超声波裂解器

搞生命科学研究的，哪个实验室没有一两台趁手的新芝超声波细胞粉碎机？他们大部分长这样：新芝生物超声波粉碎机迭代演进图它的基本原理是基于超声波在液体中的空化效应，由换能器将电能量通过变幅杆在工具头顶部液体中产生高强度剪切力，形成高频的交变水压强，使空腔膨胀、爆炸将细胞击碎。另外，利用超声波在液体中传播时产生剧烈地扰动作用，使颗粒产生很大的加速度，从而互相碰撞或与器壁碰撞而达到破碎、乳化和分离的效果。超声波工作原理图新芝生物的超声波细胞粉碎机因其可靠的性能、灵活的参数设置、较小的样本损耗，一直都是生命科学研究者最喜欢的产品。然而，英雄也有短处！常规的超声波细胞粉碎机因为其设计原理限制，存在几个不甚完美之处，比如：污染:实验时，变幅杆需要与样品直接接触。实验完成后清洁比较麻烦，而且容易造成样本间的交叉污染。升温:高强度超声波容易导致液体升温，对温度敏感型样品进行实验，一般需要加入冰块辅助降温，影响样本体积也可能增加样品污染的风险，且在持续时间较长的实验过程中，依旧容易升高温度。通量低:除多通道超声波细胞粉碎机外，目前几乎所有的超声波细胞粉碎机都采用单一变幅杆的形式，样品需逐个处理，效率相对较低。为弥补这些缺陷，新芝生物推出进化款非接触式超声波细胞粉碎机——SCIENTZ08-IIICSCIENTZ08-IIIC非接触式超声波粉碎机也叫杯式超声破碎仪，可在密封、无菌、恒温条件下进行超微量、多样品破碎。相比传统的探头超声波细胞粉碎机，解决了以下痛点：1防止交叉感染因采用非接触式设计，样品可放在离心管或其他密闭容器中直接进行实验，与变幅杆不直接接触，杜绝了样品交叉污染的风险。2防样品升温仪器采用双层内胆设计，可搭配外接恒温槽使用，样品在破碎过程中始终在4~10℃环境中，尽可能保留了生物活性，保障样本安全。3通量高仪器采用专用可旋转支架，一次可放入0.2ml、0.5ml、2ml样品管12个，同时支持5ml、50ml样品架定制。除此之外，SCIENTZ08-IIIC采用一体式机身，有效节省实验室宝贵的空间的同时尽可能地减少了噪音干扰。主要应用方向：高通量测序仪样本前处理细菌和细胞破碎及提取膜蛋白均质, 乳化反应贵重试剂的超声处理预想一睹真容，或了解新款产品更多信息，详询新芝生物各地办事处。 部分文章一览 ChIP assay（染色质免疫共沉淀）样本前处理Shen, Y., Zhang, F., Li, F. et al. Loss-of-function mutations in QRICH2 cause male infertility with multiple morphological abnormalities of the sperm flagella. Nature Communication 10, 433 (2019). https://doi.org/10.1038/s41467-018-08182-x研究过程中，染色质免疫沉淀(ChIP)-PCR和ChIP-qPCR。ChIP实验使用ChIP-IT Express Enzvmatic Kit (Active Motif)进行。简单地说，用1%甲醛固定睾丸组织，在细胞裂解缓冲液中提取染色质，然后在混合有蛋白酶抑制剂的裂解缓冲液中提取染色体，然后在冰水混合物中采用新芝生物的非接触式超声进行染色体剪切，剪切后平均长度为500 bp。1%的剪切染色质被保留作为阳性对照输入DNA，另一部分在随后的PCR中用IgG孵育沉淀作为阴性对照。剩余的染色质用抗QRICH2的抗体孵育沉淀。采用PCR和qPCR对ORICH2结合的CABYR和ODF2靶区进行扩增。qPCR数据同时采用Fold Enrichment Method和Percent Input Method进行分析，在Percent Input Method中，靶DNA片段在睾丸组织中富集的值归一化为1%输入DNA的值。 ▼End

超声波破碎仪因其高频振动和声波效应而在多个行业中得到广泛应用。以下是超声波破碎仪常见的应用领域：制药工业： 超声波破碎仪用于制备药物、乳化药物成分、分散纳米颗粒、破碎细胞以提取细胞内物质等。在制药工业中，超声波能够提高药物的溶解度、加速反应过程，并改善产品的均匀性。 生物技术和细胞学： 用于细胞破碎、DNA和RNA提取、细胞裂解、蛋白质提取等。超声波破碎对于从生物样品中提取生物分子具有高效性，而且通常不需要添加有机溶剂。 化学工业： 用于化学物质的溶解、混合和反应。超声波破碎可促进化学反应的进行，提高反应速率，并有助于制备胶体溶液。 食品工业： 用于乳化、分散、浸提、食品加工等。超声波能够改善食品的质地、口感和保质期，也常用于提取植物中的活性成分。 环境科学： 用于处理废水、废液、土壤样品，以加速化学反应、降解污染物等。超声波破碎可在环境科学中用于样品前处理和分析。 材料科学： 用于分散纳米颗粒、制备胶体溶液、破碎纤维、合成纳米材料等。超声波对于处理材料样品具有高度的精确性和可控性。 石油工业： 用于油脂的分散、乳化和提取。超声波破碎可以提高油脂的稳定性，增加油水乳液的均匀性。 化妆品工业： 用于制备乳液、化妆品原料的分散和混合。超声波能够提高化妆品的均匀性和稳定性。 实验室研究： 用于实验室规模的样品处理，如细胞破碎、样品分散、DNA提取等。超声波破碎仪是实验室中样品制备的常用工具。 总体而言，超声波破碎仪在多个领域中都有广泛应用，其高效、精确的破碎和混合效果使其成为许多实验和工业应用中的重要工具。

