下工作。同时,钻石量子磁传感器以其高空间分辨率、高灵敏度、高生物兼容性等技术优势,在近场微观磁共振、磁异常探测、生命科学等领域具有重要的应用前景。 小型化、集成化、便携化是钻石量子传感器取得实际应用的重要条件。该团队基于晶圆级微机电工艺平台,利用标准微纳加工技术,制备出钻石量子磁传感器的核心——钻石芯片。芯片内部集成了微波辐射结构,实现了原位微波量子态操控。采用金属热压键合技术实现了钻石单晶与硅晶圆的异质集成,确保了机械稳定性。钻石芯片耦合带有梯度变化折射率透镜的光纤模块,实现了“光进光出”的工作模式,大大缩小了探头尺寸,实现了钻石磁强计探头的高集成度。并进一步指出,采用双频共振技术可以同时进行磁场和温度场的同步实时测量,不仅通过温漂抑制提高了磁场测量的信噪比,还确保了传感器的温度稳定性。 该团队提出的制备工艺可以在晶圆级进行拓展,具有批量化制备的潜力,为建立高一致性、高灵敏度的可穿戴传感器阵列提供了可能性。目前钻石量子磁传感器整体尺寸仅有20×15×1.5 mm3,灵敏度达到2.03nT/√Hz。同时,该钻石磁传感器可以对小于0.5 mm(甚至更小)的目标区域进行近距离测量,具有在心磁、脑磁等弱磁信号探测场景的应用潜力,为后续实用化的可穿戴生物磁传感器提供了良好的研究基础。 该论文的第一作者单位和通讯单位为中科院上海微系统所,第一作者为博士研究生谢非,通讯作者为武震宇研究员和陈浩副研究员。该工作得到中国科学院战略性先导科技专项(XDC07030200)、国家重点研发计划(2021YFB3202500)、中科院科研仪器装备研制(YJKYYQ20190026)等项目的支持。 论文链接:https://doi.org/10.1063/5.0089732
  • Parrot推微型多光谱传感器 可兼容任意民用无人机
    2月18日消息,Parrot宣布推出高科技微型多光谱传感器Sequoia。据了解,Sequoia是一款能够“测定不可见光”的多光谱微型传感器:它通过拍摄红外线校准图像以采集影响农作物生长的关键数据。Parrot无人机搭配Sequoia,能够让所有农业相关从事人员获取“大数据”。  据介绍,Sequoia 能从四个不同光谱波段记录农作物图像的多光谱传感器,内置64GB存储器,可记录光照条件并自动校准四个多光谱传感器的独立亮度传感器,同时内置全球定位系统(GPS)和惯性测量元件(IMU)。  同时,Sequoia可搭配任意款民用无人机使用,其尺寸与GoPro传感器相当。  而搭配Sequoia 的无人机单次航行即可覆盖数百公顷,因而能够拍摄极为精细的农作物影像,识别农场哪些区域需要特别关注,通过探测养分缺乏状况改善施肥模式,可以预防和检测生物胁迫(由生物引起)从而优化使用农药,以及分析氢气压力威胁的变化以控制对农作物的灌溉,更重要的是通过分理并利用农事指标预测农作物产量。  Parrot创始人兼CEOHenri Seydoux表示:“我们开发Sequoia的初衷是为了向农业领域提供一款精准的多光谱解决方案。它不仅需要融合先进技术,且要能够兼容市面上的固定翼无人机和多旋翼无人机。”  目前,Parrot将外在增长策略放在商用无人机市场内领先公司的所有权权益,尤以精准农业为甚。2012年Parrot收购专业无人机公司senseFly、2013年收购航空绘图公司Pix4D,2015年对数据处理和农艺公司MicaSense与Airinovin作出的重大投资。而Parrot计划进一步融合先进软件解决方案及针对不同农作物品种的传感器技术,以成为精准农业市场上的主要参与者。
  • 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。
  • 清华大学深圳国际研究院:在微型柔性机器人触角传感器领域取得新进展
    柔性微型机器人在体积、重量上都远小于传统的刚性机器人,可以胜任诸如狭小地形探测、灾害救援等很多大型机器人难以完成的工作。但是在触觉感知能力上,微型机器人由于带负载能力弱、尺寸小,其通常无法直接搭载商用传感器和应用传统感知解决方案来获得感知能力,必须通过与微型机器人的结构与功能相匹配的特殊设计,定制微型机器人的传感器。因此如何在微型机器人驱动力弱、功率密度低、结构尺寸小的限制下实现机器人对外界环境的触觉感知,对赋予微型机器人实用化和智能化具有重要意义。图1.(a)昆虫触角系统的解剖示意图;(b)安装仿生触角的微型机器人;(c)仿生触角感受器的传感原理;(d)仿生触角在机器人主动感知中的应用示意图近日,清华大学深圳国际研究院张旻、王晓浩团队受自然界中昆虫触角的启发,提出了一种基于摩擦纳米发电机(TENG)的自供电仿生触角传感器(SBA),用于微型机器人的自主环境感知,辅助微型机器人进行障碍躲避和地形预判。该仿生触角主要由感受器、硬质导线和执行器单元三个部分组成,分别模拟了昆虫触角中的机械/接触化学感受器、神经纤维和肌肉纤维(图1),完成接触感知、信号传导和驱动工作。仿生触角感受器由银纳米线包覆的多孔弹性体(ACES)为原材料制成,文中探究了ACES的制备工艺、导体性能和摩擦电性能。当感受器部分与外界环境中的物体进行接触时,与外界物体之间形成单电极式摩擦纳米发电机进行信号输出,反映感受器与外界环境的接触状态以及接触物的材料属性。执行器单元由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜骨架和形状记忆合金(SMA)弹簧构成,赋予仿生触角水平方向和竖直方向的运动自由度,使得感受器部分可以进行自主检测动作,实现主动感知。单个仿生触角的重量约为70mg,并在体积和集成性上与微型机器人相匹配。图2.基于仿生触角的微型机器人感知系统图3.(a)仿生触角在水平面上的主动感知(在避障过程中,机器人通过读取墙壁上预设的材料指令完成预设路线的行进);(b)不同接触材料对应的开路电压信号 图4.(a)仿生触角在竖直面上的主动感知;(b)不同地形对应的开路电压信号输出研究团队进一步设计了基于仿生触角的微型机器人感知系统(图2)。