线圈圈数测量仪

设计者蔡维入围&ldquo 全国大学生年度人物&rdquo 评选　　蔡维率领的海大团队设计的便携式橡胶树皮厚度电子测量仪　　从小对发明创造感兴趣的蔡维，在海南大学求学期间，参加了十几项竞赛，其团队作品《便携式橡胶树皮厚度电子测量仪的研制》曾获&ldquo 挑战杯&rdquo 全国大学生课外学术科技作品竞赛海南省第一名。近日，蔡维入围第九届全国大学生年度人物评选。蔡维(图片由本人提供)　　老师眼中最勤奋的学生别人午休时他在图书馆　　2010年，蔡维被海南大学机电学院录取。在辅导员何映敏老师眼中，蔡维是最勤奋的学生之一。每天夜里十点半，很多教学楼开始熄灯，别的同学收拾课本回宿舍，蔡维却奔向另一幢熄灯较晚的教学楼，为的是能多看一会儿书。　　&ldquo 我要成功，必须花更多的时间学习，那就只有牺牲睡眠时间了。&rdquo 蔡维说，各种机器的工作原理，对他有着致命的吸引力。大二整个学期的午休，他都是在图书馆度过的。平时他一般是在凌晨一点睡觉。为交论文或参加科研比赛，更是到凌晨三四点才睡。　　上大学期间，蔡维带着同学们先后参加过第七届全国大学生信息技术应用水平大赛等十余项国内的科技大赛，获得十余个奖项。被同学们打趣为&ldquo 比赛狂人&rdquo 。而在众多比赛中，能在&ldquo 挑战杯&rdquo 中夺得头筹是令他最感自豪的。&ldquo 挑战杯&rdquo 全国大学生课外学术科技作品竞赛被誉为中国大学生科技的&ldquo 奥林匹克&rdquo 盛会。蔡维率领的海大团队去年参加第十三届比赛，以作品《便携式橡胶树皮厚度电子测量仪的研制》夺得海南省第一名。蔡维本人也因此被海南大学评选为&ldquo 最具创新精神和实践能力大学生&rdquo 。　　买不到零件就亲手制作申请专利已获授权　　海南是我国最大的天然橡胶生产基地，割胶是一项极需要技术和经验的工作。此外，橡胶树皮厚度不仅能够预测病虫危害、林木生长和遗传变异，还能预测橡胶产胶量，是一个极其重要的参数。目前国内对于树皮厚度的测量多采用凿取树皮，用卡尺直接测量的方法，这样随机性误差大、效率低，而据蔡维所知，由瑞典研发的唯一一款在国内销售的&ldquo 机械式&rdquo 树皮厚度测量器价格昂贵，读数不便。　　为解决这个难题，蔡维和同学组成团队，研制了这款成本低、精密度高、稳定性好、效率高的电子式树皮厚度测量仪。这款仪器能够帮助农民更好地掌握下刀厚度，保证割出胶水的同时不割伤橡胶树，既能提升农民工作效率，又能降低对树木的损伤，从而达到提高农民收入的目的，属国内首创。与手工测量相比，效率提高了17-19倍，精确度方面也比瑞典的仪器提高了10倍，在价格上，瑞典的仪器要2000多元，而他的测量仪成本还不到35元。　　回顾发明的过程，蔡维说，当时面临的最大难题是海大实验室的设备无法对特殊零件进行精确加工，为此他和队友跑遍了海口市大大小小的五金店、加工厂，却连一个合适的弹簧也没有买到。最终，他们在网上找到了弹簧批发商，但每个特殊定制的弹簧都要价不菲。蔡维不甘心，他决心自己动手亲自做。他买来了钢丝和简单器具，每日在闷热的车间里手工制作需要的零部件。功夫不负有心人，其实用新型专利《一种快速高精度高度检测仪》已获得授权。那些日以继夜为理想奋斗的时光，成了蔡维大学最美好的记忆。　　目前，蔡维已经身处重庆大学的科研室，提前接触研究生的工作，研究环保与节能领域的课题。