上海比朗为了答谢广大新老客户长期对本公司的支持，即日起购买我公司超声波系列产品均有优惠！产品包括： 超声波细胞粉碎机超声波细胞粉碎机超声波粉碎机超声波细胞破碎仪超声波破碎仪细胞粉碎机细胞破碎仪超声破碎仪超声粉碎机超声波处理器超声波处理仪超声波分散器超声波分散仪超声波细胞裂解仪超声波细胞裂解器超声波裂解仪超声波裂解器超声波材料乳化粉碎器低温超声波萃取仪低温超声波萃取器恒温密闭超声波反应器 非接触式全自动超声破碎仪非接触式超声粉碎机 超声波清洗机超声波清洗机超声波清洗器小型超声波清洗机小型超声波清洗器数控超声波清洗机加热型超声波清洗机实验室超声波清洗机双频恒温数控超声波清洗器台式超声波清洗器恒温超声波清洗器恒温超声波清洗机 　　上海比朗仪器有限公司,是专业从事低温实验设备和超声波设备等产品的研发、生产、销售于一体的公司。公司拥有专业的温控技术人员和先进的生产设备 完善的生产工艺 建立了一套完整的质量管理体系 保证产品质量 做到安全生产。　　力求产品美观、实用、稳定、性价比高，努力为我们的客户节省更多的实验空间，我们将一如既往的为您提供安全、稳定、高性能的实验设备，让您的实验过程变的更加轻松。　　我公司产品先后在中科院、农科院、医科院等高等研究院所以及北京大学、上海交通大学、复旦大学、浙江大学、香港中文大学、香港理工大学等大专院校的国家重点实验室选用,并在上海张江药谷、苏州纳米科技园、泰州医药高新技术园区等都有广泛的应用。　　&ldquo 诚信&ldquo 是本公司成功的保证。&ldquo 客户至上，信誉第一。&rdquo 是本公司的宗旨。&ldquo 给您多一份清洁、少一份劳累&rdquo 是我们的原则 &ldquo 第一时间提供一流的客户服务，维护客户利益、形象&ldquo 是我们始终不渝的目标。　　本公司以一流的质量、优惠的价格、周到热情的态度为广大客户提供更多、更好的服务，您的支持是我们公司发展的源泉!

环境保护部《土壤和沉积物有机物的提取超声波萃取法》于2018年4月1日正式实施。 本标准规定了提取土壤和沉积物中有机物的超声波萃取法。 本标准适用于土壤和沉积物中多环芳烃、酚类、邻苯二甲酸酯类和有机氯农药等半挥发性有机物的提取。 本标准不适用于在超声波萃取条件下不稳定的有机物(如有机磷农药等)的提取。标准推荐仪器 Scientz-IID 超声波粉碎机性能特点 √ 采用PWM控制电源，工作时间、功率连续可调，适用范围更广；√ 采用7寸TFT高分辨率触摸屏显示；√ 采用精度更高更智能的中央微机集中控制；√ 样品温度自动检测显示功能、功率显示微机跟踪、故障自动报警；√ 隔音装置采用钣金、喷塑、ABS材质，模具化设计，带门锁功能； 应用领域 √ 土壤岩石样品的均质、分散和提取；√ 细胞、病毒、孢子的裂解和破碎√ 纳米材料的分散、裂解 技术参数Scientz-10T 超声波提取机 技术参数 Scientz-N 系列钟罩式冷冻干燥机性能特点 √ 本机采用国际知名品牌思科普（原丹佛斯）压缩机，制冷迅速，冷阱温度低；√ ARM9核心控制电路设计，32M内存128M FLASH；√ 控制系统自动保存冻干数据，并能以实时曲线和历史曲线的形式查看；√ 干燥室采用无色透明一次注塑成型聚碳干燥室，耐腐蚀、不易碎、无粘接、透明度高、密闭性强、样品清楚直观，可观察冻干的全过程；√ 真空泵与主机连接采用国际标准KF快速接头，简洁可靠；√ 可设定冷阱温度，低于温度设定值时开启真空泵，保护真空泵使用寿命。 应用领域 √ 土壤样品的冷冻干燥处理√ 血液、细菌和各类器官的冷冻保存√ 食品的脱水保鲜处理√ 中西药药品的脱水保存√ 出土文物、档案书籍的脱水保护 技术参数

大家好，欢迎来到葛老师话说实验室。超声波细胞破碎仪，又名超声微波协同萃取仪，超声波细胞裂解仪，超声波纳米材料粉碎机，是一种利用强超声在液体中产生空化效应，对物质进行超声处理的多功能、多用途的仪器。 超声波细胞破碎仪能用于多种动植物细胞、病毒细胞的破碎，同时超声波细胞破碎仪可用来乳化、分离、匀化、提取、消泡、清洗及加速化学反应等一、超声波细胞破碎仪使用注意事项1、超声波细胞破碎仪不可空载，一定要将超声变幅杆插入样品后才能开机。2、超声探头（变幅杆）浸没深度： 37.5px 左右，液面高度最好有75px以上，探头要居中，不要贴壁。由于超声波是垂直纵波，变幅杆若插入太深则不容易形成对流，影响破碎效率。3、参数设置：按照说明书设定好相应参数。温度较敏感的样品（比如细菌），一般外面采用冰浴。1） 时间设定：应以超声时间短，超声次数多为原则，以延长超声主机和探头的寿命。超声时间每次最好不要超过5秒，间隙时间应≥超声时间，以便热量散发。2） 超声功率：不宜太大，以免样品飞溅或起泡沫。如小于10ml样品容量，功率应在200w以内，选用2mm超声探头，另将面板后面的变幅杆选择开关打到相应挡；10~200ml样品容量的功率在200~400w，选用6mm超声探头，另将面板后面的变幅杆打到相应挡；200ml以上的样品容量功率在300~600w之间，选用10mm超声探头，另将面板后面的变幅杆打到相应挡。注：2mm的小探头功率严禁超过350W。3） 容器选择：根据样品量选择相应烧杯，利于样品在超声中形成对流，提高破碎效率。例如，20mL的处理量最好用20mL的烧杯。 4、若样品放在1.5ml的EP管内，需将EP管固定好，以防冰浴融化后，EP管随之下降，导致空载。5、日常保养：仪器使用完后，用酒精擦洗探头或用清水进行超声。二、超声波细胞破碎仪的应用超声波细胞破碎仪适用于多种研究领域，可处理由N微升到多达几百升的有机和无机样品，能够破碎各类细胞，细菌，孢子，组织，又可以打碎聚合物，乳化样品，溶解难溶物质，加速化学，生物学，物理学的反应速度，雾化液体，分散颗粒，制备样品，气化液体等。生物学：动物、植物细胞，大肠杆菌,酵母菌、链球菌、葡萄球菌等生命科学研究部门医学：微生物检验样品的破碎（检验科、微生物科等使用）农学：提取叶绿体等亚细胞结构、提取植物蛋白质和核酸等制药：EPO（红细胞生长素）等转基因细胞、细菌的破碎、新药开发部门材料学：纳米、微米材料的制备、分散化学：高分子聚合、改变分子量等物理学：乳化（水中加点油）、清洗、分散、消泡等 以上就是本期人和科仪《葛老师话说实验室》的全部内容，我们将陆续为您推送各类精彩定评与文章，希望能给您的实验室生活带来些许帮助。 更多详情欢迎来电咨询：400 820 0117 同时欢迎点击我司网站 www.renhe.net 查询更多产品优惠信息 扫描以下二维码或是添加微信号“renhesci”，加入人和科仪的微信平台，即刻成为人和大家庭中的一员。 现在加入更有好礼相送！ 上海人和科学仪器有限公司 上海市漕河泾新兴技术开发区虹漕路39号华鑫科技园区B座四楼（200233） 电话：021-6485 0099 传真：021-6485 7990 公司网址: www.renhe.net E-mail:info@renhesci.com 【上海人和科学仪器有限公司数十年来一直致力于提升中国实验室水平，从提供全球一流品质的实验室仪器、设备，到为客户度身定制系统的实验室整体解决方案，通过专业、细致和全面的技术支持服务实现“为客户创造更多价值”的承诺。主要代理品牌：DRAGONLAB、BROOKFIELD、BRUINS、GRABNER、EXAKT、ATAGO、ART、ILMVAC、IKA、MIELE、MEMMERT、KOEHLER、YAMATO、海洋光学、全谱科技等。】