通过仿生触角的水平扫掠运动,微型机器人能够主动收集墙壁上预先设置的“材料指令”,使机器人按照预先设定的路线移动(图3)。通过仿生触角的垂直摆动动作,感受器能够区分平面、边缘和斜坡/台阶地形,使微型机器人具有判断地形通过性的能力,保证微型机器人在复杂地形行驶的安全性(图4)。相关成果以“用于微型机器人触觉感知的摩擦纳米发电机自供电仿生触角”(Self-Powered Bionic Antenna based on Triboelectric Nanogenerator for Micro-Robotic Tactile Sensing)为题发表于《纳米能源》(Nano Energy)上。论文通讯作者为清华大学深圳国际研究生院张旻副研究员,第一作者为清华大学深圳国际研究生院2020级硕士研究生朱德宽。
  • 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。
  • 海洋光学研发出基于CMOS传感器的微型光谱仪
    海洋光学研发了一种低成本,高性能的基于 CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器的光谱仪。该光谱仪特别适宜于嵌入 OEM 设备中。虽然 STS 的体积很小,只有40mm x 42mm x 24mm,但是它的功能表现丝毫不逊于大型系统。主要特色:低杂散光的全光谱分析、高信噪比(1500:1)和典型1.5纳米 (FWHM) 光学分辨率。STS 是可见-近红外光谱应用的理想选择,诸如对 LED 的光谱光度及颜色测量和样品的透射、吸收测量。并且它还是 OEM 应用的理想选择,特别是需要在线监视一条或多条光谱线,又需要高重复性、稳定性的结果的应用环境中。  STS 光谱仪有350-800纳米和650-1100纳米两种标准配置。大批量的 OEM 客户还能自订波长范围,入射孔径和其他光学配件。与其他微型光谱仪不同的是,STS 自带有内嵌的光闸以实现暗背景测量。单独定价的操作软件提供了包括光闸控制等全方位的光谱采集与分析功能。客户也可以根据需要来订制 STS 操作软件。  STS 的核心是一个1024像素的 CMOS 探测器,它位于一个交叉结构的 Czerny Turner 光具座内。该光具座的不同之处在于其特别设计的准直镜和聚焦镜,以及每毫米600条刻线密度的光栅。其光学设计和先进的 CMOS 探测器提升了 STS 的性能,使之与昂贵的大型光谱仪相比毫不逊色。例如,STS 拥有14位 A/D,功耗仅为0.75w,通过定制的入射孔径,完全能够实现小于1.0纳米(FWHM)的光学分辨率。 这也是 STS 如此吸引人的原因所在。
  • 遥感卫星大型传感器测试用大孔径积分球均匀光源
    背景图1 卫星遥感在制造用于卫星和望远镜的传感器的过程中,最重要的步骤之一是表征传感器的辐射性能,并建立到达传感器的光与传感器的数值输出之间的关系。 某国家航天局需要一套积分球均匀光源系统,用于在大型传感器的开发中进行校准测试。 开口尺寸需要1.5 米才能使发光面完全覆盖整个设备。另外还要求控制外部温度,确保可靠的长期使用。图2 成像传感器Labsphere(蓝菲光学)解决方案图3 蓝菲光学研发的大孔径积分球均匀光源图4 最大的辐亮度为此开发的系统需要大的积分球,获得超大开口端和总共 37 个灯以实现测试所需的均匀性和光谱辐射。Labsphere(蓝菲光学) 善于定制产品的开发,该系统具有以下独特功能:通过两个侧面安装的电动活塞自动调节高度;稳定性好,具有调平千斤顶工业脚轮;包含软件和硬件的完全集成的计算机系统;可控制灯产生的热量:开口周围的定制散热器,用于吸收大部分热量开口处的手动百叶窗,用于保护用户和设备免受测试后过热的影响后半球隔热罩,防止意外伤害三个温度探头来监测积分球内部的热量三个外部鼓风机连接到积分球周围的通风口具有带宽和 FOV 滤光片的可拆卸硅探测器;具有热电冷却功能的可拆卸 InGaAs 探测器;更新了具有附加功能的 HELIOSense 软件。特点先进的热重定向系统,可防止组件和材料损坏并保护用户免受意外伤害;高度可调和开口端缩孔器,可以灵活地对各种不同的传感器系统进行测试;具有针对客户应用程序优化的软件,最大限度地提高效率和可用性;可控制和获得宽光谱,通过 Labsphere(蓝菲光学) 的 HELIOSense 软件微调光谱辐射、色温和波长分布;满足所有光谱要求, 97% 以上的均匀性提供覆盖可见光和红外带内辐射度;照度 (lux)176,737光谱辐射度(W/m2-sr)1,605面均匀性 (100% Power)97.32%面均匀性(10% Power)95.08%角度均匀性 (±10°)99.5%角度均匀性 (±45°)99.2%短期(5s) 稳定性99.995%长期(30s) 稳定性99.994%硅探测器非线性度0.42%InGaAs 探测器非线性度0.37%最高外部温度39.5°C总灯功率17,680W
  • 量子半导体器件实现拓扑趋肤效应,可用于制造微型高精度传感器和放大器
    科技日报北京1月22日电 德国维尔茨堡—德累斯顿卓越集群ct.qmat团队的理论和实验物理学家开发出一种由铝镓砷制成的半导体器件。这项开创性的研究发表在最新一期《自然物理学》杂志上。由于拓扑趋肤效应,量子半导体上不同触点之间的所有电流都不受杂质或其他外部扰动的影响。这使得拓扑器件对半导体行业越来越有吸引力,因为其消除了对材料纯度的要求,而材料提纯成本极高。拓扑量子材料以其卓越的稳健性而闻名,非常适合功率密集型应用。新开发的量子半导体既稳定又高度准确,这种罕见组合使该拓扑器件成为传感器工程中令人兴奋的新选择。利用拓扑趋肤效应可制造新型高性能量子器件,而且尺寸也可做得非常小。新的拓扑量子器件直径约为0.1毫米,且易于进一步缩小。这一成就的开创性在于,首次在半导体材料中实现了微观尺度的拓扑趋肤效应。这种量子现象3年前首次在宏观层面得到证实,但只是在人造超材料中,而不是在天然超材料中。因此,这是首次开发出高度稳健且超灵敏的微型半导体拓扑量子器件。通过在铝镓砷半导体器件上创造性地布置材料和触点,研究团队在超冷条件和强磁场下成功诱导出拓扑效应。他们采用了二维半导体结构,触点的排列方式可在触点边缘测量电阻,直接显示拓扑效应。研究人员表示,在新的量子器件中,电流—电压关系受到拓扑趋肤效应的保护,因为电子被限制在边缘。即使半导体材料中存在杂质,电流也能保持稳定。此外,触点甚至可检测到最轻微的电流或电压波动。这使得拓扑量子器件非常适合制造尺寸极小的高精度传感器和放大器。
