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压力不稳定跟传感器

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压力不稳定跟传感器相关的资讯

  • 天平不稳定解决办法——梅特勒托利多FAQ
    天平不稳定解决办法——梅特勒-托利多FAQ天平称量不稳定排除方法出现称量无法 出现称量无法 稳定的情况 稳定的情况 ,先要检查是天平本身的问 ,先要检查是天平本身的问 ,先要检查是天平本身的问 ,先要检查是天平本身的问 ,先要检查是天平本身的问 题造成,还是由于天平使用方式及环境 题造成,还是由于天平使用方式及环境 题造成,还是由于天平使用方式及环境 题造成,还是由于天平使用方式及环境 题造成,还是由于天平使用方式及环境。 正确称量 使用实验室天平称量是实验室最常用的操作之一。微量天平、半微量天平、分析天平与精密天平的称量技术已得到了巨大的发展。通常情况下,无需特殊设计的称量室即可进行称量操作。电子技术的发展极大地简化了天平操作,显著地缩短了称量时间,并具有良好的适应性,可直接集成在生产过程中。
  • 快来看看吧,峰值保留时间不稳定要这么做
    在实验的过程中经常会遇到保留时间不稳定的问题,我们也总接触到相关问题的技术咨询。我们的技术工程师深知大家的痛点,特根据大家的反馈,梳理了一个从发现问题到处理问题的解决思路。以后再遇到保留时间不稳定的问题,就可以轻松搞定啦。 保留时间不稳定,会是什么问题?首先要找出变化的模式,这个会帮助我们找到很多潜在的原因。 #1 保留时间在同一天变化大,同一瓶流动相,同一根色谱柱,同一台仪器 1)首先检查泵和混合器。使用秒表和量筒来检测流速(设置仪器流速1ml/min,用10ml量筒收集流出液10分钟,应该得到液体约10ml±0.5ml,量筒有误差,使用的试剂与仪器厂家标定泵流速时试剂不一样,最终体积也有些差异,如果超过这个范围,再分开通道检测,以找到流速不正确的原因,并排除); 2)检查流动相组成是否变化,可以在流动相中加入跟踪剂来观察基线的变化,例如:反相条件,UV检测器,在有机相中加入0.1%丙酮,监测254nm下的基线变化,还有一种方法人工配制流动相,然后通过混合器,这时候保留时间稳定了,不再波动,那就是混合器工作不正常,或者混合不均匀,进行排除。 #2 保留时间一天之内正常,不同天数之间变化 1)仪器本身不太可能有问题,可能是流动相的组成变化引起的,在反相色谱中,保留因子k和流动相中的有机溶剂的体积含量成指数关系,根据经验,如果有机溶剂含量误差在1%,那保留时间的变化在5%-15%之间,大部分变化在10%左右,意味着用称量有机溶剂的方式配置流动相能得到更稳定的保留时间; 2)流动相的脱气方式也可能导致,最好的脱气方式是使用真空超声脱气大约1分钟左右,非真空条件下超声脱气5分钟,这样会Z大程度的减少溶剂的挥发,还有一种方法是流动相中通过氦气,流动相被氦气平衡后,氦气流立刻关闭,避免氦气带走溶剂蒸汽,而导致溶剂组成改变; 3)流动相的抽滤方式,通常情况下,如果我们使用有机溶剂和水相混合流动相时,会先将流动相配置混匀好后,再进行抽滤,这样的好处是流动相混合更均匀,但是对于流动相中沸点较低的部分,在抽滤过程中会损失更大,导致流动相溶剂组成改变,建议有机相和水相分开抽滤,再进行混合,超声脱气; 4)检测目标物是离子状态或者离子化的,那么控制流动相的pH就非常重要,就算是0.1单位pH的变化都有可能导致保留时间漂移10%左右,所以准确称量pH值并保证pH仪被很好的校正了,在反相色谱柱中,随着pH值的升高,酸的保留会减少,碱的保留会增加。 反相色谱中,分离离子或离子化的样品,保留时间会受到正确缓冲溶液的离子强度的影响,但影响会很小,可以不计,典型状况是缓冲盐的摩尔数改变20%,保留时间的变化是1%,缓冲盐的组成通常是称量的,那么大的误差是不会发生的。 #3 保留时间漂移 还有影响保留时间的一个重要问题就是保留时间漂移(一直延长或一直缩短)。 1)大部分工作者认为漂移是平衡的问题,如果使用的是未修饰硅胶柱做正相色谱,这是最有可能的原因,使用半饱和流动相改善。反相色谱中,平衡通常会很快,5-10个柱体积的流动相通常就足够平衡了,但不全是如此,典型的就是离子对色谱中,使用离子对试剂平衡色谱柱,由于离子对试剂的浓度在2-5mmol/L甚至更低的浓度,它们要吸附在反相色谱柱填料表面,表面浓度在0.5-2μmol/m2,1根4.6*250mm的色谱柱大约有3g填料,需要2mmol的离子对试剂进行完全的柱平衡,流动相浓度为2mmol时,那需要1L流动相进行平衡,这个虽然是J端条件,但是用几百毫升的流动相去平衡色谱柱也是正常的,因此离子对色谱中,使用了有机溶剂清除了离子对试剂,这样第二天需要更长的时间平衡色谱柱。这两个现象都是流动相中有低浓度的强吸附试剂导致的,这是保留时间漂移最常见的原因,也还有别的原因。2)样品中含有强吸附剂,在重复进样中会慢慢累积,从而改变色谱柱的化学性质,如:药品的赋形剂。可以通过观察保留时间变化的速率来得知杂质是从流动相中引入还是样品中引入。实验如下:● 进样几次,如:进样四次,共使用了1个小时;● 走相同量的流动相,不进样;● 重复第一步;● 做一个关系图;保留时间:▲ 对时间的关系 ▲ 对进样次数的关系如果第一个图得到一条平滑的曲线,那么流动相是引入杂质的原因,如果第二个图得到一条平滑的曲线,那么杂质的来源是样品。3)键合相水解,色谱柱制造商会制定一个pH范围,超出范围可能导致键合相不稳定,然而,很多情况下使用者不得不在接近这个pH极限,但是并没有一个明显的分界线,因为水解还取决于其他因素,如:温度,有机溶剂,缓冲盐的浓度和种类,样品的化学性质等,因此这个水解也可能发生在这个pH范围内。要保存固定相的水解稳定性,最好是在中性pH值(3-5左右)和低温下。等度条件稳定性优于梯度条件,在等度条件下发生水解的过程中,键合相通常会发生自我吸附,并达成一种区域平衡,在使用高浓度的有机溶剂时,在梯度时或者冲洗色谱柱时,这种平衡会被打破,键合相被冲出色谱柱。4)温度的变化,如果样品是自动分析过夜或者过了周末,那保留时间的漂移可能和实验室的温度变化有关,在很多地方,室温的设置在晚上或者周末是不一样的,一般来讲,1℃的变化导致保留时间的漂移大约在1%到2%。这个可以联系最后一个导致保留时间漂移的原因--柱压的增加,柱压的异常升高,表明色谱柱被污染,仅仅是筛板被堵塞就可能导致保留时间漂移,这是因为,为了使流动相通过筛板,需要额外的压力来促使流动相通过筛板,这会使流动相在摩擦的过程中受热,从而导致保留时间的漂移。5)反相色谱键合相发生了“相塌陷”,由于流动相中有机溶剂比例太少,高键合覆盖率、“完全封端”的C18没有很好的被流动相浸润,这会使得流动相和固定相没有很好的接触,造成键合相卷曲,固定相之间相互吸附,从而导致固定相可以和样品相互作用的表面积减少,使得保留时间逐渐变短。这时候立即用一定量的有机溶剂(建议40%乙腈水)冲洗色谱柱可以使键合相恢复,这种现象在短链烷烃结合,未封尾的反相键合相上则很少发生,或者是不发生。
  • 岛津应用:使用在线SFE-SFC分析不稳定化合物
    超临界流体是粘度小、扩散系数高、溶解性强的流体,兼有气体和液体的双重性质和优点。因为二氧化碳的临界点低(31.1 ?C,7.38 MPa),操作条件温和,且无色、无毒、无味、不易燃、化学惰性,作为介质被广泛用于各种领域。在超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction: SFE)和超临界流体色谱(Supercritical Fluid Chromatography: SFC)中通常将其作为萃取剂。一直以来我们是在离线模式下进行SFE和SFC分析。并且SFE和SFC分别作为预处理方法和分析方法,被归属于完全不同的工作流程。 而在岛津Nexera UC中,将SFE和SFC在线连接,对预处理到分析的工作流程进行了整合。 图1为在线SFE-SFC分析的流路图。由图可知,该分析系统是对当超临界流体通过萃取容器进行萃取后,将得到的样品在线导入SFC 用分析柱中,然后直接进行分离并检测的方法。如图1所示,在萃取至分析的一系列操作中,均通过SFE单元内置阀进行流路切换。萃取处理有两种方式,即将超临界流体导入萃取容器后以静置状态进行萃取的静态萃取(Static extraction)和向萃取容器中注入流体后带出萃取物的动态萃取(Dynamic extraction)。对于在线SFE-SFC,将样品导入分析柱的操作属于动态萃取。因为在线SFE-SFC 分析无需进行复杂的预处理,即可完成从萃取至分离检测的流程,并且实现了自动化,从而大幅度减少了操作步骤。另外,由于能够在避光、无氧、无水的环境下进行分析,所以对于易光解、易氧化以及易水解等不稳定化合物的分析非常有效。如果使用离线SFE,无需使用溶液制备样品,因此目标成分不会发生稀释,从而可以实现高灵敏度分析。 本文向您你介绍使用“Nexera UC”的在线SFE-SFC进行分析的示例。 了解详情,敬请点击《使用在线SFE-SFC 分析不稳定化合物》。 关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务,为中国社会的进步贡献力量。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/。 岛津官方微博地址http://weibo.com/chinashimadzu。岛津微信平台
  • 改写教科书:张新星团队在大气微液滴中制备极不稳定的吡啶负离子
    前言2021年12月8日,南开大学化学学院硕士研究生赵玲玲打开质谱仪,开展日常的实验。当天的实验内容是在微液滴表面使用吡啶(Py)捕捉空气中的二氧化碳。然而在开始收集数据的第一时间,赵玲玲就观测到了质量为79的吡啶负离子的质谱峰。她的导师张新星研究员指着电脑屏幕上最强的那个峰道:“吡啶负离子在大气里是不可能生成的,这瓶吡啶肯定是坏了。”… … 一些小分子的负离子极不稳定本科普通化学原理和物理化学教科书均指出,像苯、吡啶这样的稳定分子,所有的成键轨道均被电子占满。若要得到它们的负离子,电子必须要填入能量极高的最低未占据轨道(LUMO),即π*反键轨道。然而这个过程需要吸收很大的能量,从而使得这些分子的电子亲和能(得到电子的能力)是很大的负值(如图1所示)。即使在极低温、高真空的环境中,科学家们此前也只通过电子照射吡啶蒸汽的方式观测到瞬态存在的吡啶负离子(Py-),并且估算了它的寿命和分子发生一次振动所需要的时间数量级相仿,即瞬间的10飞秒(1秒的一百万亿分之一)。因此在大气或水中制备吡啶负离子,违反了此前教科书中的基本常识。图1:典型分子轨道能级图吡啶负离子在微液滴表面的生成使用十分简单的氮气喷雾和质谱检测的方法,南开大学张新星团队的硕士研究生赵玲玲在大气中生成了含有吡啶的微小水滴,并在质谱中观测到了极强的Py-信号(图2)。由于这个结果十分惊人,张新星起初并不相信这些信号是真实的。然而在赵玲玲上百次的尝试之后,信号仍然存在。因此,张新星致电了斯坦福大学的美国科学院院士Richard Zare教授。Zare团队的博士后学者宋肖炜博士很快地就重复出了实验。宋博士说,在重复出实验的那一刻,“已经80多岁的Zare,开心地像个孩子”。 张新星指出,根据实验室质谱仪检测离子所需要的最短时间, Py-负离子的寿命至少高达50毫秒,比之前人们认为的10飞秒提高了一万亿倍。为了进一步证明Py-的存在,赵玲玲还使用二氧化碳捕捉到了Py-,并生成了产物(Py-CO2)-。为了避免是空气中的微量污染物促成了Py-负离子的生成,张新星课题组还搭建了一套进样口在手套箱中的质谱装置,仍然得到了极高的Py-负离子信号,证明了该反应是微液滴表面自发进行的过程。图2:A,简单的氮气喷雾产生微液滴的装置。B,吡啶负离子的质谱峰。C,吡啶负离子绝对信号强度随着浓度的变化。D,吡啶负离子生成效率随着浓度的变化。E,吡啶负离子的信号强度随着载气气压(液滴大小)的变化。F,吡啶负离子的信号强度随着温度的变化。神奇的微液滴化学近几年来,斯坦福大学的Richard Zare教授和普渡大学的Graham Cooks教授发现很多原本在水溶液中难以进行的化学反应,在通过气体喷雾或者超声雾化产生的微小水滴中(如图3中我们日常所用的加湿器产生的水雾)可以自发发生,甚至可以被加速到原本的一百万倍。而且水滴的尺寸越小,这些现象越明显。Zare认为,微液滴的表面自然带有高达109 V/m的电场。相比之下,在空气中生成闪电的击穿电压仅有106 V/m。微液滴表面的电场是如此庞大,甚至可以撕裂水中的氢氧根(OH-),生成一个自由电子和一个羟基自由基(OH)。自由电子具有极高的还原性,而OH具有极高的氧化性,这看似完全矛盾的两个性质居然同时存在,使得微液滴成为了神奇的矛盾统一体(unity of opposites)。加州大学伯克利分校的Teresa Head-Gordon教授在近期发表的论文中,也从理论上证实了微液滴表面极高电场的存在。张新星和Zare认为,该实验是微液滴表面自发生成的电子还原了吡啶生成了Py-。Zare同时也猜测,吡啶分子的振动激发态很有可能也帮助了其负离子的生成。此外,如果微液滴表面的OH-真的可以被撕裂生成一个自由电子和一个羟基自由基,那么这个羟基自由基就可能进一步氧化吡啶。赵玲玲通过改变质谱极性,也确实观测到了这些氧化产物,为微液滴“神奇的矛盾统一体”提供了进一步坚实的证据。图3:家庭中常见的产生微液滴的加湿器深远影响在记者的采访中,张新星表示,化学是一门创造新物质的科学,基于教科书常见的原理,很多时候化学家们在合成出某个物质之前,就可以根据现有的、被广泛接受的物理化学和量子力学原理,以及分析装置自身可以测量的时间和空间尺度的极限去预测这个化合物是否可以存在,可以存在多久,以及即使存在但能否可以被科学家们观测到。然而,这些预测真的靠谱吗?教科书写的金科玉律就一定正确吗?原本认为即使在真空绝对零度也只能短暂存在的吡啶负离子,被发现在大气中的水滴上就可以生成,这个例子告诉我们,充分理解现存科学,但是又敢于质疑现存的科学,是推动科学认知边界的有力途径。Sprayed Water Microdroplets Containing Dissolved Pyridine Spontaneously Generate the Unstable Pyridyl Radical Anion 作者:赵玲玲, 宋肖炜, 宫矗, 张冬梅, 王瑞靖, Richard N. Zare, 张新星, PNAS, 2022, 119, e2200991119(点击了解论文)
  • 稳定性线下课程-如何使用Turbiscan分析配方的不稳定机理,如何以数据微基础有效的改善配方,制定质控标准