超声波液位计是一种非接触式的液位测量仪表，实际工作时由探头发射脉冲波，达到液位表面后返回被传感器接收，通过声波发射和接收的时间差来计算被测液位计的高度，因为是非接触测量，被测介质几乎不受限制，目前超声波液位计被广泛应用于各种固体物料和液体液位的测量；　　当前国内超声波液位计生产企业的数量众多，超声波液位计产业的发展也相对比较成熟，尤其是超声波液位计产品得到了很好的发展。我国超声波液位计产业发展势头正猛，但在产业形势一片大好的背景下，有些问题也是值得担忧的，尤其是国内超声波液位计生产企业主要以低层次、小规模、家庭作坊式企业为主。这对于我国超声波液位计产业未来发展是一个很大的限制和瓶颈。 近年来我国超声波液位计优越劣汰，推陈出新，是仪器产业健康发展的标志。尽管仪器仪表行业的整体水平有了很大程度的提高，但质量上仍然不够稳定，比如跑、冒、滴、漏现象在国产超声波液位计产业中经常出现。产品饱和相伴的是仪器仪表持续走高，超声波液位计走向是国际的影响。在当前的形势下，仪器仪表企业应及时对超声波液位计进行产品结构调整，控制投资规模，压缩非生产性开支，这无疑也是有积极意义的。 另外，我国超声波液位计产业与发达国家相比尚存在一定的差距。超声波液位计产业市场竞争日趋白热化，部分普通超声波液位计产品市场已经趋于饱和，出现供大于求的局面，这使得中小型企业发展越来越艰难。而即使是技术含量比较高的产品在国际市场中的竞争也十分的激烈。 我们的超声波液位计生产企业久战沙场，可谓历尽艰辛，自10年进世以来，在海外屡屡受挫，吃尽苦头，虽小有成绩，但依然无法摆脱&ldquo 消化不良&rdquo 、&ldquo 外不敌手&rdquo 的尴尬境地，关键题目是国际标准化战略。 一直以来国内的超声波液位计企业对自身的定位并不是很明确，盲目生产，缺少与主机企业之间产品配套的对接与合作。可以说国内尽大多数紧固件企业的产品都只是按照同一的标准批量生产，并不关心自身产品能否满足市场上主机产品的配套性，一味追求的是自身的出厂量，与国外仪器品牌产品相比，我们缺少的是&ldquo 专一&rdquo 的&ldquo 奉献精神&rdquo ，在仪器仪表行业发展中同样适用发展模式，可以是一对一，甚至一对多配套生产。 固然国内一些企业已经开始意识到了这一点，纷纷开发了新产品的规定，但这仅仅是前进过程中的一小步，超声波液位计国际标准有待在整个行业进行推广与完善在竞争如此残酷的今天，超声波液位计在市场独立的确不是件轻易的事情，更多是由于外部竞争的加剧和市场的变化所致。产品要在国内成功拓展，必须在发挥自己产品上风的基础上，加强营销治理体系的建设，提升营销执行力，才能使自己的优质产品为国内市场所接受。 当前中国在在超声波液位计市场中，高端超声波液位计的国产化之路就变得十分的艰难。当前基础件已经成为制约国内制造业向高端化发展的短板，十二五期间我国对高端装备零部件的国产化力度将进一步的加大。我国各子行业中的超声波液位计进口替代可行性差别十分大，高端超声波液位计产业亟待更多的政策引导及科研扶持，未来国内超声波液位计产业呈现良好的发展前景。

超声波是一种频率高于20000赫兹的声波，它的方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。下面我们介绍一下几种常见的应用：1、细胞破碎超声波破碎细胞有操作简单，重复性好，节省时间等优点，多用于微生物和组织细胞破碎。超声波频率高于15-20KHz，在菌悬液中形成空化效应，使细胞产生急剧震荡而导致破裂，用于提取细胞内含物，如：大肠杆菌制备酶等。2、超声波化学合成超声波的空化效应过程中，空气泡产生高达5000K的高温，大于200MPa的压力。这就成为超声波化学合成的能量来源，利用这些能量可以在一些微粒表面合成出纳米粒子。3、超声波制药1)注射用医药物质的分散——将磷酯类和胆固醇和药水的混合 物，经过超声分散，可以得到更小粒子供静脉注射使用2)草药提取——利用超声破碎植物组织，加速溶剂穿透组织， 提高中草药有效成分提取率。如金鸡纳树皮中生物碱浸出，一般方法需要5小时以上，采用超声波分散只需要半个小时就可以完成。3)制备疫苗——将细胞或病菌借助于超声分散将其灭活后，用于疫苗制作。4、超声波在化妆品领域的应用超声波对化妆品的乳化和分散效果，形成更小的乳化微粒，使化妆品更深入渗透到肌肤层中，让肌肤更好吸收，发挥更好的效力和作用。使用超声波分散，在不需要使用乳化剂的情况下就能使蜡及石蜡乳化，化妆水等油的微粒子分散，微粒直径可以在1um以下。5、超声波对酒的醇化—催陈技术新酒的口感辛辣，味道差，需要经过较长时间的储存陈化，产生一系列的物理和化学变化及缔合过程，使辛辣、刺激性变小，酒味甘绵柔和，香味增加，口味协调，即为生酒的老熟。通过使用17.5-22KHz的超声波处理5-10min，可以酒的老熟时间缩短1/3到1/2.6、超声波清洗超声波清洗是基于空化作用，即在清洗液中无数气泡快速形成并迅速内爆，由此产生的冲击将浸没在清洗液中待清洗物体表面的污物剥落下来。随着超声波频率的提高，气泡数量增加而爆破冲击力减弱，因此，高频超声波特别适用于小颗粒污垢的清洗，而不破坏其工作表面WIGGENS提供完整的超声波系列产品：超声波清洗机、超声波振荡水浴、超声脱气机、制冷型超声机、超声破碎仪、超声波专用隔音箱等。超声波清洗超声波振荡水浴超声波脱气机超声波破碎仪