  • 黑科技再现?全球首款搭载微型分子光谱传感器的智能手机问世
    美国当地时间1月6日上午,长虹控股公司总经理李进在CES展会现场发布全球首款分子识别手机—长虹H2,这是世界上第一个搭载小型化分子光谱传感器的智能手机,可实现果蔬糖分、水分,药品真伪,皮肤年龄,酒类品质等检测,成为随身携带的个性化健康管理集成终端。  在发布会上,李进称,随着长虹H2的发布,物质识别门槛被突破,手机行业有望迎来新的革命。  行业观察人士则认为,智能手机搭载小型化分子光谱传感器,其意义将不亚于当年GPS传感器搭载到手机所引发的位置服务革命。  传感器成就H2黑科技  早在2013年,长虹控股公司董事长赵勇提出面向物联网的“新三坐标”智能战略,并表示,智能终端正式进入“传感器”时代。  手机作为至关重要的智能终端,影响着生活的方方面面,正是无数传感器的作用。如今,可以通过GPS传感器实现各种位置服务,也可以通过温度,湿度,压力等传感器探测当前环境,还能通过运动、睡眠等传感器管理我们的健康。但是对于纷繁的物质世界,手机似乎无能为力,“能办周天之事,却难辨周天之物”正是对当前手机功能的最佳写照,因为到目前为止还没有一台手机能够通过传感器具备物质识别的能力,这无疑是一个巨大的缺憾。  随着长虹H2的发布,这个缺憾将被弥补。据了解,长虹将实验室级别光谱仪的能力和精度整合进可供人们日常携带和使用的手机中,有效提高用户的日常生活质量。以药品和食品为例,根据世界卫生组织的报告,假药占到全球药品交易量的10%,假药致死的现象屡有发生 食品安全问题同样严峻,近期俄罗斯爆发的假酒事件震惊普京,已造成72人死亡。如何才能识别真假?长虹H2手机只要轻轻一扫即可辨别。  那么,这是如何实现的呢?据李进介绍,在APK程序的控制下,H2手机向所搭载的小型化高分辨率近红外光谱传感器发出指令对被测物体进行“近红外吸收光谱”的数据采集,并将光谱数据传输至云平台进行分析、计算、处理,得出定性、定量分析结果,手机将数据化和图形化的结果呈现给用户,并向用户给出相应建议及推荐,H2手机即可直接识别到物质的分子属性。  由于世间万物大部分都是由分子所构成,理论上长虹H2都能识别。而这种分子层级的识别直达万物本质,远非肉眼所能比拟。例如在挑选水果时,只要在水果表面一扫,水果的糖分,水份,维他命等营养含量一目了然,并计算出综合指数供用户参考。再比如,测试人的胖瘦,通过长虹H2一扫,用户的体脂率将立即呈现,是胖还是瘦一目了然。此外,酒类的原料成分、工艺的过程控制、品质等都可以通过长虹H2轻松检测。当然,这些只是冰山一角,理论上长虹H2能识别世间万物。  数据运营实现信息实时感知  “万物互联”正在成为智能手机新的风口。长虹股份公司总经理兼通信公司董事长刘体斌表示,以传感器为主体的物联网控制、交互和协同技术,实现手机与其他智能终端的广泛联接、协同、交互、共享,长虹已将手机带入物联网时代。  据了解,长虹H2手机实现了跨终端、跨领域的“泛联接”和“大协同”,完成海量用户与终端之间的数据感知、收集、内容交互及服务协同,形成一个以大数据为基础的智能生态系统。基于物联网的应用和服务,H2以“智能光谱传感终端”为物质分子信息感知平台,通过后台“智能光谱分析平台”进行大数据分析,再将分析结果实时回传到手机并提供多项运营服务的功能。这不只是简单的联接与控制,而是涵盖日常生活状态的实时感知与内容协同。
  • 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
  • 安徽发布2022年“揭榜挂帅”榜单任务,围绕大面积动态X射线成像传感器等进行支持
    近日,安徽省发布2022年“揭榜挂帅”榜单任务。该榜单围绕新型激光晶圆切割技术研发、大面积动态X射线成像传感器研发及产业化、商业航天星座集群跨域协同关键技术研究与验证、面向新一代超声诊疗的高性能MEMS换能器芯片关键技术研究、大型盾构超高性能滚刀和常压换刀设备研制及应用、国产化大飞机复杂型腔薄壁机匣的技术攻关、屏蔽X射线与伽玛射线及混合场辐射的亚克力板材制备关键技术、新能源汽车驱动电机用高强无取向电工钢关键技术及产业化应用、高强透明微晶玻璃关键技术研发、植保药物噁草酮绿色创制及产业化项目、玉米耐密抗锈病种质创新技术与新品种选育、大豆“智能不育系”构建与分子育种产业化应用、废旧磷酸铁锂电池全元素综合利用技术与示范、基于生物底盘构建的脂类药物绿色高值化制造关键技术研发与产业化、200kW大功率燃料电池电堆及核心零部件等关键技术开发方面进行支持。对成功揭榜并立项的项目,由安徽省财政采取无偿资助方式,给予发榜方最高1000万元/项配套支持;对符合《支持科技创新若干政策》(皖政〔2017〕52号)规定加大支持的相关区域项目,支持资金上浮20%。榜单任务详情如下:一、新型激光晶圆切割技术研发需求目标:开发基于空间光调制器的激光隐形切割工艺及成套设备。需重点突破的技术难点:1. 高精度气浮平台的研发。系统可达到±1um的重复定位精度,最高可实现3G的加速度,2000mm/s的运动速度。2. 光路涉及实现激光的空间调制。通过GS算法、模拟退火算法等技术,通过对最终需要的激光光斑三维布情况来计算输入相位全息图,实现高效率高品质的全息图计算。3. 切割焦点Z向动态补偿。