压力是工业生产中的重要参数，如高压容器的压力超过额定值时便是不安全的，必须进行测量和控制。在某些工业生产过程中，压力还直接影响产品的质量和生产效率，如生产合成氨时，氮和氢不仅须在一定的压力下合成，而且压力的大小直接影响产量高低。此外，在一定的条件下，测量压力还可间接得出温度、流量和液位等参数。伴随经济、技术的进步，压力测试在实际的生产工作中发挥着至关重要的左右，为生产活动提供了大量有价值的参考信息，使生产和科研活动的质量和效率都得到了实质性的提升。而压力测量仪表是用来测量气体或液体压力的工业自动化仪表，又称压力表或压力计。压力测量仪表按工作原理分为液柱式、弹性式、负荷式和电测式等类型。类别原理仪器种类液柱式根据流体静力学原理，将检测压力转换成液柱高度进行测量U形管压力计、单管压力计、斜管压力汁等弹性式利用各种形式的弹性元件，在被测介质的作用下,使弹性元件受压后产生弹性形变的原理弹簧管压力计、波纹管压力计及膜片式压力计等电测式将压力转换成电信号进行传输及显示电阻式压力计、电容式压力计、压电式压力计和压磁式压力计等负荷式直接按照压力的定义制作。这类压力计误差很小，主要作为基准仪表使用常见的有活塞式压力计、浮球式压力计和钟罩式压力计仪器信息网特盘点各类常见压力检测仪器，以供读者参考。液柱式压力计 液柱式压力计是利用液柱所产生的压力与被测压力平衡,并根据液柱高度来确定被测压力大小的压力计。所用的液体叫封液——水,酒精,水银等. 液柱式压力计结构简单，灵敏度和精确度都高，常用于校正其他类型压力计，应用比较广泛。液柱式压力计按照结构形式可大致分为U形管压力计、单管压力计、斜管压力汁等。U形管压力计是根据流体静力学原理用一定高度的液柱所产生的静压力平衡被测压力的方法来测量正压、差压和负压既真空度的。由于其结构简单、坚固耐用、价格低廉、使用寿命长若无外力破坏几乎可永久使用、读取方便、数据可靠、无需外接电力既无需消耗任何能源。故在工业生产各科研过程中得到非常广泛的应用，广泛用于测量风机和鼓风机的压力、过滤器阻力、风速、炉压、孔压差、气泡水位、液体放大器或液压系统压力等，也可用于燃烧过程中的气比控制和自动阀门控制，以及医疗保健设备中的血压和呼吸压力监测。斜管压力计 在测量微小压差时，由于h值较小，用U形管或单管液柱式压力计测量时的相对误差极大，此时可休用斜管式压力计，斜管式压力计分墙挂式和台式两种。　　在许多实验中往往需要同时测量多点的压力，例如压力分布实验。这时就要采用多管式压力计，多管式压力计的工作原理与斜管压力计相同，实际就是多根斜管压力计，由于多管压力计各测压管的内径不可能一样，因此，由毛细现象所造成的各测压管的初读数也不一致，测量前必须读出每根测压管的初读数，并作适当的修正。弹簧管压力计 弹簧管压力计又称波登管压力计。它是一种常见的也是应用最广泛的工程仪表，主要组成部分为一弯成圆弧形的弹簧管，管的横切面为椭圆形，作为测量元件的弹簧管一端固定起来，通过接头与被测介质相连，另一端封闭，为自由端，自由端借连杆与扇形齿轮相连，扇形齿轮又和机心齿轮咬合组成传动放大装置。当被测压的流体引入弹簧管时，弹簧管壁受压力作用而使弹簧管伸张，使自由端移动，其移动距离与压力大小成正比，或者带动指针指示出被测压力数值，适用于对铜合金不起腐蚀作用的气体和液体。波纹管压力计 波纹管压力计的波纹管由金属片折皱成手风琴风箱状，当波纹管轴向受压时，由于伸缩变形产生较大的位移，故一般可在其自由端安装传动机构，带动指针直接读数，从而测量出介质压力。