英国研究人员16日说，他们制造出了世界上最小的超声波传感器。它是如此微小，以至于可以在一根头发丝上排成队列。这一成果可广泛用于探索细胞内部等微观环境。　　英国诺丁汉大学当天发布公报说，该校应用光学研究小组制造出了这种微型超声波传感器。它比现有的超声波传感器要小许多，500个这种传感器排在一起才会达到一根头发丝的宽度。它同时具有超声波特性和光学特性，在感知到超声波时会微微变形，这种变形可以被照射它们的激光所探测到，从而获得超声波的信息 反过来，如果对它发出一个激光脉冲，它也可以受激向外发出超声波，探测目标对象。　　研究人员马特克拉克说，纳米技术的兴起带来了对微型超声波探测器的需求，他们开发的新设备将超声波探测技术推广到了纳米尺度上。目前人们比较熟悉的超声波应用是医疗检查，这种新型设备就可以用来对一个细胞的内部进行超声波检查，提供过去难以获得的生理信息。　　此外，这种超声波传感器的分辨率也很高，它所用的声波频率超出了可见光的频率，因此在理论上它可以获得比最好的光学显微镜还要清晰的图像。

超声波细胞破碎机，也称为超声细胞破碎仪，其工作原理主要基于超声波在液体中的空化效应。以下是其工作原理的详细解释：　　　　1.电能转换：首先，超声波细胞破碎机将电能通过换能器转换为声能。换能器作为核心部件，能够将电能高效地转换为超声波能量。　　　　2.空化效应：当超声波在液体中传播时，它会在液体中产生空化作用。这种空化作用表现为液体中的微小气泡迅速形成并随后炸裂。这些炸裂的气泡会产生类似小炸弹的能量，形成高强度的剪切力和高频交变水压。　　　　3.细胞破碎：这些高强度的剪切力和高频交变水压作用于细胞壁，使细胞壁受到压力变化而破碎。同时，由于超声波在液体中的剧烈扰动，粒子会产生大的加速度，使它们相互碰撞或与装置壁碰撞而破碎。　　　　4.主要应用：超声波细胞破碎机广泛应用于中药提取、细胞、细菌、病毒组织的破碎等领域。其高效的破碎能力使得这些生物样本的处理更加快速和有效。　　　　此外，超声波细胞破碎仪还有一些其他的特性和功能，例如：　　　结构特点：超声探头通常采用进口钛合金材质，具有高能效换能器和振幅自动调节功能。这些特性保证了设备的高效性和稳定性。　　　　技术参数：工作频率范围通常为20～25KHz，具有频率自动跟踪功能。设备可储存多套常规程序数据和一套组合程序，工作方式有定时和计数两种。这些参数和功能使得设备更加灵活和易用。　　　　综上所述，超声波细胞破碎机的工作原理主要基于超声波在液体中的空化效应，通过电能转换、空化效应和细胞破碎等步骤实现对生物样本的高效处理。点击此处可了解更多产品详情：超声波细胞破碎机

前言 风电功率预测是指对未来一段时间内风电场所能输出的功率大小进行预测，以便安排调度计划。风功率预测意义重大：通过风功率预测系统的预测结果，电网调度部门可以合理安排发电计划，减少系统的旋转备用容量，提高电网运行的经济性；提前预测风功率的波动，合理安排运行方式和应对措施，提高电网的安全性和可靠性；对风电进行有效调度和科学管理，提高电网接纳风电的能力；指导风电场的计划检修，提高风电场运行的经济性。 测风塔系统测风塔系统是风功率预测重要组成部分，其包括：风塔、传感器、电源、数据处理存储装置、安全与保护装置和传输设备等。传感器分为风速传感器、风向传感器、温度传感器、气压传感器和湿度传感器等，用来测量指定的环境参数为风功率预测提供依据。其中风速风向传感器以机械式和超声波测量为主。机械式风速风向传感器造价低，但是也存在着非常明显的缺陷：风速升高或降低时，由于惯性作用，升速或减速慢；有活动部件，极易磨损，易受沙尘等恶劣天气的损耗，易受冰冻、雨雪干扰，需定期维护； 对于阵风测量精度低；启动风速阈值高；风杯受到的风压力正比于空气密度，空气密度的变化将会影响测量精度； 风速和风向分立式，需要单独拉线，成本增加；本地采集端需要数据采集器进行模拟量到数字量的转换，成本增加而超声波风速风向仪很好地解决了以上的不足，技术成熟，安装方便，同时数字接口输出，可以节省本地数据采集器的成本。 Lufft测风塔解决方案Lufft作为全球专业的气象传感器供应商，其提供的超声波传感器WS200-UMB和气象五参数WS500-UMB很好地满足地测风塔数据的要求。WS200-UMB可以安装在30米、50米、70米和80米测量风速和风向，而WS500-UMB安装在10米高度测量风速、风向、温度、湿度和气压等参数。本文将从组成、传感器、数据采集、供电、防雷和通讯等几个方面阐述。 系统组成根据规范要求，系统配置包括：传感器（4* WS200，1*WS500）、机箱、太阳能板、电池和支架等组成。其中机箱内含有：电源模块、太阳能控制器、数据采集模块、通信模块，防雷模块、开关和接线端子等部件。 Lufft测风塔系统框图 现场安装示意图 传感器参数气象五参数WS500-UMB可以测量风速、风向、温度、湿度、露点温度、空气密度和气压，并配备电子罗盘，修正真风向。同时输出测量质量，判别测量输出数据的有效性。超声风探头配备加热功能，供电允许的情况下，有效抵制结冰积雪。 WS200-UMB WS500-UMB Lufft超声风传感器和气象五参数，性能良好，提供的数据丰富，产品特色总结如下:数字接口输出，无需外接数据采集器进行模数转换，可以直接连接数字通信模块（光端机或DTU），降低成本；除基本数据外，气象五参数还可以输出空气密度和风速风向的标准偏差数据；配备电子罗盘，现场安装施工难度大，人为调正北指向误差大，可用设备自身的修正风向；通过配置传感器参数，可以通过预留的接口连接第三方降水传感器，数字接口统一输出；探头具备加热功能，供电允许的情况下，可以有效防止结冰引起传感器的无法测量的问题，保证数据的完整性；测风质量是Lufft产品特有的技术指标，是传感器自身在测量过程中，单位时间内测量的有效次数与总次数比值的百分比；其体现了测量数据的有效性，尤其是同一地点不同设备输出数据的差别比较大的情况下，判断孰优孰劣的有力依据。 数据采集存储由于Lufft的传感器都是RS485数字接口，可以采用总线模式连接到数据采集模块或通信模块。同时，数据的采集和存储相对比较简单，不需要专门的数据采集器，可以选择带多个RS485口和以太网口的RTU模块（存储功能可以定制）。通信协议可以使用市场主流的Modbus协议。