实现位移传感器和聚焦光轴与划片方向平行安装,位移传感器采集的晶圆面起伏信息传输给纳米电机根据晶圆平面起伏量进行焦点的实时补偿以达到实时动调焦的目的。4. 可变整形光斑控制系统。实现不同宽度的切割,镜片设计,制造指标,镀膜指标,系统精度完全自主可控。5. 光路自动稳定系统研发,确保设备在恶劣环境下可持续的稳定工作。成果形式:基于空间光调制器的激光隐形切割工艺及成套设备。技术指标:二、大面积动态X射线成像传感器研发及产业化需求目标:利用发榜方高性能金属氧化薄膜晶体管半导体器件研发制造平台,研发设计大面积动态X射线成像传感器,建立全套工艺流程,确定完整制程条件,确保该平台后续能够长期稳定生产,且制造成本与非晶硅薄膜晶体管技术条件下的制造成本基本保持一致。成果形式:产出基于碘化铯闪烁体以及金属氧化物薄膜晶体管光学传感基板技术的大面积动态X射线成像传感器。技术指标:尺寸≥43cm×43cm。其中金属氧化物薄膜晶体管器件的电子迁移率≥7cm2/(Vs),TFT漏电流≤10e-14A,TFT器件PBTS≤2V、|NBTIS|≤2V,光量子效率≥70%(550nm);X射线成像传感器器件空间分辨率≥5lp/mm;实现大面积动态X射线成像传感器产业化生产。三、商业航天星座集群跨域协同关键技术研究与验证需求目标:以大规模低轨遥感星座集群为应用背景,研究与验证商业航天星座集群跨域协同关键技术,实现星座集群的整体协同任务规划、分布式执行和星地资源的统一运控管理、共享。需重点突破的技术难点:1. 基于用户知识画像的需求推理与智能优化;2. 面向星座集群的星地一体化协同技术;3. 基于统一标准的资源服务化封装技术;4. 面向星座集群的跨域协同验证系统。成果形式:1. 构建面向商用星座集群卫星的运控标准规范体系;2. 提出基于用户知识画像的需求推理与智能优化方法,并完成工程化验证;3. 提出面向星座集群的星地一体化协同方法,并完成工程化验证;4. 攻克基于统一标准的资源服务化封装技术,并完成工程化验证;5. 提出面向星座集群的跨域协同任务规划方法,并完成工程化验证;6. 开发涵盖多种载荷、多个星座的卫星数据库一套(包括但不限于轨道参数、姿态限制条件、成像分辨率等参数);7. 研发面向星座集群的跨域协同任务规划平台系统;8. 研发星座集群统一测运控中心原型验证系统;9. 申请专利和软件著作权10项;10. 培养研究生不少于5人。技术指标:1. 协同能力1)支持星座数:不小于10个(超出国内规划商业星座总数);2)卫星数量:不小于2000颗(优于美国SpaceX公司Starlink星座卫星在轨总数);3)支持站网资源数:不小于200个(超出国内商业站网总数);4)站网资源有效利用率:不小于60%(平均值)。2. 处理能力:集中调度24h内的任务数量100个以上,处理时间小于2min;3. 并发能力:同时接入用户数量10000个以上,支持大众用户并发提报;4. 场景支持:支持常规遥感、应急遥感、灾害遥感、战时等场景,预留扩展与民用卫星、特种卫星的接口;5. 可视化能力:卫星、任务需求、地面站等的2D、3D显示。四、面向新一代超声诊疗的高性能MEMS换能器芯片关键技术研究需求目标:对标国际先进水平的荷兰飞利浦公司的LUMIFY手持式超声诊疗仪器CMUT产品,开展面向新一代超声诊疗的高性能CMUT芯片设计、制造、封装和接口电路关键技术研究,突破低功耗、低成本、高分辨率、三维实时成像等工程化技术,研制出商业化产品,推动智能化便携式、手持式超声诊疗设备应用。需重点突破的技术难点:1. 高性能CMUT多场耦合机理及阵列结构设计技术;2. 兼容CMOS的高密度二维阵列CMUT批量化、高可靠制备技术;3. 良好匹配人体声阻抗的低应力封装与测试技术;4. 低功耗二维阵列CMUT接口电路设计技术。成果形式:1. 高性能CMUT设计技术报告1套;2. 高性能CMUT高可靠工艺设计及制备报告1套;3. 高性能CMUT芯片鉴定文件及实验测试报告1套,产品通过安徽省省级或行业协会鉴定并形成销售;4. 申请专利≥5项,其中申请发明专利3项。技术指标:CMUT阵列数≥8×8;中心频率≥3MHz,分数带宽≥120%(-6dB);阵元单位面积发射灵敏度≥1.5kPa/V/mm2,接收灵敏度≥10µV/Pa/mm2。五、大型盾构超高性能滚刀和常压换刀设备研制及应用需求目标:开发大型盾构工况用超高性能滚刀和常压换刀设备。需重点突破的技术难点有刀具的设计、刀具材料制备技术、刀具集成制造技术(机械加工、热处理、激光表面处理、焊接、装配、检测)、刀具性能综合评价和常压换刀关键技术等。成果形式:1. 掌握超高性能滚刀和常压换刀设备制备感应加热、激光熔敷等关键技术。2. 申请专利10项,其中发明专利5项,获授权发明专利2项;发表相关中英文学术论文5篇。3. 发布企业标准2项;形成新产品2项,新装置2项,新工艺5项。技术指标:1. 刀圈有梯度硬度变化,整体平均硬度达到50HRC,刀盘表层硬度达到55-65HRC,硬质合金刀尖部分70-80HRC。刀圈芯部吸收功AKU大于20J。2. 研制新型常压换刀设备,攻克常压换刀设备的结构件和密封件长寿命及稳定性技术,实现开关500次仍满足密封要求。3. 研制高强度耐磨闸门,攻克高水压长寿命多层密封技术,设计了导向定位轴套装置,开发超高水压常压下封闭式换刀成套装备,形成更换工艺规程。六、国产化大飞机复杂型腔薄壁机匣的技术攻关需求目标:解决航天发动机轴承座等关键结构零部件整体铸造技术难题,实现国产化大飞机类复杂结构件产品的尺寸精准控制,掌握关键尺寸变形规律,对铸造冶金缺陷的检测和修复的质量得以可控,同时在制造过程中的蜡模、型壳等尺寸和性能得到保证,从而得到完整的工艺参数、工艺流程文件、工艺规范及合格的轴承座零件实物。需重点突破的技术难点:1. 完成高冶金质量铸件浇注工艺研究;2. 完成全尺寸轴承座铸件铸造应力、缺陷及组织调控控制技术研究;3. 轴承座铸件无损检测技术研究;4. 完成快速成型轴承座光敏树脂件、变强度模壳制备工艺研究;5. 