    大昌华嘉科学仪器部重磅发布稳定性分析线下系列讲座,课程议题是如何使用Turbiscan分析配方的不稳定机理,如何以数据微基础有效的改善配方,制定质控标准。线下课程更加注重理论基础和实际操作培训,让用户可以体验高效、精确的稳定性测试技术。欢迎大家参加!课程详情主讲专家介绍何羽薇何羽薇老师有30年分析仪器使用经验,重点关注材料化学、表面化学和流变学相关仪器的应用开发。何羽薇老师的应用经验涵盖食品、化妆品、陶瓷、涂料、墨水、石油化工等领域,擅长仪器图谱分析并熟练将仪器得到的数据应用到产品开发。研究方向重点在使用多重光散射仪,粒度仪、流变仪,表界面张力仪,ZETA电位仪,并结合稳定性基础DLVO理论,从表面化学、颗粒间相互作用入手,分析样品稳定性机理,为新产品的研发,问题样品的解决提供思路和解决方案。培训适合对象◆ 生产企业负责食品研发、质量控制相关负责人◆ 食品添加剂的研究人员、应用工程师◆ 高等食品院校和科研机构中从事食品行业的科研人培训内容简介天1、 稳定性基础理论DLVO理论2、 体相中乳化剂的存在方式及其对稳定性的影响3、 各种类型乳化吸附特性比较及乳化剂的界面竞争吸附4、 最新的picking乳液和Junus乳液的特点及应用5、 推荐乳化剂预测方法综述及乳状液稳定性预测实验设计6、 实操第二天1、 流变学基础知识2、 各种类型稳定剂的基本流变学分类3、 不同的流变仪的不同的作用4、乳状液体系稳定剂与乳化液滴的相互作用及其对体系稳定性的影响5、推荐稳定剂流变学特性测量实验设计,从流变学参数中我们可以得到些什么6、实操第三天1、工艺过程中,乳化罐叶片位置角度对混合均匀度的而影响,需要关注的流体动力学影响2、热处理对稳定性的影响3、均质与杀菌工艺参数影响稳定性的基本原理4、推荐评价稳定剂流变学特性测量实验设计,从流变学参数中我们可以得到些什么5、如何解读稳定性分析仪报告,从中可以得到哪些信息。稳定性实验数据处理 GB/T 384316、疑难解答互动交流线下实操课程连续举办4期,每期3天:上海,10月14-16日收费标准本次线下课程为收费培训,市场价格3500元/人。开课前10天报名享优惠价格,2800元/人。本次课程开班人数最低为15人,报名满15人开班,不满暂不开班,请感兴趣的朋友踊跃预报名。报名方式:联系人:李文艳 电话:13811359706/4008210778邮箱:swallow.li@dksh.com或者识别以下二维码报名~
  • 基于屈曲不稳定性编码的非均质磁化实现软材料结构动态形貌的调控
    拥有主动变形能力的三维可变形结构在自然界中广泛存在,可有效提高生物对复杂环境的适应性。受这一特性启发,研究人员已开发了多种基于水凝胶、液晶高分子、硅胶弹性体等的软材料体系,在外界不同条件的刺激下(如化学溶剂、温度、酸碱度、光等),实现了各式三维结构的可控形貌变换(Nature 2021, 592, 386;Nature 2019, 573, 205;Nature 2017 , 546, 632)。 但是,目前已有的方案主要基于软材料形貌的准静态调制,如何实现多种尺度下多模态各向异性形貌与结构的动态调控,非常具有挑战性。近期,香港中文大学张立教授团队与哈尔滨工业大学(深圳)金东东副教授,联合香港城市大学张甲晨教授、中国科学技术大学王柳教授,提出了一种新型的软材料结构动态形貌调控方法。该团队结合硬磁性颗粒与弹性体制备得到磁性弹性体,并使其在一端受限的条件下溶胀产生可控的屈曲结构,接着加以磁化形成各向异性的三维磁畴分布。得到的磁性弹性体在外界可编程磁场的驱动下,能够实现多模态三维形貌的动态可控变换,在微流体操纵、软体机器人等领域中具有广阔的应用前景。相关研究成果以 “Dynamic morphological transformations in soft architected materials via buckling instability encoded heterogeneous magnetization” 为题发表在国际著名期刊《Nature Communications》。 图 1. 条带形与晶格状磁性弹性体的动态形貌调控示意图。如图1所示,该研究首先将未充磁的钕铁硼微颗粒掺入硅胶弹性体前驱体中,在亲水修饰的玻璃基底上固化形成一端固定的条形或晶格结构。接着将其置于与硅胶极性相似的有机溶剂中(如甲苯、正己烷等),由于溶剂分子被弹性体吸收并扩散至高分子网络中,引发磁性弹性体的溶胀行为。但是,由于一端受到基板约束,磁性弹性体溶胀形成的轴向压缩力只能使其非均质变形,最终产生屈曲结构。屈曲结构的具体三维形貌可通过弹性体的三维尺寸、人造缺陷乃至晶格连接方式进行精准调控。此后,将屈曲变形的磁性弹性体置于强脉冲磁场下(约2.5T)磁化,再浸泡于不相溶的溶剂中(如乙醇)收缩至原始的条形或晶格结构,能够得到一定程度上“记忆”屈曲变形形貌的三维磁畴分布。此时,施加不同强度、方向或梯度的外加驱动磁场,磁性弹性体基于内部磁畴与外加磁场的磁偶极相互作用,便可产生如波浪、褶皱等的多模态动态三维变形。这种基于不稳定性屈曲变形设计并排布软材料内部磁畴取向(即“磁编程”)的方法,无需额外的模板设计与辅助,便可快速实现各向异性的非均匀磁化分布的。结合外加可调制磁场的精准驱动,能够产生自由度远超准静态形貌调制的多模态动态形貌变换。此外,如图2所示,为了阐明磁性弹性体的调控机制,该研究团队开发了一套分析模型与有限元计算方法,在条形和晶格结构屈曲变形、充磁乃至磁控变形的过程中,可有效反映并预测各参数对动态形貌的影响行为,可为今后磁性软体材料的设计和开发提供一定参考。 图 2. 屈曲变形编码的磁性弹性体的理论分析模型。(a-b)条带形与晶格状磁性弹性体的屈曲变形模型。(c-d)条带形磁性弹性体的理论与实际屈曲变形行为。(e)条带形磁性弹性体的磁化与磁驱动变形模型。(f-g)条带形磁性弹性体在不同几何尺寸与连接条件下的理论与实际屈曲变形行为。(h-i)条带形磁性弹性体的理论与实际磁畴取向分布。(j)条带形磁性弹性体的理论与实际磁驱动变形行为。最后,通过利用各式屈曲变形产生的不同微流体行为(如定向流体、混合流体、涡流),该研究结合高精度3D打印技术(nanoArch S130,摩方精密)制备的微型模板、微流控芯片和尺寸定制的微颗粒,成功将磁性弹性体用于液滴的可控融合与精准操控(图3),颗粒的尺寸筛选,微液滴的富集检测,微流控的混合增强,以及软体机器人的可控驱动(图4)。总之,香港中文大学张立教授团队与哈尔滨工业大学(深圳)金东东副教授提出了一种利用屈曲不稳定现象编码的新型磁编程方式,用以实现软材料结构形貌的动态调控,为今后磁性软材料跨尺度的多模态变形行为提供了一种研究手段,有助于今后更好地理解自然界中复杂形貌变换的潜在机制,拓展可变形结构在格式工程领域的应用价值。 图 3. 屈曲变形编码的条形磁性弹性体在外加驱动磁场下的动态行为。a-c. 不同磁场参数下产生的不同微流体分布。d-e. 在液滴融合与可控运输中的应用。 图 4. 屈曲变形编码的磁性弹性体在微颗粒尺寸筛选(a),微液滴富集检测(b),微流控辅助混合(c),软体机器人运动控制(d)中的应用示例。
  • NMPA批准国内首个微卫星不稳定(MSI)检测试剂盒(多重荧光PCR-毛细管电泳法)
    1月29日,常州桐树生物科技有限公司(桐树基因)自主研发生产的“微卫星不稳定(MSI)检测试剂盒(多重荧光PCR-毛细管电泳法)”通过NMPA审核,获批用于检测人“2B3D”(BAT-25、BAT-26、D5S346、D2S123、D17S250)微卫星位点状态,并取得国内首张微卫星不稳定检测III类医疗器械证书(国械注准20213400070)。微卫星(Microsatellite)是遍布于人类基因组中的短串联重复序列。与正常组织相比,肿瘤组织的微卫星由于重复单位的插入或缺失而导致微卫星长度的改变,就叫做微卫星不稳定性(Microsatellite Instability,MSI)。大量研究表明,MSI是由错配修复(MMR)基因发生重复单位的插入,与肿瘤的发生密切相关。临床上已将MSI作为结直肠癌预后和制定辅助治疗方案的重要分子标志物,并应用于协助Lynch综合征筛查。桐树生物本次获批的该试剂盒是中国首个基于多重荧光PCR-毛细管电泳法的检测试剂盒,此次获批历经大量临床样本的严谨验证,通过注册生产质量体系的审查考核,国家药品监督管理局(NMPA)经过严格审查终于颁出这意义深远的 “MSI第一张III类证”,也是国内肿瘤基因检测的一个“里程碑”。桐树基因创始人严令华表示,本次MSI试剂盒获批历时近5年,一路极其艰辛,感谢各级政府领导、行业专家、股东们的持续支持,最终获得了NMPA的批准。此次获批上市不仅填补了国内微卫星不稳定规范化检测的空白,结束了MSI检测的“无证”时代。更为关键的是,终于有一个有证产品,造福全年30多万例MSI-H的肿瘤患者。同时,随着该试剂盒的获批,MSI检测将正式进入具有资质和检测能力的医院及第三方临检机构,毋庸置疑,这对于规范肿瘤行业MSI检测,助力临床医生制定诊疗方案,惠及更多肿瘤患者具有里程碑式的意义!关于桐树基因常州桐树生物科技有限公司成立于2016年12月,是一家专注于肿瘤精准医疗领域的高新技术企业。总部位于上海宝山科技创新园,已分别在常州和广州设立符合GMP标准的生产中心和国际标准的医学临检中心。桐树基因与世界顶尖的高通量测序生物公司——赛默飞世尔(ThermoFisher)达成战略合作关系,强强联手。目前已形成基于高通量基因测序技术与生物信息分析的ctDNA精准检测体系,500多项分子病理检测项目,实现了对肿瘤无创、准确、动态的基因分析,为临床提供精准用药、疗效监测、术后复发监测、风险预测和早期检测等咨询服务。桐树基因的产品线全面满足临床及科研的不同需求,检测服务网络现已覆盖全国五大区域500多家核心医院。
  • 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
  • 【最新进展】清华大学王哲课题组:理解激光诱导击穿光谱信号不稳定性的来源
    p style="text-align: right text-indent: 2em "span style="font-size: 14px "清华大学王哲教授团队最近在Frontiers of Physics发表的一篇论文[1]揭示了激光诱导击穿光谱分析中信号不确定性产生的物理机理。/span/pp style="text-align: center text-indent: 0em "strongspan style="font-family: " times new roman" font-size: 18px "Vincenzo Palleschi/span/strong/pp style="text-align: center text-indent: 0em "span style="font-size: 14px font-family: " times new roman" "Applied and Laser Spectroscopy Laboratory, Institute of Chemistry of Organometallic Compounds, Research Area of CNR, Via G. Moruzzi, 1–56124 Pisa, Italy/span/pp style="text-align: center text-indent: 0em "span style="font-size: 14px font-family: " times new roman" "E-mail: vincenzo.palleschi@cnr.it/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "整整20年前,我在意大利比萨(Pisa, Italy)组织召开了第一届国际激光诱导击穿光谱(Laser-induced breakdown spectroscopy, LIBS)会议,这一活动首次将LIBS研究同仁聚集在一个国际会议上,极大地推动了激光诱导等离子体光谱领域的研究[2],以及该技术在工业诊断[3]、环境检测[4]、生物医学[5]、文化遗产[6]等领域的应用。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "事实上,LIBS技术具有许多独特的特点,包括设备简单可靠、无需对样品进行任何处理即可检测等优点,这使其成为快速原位分析应用的极佳选择[7];另一方面,LIBS的实验室分析应用并没有与实验室外应用以相同的速度增长,LIBS等离子体远未达到光谱分析测量的理想状态,它们在其存在周期的大部分时间内都是非稳定、不均匀和非热平衡的[8]。自吸收[9]和基体效应使得光谱发射强度与分析物浓度之间的关联变得困难,而使用激光来烧蚀和激发样品极大地限制了分别优化这两个过程的可能性。测量过程中极小的烧蚀质量导致了强烈的信号波动,同时对于大多数感兴趣的应用中,分析元素的检出限较高。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "在过去的20年里,一些重要的研究表明,为了提高LIBS技术在实验室中的性能,需要更好地理解激光-样品和激光-等离子体相互作用的机理。1998年,加拿大的Sabsabi教授团队提出了在LIBS分析中使用脉冲序列[10]来提高信背比的想法;1999年,我们在比萨提出了一种新的免标准样品LIBS分析方法,称为免定标LIBS(CF-LIBS)[11-13],以克服基体效应和自吸收效应;2013年,意大利的De Giacomo教授团队提出了使用金属纳米粒子[14,15]来增强LIBS信号并改善其分析性能的想法。这三项提高实验室LIBS分析能力的关键改进方法是在北美和欧洲发展起来的,这反映了这样一个事实:直到21世纪的头十年,LIBS研究主要由美国、加拿大和欧洲国家主导。然而,情况在2014年开始发生变化,当时LIBS国际会议首次走出美国和欧洲-地中海地区,抵达中国北京。LIBS-2014国际会议的成功举办证明了亚洲地区在LIBS基础研究和应用方面取得了巨大进展。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "清华大学王哲教授所在的团队在Frontiers of Physics上发表的论文[1]是其多年来辛勤工作的成果,经过这些年的努力,清华大学LIBS实验室已经成为世界上最具影响力LIBS研究团体之一。王哲教授建立了一个LIBS历史上最为先进和昂贵的实验室,可能仅次于LIBS在火星空间应用实验室[16]。他和他的同事们使用了三个增强型CMOS相机对激光诱导等离子体进行成像,另外一个相机连接到阶梯型光谱仪上进行时间分辨光谱采集,这使得他们能够以更清晰的方式研究等离子体演化及其对LIBS信号的影响规律。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "这个令人印象深刻的实验证明了在激光脉冲激发样品产生等离子体后约140~170 ns的关键时间处,等离子体中开始出现不稳定性[1]。作者指出这种不稳定性是LIBS分析应用中信号波动和不确定性的主要来源。他们还解释了这种不稳定性的产生机制,即等离子体受激波反作用力的影响,在向内反弹的过程中,放大了早期阶段的微小形态变化,并导致不可避免的LIBS信号不稳定性(图1)。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/be0d4361-80d9-4e27-abd9-2b0161a328a1.jpg" title="微信图片_20201127170840.jpg" alt="微信图片_20201127170840.jpg"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "图1 早期等离子体演化示意图及图像相关性。