热烈祝贺德国Elma超声波清洗机完美登场BCEIA 2009&mdash &mdash Elma P系列新品发布，德祥集团 11月25日-11月28日，德国知名厂家Elma联合德祥集团携手参展了北京BCEIA展会，并隆重推出旗下新产品&mdash &mdash P系列超声波清洗机。 德国Elma公司专注于超声波清洗机生产50多年，是清洗机行业的领导供应商，产品涉及各行各业，是您值得信赖的选择，此次P系列的推出，反响强烈。P系列超声波清洗机是分析及制药实验室理想的选择 a. 37kHz/80kHz双频率工作，适用于不同物质的清洗 b. 专用于清洗的Sweep功能，提高清洗效率 c. 专用于脱气处理的Degas功能，迅速完成脱气处理 d. Pulse功能，可提高约20%的功率，增加工作强度 e. 功率可调节，调节梯度10% f. 数字显示内容超声波参数设置 德祥集团创办于1992年，始终是实验室以及工业检测仪器设备和服务行业的领导供应商，也是Elma德祥已经建立起强大的销售网络及售后网络；在全国有16个办事处，2个样机实验室，220多名雇员以及众多的分销商，给您提供完善的产品解决方案。图一：Elma厂家代表Karl（左一）和德祥高层领导Stephen（左二）、Hawk（右一） 图二： Elma超声波清洗机S系列（左一）、Ti-H系列（左二）、P系列（右一）更多后续报道及产品信息，敬请关注www.tegent.com.cn 客服热线：4008 822 822

我公司可根据用户需求生产不同频率（20、28、33、40、50、60KHz）的超声波清洗器，适用范围：电子零件、电镀零件、五金、钟表、表带、表壳、眼镜架、镜片、珠宝首饰、半导体硅片、喷丝板、过滤芯、玻璃器皿及实验室器具的清洗。如果用于清洗工业用零件可以选用低频的超声波清洗器；如果用于清洗实验室器具的清洗可以选用40 KHz的清洗器；高频率的的超声波可以用于精密度要求比较高的零配件。 低频率的超声波清洗器的在工作过程中产生较大的声音，比较刺耳；高频率的超声波清洗器的声音较低。我公司主要生产40 KHz的超声波满足广大顾客的需求，同时顾客可以根据不同的需求选择不同频率的超声波清洗器。

风既有大小，又有方向，因此风的预报包括风速和风向两项。风速，是指空气相对于地球某一固定地点的运动速率，常用单位是m/s。风速是没有等级的，风力才有等级，风速是风力等级划分的依据。一般来讲，风速越大，风力等级越高，风的破坏性越大。在气象上，一般将风力大小划分为十七个等级。 气象上把风吹来的方向确定为风的方向。风来自北方叫作北风，风来自南方叫作南风。当风向在某个方位摇摆不能肯定方位时，气象台站预报就会加以“偏”字，比如偏南风。利用风向可以在人们的生活、生产、建厂、农业、交通、军事等各种领域发挥积极作用。 测量风速时可以使用测风器，风压板扬起所过长短齿的数目，表示风力大小。测量风向时可以使用风向标，风向标对的风向箭头指在哪个方向即表示当时刮什么方向的风。 同时测量风速和风向可以使用超声波风速风向传感器。超声波风速风向传感器是一款基于超声波原理研发的风速风向测量仪器，利用超声波时差法来实现风速风向的测量。由于声音在空气中的传播速度会和风向上的气流速度叠加，如果超声波的传播方式和风向相同，那么它的速度会加快；反之则会变慢。所以在固定的检测条件下，超声波在空气中传播的速度可以和风速函数对应，通过计算即可得到精确的风速和风向。超声波风速风向传感器与传统的风速风向传感器相比，它不需要维护和现场校准， 360°全方位无角度限制，没有启动风速的限制，可以同时获得风速、风向的数据；无移动部件，磨损小，使用寿命长；采用随机误差识别技术，大风下也可以保证测量的低离散误差，使输出更平稳。 超声波风速风向传感器安装也比较简单方便。那超声波风速风向传感器可以应用在哪些方面呢？ 超声波风速风向传感器可以应用在新型能源开发领域，一些重要的设备十分容易受到风速变化的影响；可以应用在工矿领域，为了确保煤矿安全生产的正常进行，相关部门也推出了针对矿井环境必须使用风速传感器这类设备的规定；可以应用在塔式起重机，当大风影响起重机工作时，它会发出报警；也可以应用于气象领域和煤矿等。