轴承座的全尺寸精确控制技术研究;6. 全流程轴承座铸件稳型工装研制;7. 轴承座铸件热等静压工艺研究。成果形式:1. 轴承座铸件浇注系统设计数据文件及工艺规范,根据XXXXX要求汇编;2. 轴承座铸件快速成型光敏树脂模型数据;3. 轴承座铸件无损检测报告;4. 轴承座铸件尺寸检测报告;5. 蜡模模具及定型工装1套;6. 研发过程中产生的专利1份。技术指标:1. 轴承座整体铸造成型,表面无裂纹、凹坑等铸造缺陷;2. 轴承座关键区域采用X射线检测,按XXXXX验收;3. 轴承座关键区域采用荧光检测,3级灵敏度,按XXXXX验收;4. 轴承座铸件尺寸精度满足图纸要求,表面粗糙度Ra=6.3;5. 轴承座铸件的化学成分和力学性能按XXXXX验收;6. 对铸件指定区域进行打压试验,加压到0.1MPa-0.14MPa,零件放入水中,不允许泄露;7.铸件按均匀化+热等静压+固溶热处理状态交付。注:XXXXX为客户验收规范,因涉密所以不能对外公布,揭榜单位在正式揭榜后可与我司联系。签署保密协议后再单独提供。七、屏蔽X射线与伽玛射线及混合场辐射的亚克力板材制备关键技术需求目标:研究屏蔽X射线和γ射线及混合场辐射的亚克力板材制备关键技术,开发一种光学透明度好、质轻性韧,良好加工性能的新型材料。需重点突破的技术难点:防辐射材料的透明度;防辐射材料的铅当量;防辐射材料的光/热/辐照稳定性;X射线/γ射线及混合场辐射防护。成果形式:1. 提供具有防护X射线/γ射线及混合场辐射的亚克力板材样品,厚度为5-8-10-18-22mm等不同规格。2. 供1-2家医疗单位或防辐射应用企业实际应用测试,并提供用户测试报告。3. 申请国家发明专利2项。技术指标:1. 防护X射线铅有机玻璃屏蔽板(以某一种规格举例)铅含量:15%铅当量:0.2mmPb(10mm厚)透光率:≥80%冲击强度:≥1.5KJ/m2拉伸强度:≥30MPa维卡软化点:≥85℃密度:1.4g/cm3 2. 防护γ射线有机玻璃屏蔽版γ射线屏蔽率60%以上,其它指标参考X射线铅有机玻璃屏蔽板,或与应用单位协商。3. 防护X射线/γ射线混合场辐射有机玻璃屏蔽板X射线屏蔽率90%以上,γ射线屏蔽率60%以上,其它指标参考X射线铅有机玻璃屏蔽板,或与应用单位协商。八、新能源汽车驱动电机用高强无取向电工钢关键技术及产业化应用需求目标:新能源汽车驱动电机用无取向电工钢制造及产业化。需重点突破的技术难点:1. 建立新能源汽车驱动电机用无取向电工钢成分体系;2. 形成新能源汽车驱动电机用无取向电工钢生产流程关键技术,保证生产过程顺行,产品质量稳定;3. 建立新能源汽车驱动电机用无取向电工钢综合性能(高强度、低铁损、高磁感)调控机制,保证成品磁性能、力学性能达到理想水平;4. 形成15万吨/年新能源汽车驱动电机用电工钢带示范生产线,并开发5个以上系列化新产品牌号。成果形式:1. 科技成果:开发新能源汽车驱动电机用无取向电工钢5个以上牌号,制定相应标准和规范2-3项。2. 知识产权:发明专利申请数10项,发表论文5篇,技术秘密20项。3. 形成年产15万吨薄规格高牌号电工钢制造示范线。4. 形成技术标准、技术规范2-3项。技术指标:开发5个以上牌号新产品,产品性能达到国际先进水平。典型牌号产品性能达到:AV系列:0.20mm:P1.0/400≤12.0W/kg,B50≥1.61T,ReL≥400MPa,Rm≥490MPa;0.25mm:P1.0/400≤13.0W/kg,B50≥1.61T,ReL≥420MPa,Rm≥490MPa;0.30mm:P1.0/400≤15.0W/kg,B50≥1.62T,ReL≥440MPa,Rm≥510MPa;AHV系列:0.20mm:P1.0/400≤12.0W/kg,B50≥1.64T,ReL≥400MPa,Rm≥490MPa;0.27mm:P1.0/400≤14.0W/kg,B50≥1.64T,ReL≥410MPa,Rm≥490MPa;0.30mm:P1.0/400≤15.0W/kg,B50≥1.65T,ReL≥410MPa,Rm≥500MPa。九、高强透明微晶玻璃关键技术研发需求目标:针对移动终端用盖板玻璃对耐摔、耐刮擦、耐冲击等性能的需求,实现高强透明微晶玻璃的规模化制备。需重点突破的技术难点:1. 研制高强度高透过率微晶玻璃组成配方;2. 微晶玻璃熔制、压延成型技术攻关;3. 解决微晶玻璃的后端加工和应用技术问题。成果形式:实物成果:1.开发高强透明微晶玻璃关键技术和成套工艺装备并成功应用;2.建成移动终端用高强透明微晶玻璃小规模生产线一条;3.满足指定性能指标的高强透明微晶玻璃小批量产品。知识产权:1.申请专利15项,其中发明10项,实用新型5项;2.发表学术论文3篇。技术指标:密度2.4~2.6g/cm3;弹性模量95GPa;强化前硬度700kgf/mm2;强化后硬度750kgf/mm2;断裂韧性≥1.0MPam1/2;膨胀系数70-80(10-7/K);软化点800(107.6dPaS(℃));折射率1.58ND;透光率≥90%;应力层深度≥100μm;跌落情况(实测数据)≥1.8m(180目砂纸(2.5D))。十、植保药物噁草酮绿色创制及产业化项目需求目标:植保药物噁草酮的经济性、安全性和低碳性工业化开发和生产。需重点突破的技术难点:1. 设计新合成路线,从基础原料出发仅通过4-6步合成原药,并且绕开硝化,氢化,重氮化,氯化亚锡还原,高压强酸(四氯化锡)氢化等高危工艺;2. 每一步反应均不能涉及强酸、强碱、强氧化性等高腐蚀性和高危险性物料;3. 工艺条件温和、能耗低、最大量减少碳的排放;4. 经济性要高,避免使用昂贵且不能回收的试剂和催化剂;5. 使用商业可得或者具有自主知识产权的催化剂,不能受国外厂家的制约;6. 整体合成路线和工艺要达到工业化生产的要求。成果形式:探索开发一种优于现有的噁草酮的技术研究路径和技术实施方案,达到工业生产放大的水平,获得噁草酮生产的新技术新工艺;申请发明专利(WO专利)3项,实用新型6-8项;发表SCI专业论文5-6篇;制定企业标准项4项。