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size: 14px font-family: " times new roman" "References/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size: 14px font-family: " times new roman" "1. Y. T. Fu, W. L. Gu, Z. Y. Hou, S. A. Muhammed, T. Q. Li, Y. Wang, and Z. Wang, Mechanism of signal uncertainty generation for laser-induced breakdown spectroscopy, Front. Phys. 16(2), 22502 (2021)/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size: 14px font-family: " times new roman" "2. S. M. Aberkane, A. Safi, A. Botto, B. Campanella, S. Legnaioli, F. Poggialini, S. Raneri, F. Rezaei, and V. Palleschi, Laser-induced breakdown spectroscopy for determination of spectral fundamental parameters, Appl. Sci. 10(14), 4973 (2020)/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size: 14px font-family: " times new roman" "3. S. Legnaioli, B. Campanella, F. Poggialini, S. Pagnotta, M. A. Harith, Z. A. Abdel-Salam, and V. Palleschi, Industrial applications of laser-induced breakdown spectroscopy: A review, Anal. Methods. 12(8), 1014 (2020)/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size: 14px font-family: " times new roman" "4. G. A. Lithgow, A. L. Robinson, and S. G. Buckley, Ambient measurements of metal-containing PM2.5 in an urban environment using laser-induced breakdown spectroscopy, Atmos. Environ. 38(20), 3319 (2004)/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size: 14px font-family: " times new roman" "5. R. Gaudiuso, N. Melikechi, Z. A. Abdel-Salam, M. A. Harith, V. Palleschi, V. Motto-Ros, and B. Busser, Laser-induced breakdown spectroscopy for human and animal health: A review, Spectrochim. Acta Part B: Atomic Spectrosc. 152, 123 (2019)/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size: 14px font-family: " times new roman" "6. A. Botto, B. Campanella, S. Legnaioli, M. Lezzerini, G. Lorenzetti, S. Pagnotta, F. Poggialini, and V. Palleschi, Applications of laser-induced breakdown spectroscopy in cultural heritage and archaeology: A critical review, J. Anal. At. Spectrom. 34(1), 81 (2019)/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size: 14px font-family: " times new roman" "7. A. W. Miziolek, V. Palleschi, and I. Schechter, Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS): Fundamentals and Applications, Cambridge University Press, 2006 /span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size: 14px font-family: " times new roman" "8. G. Cristoforetti, A. De Giacomo, M. Dell’Aglio, S. Legnaioli, E. Tognoni, V. Palleschi, and N. Omenetto, Local thermodynamic equilibrium in laser-induced breakdown spectroscopy: Beyond the McWhirter criterion, Spectrochim. Acta Part B: Atomic Spectrosc. 65(1), 86 (2010)/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size: 14px font-family: " times new roman" "9. F. Rezaei, G. Cristoforetti, E. Tognoni, S. Legnaioli, V. Palleschi, and A. Safi, A review of the current analytical approaches for evaluating, compensating and exploiting self-absorption in laser induced breakdown spectroscopy, Spectrochim. Acta Part B: Atomic Spectrosc. 105878 (2020)/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size: 14px font-family: " times new roman" "10. L. St-Onge, M. Sabsabi, and P. Cielo, Analysis of solids using laser-induced plasma spectroscopy in double-pulse mode, Spectrochim. Acta Part B: Atomic Spectrosc. 53(3), 407 (1998)/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size: 14px font-family: " times new roman" "11. A. Ciucci, M. Corsi, V. Palleschi, S. Rastelli, A. Salvetti, and E. Tognoni, New procedure for quantitative elemental analysis by laser-induced plasma spectroscopy, Appl. Spectrosc. 53(8), 960 (1999)/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size: 14px font-family: " times new roman" "12. D. Bulajic, M. Corsi, G. Cristoforetti, S. Legnaioli, V. Palleschi, A. Salvetti, et al., A procedure for correcting self-absorption in calibration free-laser induced breakdown spectroscopy, Spectrochim. Acta Part B: Atomic Spectrosc. 57(2), 339 (2002)/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size: 14px font-family: " times new roman" "13. G. H. Cavalcanti, D. V. Teixeira, S. Legnaioli, G. Lorenzetti, L. Pardini, and V. Palleschi, One-point calibration for calibration-free laser-induced breakdown spectroscopy quantitative analysis, Spectrochim. Acta Part B: Atomic Spectrosc. 87, 51 (2013)/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size: 14px font-family: " times new roman" "14. A. De Giacomo, R. Gaudiuso, C. Koral, M. Dell’Aglio, and O. De Pascale, Nanoparticle-enhanced laser-induced breakdown spectroscopy of metallic samples, Anal. Chem. 85(21), 10180 (2013)/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size: 14px font-family: " times new roman" "15. A. De Giacomo, Z. Salajkova, and M. Dell’Aglio, A quantum chemistry approach based on the analogy with π-system in polymers for a rapid estimation of the resonance wavelength of nanoparticle systems, Nanomaterials 9(7), 1 (2019)/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size: 14px font-family: " times new roman" "16. S. Maurice, S. M. Clegg, R. C. Wiens, O. Gasnault, W. Rapin, et al., ChemCam activities and discoveries during the nominal missionof the Mars Science Laboratory in Gale crater, Mars, J. Anal. At. Spectrom. 31(4), 863 (2016)/span/p
  • 管道风速传感器如何测量管道风压、风速、风量
    风速是天气监测中重要因素之一,用来测量风速的传感器被称为风速传感器,如我们常见的杯式风速传感器,超声波风速传感器,但有一种风速传感器虽不常见但应用广泛,这就是管道风速变送器。以前通风管道风压、风速、风量测定方法一、测定位置和测定点(一)测定位置的选择通风管道内风速及风量的测定,是通过测量压力换算得到。测得管道中气体的真实压力值,除了正确使用测压仪器外,合理选择测量断面、减少气流扰动对测量结果的影响很大。测量断面应尽量选择在气流平稳的直管段上。测量断面设在弯头、三通等异形部件前面(相对气流流动方向)时,距这些部件的距离应大于2倍管道直径。当测量断面设在上述部件后面时,距这些部件的距离应大于4~5倍管道直径。当测试现场难于满足要求时,为减少误差可适当增加测点。但是,测量断面位置距异形部件的最小距离至少是管道直径的1.5倍。测定动压时如发现任何一个测点出现零值或负值,表明气流不稳定,该断面不宜作为测定断面。如果气流方向偏出风管中心线15°以上,该断面也不宜作测量断面(检查方法:毕托管端部正对气流方向,慢慢摆动毕托管,使动压值大,这时毕托管与风管外壁垂线的夹角即为气流方向与风管中心线的偏离角)。选择测量断面,还应考虑测定操作的方便和安全。(二)测试孔和测定点由于速度分布的不均匀性,压力分布也是不均匀的。因此,必须在同一断面上多点测量,然后求出该断面的平均值。1圆形风道在同一断面设置两个彼此垂直的测孔,并将管道断面分成一定数量的等面积同心环,对于圆形风道,测点越多,测量精度越高。2矩形风道可将风道断面划分为若干等面积的小矩形,测点布置在每个小矩形的中心,小矩形每边的长度为200mm左右,圆风管测点与管壁距离系数(以管径为基数)。二、风道内压力的测定(一)原理测量风道中气体的压力应在气流比较平稳的管段进行。测试中需测定气体的静压、动压和全压。测气体全压的孔口应迎着风道中气流的方向,测静压的孔口应垂直于气流的方向。用U形压力计测全压和静压时,另一端应与大气相通(用倾斜微压计在正压管段测压时,管的一端应与大气相通,在负压管段测压时,容器开口端应与大气相通)。因此压力计上读出的压力,实际上是风道内气体压力与大气压力之间的压差(即气体相对压力)。大气压力一般用大气压力表测定。由于全压等于动压与静压的代数和,可只测其中两个值,另一值通过计算求得。(二)测定仪器气体压力(静压、动压和全压)的测量通常是用插入风道中的测压管将压力信号取出,在与之连接的压力计上读出,常用的仪器有毕托管和压力计。1 毕托管(1)标准毕托管它是一个弯成90°的双层同心圆管,其开口端同内管相通,用来测定全压;在靠近管头的外壁上开有一圈小孔,用来测定静压,按标准尺寸加工的毕托管校正系数近似等于1。标准毕托管测孔很小,易被风道内粉尘堵塞,因此这种毕托管只适用于比较清洁的管道中测定。(2)S型毕托管它是由两根相同的金属管并联组成,测量时有方向相反的两个开口,测定时,面向气流的开口测得的相当于全压,背向气流的开口测得的相当于静压。由于测头对气流的影响,测得的压力与实际值有较大误差,特别是静压。因此,S型毕托管在使用前须用标准毕托管进行校正,S型毕托管的动压校正系数一般在0.82~0.85之间。S型毕托管测孔较大,不易被风道内粉尘堵塞,这种毕托管在含尘污染源监测中得到广泛应用。