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。

超声波测深仪是一种利用超声波技术进行水深测量的仪器。它通过向水底发出超声波信号，并测量信号返回的时间来计算水深。该仪器具有高精度的特点，能够快速准确地测量水深，并且不受水质清澈度、水流速度等因素的影响。产品链接https://www.instrument.com.cn/netshow/SH104275/C517032.htm在航道管理中，水深测量是一项关键任务，直接关系到船舶的安全航行。超声波测深仪能够实时、准确地测量航道的水深，为船舶提供安全导航信息。在海洋科学研究中，了解海水的深度、海底的地形地貌等信息对于研究海洋环境、生态系统和地球物理学等方面至关重要。超声波测深仪是获取这些数据的重要工具。在水利工程中，了解水域的水深、流速、流向等信息对于工程设计和施工至关重要。超声波测深仪能够提供准确的数据支持，帮助工程师们制定合理的设计方案和施工计划。此外，超声波测深仪还具有操作简便、易于维护等优点。用户可以根据仪器的操作指南进行简单的操作，获得准确的水深数据。同时，该仪器结构简单、元件可靠，方便用户进行日常的维护和保养。综上所述，超声波测深仪在航道管理、海洋科学研究和水利工程等领域中具有重要的作用。通过使用该仪器，我们可以更好地了解水域的状况，为航行安全、科学研究、水利工程建设等方面提供重要的数据支持和决策依据。

2016.06.21-23日德国Elma携手德祥科技有限公司亮相CPhI，展会期间吸引了多家龙头制药企业的关注，接下来我们一起扒一扒明星系列产品Elmasonic P在制药行业的几大应用吧。一、样品前处理　　由于超声波在提取样品中有效成分方面具有耗时短、提取率高、溶媒用量少等优点，药典中一部中药材的标准中几乎每一个品种都涉及到超声字样，或鉴别或标准品溶解或样品有效成分提取，二部中频率虽然相对较低，但平均每一页也会有一个检测项目中会涉及到超声。　　Elmasonic P超声波清洗器独有的Normal萃取模式，结合*的超声密度，是其他国产设备的数倍，并且无超声衰减，可以*限度的提取出样品中的有效成分；如需同时制备多个样品，采用Sweep模式，通过连续微变频技术，使得超声波在整个槽体内均匀分布，可以取得更加良好的均一性。二、HPLC脱气　　为了避免流动相或样品中的气泡对HPLC的结果、色谱柱寿命造成影响，进样前需要进行脱气，目前液相色谱流动相脱气使用较多的方法大概有四种：氦气脱气、真空脱气、超声波脱气、加热脱气。　　其中超声波脱气方法比较简便，又基本上能满足日常分析操作的要求，是目前几个方法中应用最广泛的，Elmasonic P具有Degas脱气功能，采用间歇工作模式，可以进行快速、高效脱气。三、常规&精密清洗　　日常实验操作过程中，避免不了使用大量的玻璃器皿，如烧杯、锥形瓶、进样小瓶等，对此Elmasonic P推荐采用37kHz进行清洗，由于低频率时产生的能量巨大，并且可以调节清洗功率，清洗效果强劲，可以快速达到预清洗的目的，　　针对HPLC、GC等精密仪器中比较容易堵塞的零部件，或孔隙较小的物件，如毛细管等，Elmasonic P推荐采用80kHz进行清洗，此时产生的空化泡更加细密，能够有效深入细小结构的内部，并且避免过高能量带来的蚀点。　　说了这么多，你是不是非常心动呢，欢迎联系我们申请样机体验或试用。　　*再来晒一张知名药企的超声波清洗间，Duang Duang Duang。

超声波破碎仪的基本工作原理超声波破碎仪是一种利用超声波振动产生的高频机械波动力，对样品进行破碎、分散、乳化等处理的实验仪器。其基本工作原理涉及超声波的产生和传播，以及超声波在液体中产生的声波效应。以下是超声波破碎仪的基本工作原理： 超声波的产生： 超声波破碎仪内部通常包含一个压电陶瓷晶体，该晶体可以通过电压的作用发生振动。当施加高频电压时，压电晶体会迅速振动，产生高频的超声波。超声波的传播： 通过振动的压电晶体，超声波会传播到连接样品的处理装置（通常是破碎杵、破碎管或破碎尖等）。这个处理装置的设计可以将超声波传递到液体中的样品。声波效应： 超声波在液体中产生高强度的声波效应，形成破碎区域。当超声波传播到液体中，它会产生交替的高压和低压区域，形成声波节点和反节点。在高压区域，液体分子受到挤压，形成微小的气泡；在低压区域，气泡迅速坍塌，产生局部高温和高压。这种声波效应称为“空化”效应。空化效应的作用： 空化效应导致液体中的气泡在瞬间形成和坍塌，产生局部高温和高压。这些瞬时的高能量作用于样品中的细胞、分子或颗粒，导致物质的破碎、分散或乳化。作用于样品： 超声波的高频振动和声波效应作用于样品，可以打破细胞膜、细胞壁或分散颗粒，使样品更均匀地分散在液体中。总体而言，超声波破碎仪利用超声波的机械波效应，通过声波在液体中产生的高压和低压区域的交替作用，实现对样品的破碎、分散和乳化等处理。这种方法在生物、化学和材料科学等领域中被广泛应用。