波纹管压力计可广泛应用于石油、化工、矿山、机械、电力及食 品行业，直接测量不结晶体，有腐蚀性的气体、液体的压力。波纹管压力计的特点是低压区灵敏度高，常用于低压测量，但迟滞误差大，压力位移线性度差，精度一般只能达到1.5级，常在其管内安装线性度较好的螺旋弹簧。膜片式压力计 膜片压力计适用于测量无爆炸危险、不结晶、不凝固、有较高粘度，但对铜和铜合金无腐蚀作用的液体、气体或蒸汽的压力。 膜片压力计耐腐蚀性能取决于膜片材料。不锈钢耐腐膜片压力计的导压系统和外壳等均为不锈钢，具有较强的耐腐蚀性能。主要用于化学、石油、纺织工业对气体、液体微小压力的测量，尤其适用于腐蚀性强、粘稠介质（非凝固非结晶）的微小压力测量。 膜片压力计的工作原理是基于弹性元件(测量系统上的膜片)变形。在被测介质的压力作用下，迫使膜片产生相应的弹性变形——位移，借助连杆组经传动机构的传动并予放大，由固定于齿轮上的指针将被测值在度盘上指示出来。压阻式压力计 压阻式压力计是基于单晶硅的压阻效应而制成。采用单晶硅片为弹性元件，在单晶硅膜片上利用集成电路的工艺，在单晶硅的特定方向扩散一组等值电阻，并将电阻接成桥路，单晶硅片置于腔内。当压力发生变化时，单晶硅产生应变，使直接扩散在上面的应变电阻产生与被测压力成正比的变化，再由桥式电路获相应的电压输出信号。 具体来讲，当力作用于硅晶体时，晶体的晶格产生变形，使载流子从一个能谷向另一个能谷散射，引起载流子的迁移率发生变化，扰动了载流子纵向和横向的平均量，从而使硅的电阻率发生变化。这种变化随晶体的取向不同而异，因此硅的压阻效应与晶体的取向有关。硅的压阻效应不同于金属应变计，前者电阻随压力的变化主要取决于电阻率的变化，后者电阻的变化则主要取决于几何尺寸的变化，而且前者的灵敏度比后者大50～100倍 压阻式压力计是电阻式压力计的一种。采用金属电阻应变片也可制成压力计，测量原理以金属的应变效应为主。电容式压力传感器 电容式压力传感器，是一种利用电容敏感元件将被测压力转换成与之成一定关系的电量输出的压力计。特点是，输入能量低，高动态响应，自然效应小，环境适应性好。 电容式压力传感器一般采用圆形金属薄膜或镀金属薄膜作为电容器的一个电极，当薄膜感受压力而变形时，薄膜与固定电极之间形成的电容量发生变化，通过测量电路即可输出与电压成一定关系的电信号。电容式压力传感器属于极距变化型电容式传感器，可分为单电容式压力传感器和差动电容式压力传感器。压电式压力传感器 压电式压力传感器是基于压电效应的压力传感器。它的种类和型号繁多，按弹性敏感元件和受力机构的形式可分为膜片式和活塞式两类。膜片式主要由本体、膜片和压电元件组成。压电元件支撑于本体上，由膜片将被测压力传递给压电元件，再由压电元件输出与被测压力成一定关系的电信号。 这种传感器的特点是体积小、动态特性好、耐高温等。现代测量技术对传感器的性能出越来越高的要求。例如用压力传感器测量绘制内燃机示功图，在测量中不允许用水冷却，并要求传感器能耐高温和体积小。压电材料最适合于研制这种压力传感器。目前比较有效的办法是选择适合高温条件的石英晶体切割方法。而LiNbO3单晶的居里点高达1210℃，是制造高温传感器的理想压电材料。压磁式压力传感器 压磁式压力传感器是利用铁磁材料的压磁效应制成的，即利用其将压力的变化转化成导磁体的导磁率变化并输出电信号。