2.压力计(1)U形压力计由U形玻璃管制成,其中测压液体视被测压力范围选用水、酒精或汞,U形压力计不适于测量微小压力。压力值由液柱高差读得换算,p值按下式计算:p=ρgh (Pa) (2.8-1)式中p—压力,Pa;h—液柱差,mm;ρ—液体密度,g/cm3;g—重力加速度,m/s2。(2)倾斜式微压计测压时,将微压计容器开口与测定系统中压力较高的一端相连,斜管与系统中压力较低的一端相连,作用于两个液面上的压力差,使液柱沿斜管上升,压力p按下式计算:p=KL(Pa)(2.8-2)式中L—斜管内液柱长度,mm;K—斜管系数,由仪器斜角刻度读得。测压液体密度,常用密度为0.1g/cm3的乙醇。当采用其他密度的液体时,需进行密度修正。(三)测定方法1.试前,将仪器调整水平,检查液柱有无气泡,并将液面调至零点,然后根据测定内容用橡皮管将测压管与压力计连接。毕托管与U形压力计测量烟气全压、静压、动压的连接方法。2测压时,毕托管的管嘴要对准气流流动方向,其偏差不大于5°,每次测定反复三次,取平均值。三、管道内风速测定常用的测定管道内风速的方法分为间接式和直读式两类。(一)间接式先测得管内某点动压pd,可以计算出该点的流速v。用各点测得的动压取均方根,可以计算出该截面的平均流速vp。式中pd—动压值,pdi断面上各测点动压值,Pa;vp—平均流速是断面上各测点流速的平均值。此法虽较繁琐,由于精度高,在通风系统测试中得到广泛应用。(二)直读式常用的直读式测速仪是热球式热电风速仪,这种仪器的传感器是一球形测头,其中为镍铬丝弹簧圈,用低熔点的玻璃将其包成球状。弹簧圈内有一对镍铬—康铜热电偶,用以测量球体的温升程度。测头用电加热。由于测头的加热量集中在球部,只需较小的加热电流(约30mA)就能达到要求的温升。测头的温升会受到周围空气流速的影响,根据温升的大小,即可测出气流的速度。仪器的测量部分采用电子放大线路和运算放大器,并用数字显示测量结果。测量的范围为0.05~19.0m/s(必要时可扩大至40m/s)。仪器中还设有P-N结温度测头,可以在测量风速的同时,测定气流的温度。这种仪器适用于气流稳定输送清洁空气,流速小于4m/s的场合。管道风速传感器测量风速、风量我们可以通过风速(V)算出风量(L)的大小,如1小时内通过风量的计算公式为L=F*V*3600秒,公式中:F——风口通风面积(m2),V——测得的风口平均风速(m/s)。通过配置软件设置风更方便我们的使用,将地址及波特率设置好,将管道截面积添加好之后,软件会自动计算出风速值和风量值。广泛应用在油烟管道、通风管道、暖通空调进出风口等地方来测量风速和风量。
  • 科技引领!植入光纤传感器为电池做“体检”
    手机爆炸、电动汽车行驶或充电过程中的火灾事故在生活中经常可见,让人们在享受锂电池带来的便利的同时,也担心其在安全方面的重大问题。如何降低这一风险?近日,中国科学技术大学教授孙金华、研究员王青松团队与暨南大学教授郭团团队研制出一款可植入电池内部的高精度光纤传感器。相关研究成果日前在线发表于《自然-通讯》。“这款高精度光纤传感器可以在1000摄氏度的高温、高压环境下正常工作,同步测量出电池热失控全过程内部温度和压力,为快速切断电池热失控链式反应提供预警手段。”王青松向《中国科学报》介绍。破解国际性科学难题手机、笔记本电脑、电动自行车、电动汽车中都有一个关键部件——锂离子电池。随着全球范围内能源危机的出现、“双碳”目标的驱动,锂离子电池产业迅速发展。然而,锂离子电池常常会发生爆炸,也就是热失控,这是威胁电池安全的“癌症”,是制约电动汽车与新型储能规模化发展的瓶颈。研究表明,电池热失控源于电池内部一系列复杂且相互关联的“链式反应”。“这可以从电池内部和外部两方面讨论。从内部来看,电池由正负极、电解液、隔膜等组成,其中电解液和隔膜都是易燃物,正负极和电解液在一定温度下又会产生化学反应,进而产生热量和可燃气体。也就是说,电池内部本身就是一个热不稳定的体系。”王青松说。从外部来看,电池在使用过程中容易出现各种外部滥用:电滥用,如过充、过放等;热滥用,如高温、局部发热等;机械滥用,如撞击、挤压等。这些外部滥用会造成电池内部材料发生一系列连锁化学反应,电池内部温度快速提升,最高可达800摄氏度,导致电池起火或爆炸。如何科学、及时、准确地预判电池安全隐患,是当前电池安全领域的国际性科学难题。为攻克这一难题,研究团队提出一种可植入电池内部的高精度光纤传感器,在国际上率先实现对商业化锂电池热失控全过程的精准分析与提早预警。《自然-通讯》的一位审稿专家评价道,“该研究有助于电池健康状态监测,并在不可逆损害前发出预警信号。”小巧光纤实时监测电池健康状态将光纤植入电池,并非王青松等人首创。因光纤传感器具备体积小、重量轻、耐受高温高压、耐受电解液腐蚀等优势,前人将其植入电池。但他们主要测量的是电池循环过程中的内部参数,从未涉足电池热失控监测领域。于是,王青松等人想将光纤植入电池内部,以监测电池热失控过程,并探索电池内部参数能否为电池热失控预警提供新思路。研究思路有了,做起来却非常难,因为现有的大多数光纤传感器无法在热失控过程中“幸存”。王青松解释说,电池热失控过程中,内部压力高达2MPa、温度高达500至800摄氏度,在这种高温高压的冲击下,光纤信号会中断,无法测得电池内部温度和压力数据。研究的关键是开发一款“健壮”的光纤传感器。他们与郭团团队联合攻关,多次改进光纤结构,开展热失控实验,反复修改和验证,最终通过对光纤进行套管保护,在保证内部信号传输的同时解决了光纤容易断的难题。“这款高精度光纤传感器总长度12毫米、直径125毫米,能够植入商业18650电池,实时监测电池热失控期间的内部温度和压力影响。”王青松向《中国科学报》介绍了光纤传感器的结构。相比现有的外部监测技术,内部光纤传感技术更具有及时性、灵活性。“就好比人们患病,当感知到疼痛时,往往为时已晚。这就像电池外部特征的变化一般都是滞后的。”王青松解释道,“而去医院体检,可以通过CT等看到内部器官变化,从而预知疾病的发生,并通过治疗手段阻止疾病进一步发展。但这种大型设备体积庞大,无法随时随地监测内部状态变化。如果在人体内植入芯片,就可以做到实时跟踪预警。就像在电池内部植入光纤传感器,可以做到实时监测预警。”值得一提的是,该研究通过解析压力和温度变化速率,首次发现温度和压力变化速率的转变点可作为电池热失控早期预警区间。该发现适用于不同电量的电池,能够在电池内部发生“不可逆反应”之前发出预警信号,保证了电池后续的安全使用。用于同时监测电池内温度和压力的FBG/FPI传感器工作原理适合大规模推行量产在王青松看来,光纤传感器尺寸小、形状灵活,具有抗电干扰性和远程操作的能力和适合大规模生产的标准制造技术,并且可以实现一根光纤在电池的多个位置同时监测温度、压力、气体组分、离子浓度等多种关键参数。光纤传感技术与电池的结合将在新能源汽车、储能电站安全监测等领域发挥重要作用。为此,研究团队将探索光纤传感器在大容量储能电池中的应用。“大容量储能电池热失控相比此次研究中的18650电池更加剧烈,并且其热失控特性和机理与小电池有所差异,这将是对我们研究的进一步考验。”王青松说。另一方面,团队将与电池制造商合作,希望在电池制作过程中植入光纤传感器,避免对电池二次破坏,加快光纤传感在储能和新能源汽车电池管理系统中的应用进程。相关论文信息:https://www.nature.com/articles/s41467-023-40995-3
  • 精密位移传感器技术比较
    精密位移传感器技术比较PIEZOCONCEPT 在其压电级中使用什么类型的位移传感器?为什么它优于其他传感器技术?PIEZOCONCEPT 使用单晶硅传感器,称为Si-HR 传感器。尽管它是应变仪传感器大系列的一部分,但它的性能优于其他两种常用技术(电容式传感器和金属应变仪)。这两种位置传感技术有其自身的特定缺点。 电容式传感器与 PIEZOCONCEPT 公司Si-HR 传感器的比较电容式传感器非常常用。他们提供了不错的表现,但他们对以下情况很敏感:• 气压变化:空气的介电常数取决于气压。电容测量将受到任何压力变化的影响。• 温度变化:同样的,空气的介电常数会随温度变化• 污染物的存在以上所有都会导致一些纳米级的不稳定性,因此如果您想实现真正的亚纳米级稳定性,则需要将它们考虑在内。即使可以对气压和温度进行校正,也无法校正其他因素(污染物、脱气)的影响。这解释了电容式传感器在真空环境中性能不佳的原因。此外,电容式传感器非常昂贵且体积庞大。因此,带有电容传感器的位移台不可能做的有像的 BIO3/LT3 这样薄,即使设计的好也会在稳定性方面进一步牺牲性能。因为它是一种固态技术,所以Si-HR 传感器的电阻不依赖于气压或污染物的存在。其次,温度变化会对测量产生影响(主要是因为材料的热膨胀),但这可以通过使用传感器阵列来纠正。基本上,我们为每个轴平行使用 2 个硅传感器 - 一个用于测量,另一个用于考虑由于温度变化导致的材料膨胀。金属应变计与 PIEZOCONCEPT Silicon HR 技术的比较金属应变计与我们的 Silicon HR 技术(也是应变计)之间的差异更大。金属应变计和硅传感器应变计之间存在两个巨大差异。竞争对手试图说所有的应变仪都具有相同的性能,因为它们测量的是应变。这是不正确的。半导体应变计在稳定性方面与金属应变计有很大不同。金属应变计和Si-HR 传感器(PIEZOCONCEPT 使用)之间的第yi个区别是应变系数:半导体应变仪(Si-HR)的应变系数大约是金属应变仪的 100 倍。更高的规格因子导致更高的信噪比,最终导致更高的稳定性。 更重要的是,第二个区别是金属应变计不能直接安装在弯曲本身上(即实现运动的地方):金属应变计必须安装在某种“背衬”上。因此,它必须安装在执行器本身上,因为您没有足够的空间将其安装在挠性件上。仅在执行器上测量的问题是压电执行器有很多缺陷......存在蠕变或滞后等现象。因此,由于压电执行器的伸长不均匀,因此仅测量执行器的部分伸长率并不能精确地扣除其完全伸长率。通过对弯曲本身进行测量,我们不会遇到这种“不均匀”问题。由于上述原因,如果您比较应变计(金属)和 PIEZOCONCEPT 的Si-HR 传感器,在信噪比和稳定性方面存在巨大差异。 关于法国PIEZOCONCEPT公司 PIEZOCONCEPT 是压电纳米位移台领域的领宪供应商,其应用领域包括但不限于超分辨率显微镜、光阱、纳米工业和原子力显微镜。其产品已被国内外yi流大学和研究所从事前沿研究的知名科学家使用,在工业和科研领域受到广泛好评。 多年来,纳米定位传感器领域电容式传感器一直占据市场主导地位。但这项技术存在明显的局限性。PIEZOCONCEPT经过多年研究,开发出硅基高灵敏度位置传感器(Silicon HR)技术,Si-HR传感器可以实现更高的稳定性和线性度,以满足现代显微镜技术的更高分辨率要求。 PIEZOCONCEPT的目标是为客户提供一个物美价廉的纳米或亚纳米定位解决方案,让客户享受到市面上蕞高的定位准确性和稳定性的产品使用体验。我们开发了一系列超稳定的纳米定位器件,包含单轴、两轴、三轴、物镜扫描台、快反镜和配套器件,覆盖5-1500um行程,品类丰富,并提供各类定制化服务。与市场上已有的产品相比具有显着优势,Piezoconcept的硅传感器具有很好的稳定性、超本低噪声和超高的信号反馈,该技术优于市场上昂贵的高端电容传感器。因此,我们的舞台通过其简单而高效的柔性设计和超本低噪声电子器件提供皮米级稳定性和亚纳米(或亚纳米弧度)本底噪声。更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是国内知名光电产品专业代理商,代理品牌均处于相关领域的发展前沿;产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、精密光学元件等,涉及应用领域涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防及更细分的前沿市场如量子光学、生物显微、物联传感、精密加工、先进激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等优质服务。
  • 流化床颗粒制备过程多传感器融合测试技术研究获进展
    流化床颗粒制备反应器具有结构简单、传热传质速率高、能耗低和能够实现连续化生产的优点,提升了生产效率和产品质量,广泛应用于化工、医药以及农业领域中的催化剂、药品和化肥等颗粒的制备过程。由于流化床颗粒制备过程通常涉及气、液、固三相掺混,反应器内部的流动呈现出时空非稳态和多尺度效应。流化床颗粒制备过程的关键参数在线监测和过程诊断是国际多相流测量领域的热点与难点,而现有的在线监测技术多基于单一传感器,获取的信息有限,且受到运行条件的限制,难以用于解析流化床反应器内部复杂多相流动的特性以及为过程调控提供数据支持。   针对流化床颗粒制备过程在线测量面临的挑战,中国科学院工程热物理研究所开发了结合电容层析成像(Electrical Capacitance Tomography,ECT)、高速摄像(CCD)、声发射(AE)和压力传感器的非侵入式多模态融合测量技术,提出了多传感器数据融合分析方案(图1)。该团队开发了新型组合电极ECT传感器,实现了流化床反应器的高质量断面成像和内部参数分布信息的获取。进而,该研究将ECT断面图像信息、颗粒流高速摄像数字图像分析和压力信号时频域分析相结合,基于信息互补和相互验证,准确识别了正常喷动和加湿-干燥过程中的典型流态以及流态转变,揭示了不稳定喷动产生的原因(图2)。   为获取更多颗粒流动微观尺度信息,科研人员将ECT断面图像信息与高频声发射(AE)信号时频域、递归分析相结合,实现了流化床颗粒制备过程中颗粒团聚现象的识别以及颗粒流动性变化、失流演变过程的准确监测。该研究同时结合ECT和CCD图像信息和原始数据,基于pSNN神经网络,提出了颗粒湿度分级预测模型(图3)。与传统方法相比,颗粒湿度的预测精确度明显提升。该研究为流化床颗粒制备过程在线测量技术的工程应用奠定了重要基础。   相关研究成果发表在Chemical Engineering Science、Industrial & Engineering Chemistry Research上,并在首届多相传输及能源转化利用国际会议上作了报告。研究工作得到国家自然科学基金和中国科学院对外重点国际合作项目的支持。上述成果由工程热物理所、北京航空航天大学、清华大学深圳研究生院和英国曼彻斯特大学合作完成。
  • 深圳先进院等实现柔性电子器件“乐高式”高效稳定组装