超声波流量计是近年来随着集成电路技术迅速发展才开始应用的一种非接触式仪表，国际上天然气贸易计量就是采用超声波流量计。相比传统的涡轮流量计和孔板流量计，超声波流量计在测量天然气、沼气流量中的应用更具优势。 超声波频率高，波长短，衍射不严重，具有良好的定向性且穿透能力强。超声波流量计的基本原理是通过测量超声波脉冲顺流和逆流传播时传播速度不同引起的时差来计算被测流体速度，因此这种原理又称为“时差法”。超声波流量计的工作原理 如上图所示，探头1发射信号，信号穿过管壁1、流体、管壁2 后被另一侧的探头2接收到 在探头1发射信号的同时，探头2也发出同样的信号，经过管壁2、流体、管壁1后被探头1接收到 由于流速的存在使得两时间不等，存在时间差，因此根据时间差便可求得流速，进而得到流量值。超声波流量计剖析图 超声波流量计具有以下主要优势： 1.高精度，满足低流量测量 超声波流量计的主要优点之一是高精度，不受气体中固体颗粒和液滴的影响，并且可采用多次反射将声程加长。单路径超声波流量计的精度通常在1％至2％的范围内，而通过使用多条路径，它可以达到0.5或更高的精度范围。此外，由于超声波流量计量程比较宽，它非常契合小型沼气工程的“峰谷”特性，能够满足低流量测量。 2.极少的压力损失 压损是天然气输送中存在的主要问题。孔板流量计流体压力损失的主要原因是孔板前后涡流的形成以及流体的沿程摩擦，它使得流体具有的总机械能的一部分不可逆转地变成了热能，消失在流体内。涡轮流量计依赖转子转速来确定流量，当天然气流经涡轮，引起转子旋转，同样会产生压损。 使用超声波流量计，不用在流体中安装测量元件，故不会改变流体的流动状态，不产生附加阻力，仪表的安装及检修均可不影响生产管线运行，因而极少或无压力损失，是一种理想的节能型流量计。 3.无运动部件 运动部件主要是涡轮流量计的问题，涡轮流量计的转子，包括轴承，都会受到磨损。化学品和污垢在影响轴承的同时，也会影响涡轮流量计的性能。超声波流量计不存在易于磨损的运动部件，可保证长期使用精度不变，与此同时，无运动部件也让超声波流量计具有低维护特性。 4.低维护 无运动部件是超声波流量计低维护的原因之一，另一个因素则与它本身无磨损有关。孔板流量计随着时间推移不断遭受磨损，导致测量准确性劣化。当流体中存在污垢或任何其它杂质，则尤其如此。因此，孔板式流量计需要定期检查磨损，并确定它们是否仍然读数准确。与之相反的，由于超声波流量计不会磨损，并且没有运动部件，维护成本非常低。 5.轻松处理大尺寸管径 超声波流量计可以轻松地适用于大尺寸的管道。事实上，用于天然气流量测量的超声波流量计最适合6英寸及更大的管道。为了测量大管道中的天然气流量，例如20、30和36英寸管道，可能需要不止一个的孔板流量计。在这些情况下，流体有时会被转移到一组较小的管道中，以达到测量的目的。这也是为什么超声波流量计可以代替多达十个孔板流量计。超声波沼气流量计BF-3000 四方仪器自主研发的超声波沼气流量计BF-3000，巧妙地在流量计中融入了CH4测量功能，实现了沼气流量、成分的同时测量。不仅能够适应国家沼气产品补贴政策，防止鼓空气获取补贴的现象出现，也能够成为沼气工程运行的可靠数据来源，充当沼气工程验收、监督的“金标准”。 由于超声波流量计利用超声波对流体的流量进行测量，其比传统仪表更能适应工业现场的环境，不仅可以测量常规管道流量，还可以测量诸如具有强腐蚀性、放射性、易燃、易爆等特点的流体，因此测量具有高水分和高H2S的沼气自然也不在话下。 17世纪托里拆利奠定差压式流量计的理论基础，这是流量测量的里程碑。我国开展近代流量测量技术的工作比较晚，早期所需的流量仪表均从国外进口。可以说，超声波流量计的出现是又一个里程碑，它见证了国内涌现的一批科技创新企业，也见证了当今微电子技术和计算机技术的飞跃发展如何极大地推动了流量仪表的更新换代。来源：微信公众号@沼气工程及其测控技术，转载请务必注明出处

p12月2日，国家知识产权局公布了第十七届中国专利奖授奖的决定，南京先欧仪器制造有限公司自主研发设计的创新性超声波微波紫外光协同反应工作站（专利号：201320424003.9）专利获第十七届中国专利优秀奖。/ppimg style="FLOAT: none" title="zhuanliyouxiujiangbei.jpg" alt="超声波微波组合反应仪中国专利奖" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201601/uepic/ae511564-9c2d-4cb4-abb9-b56eb5e2216d.jpg"//pp南京先欧仪器制造有限公司自主研发设计的柜式超声波微波紫外光三位一体反应仪，在第十七届中国专利奖评选过程中获得优秀奖。/ppimg style="FLOAT: none" title="zhuanliyouxiujiangzhengshu.jpg" alt="先欧第十七届中国专利优秀奖" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201601/uepic/82b623e6-483d-4a65-aa2e-7e032d6f7800.jpg"//pp中国专利奖评选活动自1989年起开始举办，至今已成功举办了17届。二十余年来，中国专利奖评选出了众多优秀专利成果，表彰了一大批在专利创造、运用、保护、管理等方面做出突出贡献的单位和个人，其公信力、权威性和影响力日益增强，成为中国知识产权事业发展水平的重要标志之一，受到社会的广泛关注。/ppimg style="FLOAT: none" title="超声波微波组合反应系统专利.jpg" alt="超声波微波组合反应系统专利" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201601/uepic/5dac31c4-150c-4d66-be30-cb0b59b89356.jpg"//pp中国专利优秀奖证书、奖杯及国家知识产权局文件《国家知识产权局关于第十七届中国专利奖授奖的决定》于近日下发。/p

使用超声波探头为人体植入电子设备无线充电的示意图图片来源：韩国科学技术研究院　　科技日报北京4月19日电 （记者张梦然）随着人口老龄化和医疗技术的进步，使用人工心脏起搏器和除颤器等植入式电子设备的患者数量在全球范围内不断增加。韩国科学技术研究院（KIST）宣布，由电子材料研究中心宋宪哲博士领导的研究团队开发了一种可应用于人体植入物的超声波无线能量传输充电技术，该技术也可为监测海底电缆状况的传感器等水下仪器的电池充电。相关研究近日发表在《能源和环境科学》杂志上。　　电磁感应和磁共振可用于无线能量传输。电磁感应目前用于智能手机和无线耳机。但其使用的限制是电磁波不能穿过水或金属，导致充电距离短。此外，由于充电过程中产生的热量是有害的，因此这种方法不能轻易地用于为植入式医疗装置充电。磁共振法要求磁场发生器和发射装置的共振频率完全相同，存在干扰其他无线通信频率（如Wi-Fi和蓝牙）的风险。　　KIST团队采用超声波而不是电磁波或磁场作为能量传输介质。使用超声波的声呐通常用于水下环境，在器官或胎儿状况诊断等各种医疗应用中，超声波在人体中的安全性已得到验证。然而，现有的声能传输方法由于声能传输效率低，不易实现商业化。　　研究小组开发了一种模型，该模型使用摩擦电原理接收超声波并将其转换为电能，该原理可有效地将微小的机械振动转换为电能。通过在摩擦发电机中添加铁电材料，超声波能量传递效率从不到1%显著提高到4%以上。其可在6厘米的距离处充电超过8毫瓦的功率，这足以同时操作200个LED或在水下传输蓝牙传感器数据。新开发的装置具有较高的能量转换效率并产生少量热量。　　宋博士说：“这项研究表明，电子设备可通过超声波以无线充电方式来驱动。如果未来设备的稳定性和效率进一步提高，这项技术可应用于为植入式传感器或深海传感器无线供电。”