压磁式的优点很多，如输出功率大、信号强、结构简单、牢固可靠、抗干扰性能好、过载能力强、便于制造、经济实用，可用在给定参数的自动控制电路中，但测量精度一般，频响较低。 所谓压磁效应就是在外力作用下，铁磁材料内部发生应变，产生应力，使各磁畴之间的界限发生移动，从而使磁畴磁化强度矢量转动，因而铁磁材料的磁化强度也发生相应的变化，这种由于应力使铁磁材料磁化强度变化的现象，称为压磁效应。 若某一铁磁材料上绕有线圈，在外力的作用下，铁磁材料的导磁率发生变化，则会引起线圈的电感和阻抗变化。当铁磁材料上同时绕有激磁绕组和测量绕组时，导磁率的变化将导致绕组间耦合系数的变化，从而使输出电势发生变化。通过相应的测量电路，就可以根据输出的量值来衡量外力的作用。霍尔式压力计 霍尔式压力计是利用霍尔效应制成的压力测量仪器。当被测压力引入后，弹簧管自由端产生位移，从而带动霍尔片移动，改变了施加在霍尔片上的磁感应强度，依据霍尔效应进而转换成霍尔电势的变化，达到了压力一位移一霍尔电势的转换。 霍尔压力计应垂直安装在机械振动尽可能小的场所，且倾斜度小于3°。当介质易结晶或黏度较大时，应加装隔离器。通常情况下，以使用在测量上限值1/2左右为宜，且瞬间超负荷应不大于测量上限的二倍。由于霍尔片对温度变化比较敏感，当使用环境温度偏离仪表规定的使用温度时要考虑温度附加误差，采取恒温措施（或温度补偿措施）。此外还应保证直流稳压电源具有恒流特性，以保证电流的恒定。活塞式压力计 活塞式压力计又称为静重式压力计，是利用流体静力平衡原理及帕斯卡定律工作的的一种高准确度、高复现性和高可信度的标准压力计量仪器。 流体静力平衡是通过作用在活塞系统的力值与传压介质产生的反作用力相平衡实现的。活塞系统由活塞和缸体（活塞筒）组成，二者形成极好的动密封配合。活塞的面积（有效面积）是已知的，当已知的力值作用在活塞一端时，活塞另一端的传压介质会产生与已知力值大小相等方向相反的力与该力相平衡。由此，可以通过作用力值和活塞的有效面积计算得到系统内传压介质的压力。在实际应用中，力值通常由砝码的质量乘以使用地点的重力加速度得到。 活塞式压力计也常简称活塞压力计或压力计，也有称之为压力天平，主要用于计量室、实验室以及生产或科学实验环节作为压力基准器使用，也有将活塞式压力计直接应用于高可靠性监测环节对当地其它仪表的表决监测。浮球式压力计 浮球式压力计是以压缩空气或氮气作为压力源，以精密浮球处于工作状态时的球体下部的压力作用面积为浮球有效面积的一种气动负荷式压力计。 压缩空气或氮气通过流量调节器进入球体的下部，并通过球体和喷嘴之间的缝隙排入大气。在球体下部形成的压力将球体连同砝码向上托起。当排除气体流量等于来自调节器的流量时，系统处于平衡状态。这时，球体将浮起一定高度，球体下部的压力作用面积（即浮球的有效面积）也就一定。由于球体下部的压力通过压力稳定器后作为输出压力，因此输出压力将与砝码负荷成比例。钟罩式压力计 钟罩式压力计的作用原理，是直接从压强定义出发，用一台天平对压力在液封受力器上 的垂直作用力F进行测定。这个受力器是一只几何形状有一定要求的钟罩，根据对钟罩几何 尺寸的精密测量和理论分析，求出其受力有效面积S后，待测压强p可由公示p=F/S求出。 因为钟罩式压力计有独特的结构原理，并具有、足够高的精度，这就可以通过与其他基准压力仪器比对，发现未知的系统误差。同时，钟罩式压力计在测量压强差时，其单端静压强可以根据需要调整，直至单端压强为零，即可以测量绝对压强。