    近年来,柔性电子器件在人体健康检测与分析以及可穿戴设备等生物医学工程领域展现出广阔的应用前景。然而,在柔性电子器件的组装中,用于连接不同模块的商用导电胶易变形、断裂,使得接口不稳定性成为该领域内长期存在的难题,阻碍了整个器件的拉伸性和信号质量。   中国科学院深圳先进技术研究院、新加坡南洋理工大学、美国斯坦福大学的科学家另辟蹊径,绕开利用“商业胶水”组装柔性电子器件的思路,开发了基于双连续纳米分散网络的BIND界面(biphasic, nano-dispersed interface,BIND)。这种新型界面能够作为柔性电子器件通常所包含的柔性模块、刚性模块以及封装模块的通用接口,只需要按压10秒钟,便可以实现“乐高式”的高效稳定组装。2月15日,相关研究成果发表在《自然》(Nature)上。   人机接口是人与电子设备之间进行的数字虚拟世界和现实物理世界的信息交换,而柔性电子器件则是人机接口技术的关键核心和先导基础。柔性电子器件在生物医学工程领域的研究备受关注,大致可分为植入式和体表式两种,主要功能就是采集应力信号、温度信号、生理电信号、超声信号、生物化学信号等生理数据以监测人体健康状态。然而,商用导电胶的瓶颈却破坏了柔性电子器件的整体稳定性。无论单个模块的拉伸性多好,只要模块接口处的拉伸性很弱,那么整个器件的拉伸性就会受到制约。   联合团队发现,在特定的制备条件下,基于SEBS嵌段聚合物和黄金纳米颗粒的柔性界面即BIND界面,面对面贴合时有“魔术贴”式的电气与机械双重黏合特性,能够将不同功能的柔性传感器稳定地黏合在一起,从而实现柔性模块与柔性模块之间的高效连接。通过热蒸发金(Au)或银(Ag)纳米颗粒制备BIND界面,在自粘苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)热塑性弹性体内部形成互穿纳米结构,SEBS是广泛应用于可拉伸电子产品的软基板。SEBS基质表面附近的纳米颗粒形成了一个双相层(约90纳米深),其中一些纳米颗粒完全浸入其中,而另一些纳米颗粒部分暴露在外。这种界面结构在表面产生了暴露的SEBS和Au,在基体内部产生了互穿的Au纳米颗粒,这为坚固的BIND连接提供了连续的机械和电气途径。总之,这种即插即用的接口可以简化和加速皮肤上和可植入的可拉伸设备的开发。实验表明,采用新型接口的柔性医疗器件可高精度、高保真、抗干扰地监测体内外不同器官,包括表皮、脑皮层、坐骨神经、腓骨肌肉、膀胱等,比起商用导电胶组装的系统信号质量有大幅提升。   采用BIND界面的柔性模块接口,其导电拉伸率可达180%,机械拉伸率可达600%,高于采用商用导电胶连接的普通接口(分别为45%、60%);对于硬质模块接口,其导电拉伸率达200%,并能适用于聚酰亚胺(PI)、玻璃、金属等多种硬质材料;对于封装模块接口,BIND界面能提供0.24 N/mm的粘附力,是传统柔性封装的60倍。   该研究为智能柔性电子器件的模块化组装提供了可拉伸、稳定高效的通用接口,不仅简化了柔性医疗器件的使用,而且加速了多模态、多功能的柔性医疗器件的研发。通过该接口组装的智能柔性传感器件可用于多个医疗领域,例如植入式人机接口、体表健康监测、智能柔性传感、软体机器人等。   研究工作得到国家自然科学基金国家重大科研仪器研制项目、国家重点研发计划、神经工程研究中心、中科院人机智能协同系统重点实验室、中科院健康信息学重点实验室的支持。可拉伸混合设备的BIND连接研究团队开发的“魔术贴”式柔性组装方法与在肌电监测中的应用实例
  • 美国丹纳赫西特新推出Model278压力传感器
    日前,丹纳赫Setra(西特)全新推出Model278大气压力传感器。该产品长期稳定性小于0.1mb/年,可用于要求精确测量、快速响应和长期稳定、长期可靠的环境中。  为了经受自动气象站(AWS)恶劣的环境和环境监测需要,Model278外壳采用了不锈钢和聚酯材质构成。可插拨的5针端子排使得连接数据记录仪和信号连接非常简单,1/8“倒刺压力接口简化了气路连接,传感器的体积只有(3.6”×2.4“×1.0”)是应用和替代现有产品的理想选择。  Model278可工作在-40℃~60℃(-40°F~140°F)的温度范围内。用户可选择0-2.5VDC或0-5VDC的输出,3线或4线电路和9.5-28VDC激励。传感器工作功耗很低(3mA标称)。它的休眠特性使功耗降低到1μA,并且当压力读数快速启动时传感器也能快速启动。  Model278采用Setra的SETRACERAMTM电容式敏感元件和独特的IC模拟电路,这从根本上简化了设计,热稳定玻璃熔融陶瓷敏感腔结合Setra久经考验的电容式电荷平衡IC电路,使得传感器在精度和环境补偿方面都有出色的表现。SetraceramTM敏感元件具有卓越的热膨胀系数和低机械迟滞使得Model278具有良好的长期稳定性。
  • 福禄克携5款温度、压力、电学计量校准产品亮相世界传感器大会
    仪器信息网讯 8月23日,为期三天的2022世界传感器大会在郑州国际会展中心完美落幕,此次传感器大会由中华人民共和国工业和信息化部、中国科学技术协会与河南省人民政府主办,郑州市人民政府、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。福禄克(FLUKE)展位本次世界传感器大会,众多知名传感器公司携新品和主推产品参展,同时也吸引了多家仪器企业参加,福禄克(FLUKE)公司也携一系列计量校准产品亮相。据了解,福禄克早在2000年就收购了Wavetek Wandell Goltermann的精密测量部门,从而稳固了其在电气校准市场内已经获得的地位。近几年,福禄克公司又先后收购了以温度计量和校准著称的 HART公司,以及以压力计量和校准而著称的DHI公司,从而使福禄克公司的计量和校准技术和产品覆盖了电学、温度以及压力,成为全面提供计量和校准产品的仪器仪表公司。1586A高精度多路测温仪(下)和外置接线模块(上)1586A高精度多路测温仪可以扫描测量并记录直至40通道的直流电压和电流,电阻,扫描速度可达每秒10个通道。1586A可以配置为多通道的记录仪在现场使用,也可以配置为参考温度计连接方式用于实验室的温度传感器校准。1586A高精度多路测温仪可满足制药,生物,食品,航空航天以及汽车行业的大量的温度分布,传感器校准,温度测量的应用。2271A工业压力校准器这款仪器兼容两个不同精度级别的模块。PM200模块为大部分量程提供 0.02% FS。PM500模块提供0.01%的读数不确定度,确保2271A可用于测试或校准更高精度的变送器和数字仪表。2271A的压力量程达到-100 kPa至20MPa(-15 psi至3000psi),满足较宽范围的压力计和传感器需求。仪器内置支持HART功能的电学测量模块(EMM),因此能够对4-20 mA设备(例如,智能变送器、压力计和开关)进行闭环、全自动校准。此外,该仪器顶部的双测试端口可安装两台被测设备(DUT),提升工作效率。9173高精度干式计量炉干井炉是早期最传统的现场热源。而福禄克最早开发的干式计量炉,其不确定度要远远小于干井炉的不确定度。不确定度越低,客户就越有能力校准准确度更高的传感器。干式计量炉提供了接近恒温槽的性能,但是却不需要昂贵的恒温槽液体。干式计量炉达到预定温度点并且稳定的时间比恒温槽快5到10倍,这样即可节省技术人员的工作时间,提高检定速度。干式计量炉的便携性使其能够到现场进行校准的工作,从而解决了恒温槽在运输上的困难。而此次参展的福禄克9173高精度干式计量炉采用了双段控温技术。传统的炉子在轴向(垂直方向)的温度场很难做到均匀,越接近炉口温度变化就越大。所谓双段控温就是在垂直方向上使用上下两层双路控温的方式,这种新型的模拟和数字控制技术提供了高达±0.005 C的稳定性。而且利用两段控温技术,轴向(垂直方向)的均匀性在60 mm区域内可达到±0.02 ℃。7109A便携式恒温槽在制药、生物科技和食品生产等行业,过程制造工厂大量使用卫生型温度传感器,这些传感器需要定期校准,在校准时必须停止生产。因此,校准效率越高意味着工厂停工时间越短。此外,在有些生产过程中,0.1摄氏度的误差就会造成严重成本损失,温度准确度对于保证质量至关重要。而本次展出的这款7109A便携式校准恒温槽与市面上许多恒温槽相比,系统准确度提高了两倍,能在更短的时间内校准更多的卫生型传感器,工作效率提高四倍。用户可以将4支卡箍式卫生型传感器同时置于恒温槽中进行校准,温度显示准确度达±0.1°C。对于小法兰或没有法兰的卫生型热电阻,校准效率甚至更高。7109A恒温槽覆盖温度范围可达-25°C至140°C,内置测温仪直接用于连接外部参考探头以及被校温度探头。8588A八位半数字多用表8588A是一款八位半数字化标准多用表,专门为校准实验室量身打造,拥有直观的用户界面和彩色屏幕和超过12项的测量功能,包括新增的数字化电压、数字化电流、电容、射频(RF)功率,以及用于交/直流电流的外部分流器,帮助用户将实验室级别的系统测试成本统一整合到单台测量仪器中。8588A拥有1年期直流电压准确度(2.7μV/V@95%置信区间,或3.5μV/V@99%置信区间)和最佳的24小时稳定度(0.5 μV/V@95%置信区间,或0.65 μV/V @99%置信区间),使其能够傲视市场上其他标准数字多用表。8588A还能够在短短1秒内产生稳定的八位半读数,进一步提高速度覆盖范围。
  • 超声波气体流量传感器国产化助力燃气计量行业转型升级
    一、燃气表行业背景分析近年来,我国加快推进“煤改气”工程建设,天然气已经成为我国现代清洁能源体系的主体能源之一。到2020年,天然气在一次能源消费结构中的占比力争达到10%左右,到 2030 年,占比提高到15%左右。在这些燃气迅速发展的利好消息促进下,燃气计量行业将迎来巨大的发展契机。膜式燃气表因其技术成熟、质量稳定和价格低廉等优点,在我国城市燃气发展中得到广泛应用,随着计算机和微电子技术的发展,膜式表也逐步实现了智能化,目前在燃气计量行业仍然占据着主导地位。但膜式燃气表结构复杂、易磨损、易受管道介质温度压力等客观因素的影响,导致测量精度降低。热式(MEMS)燃气表是利用热传递原理测量燃气标准状况下流量的一种新型燃气计量器具,采用全电子结构,无机械运转部件,体积小、精度高。虽然可以针对特定天然气组分进行修正,但是从原理上还是易受多种不同气体组分影响,温度的影响修正也相对复杂,同时长期的污染物沉积使得MEMS芯片响应变慢影响精度,使得其应用受到限制。超声波燃气表以其非接触测量、无可动部件、无压力损失、极高的计量精度和可结合更多的智能化应用等优势,引起国内外的高度重视,是近年来燃气计量领域的开发热点。 二、超声波燃气表的研究与应用现状其实早在上世纪九十年代,英国、德国等国的多家燃气公司已陆续开发了超声波燃气表。受当时超声波探头、计时芯片、电子技术等的因素限制,价格还是非常高昂,无法与传统膜式燃气表竞争。进入二十世纪后,超声波燃气表的关键部件价格大大降低,迎来了超声波燃气表的快速发展。日本东京燃气公司于2003年7月开展了超声波燃气表的各种现场测试,于2005年率先安装了5000台超声波燃气表至用户家中,在2008年全面使用超声波燃气表。目前国际上的超声波燃气表技术主要来源于松下、西门子等公司,他们在超声波领域深耕多年,从流道结构、软件算法、超声波换能器及模块到整机,都有着诸多专利。虽然国内现有多家燃气表公司已开始研发超声波燃气表,但是大多数厂家还是使用松下的超声波燃气表传感器方案,也就是购买松下的电路板和超声波探测器,自己配套外壳组装成超声波燃气表。这样的模式使得国内厂家生产的超声波燃气表价格偏高,市场推广受到限制。我国燃气表产业生态已经基本建立,因此积极开展自主知识产权、可以满足燃气表规范要求的超声波气体流量传感器的技术研究,对于打破国外技术垄断、促进我国燃气表转型升级发展具有重要意义。 三、超声波燃气表用气体流量传感器核心关键(1)超声波换能器的自主研制。目前满足超声波燃气表计量要求的核心部件的超声波换能器基本都是进口,价格占总成本的40%。国产化的难点是其带宽以及高低温特性,既要保证较长的测试距离提高测试分辨率、较高灵敏度提高信噪比,还需要考虑不同温度下的测试漂移。 (2)燃气表的性能和稳定性问题。超声波燃气表由于无机械部件,理论上稳定性较传统膜式表要高很多,但膜式表在国内多年的使用中,已广泛被燃气表公司和客户接受。超声波燃气表如何在稳定性上达到燃气表公司的需求,打消燃气表公司的顾虑,是超声波燃气表迈向市场化的非常重要的一关。(3)气体污染问题。与膜式燃气表一样,由于超声波燃气表的常年运行,燃气中的粉尘或杂质会附着在超声波换能器上,影响换能器对信号的接收敏感度,从而影响燃气表测量准确度。(4)气源适应性问题。天然气密度比空气小,信号也较空气小;不同密度的气体通过超声波换能器后,其信号的波形会很不稳定。超声波信号传输会受传播介质、环境(温度、湿度、压力)以及管道内反射等各种因素影响,接收到的超声波信号通常存在着波形变化、幅值变化。因此,家用波燃气表要想进入家庭,并广泛使用,对气源的适应性是需要克服的最重要一关。 四、超声波燃气表用气体流量传感器技术特点四方光电公司自2008年开展对超声波气体传感器的研究以来,通过在超声波换能器、时间计量芯片以及时差自动计算方法、流程成分同时感知等领域取得突破,特别是在超声波氧气流量传感器、超声波沼气流量计等领域实现了规模化生产应用,具有较好的技术和产业基础。针对家用燃气表需要的超宽量程比、宽温度范围、抗污能力、脉动气流测量等特殊要求,开发成功满足超声波燃气表用的超声波气体流量传感器。(1)“L”型流道结构设计。超声波燃气表用超声波气体流量传感器采用“L”型流道设计,包括腔体、进气口、出气口及两个超声波换能器,通过将气室腔体的横截面设置为圆形,将超声波信号在第一个换能器安装孔和第二换能器安装孔之间的传播路径设置为“L”型流道,如图1所示。 图1. 燃气表用超声波气体流量传感器结构原理图传统超声波燃气表气体流量计量气室的“W”型发射流道,“V”型对射单通单流道以及“N”型对射单通单流道,都是通过超声波在流道内产生一次或多次反射而形成的路径以增加超声波声程,间接增大了换能器的有效距离,从而获得更高测量精度。但其缺点是通过反射后探测器信号较弱,信噪比降低,对换能器的要求很高。因此造成成本也较高。采用“L”型流道、圆形横截面的超声波燃气模块,克服了现有超声波燃气表气体流量计量气室管道的横截面积较大,气室体积较大,成本较高的问题,以及两个超声波换能器之间传播距离较短,降低测量结果准确性的问题。同时,还避免了被测气体中的污染物污染超声波换能器,从而影响检测结果准确性的问题。(2)用双阈值过零检测与数据选择技术。以时差法超声波气体流量计为基础,采用双阈值过零检测与数据选择算法技术,区别于超声波自动增益控制法,不对信号进行处理,通过关联幅值与飞行时间周期变化的关系,根据幅值判断飞行时间是否发生周期性变化,从实际测量得到多个结束方波脉冲对应的时间值中选择合适的结果,作为最终的飞行时间,从而精确计算气体流量。(3)自动调零算法。燃气表在温度、压力等外部因素变化条件下,对超声信号产生一定的影响,从而影响计量的时间差;此产生的时间差变化,可能只有ns级别,对高端流量几乎没影响;但对于低端流量,特别是Qmin,影响非常大,造成测量精度超过标准要求。另外,燃气表在无流量情况下的零点,可能受到超声波换能器零点的漂移影响,产生整体计量的漂移,对低端流量造成较大的影响,这是低端流量精度和稳定性超标最重要的原因。针对超声波换能器的零点漂移问题,在软件算法上,采用自动调零的处理算法,超声波燃气表采用可调整的零点,并根据超声波换能器的信号波动特点,软件上自动调整超声波燃气表的零点,保证在外部因素或内部因素作用下,超声波燃气表的零点随环境变化而适当做出调整,抵消由于零点漂移对低端流量产生的影响;同时,考虑电路整体对时间差值的影响,在软件算法上,补偿此部分对测量的影响。 五、超声波燃气表用气体流量传感器的应用基于专利的气体流量传感器硬件和软件核心技术,四方光电公司针对我国家用表以及五小工商户客户的需求,成功开发出超声波家用和商用燃气表。其核心传感器部件见图2:图2. 家用和商用超声波燃气表核心传感器部件解决核心燃气表气体流量传感器后,就可以利用以往具有的外壳、皮膜阀、电源管理等组装燃气表。图3是采用超声波核心流量传感器的G4燃气表。 图3. G4超声波燃气表(内置国产化核心流量传感器)根据燃气表的计量要求,进行了宽量程的燃气表误差特性以及耐久性实验。 图4. G4超声波燃气表典型误差曲线 图5. G4超声波燃气表耐久性误差曲线由于我国超声波燃气表的国家标准还处于征求意见稿阶段,因此借鉴了EN-14236欧洲有关“ultrasonic-domestic-gas-meters”标准进行完整的测试。除以上图示的基本试验,还进行了线性度、压损、高低温、交变湿热、耐粉尘、脉动流量等试验。试验表明基于超声波气体流量传感器核心模块的燃气表均满足燃气表的各项指标要求。作者简介熊友辉博士,教授级高工。中国科协九大代表、中国仪器仪表学会理事、分析仪器分会副理事长。主持过科技部重大科学仪器设备开发专项、工信部物联网专项、湖北省重大科技专项等多项国家和省市科技项目。现任武汉四方光电科技有限公司总经理。 公司简介武汉四方光电科技有限公司是一家专业从事气体传感器、气体分析仪器及物联网解决方案的国家高新技术企业,其全资子公司——四方仪器自控系统有限公司,以自主知识产权的核心传感器技术为依托,陆续推出了红外/紫外烟气分析仪、红外煤气分析仪、红外天然气热值仪、激光拉曼气体分析仪等气体成分分析仪器,并先后研制了超声波气体流量计、超声波燃气表核心传感器部件、智能超声波燃气表等燃气流量测量产品。四方光电通过了ISO9001、ISO14000、ISO18000、IATF16949等有关质量、环境、健康安全、汽车电子等体系认证,目前已与多家世界五百强企业建立长期配套合作关系。