技术指标:1. 工艺路线能耗降低40%,三废降低50%;2. 工艺路线官能团转化(化学反应)减少3至6个;3. 新工艺产品含量达到97%以上(噁草酮原药GB/T 22173-2021要求95%)。十一、玉米耐密抗锈病种质创新技术与新品种选需求目标:综合利用基因编辑、EMS诱变、双单倍体育种等现代生物技术,精准定位、高效聚合耐密、抗南方锈病有利基因,打破基因连锁,实现玉米育种技术的重大创新,精准高效创制优良种质资源,培育耐密、抗南方锈病突破性新品种,突破我省及黄淮海区域玉米产量和品质大幅提升的“卡脖子”技术,促进农民增产增收,保障国家粮食安全。需重点突破的技术难题:1. 玉米耐密抗锈病种质高效创制技术;2. 玉米耐密抗锈病优良自交系选育与精准鉴选技术;3. 选育耐密抗锈病突破性玉米新品种;4. 玉米耐密抗锈病新品种适配生产技术集成与示范推广。成果形式:1. 技术成果:快速精准定位耐密、抗南方锈病基因位点,打破玉米耐密、抗南方锈病基因连锁,实现有利基因精准高效聚合,实现玉米育种技术的重大创新与突破。通过精准定位耐密抗锈病基因,结合基因编辑技术和双单倍体育种,打破玉米耐密、抗南方锈病基因连锁,实现有利基因精准高效聚合,逆境穿梭选择,表型精准鉴定,建立精准高效育种技术体系缩短育种周期,将自交系创制鉴选周期由6-7代缩短至1-2代。2. 产品成果:培育出适宜安徽及黄淮海区域的耐密性、抗南方锈病的突破性玉米新品种1-2个,对标国内推广面积最大的先玉335(美国先锋公司):耐密性提高10%以上,产量提高10%以上,南方锈病抗性由高感提高至高抗;同时大面积生产产量较安徽目前平均单产增加20%以上。技术指标:1. 建立玉米种质高效创制技术1-2项,绿色高效生产技术模式1项;2. 发掘调控耐密、抗锈病的主效基因和遗传位点10-15个;3. 创建20-30份抗锈病能力强,适宜密植的玉米新种质,鉴定优良玉米新组合15-20个,筛选高配合力自交系2-3个;4. 选育目标性状优良的玉米新品种3-5个。其中,国审1-2个;5. 申报专利2-3项,发表论文3-5篇;6. 新品种累计示范推广300万亩,亩增产50公斤,实现粮食增产1.5亿公斤,农民增收3.75亿元以上。十二、大豆“智能不育系”构建与分子育种产业化应用需求目标:大豆“智控不育系”构建与分子育种产业化应用,需重点突破的技术难点:1. 创制高效“智控不育系”,实现细胞核杂交大豆“三系”配套;2. 筛选强优势杂交组合,实现大豆优质、高产协同提升;3. 建立智能育种技术体系,培育突破性大豆新品种;4. 建成智慧化种子生产基地,实现大豆分子育种技术产业化。成果形式:1. 构建可以用于大豆细胞核雄性不育杂交制种的多控智能不育系1-2个。2. 构建生产上大面积应用品种为背景的高产优质协同提高的强优势杂交组合1-2个,新品种比生产上大面积应用品种单产提高15%以上。3. 利用智能不育系选配强优势杂交组合20-30个;培育产量性状有突破性的大豆分子育种新品种(系)1-2个。4. 建成1个智能化杂交大豆制种和种子生产基地,打造现代化分子设计育种平台,确保大豆杂交制种和分子育种技术全链条产业化。技术指标:1. 创制雄性不育系的周期2个大豆生育期;2.“智控不育系”遗传背景依赖性80%,异交种获得率大幅高于大豆天然异交率水平。3. 选育的新品种能较好适应安徽淮河以北气候条件。4. 新种质在产量构成要素和品质指标方面的配合力方面达到国内领先水平。5.“分子设计育种平台”能够有效发挥大豆功能基因组与分子聚合育种的双重作用,系统提升大豆分子育种新产品研发水平,育种新基因、新技术的利用效率提升30%以上。6.“智控不育系”育种体系制种安全系数高,无生物安全风险,制种产量提升20%以上。7. 制种生产基地整体实现水肥一体化管网全覆盖,日常操作机械化率 100%,管理自动化程度60%以上。十三、废旧磷酸铁锂电池全元素综合利用技术与示范 需求目标:研发一套完整的磷酸铁锂电池全元素回收工艺与示范生产线,满足国家对固废无害化处理及资源化相关政策要求。需重点突破的技术难点:1. 废旧磷酸铁锂电池无害化破碎处理研究,包括拆解、梯级利用筛选、新型热解技术、高效分离封装材料和正负极混合材料。正负极材料分离率要求达到96%,其他元素高于95%。热解实现二恶英低排放且尾部废气净化设施满足国家环保标准。2. 优选针对磷酸铁锂电池正负极混合材料优先选择性提锂的化学试剂,在控制杂离子钠、钾的引入量的条件下,保证锂的回收率达到90%以上,明显优于目前行业实际水平,并具有经济实用性。3. 针对液相中的锂,设计环境友好的工艺以及专用结晶器,在不增加环保压力的条件下,制备高值化锂产品。4. 设计的磷酸铁与石墨材料绿色分离技术与工艺。对提锂后的磷酸铁与碳材料,设计绿色分离工艺,得到有经济性的铁、碳产品。成果形式:1. 研发出废旧磷酸铁锂动力电池回收处理技术,实现磷酸铁锂动力电池资源化,锂分离回收效率达到90%以上。实现工业级别废旧磷酸铁锂动力电池资源化再利用,电池全元素回收效率达到或优于行业标准,形成废旧磷酸铁锂电池全元素综合利用工艺包。2. 建立废旧磷酸铁锂动力电池资源化高效回收、年处理量 5000吨示范线1条。3. 发明专利5项、实用新型专利5项;制定企业标准3项,编制行业标准1项;发表高水平学术论文8篇。产品技术指标:1. 建立废旧磷酸铁锂电池全元素回收处理工艺技术解决方案1套。2. 分别设计锂、铁、磷、碳回收工艺,锂分离回收率达到90%以上,铁、磷、碳回收率高于95%。如果无法制备钠、钾高值产品,分离工艺中控制钠、钾元素的加入量低于现有工艺水平。3. 磷酸铁锂动力电池封装材料和正负极混合材料无害化拆解分离处理。铜粉、铝粉纯度≥90%,隔膜纯度≥98%,正负极混合材料回收率≥96%,正负极混合材料纯度≥97%,热解炉二恶英排放量减少80%,且满足粉尘、废气国家排放标准。4. 