另外，该仪器还具有操作简单、受外界干扰小等优点。在高新科技快速发展的现今，静态的压力测量方法已获得了较大的优化，成为了各领域中常用的测量体系，并逐渐朝着动态的压力校准趋势发展。由此，相关技术人员针对压力计量检测方法的进步展开了深入的探究。简而言之，压力计量检测的未来趋势表现在测试精度等级、测试响应速率、测试可靠性与智能化水平这几个方面的提高。比如，在活塞式仪表测试中融进了智能加码与操作部位激光监测方法，如此不仅提升了检测效率，并且提高了测试的精准性，同时为绝压式仪表与活塞式仪表智能测试体系的进步打下了良好的基础。针对数字式仪表及压力变送器和压力传感器等设备的量传任务有了精良的全智能压力控制其能够用作量传标准，利用1台控制器配置若干个压力模块能够操作许多量程范围，随意确定测试点的高精度检测任务，而且能够选用气介质来工作，如此防止了采用液体介质在检测压力时引起的诸多问题，大幅度提升了数字式仪器的测试效率与智能化程度。

贝拓科学高温接触角测量仪HTC于2022年4月全新升级发布。高温接触角测量仪HTC主要用于研究材料在高温状态下熔体与其相应的基地材料间的接触角变化规律。通过研究这些规律可以帮助优化燃烧、烘烤或涂层工艺，从而生产出更稳定的材料。仪器概述高温接触角测量仪HTC主要组成部分有：LED光源、高温腔体、石英样品仓、采集系统、软件系统五大部分组成。高温舱体加热材料样品，采集系统记录图像，软件系统通过算法分析图像并获取最终的接触角数据。全新升级1.全新的一体化设计，仪器更美观且更符合人体工学设计，让实验操作更方便快捷。2.采用了高速高分辨率工业相机，让采集的图像更清晰。3.软件系统全新升级，新增自定义控温设置，可设30段控温，不同的温度下样品形貌全程记录。4.多个温度可选1200℃、1700℃、2200℃。5.可搭配真空泵、惰性气体气氛保护、气体纯化器、冷浴等配件，丰富各种样品测量。贝拓科学总经理发表重要讲话，并表示高温接触角测量仪HTC是贝拓科学的又一里程碑之作！贝拓科学生产部工程师讲解了仪器的设计理念及结构贝拓科学研发部工程师讲解了软件的升级内容贝拓科学技术部工程师讲解了仪器操作过程及应用领域技术参数型号HTC1200HTC1700HTC2200高温炉膛温度范围室温～1200℃室温～1700℃室温～2200℃长期使用温度室温～1150℃室温～1600℃室温～2150℃测温电偶温度探头B型电偶红外测温测温精度±1℃±3℃±5℃温度控制 软件编程，30段温度设定触摸屏编程，30段温度设定触摸屏编程，30段温度设定升温速率≤15K/min12～15K/min≤50K/min加热体电阻丝硅钼棒感应线圈炉膛材质石英高纯刚玉高纯刚玉保温材料微晶氧化铝纤维微晶氧化铝纤维+气溶胶微晶氧化铝纤维+气溶胶样品尺寸5*5*5mm5*5*5mm5*5*5mm成像系统光学系统工业连续放大镜头 0.7-4.5X，12mm可调焦距相机速度视频速度227帧/秒，160万像素光源高功率蓝光LED光源，可连续调节光亮度接口USB3.0接口接触角分析接触角测试范围0°-180°接触角分析方法5种常用拟合方法软件系统视频录相功能点击录制自动保存整个测量过程为视频文件连续测量测量间隔时间可调，实时记录，连续测量接触角平均值计算左右接触角值分别计算与比较功能，软件自动求取平均接触角温度控制设置自定义温度控制，可设30段控温其他配件其他纯化机、真空泵、冷浴、惰性气体气氛保护