  • 2012年中国传感器市场先抑后扬
    中国传感器市场近几年一直持续增长,增长速度超过15%。2012年中国传感器应用四大领域为工业控制、汽车电子、通信电子及消费电子,其中工业和汽车电子产品占市场份额的42%左右。2012年1~3月,在物联网产业发展的带动下,我国传感器市场规模达到172.1亿元,同比增长23.3%。传感器市场发展先抑后扬,多数企业持平发展。  产业政策陆续出台  国家正在陆续制定有利于传感器产业发展的政策。另外,新兴技术的不断出现,也成为传感器行业发展的利好因素。根据中国电子元件协会2011年7月发布的《中国电子元件“十二五”规划》,“十二五”期间将投资5000亿元,主要集中在新型电子元件的研发和产业化领域。《规划》明确列出未来5年重点发展的产品和技术,包括满足新一代电子整机发展需求的新型片式化、小型化、集成化、高可靠电子元件产品 满足我国新型交通装备制造业配套需求的高质量、关键性电子元件 为节能环保设备配套的电子元件以及环保型电子元件 为新一代通信技术配套的电子元件 为新能源以及智能电网产业配套的电子元件 新型电子元件材料以及设备。其中包括基于MEMS技术的传感器、环境监测设备用气体传感器、流量传感器、湿度传感器等。工业和信息化部于2012年2月发布的《物联网“十二五”规划》中,在重点工程内容中也提到发展微型和智能传感器、无线传感器网络等。  目前,我国敏感元件与传感器行业中小企业数量较多,市场集中度较低,与发达国家相比,存在技术差距,部分核心技术以及产品仍需要进口。《电子元件“十二五”规划》及《物联网“十二五”规划》的出台会带动行业的投资,通过对大型企业的培育将加速行业内结构调整、促进产业转型升级,同时加强对技术研发的投入,促进对关键性核心技术的突破,大幅提升产业附加值。  回顾我国的敏感元件与传感器行业发展,虽然迅速,但是也存在一些不足,如产品技术水平偏低、产业基础薄弱、产品种类欠缺、企业研发能力弱。因此,国家正在陆续制定有利于传感器产业发展的政策。另外,新兴技术的不断出现,也成为传感器行业发展的利好因素。随着应用于物联网、低碳经济等领域的新型传感器的研发和应用,传感器产业将在电子元器件行业中占据更为重要的地位,发挥更大的作用。  传感器产品急需国产化发展  传感器产品急需国产化发展,不能长期依赖进口市场分析:“十二五”规划我国安防行业产值年均增长20%RFID标签未来5年年均增长21%左右物联网应用已从政府政策扶持进入市场导入期,传感器作为物联网基础,处于产业链上游,在物联网发展之初受益较深。但传感器已成我国物联网发展瓶颈。  据分析,我国传感器行业发展落后,国内传感器需求,尤其是高端需求严重依赖进口,国产化缺口巨大,目前传感器进口占比80%,传感器芯片进口占比达90%。国产化需求迫切。国内传感器厂商占据中低端市场从发展态势看,国内传感器厂商有三种情况:一是民营或合资企业的产品占据了中低端市场,传统技术和装备手段可以满足绝大多数产品的制造要求,市场发展状态良好。除个别厂家在个别品种方面将国外生产的芯片拿到国内封装出相关产品、占据市场较大份额外,其他高端产品均是国外厂商在垄断。  二随着物联网等新兴产业的兴起,传感器产业成为世界各国在高新技术发展中争夺的一个重要领域。近年来我国传感器产业快速增长,应用模式也日渐成熟。但由于产业档次偏低、技术创新能力较差,国内传感器产业呈现低端过剩、中高端被国外垄断的市场格局。传感器技术发展滞后已掣肘国内战略性新兴产业的顺利推进。  目前从材料、器件、系统到网络我国已形成较为完整的传感器产业链。在网络接口、传感器与网络通信融合、物联网体系架构等方面取得较大进展。但产业档次偏低、企业规模小、技术创新能力差,很多企业只是引进国外元件进行加工,同质化严重。而生产装备落后、工艺不稳定等造成产品指标分散、稳定性差。模仿产品在敏捷度方面也不尽如人意。在相对研发突出的领域,却忽略了工业化基础性开发,商品化开发严重滞后。  资料显示,目前我国传感器产品约6000种左右,而国外已达20000多个,远远满足不了国内市场需求。中高端传感器进口占比达80%,传感器芯片进口更是达90%,国产化缺口巨大。其中数字化、智能化、微型化等高新技术产品严重短缺。国家重大装备所需高端产品主要依赖进口。而涉及国家安全和重大工程所需的传感器及智能化仪器仪表,国外对我国往往采取限制。  外资企业产品占据国内高端市场绝大多数的市场份额,并将会在今后很长一段时间内持续把持高端市场,这种势头在短期内不会得到根本转变。三是国有企业发展处于平稳增长状态,总体上跟不上国外最新技术发展的步伐,除少数厂家外,总体差距有扩大的趋势。这是因为传感器技术发展快,工艺和制造设备更新快,许多新设备国内厂商无法制造等原因造成的。并且设备的单台价格少则几十万美元,多则数百万美元,绝大多数厂家靠自身积累很难购买新型设备,致使在许多新技术、新工艺方面无法跟上国外企业飞速发展的步伐。  2012年传感器市场先抑后扬  中国传感器市场近几年一直持续增长,增速超过15%,工业过程控制、汽车电子、通信电子及消费电子为四大应用领域,其中工业和汽车电子产品占市场份额的42%左右。  传感器是电子信息装备制造业中的基础类产品,是重点发展的新型电子元器件中的特种元器件。传感器产业作为国内外公认的具有发展前途的高技术产业,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。在蓬勃发展的电子信息产业市场的推动下,我国传感器已形成了一定的产业基础,并在技术创新、自主研发、成果转化和竞争能力等方面有长足进展,为促进国民经济发展作出了重要贡献。  据国家统计局数据显示,2012年1~3月,我国共生产各类传感器11.7亿只,同比增长13.7%。进出口方面,据海关总署数据显示,到2012年3月,进口额同比增长40%左右 出口情况较不乐观,我国出口增速放缓几乎体现在全部出口市场(韩国除外),对欧洲的出口下滑尤为显著,其中对欧盟出口增速最低。  多数企业营销增长或持平  多数企业2012年上半年出现市场下滑,下半年形势较好,产销有所回升,全年总体略有增长。2012年年末,中国电子元件行业协会敏感元器件与传感器分会采用多种方式向会员单位了解企业当前运行状况及关注问题,会员企业普遍反映虽然国内经济形势稍好,但受到国际经济不景气的影响,国内企业难免受到牵连,多数企业2012年上半年出现市场下滑,出口业务受到较大影响。尤其是中小企业面临税收负担重、人力成本激增、融资成本增加等问题,更是步履艰难。2012年下半年形势较好,产销有所回升,全年总体略有增长。  具体到各个企业,情况也各有不同。会员单位中的华工科技新高理电子有限公司虽然重点在出口市场,受国际形势影响较大,但从2012年下半年开始形势有所好转,整体收益仍保持持续增长 郑州炜盛电子科技有限公司是国内主要的气体传感器制造商,在出口形势不利的大环境下,依然保持业绩增长态势 以红外滤光片、分析仪为主打产品的杭州麦乐克电子科技有限公司凭借其产品的技术优势,即使在受到公司地址搬迁的影响下,仍能保持业绩大幅增长,并对未来充满信心,有望在新的一年实现销售额的成倍增长 山东辰坤集团大力投入技术研发,即将涉入物联网领域,2012年该企业在智能油田、水利、农业等领域都取得良好进展 广西新未来信息产业股份有限公司是国内主要压敏电阻芯片、氧化锌压敏电阻器生产商,2012年收益有所增长,并对2013年的生产经营形势保持乐观。  总之,2012年多数企业仍能保持营销增长或持平,并一致看好敏感元件及传感器行业,认为本行业具有应用前景广阔、发展潜力巨大、国家政策扶持等优势。当然,也有一部分企业全年业绩没有年初预想的好,甚至出现下滑情况。
  • 疫情防控形势稳定向好,仪器仪表综合服务高效赋能中小企业
    6月1日起,上海全面恢复全市正常生产生活秩序。随着复工复产有序拉开帷幕,上海三大重要产业人工智能、大数据、工业互联网也逐步恢复生产活力。近年来,我国工业互联网稳健发展,工业互联网作为制造业转型升级的“倍增器”,承载着促进传统制造业数字化转型、经济发展新引擎的重要作用,推动着制造业与信息通信技术深度融合,激发制造业生产活力。而仪器仪表作为制造业“命脉”,受制造业转型升级影响,也将迎来新一轮快速增长。工业物联网应用释放巨大市场空间,激发科学仪器市场需求在智慧城市、车联网等领域的应用场景中,物与物之间的沟通不断加强,催生海量智能硬件万物互联的需求。工业部门也同样受到新技术浪潮的影响,工业物联网(IIoT)由此诞生。工业物联网将具有感知、监控能力的各类采集、控制传感器或控制器,以及移动通信、智能分析等技术不断融入到工业生产过程各个环节,从而大幅提高制造效率,改善产品质量,降低产品成本和资源消耗,最终实现将传统工业提升到智能化的新阶段。据statista.com数据显示,2021年,全球工业物联网市场规模超过2630亿美元。预计未来几年市场将继续增长,到2028年将达到1.11万亿美元。不可否认的是,工业物联网将有力带动传统产业转型升级,引发社会生产和经济发展方式的深度变革,具有巨大的战略增长潜能,而工业物联网与其他产业的融合应用势必将释放出巨大的市场空间,进一步激发科学仪器市场需求。行业内数据估计,目前我国仪器行业共计2000余家规模企业,3400亿元人民币产业规模。据不完全统计,我国科研固定资产投资当中仪器设备采购费用约占60%,科研经费投入当中仪器采购费用约占25%。据海关有关数据统计,每年我国从国外引进仪器费用在800亿元人民币左右,并逐年增长。在全球科技快速发展及工业物联网的催动下,全球科学仪器行业市场规模持续增长。疫情不确定风险增加,仪器仪表综合服务助力企业降本增效然而,对一些中小型工业企业来说,从传统的系统集成、定制开发,工业物联网建设成本过高,使得大企业的成功模式无法在中小企业复制。与此同时,在疫情反复和国际局势不稳定影响日益加深的背景下,许多大型企业对采购科学仪器设备变得慎重甚至停止采购。即使有足够的资金购买最新的测试仪器,企业也会对技术更新带来的风险有所顾虑。对此,有专家表明,围绕测试仪器开展包括仪器租赁、测试系统开发、解决方案制定、仪器维保修计量等在内的一站式综合服务的商业模式创新,将高效赋能中小型企业,解决工业物联网应用不均衡的问题。仪器仪表综合服务兼具购置成本、使用成本和使用效率等优势,便于中小企业“轻资产”运作,缓解大额成本投入带来的经营压力。据悉,仪器仪表综合服务兴起于上世纪60年代,目前在欧美已经成为一种成熟的市场模式。其主要面向各类研发单位与生产制造企业,特别是高科技企业,提供包括租赁、销售、维护、计量及测试环境搭建、系统研发在内的全链条一站式综合服务,以满足企业技术研发、生产测试等需求,提高企业运营效率,降低成本。在仪器仪表综合服务体系下,测试仪器的高效使用和流转,更是在我国中高端测试仪器设备严重依赖进口的情境下,保证我国科技研发,助力我国测试仪器设备生产厂商发展的不二之选。租赁业务在国外发展已经非常成熟,在欧美、日本等发达国家和地区,科技仪器应用市场中购买比例占70%,租赁占比达30%。而根据新浪财经频道中国高新技术产业数据显示,我国企业租赁仪器设备的比例仅有1%,与国际平均水平存在较大差距。如今,国内市场对设备的需求非常巨大,可以预见,随着设备存量结构的进一步优化,其潜力与空间将不断释放,租赁商机更加广阔。据悉,君鉴科技作为国内领先的仪器仪表综合服务商,持续深耕5G通信、消费电子、汽车电子、航空等多个产业,为广大客户提供涵盖各类高科技精密测试测量仪器的租赁、销售、维护、计量及测试环境搭建、系统研发在内的全链条一站式精准服务,已成功服务多家国内知名企业,将助力高新技术企业高效运营,实现创新发展。
  • 北京航空航天大学研制成功高灵敏度石墨烯MOEMS谐振压力传感器
    由悬浮石墨烯制成的纳米机械谐振器对压力变化表现出高灵敏度。然而,由于受空气阻尼的影响,这些设备在非真空环境中表现出明显的能量损失,以及由于石墨烯的轻微渗透,参考腔内不可避免地出现微弱的气体泄漏。2023年6月12日,北京航空航天大学李成副教授团队在ACS Appl. Mater. Interfaces期刊发表名为“High-Sensitivity Graphene MOEMS Resonant Pressure Sensor”的论文,研究提出了一种利用微电子机械系统技术的新型石墨烯谐振压力传感器,其特点是将多层石墨烯膜密封在真空中,并粘附在带有凹槽的压敏硅膜上。这种方法创新性地采用了间接敏感的方法,在大气中表现出60倍的能量损失,并解决了基底和石墨烯之间长期存在的气体渗透问题。值得注意的是,所提出的传感器表现出1.7Hz/Pa的高压力灵敏度,比硅的同类产品的灵敏度高5倍。此外,全光封装腔结构有助于实现6.9×10-5/Pa的高信噪比和低温度漂移(0.014%/℃)。所提出的方法为使用二维材料作为敏感膜的压力传感器的长期稳定性和能量损失抑制提供了一个很好的解决方案。MOEMS石墨烯谐振压力传感器其特点是通过阳极键合实现10-3Pa的真空封装,大大降低了压力差下基底和石墨烯之间高空气阻尼和气体渗透造成的能量损失。总的来说,所提出的传感器为提高信噪比和实现二维材料谐振传感器的可靠使用提供了一个有前途的解决方案。
  • “全球经济虽不稳定但需求依然稳固”——梅特勒-托利多2018年Q1财报发布
    p  strong仪器信息网讯/strong 近日,全球精密仪器和服务供应商梅特勒-托利多发布了2018年第一季度财报。亮点如下:按当地货币计算,梅特勒-托利多Q1销售额为6.608亿美元,比去年同期的5.946亿美元增长了5%,由于当季货币销售额增长6%,报告销售额增长为11%。调整后的营业收入为1.395亿美元,同比增长10%。/pp  财报显示,本季度每股盈余为3.58美元,去年同期为3.48美元。调整后的每股盈余3.74美元,同比增长12%。按地区来看,梅特勒-托利多Q1本地货币销售额在美洲同比增长了5%,亚洲/世界其他地区增长10%,欧洲下降1%。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/242ec08f-5272-437c-b49a-5d6ad85c603d.jpg" title="c7835753-21f6-40c3-bf11-aa068df40c35.jpg"//pp  Olivier Filliol在总结中道:“展望2018,尽管由于去年的强劲表现面临着困难的比较,我们依然充满希望。同时我们也承认,较前几个月全球经济存在更多的不确定性,但总体需求依然稳固。我们的Spinnaker销售和市场营销计划,新产品发布以及持续的销售活动投资都产生了回报,我们的利润率和生产力计划补充了我们的销售增长计划,并将产生持续的盈利增长和额外投资增长的资金。”/p