阐明磷酸体系中铁、锂选择性溶解原则,建立分子尺度的选择性提锂机理;建立针对磷酸铁锂动力电池正负极混合材料优先选择性提锂的示范流程,锂浸出率不低于 95%,金属锂的浓度不低于30g/L。5. 阐明锂沉淀结晶的分子动力学过程,揭示结晶器结构对锂沉淀结晶晶型与纯度的影响关系;设计、制造锂专用沉淀结晶器1台,要求实现结晶、洗涤、过滤一体化,锂结晶收率不低于90%。6. 设计的磷酸铁与石墨碳材料绿色分离技术与工艺流程1个。对提锂后的磷酸铁与碳材料,设计绿色分离工艺,得到有经济性的铁、碳产品。十四、基于生物底盘构建的脂类药物绿色高值化制造关键技术研发与产业化需求目标:在现有苦胆、脑干等原料基础上,拓展动物血液、禽类胆汁等动物副产物原料来源,建立脂类药物高质量高效绿色合成技术体系,实现脂类药物绿色高值化制造。同时,突破畜禽屠宰加工副产物功能脂质特色资源高值化利用的技术瓶颈,并系列化开发畜用产品。需重点突破的技术难点:1. 构建生物底盘解决共表达多催化酶、辅酶NADP+再生和底物转运的不适配问题;2. 构建生物底盘解决利用相对廉价中间体合成高价值的胆固醇和鹅去氧胆酸脂质药物;3. 基于构建的生物底盘所形成的合成细胞工厂,开展发酵和分离关键技术的研发。成果形式:1. 生物底盘成果与技术指标针对脂类药物合成存在的专一突出问题(比如合成酶催化和内源NADPH合成的平衡),开发目标底盘微生物的高效遗传操作系统,整合特定功能元件,构建2-3套具备解决专一突出问题,且基因编辑高效稳定的特殊微生物底盘细胞,并在脂类药物进行产业化转化应用,申请发明专利2项。2. 脂类药物成果形式及产品质量技术指标脂类药物成果形式是完成胆红素、胆固醇和熊去氧胆酸产品中试,制定3个工艺文件包;申请专利6项,其中发明专利3项。产品技术指标:1. 胆红素质量指标:1)含量:≥98%(HPLC);2)重金属:≤10ppm。技术指标1)胆红素水解酶及水解率:猪胆汁水解时间 2-4h,水解率 ≥99%(游离胆红素/结合型胆红素×100%);2)胆红素产品收率:≥0.06%。2. 胆固醇质量指标1)含量:≥95%(HPLC);2)熔点:147-150℃;3)炽灼残渣:≤0.1%;4)醇溶度:澄清不得产生沉淀或浑浊。技术指标1)胆固醇的转化:底物的浓度 5%-10%,转化时间≤8h,转化率≥99%;2)胆固醇的纯化:纯化所用试剂为常规试剂;总收率≥90%,质量满足质量指标。3. 熊去氧胆酸质量指标:1)含量:≥98.5%(HPLC);2)熔点:200-204℃;3)炽灼残渣:≤0.2%;4)杂质:猪去氧胆酸不得检出,鹅去氧胆酸≤0.2%,总杂≤1.0%。技术指标1)鹅去氧胆酸氧化为7K:底物鹅去氧胆酸的浓度5%-10%,转化时间≤8h,转化率≥99%;2)7K还原为熊去氧胆酸:底物7K的浓度5%-10%,转化时间≤8h,转化率≥99%;3)熊去氧胆酸的纯化:纯化所用试剂为常规试剂,不用硅试剂;总收率≥90%,质量满足质量指标。十五、200kW大功率燃料电池电堆及核心零部件等关键技术开发需求目标:本项目旨在开发具有高比功率、单堆功率大于200kW燃料电池电堆及关键核心技术,解决核心部件“卡脖子”问题,包括高性能膜电极技术、强化传质流场技术、导电耐腐蚀薄金属双极板技术、电堆组装与一致性技术、环境适应性技术、量产工艺与制造技术。成果形式:开发出电堆比功率大于5.0kW/L,单堆功率大于200kW的燃料电池电堆产品。申请国家发明专利10项。产品技术指标:1. 燃料电池电堆1)电堆产品主要技术指标:电堆额定功率≥200kW;功率密度≥5.0kW/L;环境适应性:低温储存启动温度≤-30℃;耐久性≥10000h(基于国家标准加速评价方法);2)开展产业化制造关键工艺技术研发,并实现以下技术指标:通过生产线组装200kW电堆,装配对齐公差±0.1mm,进行一致性验证,电压方差≤10mV;装配单堆200kW级燃料电池系统,进行整车、船舶或电站验证;2. 膜电极1)膜电极产品主要技术指标:膜电极Pt用量≤0.25g/kW;功率密度≥1.4W/cm2;无损反极连续运行时间≥200min;耐久性≥20000h(基于国家标准加速评价方法);2)基于卷对卷涂布工艺的关键技术研发(CCM匹配软碳纸),验证膜电极设计的可制造性和一致性,并实现以下技术指标:膜电极性能一致性:±10mV@1.5A/cm2;涂布浆料稳定性:≥24h;催化剂涂层干膜厚度下限:≤2μm;催化剂涂层干膜厚度上限:≥20μm;CCM厚度均一性:≤±1μm;3. 金属双极板1)产品主要技术指标:双极板厚度≤1mm;接触电阻≤10mΩcm2;腐蚀电流≤1μA/cm2;设计耐久性≥15000h;开展金属极板表面处理技术或免镀膜材料研究;2)金属极板产业化制造关键工艺技术研发,验证膜电极设计的可制造性和一致性,并实现以下技术指标:完成超精密金属单极板冲压模具开发,成型尺寸精度≤±0.015mm;金属双极板平整度≤2mm。
  • 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。
  • “智能传感器”重点专项2022项目申报指南征求意见