  • 徐州“压力试验机偏载测试传感器”获国家专利
    近日,徐州市计量中心申报的“压力试验机偏载测试传感器”专利申请,经过国家知识产权局审查批准,授予实用新型专利权。  压力试验机偏载测试传感器能够测出压力机是否存在偏载,解决偏载测量难题。此项国家专利可准确掌握压力试验机的性能,使压力试验机检测混凝土、水泥等材料出具的数据更加准确可靠。  据悉,我国的建筑业、交通业飞速发展,对混凝土、水泥试验测量精度要求越来越高,其压力试验数据是指导生产、设计的主要依据。目前检测手段仅对试验力值总体进行测量,由于压力试验机在测量时存在偏载,影响试验测量结果准确性,直接影响高楼大厦、桥梁桥洞、河堤水坝等建筑物的质量,威胁人民群众的生命财产安全。
  • 南方科技大学《ACS Nano》:通过分级互锁结构设计获得高灵敏和宽线性传感的柔性压力传感器
    灵敏度高、线性传感范围宽的柔性压力传感器在机器人触觉、健康监测、可穿戴设备领域具有重要应用。构筑微结构可以提高传感器的灵敏度,但由于软材料在压力作用下的结构硬化问题使传感器的响应逐渐饱和,导致器件呈现较窄的传感范围和显著的非线性响应。针对这一问题,来自南方科技大学的郭传飞教授团队设计了由微穹顶阵列与带有次级微柱的微穹顶(分级微穹顶)阵列而形成的一种分级互锁结构,有效提升界面结构的可压缩性,显著降低结构硬化,实现柔性压力传感器的高灵敏度(49.1 kPa-1)、线性响应(相关系数R20.995)和宽传感范围的统一(~485 kPa)。传感器的响应/恢复时间小于5 ms,可以检测频率高达200 Hz的振动刺激,显示出良好的动态响应特性。将传感器用于机械手的抓取任务中,结合机器学习,帮助机械手识别被抓取物体的重量,提升机器人触觉感知能力。相关工作以“Graded Interlocks for Iontronic Pressure Sensors with High Sensitivity and High Linearity over a Broad Range”为题发表于国际期刊《ACS Nano》。 该研究使用面投影微立体光刻技术(nanoArch S130,摩方精密)打印具有微穹顶结构以及分级微穹顶结构的树脂作为模具,进一步地,通过模板法获得具有微穹顶结构的环氧树脂/Au电极及离子膜。打印模具尺寸:9 mm×9 mm×1.5 mm,单个微穹顶尺寸(电极模具):宽290 μm,高480 μm;次级微柱尺寸(离子膜模具):直径28 μm,高70 μm。每层打印精度设置为5 μm,以实现分级互锁结构的高精度、定制化打印。 这项工作为制造具有高灵敏度、高线性度和宽压力响应范围的柔性压力传感器提供了一种策略,在未来的触觉器件中具有广阔的应用前景。 图1. 分级互锁结构的可压缩性及器件传感原理 分级互锁结构由微穹顶结构与带有次级微柱的微穹顶结构组成。微柱在分级互锁结构中具有重要作用。一方面,它提高了结构的可压缩性,减少结构硬化,使应力分布更均匀,有助于实现线性形变;另一方面,微柱结构的引入减小了电极与离子膜之间的起始接触面积,可有效提高了器件的灵敏度(图1)。 图2. 分级互锁型柔性压力传感器的制备该研究使用面投影微立体光刻技术打印具有微穹顶结构以及分级微穹顶结构的树脂作为模具。进一步地,通过模板法获得具有微穹顶结构的环氧树脂/Au电极及离子膜,并与平面电极PET/Au组合、封装,获得分级互锁型器件(图2)。 图3. 分级互锁型柔性压力传感器的传感性能分级互锁结构的设计实现了器件的高灵敏度、高线性度及宽传感范围的统一,同时提升了器件的响应速度,实现对高频振动刺激的精准检测,呈现出良好的动态响应特性(图3)。 图4. 分级互锁型柔性压力传感器的线性传感特性 将该传感器用于开发线性响应的电子天平,并用于测量几种未知物体的重量,其输出结果与商业电子天平的称量结果几乎一致,表明了自制电子天平对质量的测量比较准确、可靠,而且无需额外的非线性校准,大大简化数据处理过程(图4)。 图5. 基于机器学习的抓取任务感知与重量识别 柔性压力传感器的一个重要应用是为机器人带来触觉感知能力,使机器人能够像人类一样与外界互动。将分级互锁型传感器集成在气动抓手表面,实现机械手在抓取物体时的触觉感知;结合机器学习,帮助机械手识别物体的重量(图5)。原文链接:https://doi.org/10.1021/acsnano.1c10535作者:白宁宁
  • 一文解读气体传感器原理、分类、用途
    所谓气体传感器,是指用于探测在一定区域范围内是否存在特定气体和/或能连续测量气体成分浓度的传感器。在煤矿、石油、化工、市政、医疗、交通运输、家庭等安全防护方面,气体传感器常用于探测可燃、易燃、有毒气体的浓度或其存在与否,或氧气的消耗量等。气体传感器主要用于针对某种特定气体进行检测,测量该气体在传感器附近是否存在,或在传感器附近空气中的含量。因此,在安全系统中,气体传感器通常都是不可或缺的。从工作原理、特性分析到测量技术,从所用材料到制造工艺,从检测对象到应用领域,都可以构成独立的分类标准,衍生出一个个纷繁庞杂的分类体系,尤其在分类标准的问题上目前还没有统一,要对其进行严格的系统分类难度颇大。气体传感器的分类从检测气体种类上,通常分为可燃气体传感器(常采用催化燃烧式、红外、热导、半导体式)、有毒气体传感器(一般采用电化学、金属半导 体、光离子化、火焰离子化式)、有害气体传感器(常采用红外、紫外等)、氧气(常采用顺磁式、氧化锆式)等其它类传感器。从使用方法上,通常分为便携式气体传感器和固定式气体传感器。从获得气体样品的方式上,通常分为扩散式气体传感器(即传感器直接安装在被测对象环境中,实测气体通过自然扩散与传感器检测元件直接接触)、吸入式气体传感器(是指通过使 用吸气泵等手段,将待测气体引入传感器检测元件中进行检测。根据对被测气体是否稀释,又可细分为完全吸入式和稀释式等)。从分析气体组成上,通常分为单一式气体传感器(仅对特定气体进行检测)和复合式气体传感器(对多种气体成分进行同时检测)。按传感器检测原理,通常分为热学式气体传感器、电化学式气体传感器、磁学式气体传感器、光学式气体传感器、半导体式气体传感器、气相色谱式气体传感器等。先来了解一下气体传感器的特性:1、稳定性稳定性是指传感器在整个工作时间内基本响应的稳定性,取决于零点漂移和区间漂移。零点漂移是指在没有目标气体时,整个工作时间内传感器输出响应的变化。区间漂移是指传感器连续置于目标气体中的输出响应变化,表现为传感器输出信号在工作时间内的降低。理想情况下,一个传感器在连续工作条件下,每年零点漂移小于10%。2、灵敏度灵敏度是指传感器输出变化量与被测输入变化量之比,主要依赖于传感器结构所使用的技术。大多数气体传感器的设计原理都采用生物化学、电化学、物理和光学。首先要考虑的是选择一种敏感技术,它对目标气体的阀限制或爆炸限的百分比的检测要有足够的灵敏性。3、选择性选择性也被称为交叉灵敏度。可以通过测量由某一种浓度的干扰气体所产生的传感器响应来确定。这个响应等价于一定浓度的目标气体所产生的传感器响应。这种特性在追踪多种气体的应用中是非常重要的,因为交叉灵敏度会降低测量的重复性和可靠性,理想传感器应具有高灵敏度和高选择性。4、抗腐蚀性抗腐蚀性是指传感器暴露于高体积分数目标气体中的能力。在气体大量泄漏时,探头应能够承受期望气体体积分数10~20倍。在返回正常工作条件下,传感器漂移和零点校正值应尽可能小。气体传感器的基本特征,即灵敏度、选择性以及稳定性等,主要通过材料的选择来确定。选择适当的材料和开发新材料,使气体传感器的敏感特性达到优。接下来是关于不同气体传感器的检测原理、特点和用途:一、半导体式气体传感器根据由金属氧化物或金属半导体氧化物材料制成的检测元件,与气体相互作用时产生表面吸附或反应,引起载流子运动为特征的电导率或伏安特性或表面电位变化而进行气体浓度测量的。从作用机理上可分为表面控制型(采用气体吸附于半导体表面而产生电导率变化的敏感元件)、表面电位型(采用 半导体吸附气体后产生表面电位或界面电位变化的气体敏感元件)、体积控制型(基于半导体与气体发生反应时体积发生变化,从而产生电导率变化的工作原理) 等。可以检测百分比浓度的可燃气体,也可检测ppm级的有毒有害气体。优点:结构简单、价格低廉、检测灵敏度高、反应速度快等。不足:测量线性 范围较小,受背景气体干扰较大,易受环境温度影响等。二、固体电解质气体传感器固体电解质是一种具有与电解质水溶液相同的离子导电特性的固态物质,当用作气体传感器时,它是一种电池。它无需使气体经过透气膜溶于电解液中,可以避免溶液蒸发和电极消耗等问题。由于这种传感器电导率高,灵敏度和选择性好,几乎在石化、环保、矿业、食品等各个领域都得到了广泛的应用,其重要性仅次于金属—氧化物一半导体气体传感器。这种传感器介于半导体气体传感器和电化学气体传感器之间,选择性、灵敏度高于半导体气体传感器,寿命长于电化学气体传感器,因此得到广泛应用。这种传感器的不足之处是响应时间过长。三、催化燃烧式气体传感器这种传感器实际上是基于铂电阻温度传感器的一种气体传感器,即在铂电阻表面制备耐高温催化剂层,在一定温度下,可燃气体在表面催化燃烧,因此铂电阻温度升高,导致电阻的阻值变化。由于催化燃烧式气体传感器铂电阻外通常由多孔陶瓷构成陶瓷珠包裹,因此这种传感器通常也被称为催化珠气体传感器。理论上这种传感器可以检测所有可以燃烧的气体,但实际应用中有很多例外。这种传感器通常可以用于检测空气中的甲烷、LPG、丙酮等可燃气体。四、电化学气体传感器电化学气体传感器是把测量对象气体在电极处氧化或还原而测电流,得出对象气体浓度的探测器。包含原电池型气体传感器、恒定电位电解池型气体传感器、浓差电池型气体传感器和极限电流型气体传感器。1、原电池型气体传感器(也称:加伏尼电池型气体传感器,也有称燃料电池型气体传感器,也有称自发电池型气体传感器),他们的原理行同我们用的干电池,只是,电池的碳锰电极被气体电极替代了。以氧气传感器为例,氧在阴极被还原,电子通过电流表流到阳极,在那里铅金属被氧化。电流的大小与氧气的浓度直接相关。这种传感器可以有效地检测氧气、二氧化硫等。2、恒定电位电解池型气体传感器,这种传感器用于检测还原性气体非常有效,它的原理与原电池型传感器不一样,它的电化学反应是在电流强制下发生的,是一种真正的库仑分析(根据电解过程中消耗的电量,由法拉第定律来确定被测物质含量)传感器。这种传感器用于:一氧化碳、硫化氢、氢气、氨气、肼、等气体的检测之中,是目前有毒有害气体检测的主流传感器。3、浓差电池型气体传感器,具有电化学活性的气体在电化学电池的两侧,会自发形成浓差电动势,电动势的大小与气体的浓度有关,这种传感器实例就是汽车用氧气传感器、固体电解质型二氧化碳传感器。4、极限电流型气体传感器,有一种测量氧气浓度的传感器利用电化池中的极限电流与载流子浓度相关的原理制备氧(气)浓度传感器,用于汽车的氧气检测,和钢水中氧浓度检测。主要优点:体积小,功耗小,线性和重复性较好,分辨率一般可以达到0.1ppm,寿命较长。主要不足:易受干扰,灵敏度受温度变化影响较大。五、PID——光离子化气体传感器PID由紫外光源和气室构成。紫外发光原理与日光灯管相同,只是频率高,能量大。被测气体到达气室后,被紫外灯发射的紫外光电离产生电荷流,气体浓度和电荷流的大小正相关,测量电荷流即可测得气体浓度。可以检测从10ppb到较高浓度的10000ppm的挥发性有机物和其他有毒气体。许多有害物质都含有挥发性有机化合物,PID对挥发性有机化合物灵敏度很高。六、热学式气体传感器热学式气体传感器主要有热导式和热化学式两大类。热导式是利用气体的热导率,通过对其中热敏元件电阻的变化来测量一种或几种气体组分浓度的。其在工业界的应用已有几十年的历史,其仪表类型较多,能分析的气体也较广泛。热化学式是基于被分析气体化学反应的热效应,其中广泛应用的是气体的氧化反应(即燃烧),其典型为催化燃烧式气体传感器,其主要工作原理是在一定温度下,一些金属氧化物半导体材料的电导率会跟随环境气体的成份变化而变化。其关键部件为涂有燃烧催化剂的惠斯通电桥,主要用于检测可燃气体,如煤气发生站、制气厂用来分析空气中的CO、H2 、C2H2等可燃气体,采煤矿井用于分析坑道中的CH4含量,石油开采船只分析现场漏泄的甲烷含量,燃料及化工原料保管仓库或原料车间分析空气中的石油蒸 气、酒精乙醚蒸气等。七、红外气体传感器一个完整的红外气体传感器由红外光源、光学腔体、红外探测器和信号调理电路构成。这种传感器利用气体对特定频率的红外光谱的吸收作用制成。红外光从发射端射向接收端,当有气体时,对红外光产生吸收,接收到的红外光就会减少,从而检测出气体含量。目前较先进的红外式采用双波长、双接收器,使检测更准确、可靠。优点:选择性好,只检测特定波长的气体,可以根据气体定制;采用光学检测方式,不易受有害气体的影响而中毒、老化;响应速度快、稳定性好;利用物理特性,没有化学反应,防爆性好;信噪比高,抗干扰能力强;使用寿命长;测量精度高。缺点:测量范围窄;怕灰尘、潮湿,现场环境要好,需要定期对反射镜面上的灰尘进行清洁维护;现场有气流时无法检测;价格较高。八、磁学式气体分析传感器在磁学式气体分析传感器中,常见的是利用氧气的高磁化特性来测量氧气浓度的磁性氧量分析传感器,利用的是空气中的氧气可以被强磁场吸引的原理。其氧量的测量范围宽,是一种十分有效的氧量测量传感器。常用的有热磁对流式氧量分析传感器(按构成方式不同,又可细分为测速热磁式、压力平衡热磁式)和磁力机械式氧量分析传感器。主要用途:用于氧气的检测,选择性极好,是磁性氧气分析仪的核心。其典型应用场合有化肥生 产、深冷空气分离、火电站燃烧系统、天然气制乙炔等工业生产中氧的控制和连锁,废气、尾气、烟气等排放的环保监测等。九、气相色谱式分析仪基于色谱分离技术和检测技术,分离并测定气样中各组分浓度,因此是全分析传感器。在发电厂锅炉试验中,已有应用。工作时,从进样装置定期采取一定容积的气样,在流量一定的纯净载气(即流动相)携带下,流经色谱柱,色谱柱中装有称为固定相的固体或液体,利用固定相对气样各组分的吸收或溶解能力的不同,使各组分在两相中反复进行分配,从而使各组分分离,并按时间先后流出色谱柱进入检测器进行定量测定。根据检测原理,气相色谱式分析仪又细分为浓度型检测器和质量型检测器两种。浓度型检测器测量的是气体中某组分浓度瞬间的变化,即检测器的响应值和组分的浓度成正比。质量型检测器测量的是气体中某组分进入检测器的速度变化,即检测器的响应值和单位时间进入检测器某组分的量成正比。常用的检测器有TCD热导检测器、FLD氢火焰离子化检测器、HCD电子捕获检测器、FPD火焰光度检测器等。优点:灵敏度高,适合于微量和痕量分析,能分析复杂的多相分气体。不足:定期取样不能实现连续进样分析,系统较为复杂,多用于 试验室分析用,不太适合工业现场气体监测。十、其他气体传感器1.超声波气体探测器这种气体探测器比较特殊,其原理是当气体通过很小的泄漏孔从高压端向低压端泄漏时,就会形成湍流,产生振动。典型的湍流气流会在差压高于0.2MPa时变成因素,超过0.2MPa就会产生超声波。湍流分子互相碰撞产生热能和振动。热能快速分散,但振动会被传送到相当远的距离。超声波探测器就是通过接收超声波判断是否有空气泄漏。这类探测器通常用于石油和天然气平台、发电厂燃气轮机、压缩机以及其它户外管道。2.磁氧分析仪这种气体分析仪是基于氧气的磁化率远大于其他气体磁化率这一物理现象,测量混合气体中氧气的一种物理气体分析设备。这种设备适合自动检测各种工业气体中的氧气含量,只能用于氧气检测,选择性极好。