    近日,科技部发布“十四五”国家重点研发计划“智能传感器”重点专项2022年度项目申报指南(征求意见稿),向社会征求意见和建议。根据征求意见稿,本专项2022年度拟支持项目及“揭榜挂帅”榜单如下:1. 智能传感基础及前沿技术1.1 光声量子纠缠调控机理及加速度传感器研制1.2 精准分子识别智能增强嗅觉传感技术研究1.3 微机电同步共振弱力传感机理及器件研究1.4 非侵入式血糖持续高精度检测传感技术研究1.5 动态非线性磁场传感机理及生物组织成像技术研究1.6 耐高温功能陶瓷共形制造方法与传感技术研究1.7 超高温压电材料制备及振动传感器研制1.8 高灵敏钙钛矿X/γ射线传感原理与技术研究1.9 光学超材料调控机理及微型气体传感器研制1.10 声学超材料增强机理及穿颅脑成像技术研究1.11 碳纳米管生物传感芯片晶圆级制造工艺研究1.12 工业传感网多协议实时处理机及芯片技术研究1.13 高性能硅基和碳基低维材料的变革性传感特性研究2. 传感器敏感元件关键技术2.1 MEMS多力学量敏感元件及智能传感器2.2 高精度航空大气压力敏感元件及传感器2.3 高频响三轴MEMS陀螺敏感元件及传感器2.4 高灵敏宽动态图像敏感元件及传感器2.5 受限空间相干光学位移传感器2.6 高精度温盐深集成光纤矢量水声传感器2.7 MEMS超声换能器元件及传感器2.8 危险气液识别敏感元件及柔性传感器2.9 活细胞内生物质动态检测纳米孔传感器2.10 抗体条形码微阵列超高通量快速检测生物传感器2.11 磁电耦合自供能磁场敏感元件及传感器2.12 微型高精度真空度敏感元件及传感器2.13 路面气象状态敏感元件及传感器2.14 高精度线光谱共焦尺寸测量传感器2.15 多参数融合智能工业传感器集成技术(科技型中小企业)3. 面向行业的智能传感器及系统3.1 飞机故障预测与健康管理成套传感器及应用3.2 轮胎内嵌集成传感器阵列及路面状态感知应用3.3 机床切削工况刀具状态原位实时监测传感器及应用3.4 强磁场高电压设备运行状态非侵入式监测传感器及系统3.5 河流全断面鱼群信息探测传感系统及应用3.6 特种力热参数传感器测试标定标准化技术及装置4. 传感器研发支撑平台4.1 多尺寸兼容的多材料体系MEMS研发平台4.2 MEMS传感器芯片先进封装测试平台“智能传感器”重点专项2022年度“揭榜挂帅”榜单1. 新冠突变株快速检测敏感元件及传感器附件:“十四五”国家重点研发计划“智能传感器”重点专项2022年度项目申报指南(征求意见稿).pdf
  • 分析仪不离传感器 微电子智能化为主
    分析仪器是我国科技、经济和社会持续发展的基础,无论在工业过程控制、设施农业、生物医学、环境控制、食品安全乃至航空航天、国防工程等领域,均迫切需要各类新型传感器作为信息摄取源的小型化、专用化、简用化、家庭化的新一代分析仪器,实现更灵敏、更准确、更快速、更可靠地实时检测,以迅速改变我国分析仪器的落后状况。  传感器作为现代科技的前沿技术,传感器产业也是国内外公认的具有发展前途的高技术产业,它以其技术含量高、经济效益好、渗透能力强、市场前景广等特点为世人瞩目。  几十年来,以微电子技术为基础,促进了传感器技术的发展。多学科、多种高新技术的交叉融合,推动了新一代传感器的诞生与发展。例如:我国重点开发的MEMS、MOMES、智能传感器、生物化学传感器等以及今后将大力开发的网络化传感器、纳米传感器均是多学科、多种学科技术交叉融合的新一代传感器。  微型化是建立在微电子机械系统(MEMS)技术基础上的,目前已成功应用在硅器件上形成硅压力传感器(如上述EJX变送器)。微电子机械加工技术,包括体微机械加工技术、表面微机械加工技术、LIGA技术(X光深层光刻、微电铸和微复制技术)、激光微加工技术和微型封装技术等。  MEMS的发展,把传感器的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了新的高度。传感器的检测仪表,在微电子技术基础上,内置微处理器,或把微传感器和微处理器及相关集成电路(运算放大器、A/D或D/A、存贮器、网络通讯接口电路)等封装在一起完成了数字化、智能化、网络化、系统化。(注:MEMS技术还完成了微电动机或执行器等产品,将另作文介绍)网络化方面,目前主要是指采用多种现场总线和以太网(互联网),这要按各行业的特点,选择其中的一种或多种,近年内最流行的有FF、Profibus、CAN、Lonworks、AS-Interbus、TCP/IP等。  除MEMS外,新型传感器的发展还有赖于新型敏感材料、敏感元件和纳米技术,如新一代光纤传感器、超导传感器、焦平面陈列红外探测器、生物传感器、纳米传感器、新型量子传感器、微型陀螺、网络化传感器、智能传感器、模糊传感器、多功能传感器等。  多传感器数据融合技术正在形成热点,不同于一般信号处理,也不同于单个或多个传感器的监测和测量,而是对基于多个传感器测量结果基础上的更高层次的综合决策过程。有鉴于传感器技术的微型化、智能化程度提高,在信息获取基础上,多种功能进一步集成以致于融合,这是必然的趋势,多传感器数据融合技术也促进了传感器技术的发展。  多传感器数据融合的定义概括:把分布在不同位置的多个同类或不同类传感器所提供的局部数据资源加以综合,采用计算机技术对其进行分析,消除多传感器信息之间可能存在的冗余和矛盾,加以互补,降低其不确实性,获得被测对象的一致性解释与描述,从而提高系统决策、规划、反应的快速性和正确性,使系统获得更充分的信息。其信息融合在不同信息层次上出现,包括数据层(像素层)融合、特征层融合、决策层(证据层)融合。由于它比单一传感器信息有如下优点,即容错性、互补性、实时性、经济性,所以逐步得到推广应用。应用领域除军事外,已适用于自动化技术、机器人、海洋监视、地震观测、建筑、空中交通管制、医学诊断、遥感技术等方面。  近年来,传感器正处于传统型向新型传感器转型的发展阶段。新型传感器的特点是微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化,它不仅促进了传统产业的改造,而且可导致建立新型工业,是21世纪新的经济增长点。
  • 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
  • “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。
  • 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)
  • 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。
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