  • 研究首次制造出亚微米厚度的柔性压力传感器
    柔性压力传感器是得到关注最多的一类柔性传感器,在生物医学、脑机工程、智能制造等众多领域得到了应用。近日,大连理工大学研究员刘军山团队与李明教授等团队合作,独辟蹊径地提出了一种纳米工程策略,首次制造出了亚微米厚度(0.85μm)的柔性压力传感器。相关成果发表在Small上,并被选为封面文章。封面图片。大连理工大学供图柔性压力传感器通常由上下两层柔性电极层和中间的功能软材料层组成,外界压力会导致功能软材料层产生压缩变形,从而引起传感器输出信号的改变。而这种以功能软材料层压缩变形为主导的传感机理,要求电极层具有相对较大的抗弯刚度,电极层厚度一般要比功能软材料层大1~2个数量级。因此,现有的柔性压力传感器厚度只能在百微米甚至毫米量级,严重影响了传感器的轻质性、变形性和共形性。团队通过纳米工程策略,将柔性压力传感器的传感机理,由功能软材料层的压缩变形为主导,转变为柔性电极层的弯曲变形为主导,从根本上解除了对于传感器厚度的限制。并且,由于超薄的柔性电极层拥有极强的变形能力,使得传感器具有优异的检测性能。传感器的单位面积重量只有2.8 g/m2,相当于普通办公打印纸的1/29,能够承受曲率半径小至8.8μm的面外超大弯曲变形,并且能够与皮肤表面实现完全共性贴合。另外,传感器的灵敏度为92.11 kPa-1,检出限为0.8 Pa,均处于目前公开报道的最高水平。纳米工程策略可以成数量级地减小传感器的厚度,从而突破性提升传感器的轻质性、变形性和共形性,同时还能够使得传感器具有超高的检测性能,为柔性压力传感器的设计和制造提供了一种全新的思路。
  • 日本研制出柔性压力传感器,有望协助肿瘤检测
    提起肿瘤,相信大多人都是惧怕的,因为它在大多数时候都代表了痛苦与死亡,至今,人们对于大部分肿瘤依旧束手无策。  而传感器的功能相信大家都是了解的,是人工智能硬件的必备品,越小越灵敏的传感器也就意味着可以办成更多的事。  由于生产方法的限制,人类还很难制造出厚度在100位微米以下的传感器。但是日前却传来了好消息,日本东京大学的研究人员研发了一种由纳米纤维材料制成的超薄柔性压力传感器,仅80微米厚,可以很准确地感知圆形物体表面的压力,甚至可以一次性测量出144个点的压力。  利用碳纳米管、石墨烯和高分子弹性聚合物等制成了300-700纳米厚的纳米纤维材料,再形成透明、轻薄的多孔结构。  研究人员将这一传感器放进人造血管之中进行测试,发现可以测量出极其微小的压力变化,同时还可以检测出压力在这种环境中传播的速度。  由此,研究人员表明,未来是有希望利用搭载这种传感器的橡胶手套来检测出乳腺癌或是肿瘤的。  我们相信时间的力量,有一天,肿瘤再不会成为一个可怕的代名词。
  • 科研人员制备稳定钙钛矿纳米晶体,可使LED灯成本更低/寿命更长
    据外媒报道,发光二极管(LED)是照明行业的无名英雄。它们运行效率高,散发的热量少,持续时间长。现在,科学家们正在研究一种新材料以使LED在消费电子、医药和安全领域的应用变得更有效且寿命更长。来自美国能源部(DOE)阿贡国家实验室、布鲁克海文国家实验室、洛斯阿拉莫斯国家实验室和SLAC国家加速器实验室的研究人员报告称,他们已经为此类LED制备了稳定的钙钛矿纳米晶体。来自中国台湾地区的研究院也在这项研究中做出了贡献。钙钛矿是一类具有特殊晶体结构的材料,具有吸光和发光的特性,在一系列节能应用中非常有用,包括太阳能电池和各种探测器。虽然钙钛矿纳米晶体是一种新型LED材料的主要候选材料,但在测试中证明其不稳定。研究小组将纳米晶体稳定在多孔结构中,这种多孔结构被称为金属有机框架,简称MOF。基于地球上丰富的材料并在室温下制造,这些LED有朝一日可能会使成本更低的电视和消费电子产品以及更好的伽马射线成像设备,甚至是用于医学、安全扫描和科学研究的自供电X射线探测器。“我们通过将钙钛矿材料封装在MOF结构中来解决其稳定性问题,”DOE用户设施办公室Argonne的奈米材料中心(CNM)的科学家Xuedan Ma说道,“我们的研究表明,这种方法使我们能大幅提高发光纳米晶体的亮度和稳定性。”美国洛斯阿拉莫斯大学前J. R. Oppenheimer博士后Hsinhan Tsai补充称:“在MOF中结合钙钛矿纳米晶体的有趣概念已经以粉末形式被证明,但这是我们首次成功地将其集成为LED的发射层。”之前试图制造纳米晶体LED的尝试被纳米晶体降解回不需要的体积相所阻碍,这使其失去了纳米晶体的优势并削弱了它们作为实用LED的潜力。大块物质由数十亿个原子组成。像钙钛矿这样的材料在纳米阶段是由几个到几千个原子组成的,因此表现不同。在他们的新方法中,研究小组通过在MOF的矩阵中制造纳米晶体来稳定纳米晶体,就像网球被铁丝网夹住一样。他们使用框架中的铅节点作为金属前体,卤化物盐作为有机材料。卤化物盐的溶液中含有甲基溴化铵,它跟框架中的铅反应并在基体中的铅核周围组装纳米晶体。由于基质会使纳米晶体保持分离,所以它们不会相互作用和降解。这种方法是基于一种解决方案涂层的方法,比目前广泛使用的用于制造无机LED的真空处理要便宜得多。MOF稳定的LED可以制造出明亮的红色、蓝色和绿色光以及每种光的不同色调。洛斯阿拉莫斯国家实验室综合纳米技术中心的科学家Wanyi Nie说道:“在这项工作中,我们首次证明了在MOF中稳定的钙钛矿纳米晶体将创造出各种颜色的明亮、稳定的LED。我们可以创造不同的颜色、提高颜色纯度并提高光致发光量子产量,这是一种衡量材料发光能力的指标。”该研究小组使用先进光子源(APS)--DOE位于阿贡的科学用户设施办公室--进行时间分辨X射线吸收光谱分析,这项技术使他们能发现钙钛矿材料随时间的变化。研究人员能跟踪电荷在材料中移动的过程并了解光发射时发生的重要信息。“我们只能通过APS强大的单个X射线脉冲和独特的时间结构来实现这一点,”阿贡X射线科学部的小组负责人Xiaoyi Zhang说道,“我们可以追踪带电粒子在微小钙钛矿晶体中的位置。”在耐久性测试中,该材料在紫外线辐射、热和电场下表现良好且不会降解并失去其光探测和发光效率,这是电视和辐射探测器等实际应用的关键条件。
  • 宁波材料所李润伟团队在超稳定可拉伸电极方面取得重要进展
    在智能可穿戴电子领域,稳定耐用的柔性可拉伸导体仍然是一个巨大的挑战。尤其是在人体表皮生理信号的收集过程中,稳定的可拉伸电极可以实现长时间精准的信号收集。目前无论是表面结构设计型、导电材料复合型还是本真可拉伸型电极,均难以实现在动态变形下稳定的电性能。所以,制备具有高稳定电性能的电极仍然是一个极大的挑战。近日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所柔性磁电功能材料与器件团队在李润伟研究员的带领下,受到人工渔网启发,模仿“水膜-鱼网”结构设计了具有柔性自适应导电界面的超稳定可拉伸电极,提出利用静电纺丝法构建液态金属聚氨酯(TPU)二维“仿水膜-鱼网”结构薄膜,实现了极低初始方阻(52mΩ sq-1),解决了弹性电极中导电率和拉伸率不可兼容、循环变形下电性能不稳定的问题,应变下通过网孔束缚液态金属对外扩展和液态金属在网孔内自适应流动,实现低电阻高稳定可拉伸电极,该电极的动态自适应导电网络使其具备极强的动态循环稳定性,经过33万次100%拉伸应变循环,电阻仅变化5%,同时电极面对冷热、酸碱、浸水等服役环境变化,依旧表现出稳定的电性能。该电极可应用于全天候人体表皮生理信号监测、智能人机交互界面及人体热疗等方面,有望助力基于万物互联的可穿戴健康监护系统及电子皮肤人机交互界面的持续发展。该工作以题为“Ultra-robust stretchable electrode for e-skin: In situ assembly using a nanofiber scaffold and liquid metal to mimic water-to-net interaction”的论文发表在InfoMat上(DOI:10.1002/inf2.12302),并被选为封面文章(如图1)。图1 液态金属基超稳定可拉伸电极及应用InfoMat封面该团队通过TPU静电纺丝与液态金属微纳颗粒静电喷涂的原位复合,以及随后进行的机械激活,制备出了仿“水膜-渔网”的可拉伸电极。该电极的超稳定电性能,主要得益于其仿“水膜-渔网”结构,也可称之为液态金属动态自适应网络,由于液态金属薄膜与聚氨酯纺丝网的交互作用,在小应变下(<100%的应变),SEM原位观察到液态金属可以实现自适应流动,卸去局部应力,保持导电薄膜连续;在大应变下(300%-500%的应变),尽管液态金属薄膜会破裂,但聚氨酯纺丝网会阻碍其断裂,并使其包裹在纤维丝上,保持整体导电网络的稳定性(图2a)。作者还透彻分析了液态金属微米纳米球如何通过尺寸效应和微观捆绑结构实现与纳米纤维丝网络的复合。图2 超稳定电极机理及应用同时,通过局部激活和激光切割,可以将聚氨酯液态金属复合材料制备成多层多功能人机交互系统。上层电容传感阵列连接在集成电路和蓝牙模块上,能够实现无线信号传输,在拉伸和弯曲状态下均可以对计算机输入无线指令,可应用在智能可穿戴游戏控制等方面。下层蛇形加热器展现出良好的电热稳定性,可以实现45℃-90℃稳定加热,并展现出优异的加热循环性能,可用于人体加热治疗。局部激活的电路对机械破坏展现出很好的抵抗性,该电极可以实现即时导电通路重建,使电极在破坏、拉伸状态下依然能够正常工作(图2b)。该电极展在100%应变拉伸循环试验中,在第一次拉伸电阻发生了轻微升高,后续的33万次循环中,其电阻仅上升了5%,该特性要远远优于其他已报道的可拉伸电极(图2c)。该电极可以实现人体表皮全天候心电信号检测。首先,通过体外细胞实验证明该电极具有良好的生物相容性和极低毒性,可以用在人体表皮进行心电监测,其展现出与商用凝胶电极类似的阻抗性能。其次,该工作根据人的活动场景,为电极设计了静态、运动、水冲三个工作场景,超稳定电极展现出优异的心电信号收集能力,信噪比达到0.43,尤其是在水冲环境中,该电极依然能够收集到稳定、清晰的心电信号,可用于全天候心电诊断(图3)。图3 超稳定电极的生物相容性探究及其在全天候心电监测方面的应用综上所述,该工作设计并实现了超耐用可拉伸电极,基于液态金属和聚氨酯纺丝网络构成的自适应导电网络,实现了在机械变形、长时间氧化、循环浸没、加热、酸碱浸泡等各种环境刺激下的稳定电性能,尤其实现了33万次拉伸循环下极小的电阻变化。该电极可以应用在全天候心电监测、智能人机交互系统等方面,在长时间体表电子皮肤、体内生物相容性器件等方面展现出很大的潜力。该工作由曹晋玮、梁飞、李华阳等在李润伟研究员与宁波诺丁汉大学朱光教授的共同指导下完成,并得到国家自然科学基金(51525103、51701231、51931011),宁波市3315人才计划,宁波科技创新2025项目(2018B10057),浙江省自然基金(LR19F010001),浙江省杰出青年科学基金(2016YFA0202703)中国科学院王宽诚教育基金(GJTD-2020-11)的支持。
  • 稳定性分析系列讲座-产品稳定性的机理、影响因素及如何使用仪器快速预判
    大昌华嘉科学仪器部重磅发布稳定性分析系列讲座,包括线上和线下课程两类,本系列课主要介绍了多重光散射技术在食品领域的应用,并阐述了不同的配方、工艺对产品稳定性的影响效果。同时,线下课程更加注重理论基础和实际操作培训,让用户可以体验高效、精确的稳定性测试技术。欢迎大家参加!线上课程:讲师介绍何羽薇大昌华嘉科学仪器部技术专员何羽薇老师有30年分析仪器使用经验,重点关注材料化学、表面化学和流变学相关仪器的应用开发。课程详情主讲专家介绍——何羽薇何羽薇老师的应用经验涵盖食品、化妆品、陶瓷、涂料、墨水、石油化工等领域,擅长仪器图谱分析并熟练将仪器得到的数据应用到产品开发。研究方向重点在使用多重光散射仪,粒度仪、流变仪,表界面张力仪,ZETA电位仪,并结合稳定性基础DLVO理论,从表面化学、颗粒间相互作用入手,分析样品稳定性机理,为新产品的研发,问题样品的解决提供思路和解决方案。培训适合对象◆ 生产企业负责食品研发、质量控制相关负责人◆ 食品添加剂的研究人员、应用工程师◆ 高等食品院校和科研机构中从事食品行业的科研人培训内容简介从7月13日起,课程将首先从食品行业的稳定性问题开始分享。每周一、周四上午 10:30-11:30 精彩内容源源不断7月13日 讲,综述(1h)◆ 关于稳定性,讲讲那些你没有关注但是很重要的东西◆ 从原料、配方到工艺,在开发产品的时候需要关注的那些关键点,如何检测,如何预判,如何解决7月16日 第二讲,乳品及含乳饮品稳定性的特点,添加不同成分的乳品不稳定性的原因如何预判及解决方案(1h)◆ 纯牛奶稳定性◆ 高钙奶、高蛋白奶◆ 风味奶(红枣奶、香蕉奶)◆ 咖啡奶(中性乳饮料)◆ 发酵乳及酸饮:褐色乳饮料、酸性奶饮料、搅拌型酸奶◆ 凝固型酸奶、鲜奶酪、再制奶酪等7月20日 第三讲、乳化类型产品的特点,不稳定的原因,需要特别注意点(1h)◆ 稀奶油、发泡奶油◆ 核桃奶、杏仁露、椰奶、豆奶7月23日 第四讲,果汁饮料的稳定性特点,不稳定的原因,需要特别注意点(1h)◆ 透明果汁饮料◆ 不透明脱脂饮料◆ 多肽类蛋白饮料7月27日 第五讲,粉体类原料的润湿性对产品稳定性的重要性,如何评价(1h)◆ 奶粉◆ 植脂末◆ 茶粉7月30日 第六讲,如何获得口感极佳的肉类制品,如何控制肉汤的口感和稳定性(1h)◆ 肉的乳化性、凝胶性,分别有哪些影响因素需要控制◆ 制备良好口感制品,需要的稳定性控制因素◆ 肉汤的物理稳定性,决定了肉汤的口感8月3日 第七讲,调味料稳定性(1h)◆ 耗油的稳定性研究◆ 果酱、番茄酱、芝麻酱、花生酱的稳定性研究◆ 色拉酱的稳定性研究8月6日 第八讲,其他(1h)◆ 啤酒的澄清度控制因素,啤酒泡沫稳定性评价◆ 打蛋液泡沫的稳定性决定了烘焙产品的口感 识别二维码报名“稳定性分析系列讲座”同时,我们推出了精彩的线下实操课程:有关分散体系稳定性的基础知识及分散体系中各组分的潜在不稳定风险及其原理分析天1、 稳定性基础理论DLVO理论2、 体相中乳化剂的存在方式及其对稳定性的影响3、 各种类型乳化吸附特性比较及乳化剂的界面竞争吸附4、 最新的picking乳液和Junus乳液的特点及应用5、 推荐乳化剂预测方法综述及乳状液稳定性预测实验设计6、 实操第二天1、 流变学基础知识2、 各种类型稳定剂的基本流变学分类3、 不同的流变仪的不同的作用4、乳状液体系稳定剂与乳化液滴的相互作用及其对体系稳定性的影响5、推荐稳定剂流变学特性测量实验设计,从流变学参数中我们可以得到些什么6、实操第三天1、工艺过程中,乳化罐叶片位置角度对混合均匀度的而影响,需要关注的流体动力学影响2、热处理对稳定性的影响3、均质与杀菌工艺参数影响稳定性的基本原理4、推荐评价稳定剂流变学特性测量实验设计,从流变学参数中我们可以得到些什么5、如何解读稳定性分析仪报告,从中可以得到那些信息。稳定性实验数据处理 GB/T 384316、疑难解答互动交流线下实操课程时间,连续4个月,每月1期,每期3天:线下培训为收费培训,具体价格请电话/邮箱咨询。欢迎感兴趣的朋友踊跃报名!
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