超声波清洗机利用超声波振动产生的高频声波，通过液体介质将能量传递到被清洗物表面，以达到清洁的目的。其工作原理主要包括以下几个方面：1、超声波振动： 超声波发生器产生高频的电信号，驱动换能器将电能转换为机械振动。这种高频振动通过液体传播，在液体中形成稳定的波动。2、液体介质： 清洗过程中，被清洗物被完全浸没在液体介质中，通常是水或清洁剂。液体介质起到传递超声波振动的作用，同时可以将清洗物表面的污垢、油脂等物质分散、溶解。3、空化效应： 超声波振动在液体中产生的高压区域和低压区域交替形成，导致液体中发生空化现象，即液体中形成微小气泡。这些气泡在高压区域内瞬间形成，随后在低压区域内迅速坍塌，释放出大量的能量，形成微小的水击波，从而击打清洗物表面，达到清洁的目的。4、机械作用： 超声波振动和空化效应共同作用下，清洗物表面的污垢、油脂等物质会被有效地剥离、击打、分散和溶解，从而达到彻底清洁的效果。 在各个领域都有广泛的应用，主要包括以下几个方面：1、工业清洗： 用于清洗各种工业零件、机械设备、模具、工具等，包括金属件、塑料件、玻璃件等。特别适用于复杂结构、细小孔隙和难以清洁的部件。2、医疗保健： 用于清洗医疗器械、手术器械、医疗器具、牙科设备等。超声波清洗可以彻底清洁器械表面的细菌、病毒和污垢，提高器械的卫生水平。3、汽车维修： 用于清洗汽车零部件、发动机零件、喷油嘴、汽车缸体等。可以有效去除油污、积炭、金属屑等，延长汽车零件的使用寿命。4、电子制造： 用于清洗印刷电路板（PCB）、电子元件、光纤等。可以去除焊接残留物、氧化层和表面污染，提高电子产品的质量和可靠性。5、实验室科研： 用于清洗实验室玻璃器皿、实验仪器、试剂瓶等。可以彻底清洁实验室器皿表面的残留物和污垢，避免交叉污染。 总而言之，超声波清洗机以其高效、环保、节能的特点，被广泛应用于各个领域的清洁工作中，成为现代清洁技术的重要组成部分。

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高灵敏度、小型化的超声探测器在诸多方面发挥着重要应用，例如医学诊断、光声成像、无损检测等。目前，商用的超声波探测器主要采用压电换能器，但为了实现较高的灵敏度，往往需要较大的尺寸，其传感器的典型尺寸一般为毫米到厘米。 　　近些年来，随着微纳光电技术的发展，在硅芯片上微加工制备得到的光学超声波探测器可同时实现较高的灵敏度和空间分辨率。其中，微腔光力系统由于其高灵敏度、宽带宽、低功耗和易于集成等优越特性，引起越来越多的关注。由于微腔光力系统中的较强光力相互作用，微腔的机械位移可以通过光学共振信号来敏感读出。由于机械共振增强了响应，且光学共振可增强读出灵敏度，因此微腔光力系统已被证实是位移、质量、力、加速度、磁场和声波等物理量的高灵敏探测理想平台。 　　前期工作中，研究人员已在各种体系的光学微腔中实现超声波/声波的探测，例如二氧化硅微腔、聚合物微腔、硅微腔等。多数超声波探测是在液体环境中实现的。而在空气环境中，由于超声波吸收损耗大，且声源/空气界面处的阻抗失配大，高灵敏度的超声波探测依然颇具挑战。前期工作中，空气耦合的超声波探测只在1 MHz以下频段实现。空气耦合的超声波探测在一些特定场景中具有重要应用，例如气体光声光谱和非接触式超声医学成像等。 　　为了提高空气耦合的超声波探测灵敏度，并拓展探测频率范围，近日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心研究人员使用微芯圆环腔演示了在MHz频率范围内的空气耦合高灵敏度超声波探测。 在该工作中，研究人员通过光刻、氢氟酸腐蚀、氟化氙刻蚀、二氧化碳激光回流的微加工工艺，制备了带有较细的硅基座的微芯圆环腔，从而减少来自衬底的机械运动的约束，获得了在2.56 MHz的一阶拍动模式下约700的高机械品质因子，同时光学品质因子达到107以上。凭借较高的光学和机械品质因子，以及与超声波具有较大空间重叠的2.56 MHz的一阶拍动模式，他们在机械模式附近0.6 MHz的频率范围内实现了仅受热噪声限制的灵敏度，在0.25-3.2 MHz的频率范围内实现了46 μPa/Hz1/2-10 mPa/Hz1/2的灵敏度。此外，他们在机械共振频率下利用超声波驱动传感器时观察到了二阶和三阶机械边带，通过测量不同超声波压强(P)下的信噪比(SNR)，发现一阶、二阶和三阶机械边带的分别与P、P2和P3大致成正比，三个机械边带上的测量强度与理论结果一致。这种非线性转换提供了一种扩展位移传感动态范围的方法。　　该研究演示了一种基于微芯圆环腔的空气耦合高灵敏度MHz频段超声波探测方案，实现了宽带、高灵敏度超声检测。这项工作拓宽了使用微腔光力系统进行空气耦合的超声波探测的频率范围，并获得了较大频率范围的热噪声主导区域。相关研究成果以High-Sensitivity Air-Coupled Megahertz-Frequency Ultrasound Detection Using On-Chip Microcavities为题于近日发表在Physical Review Applied上。相关研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金委项目和中科院基础前沿科学研究计划的支持。图1 (a) 微芯圆环腔的光学显微镜图。(b) 模拟的回音壁模式的基模光场分布。(c) 1550 nm附近微腔的透过率谱。(d) 超声波探测实验装置的示意图。图2 (a) 微腔超声波探测器的噪声功率谱(黑色实线)与在2.56 MHz频率处施加了超声波信号的响应谱(绿色实线)，虚线为计算得到的理论噪声。(b) 微腔超声波探测器的系统响应，即微腔对不同频率的超声波的响应。(c) 微腔超声波探测器的压强(左轴)和力(右轴)灵敏度谱。图3 (a) 施加单频超声波后不同阶机械边带的响应。(b) 一阶、二阶、三阶机械边带的与超声波压强的关系。

高性能红外摄像机拍摄从测量对象外部激发（光、超声波、涡流、电流和热弹性等）测量对象内部的密度波动、内部剥离、缺陷和龟裂产生的温度变化是一种无损检测方法。 通过组合一定周期激发的锁相热成像，可以实现更高的分辨率，探测从测量对象表面到深入内部的缺陷；通过改变锁相频率，可以改变向测量对象表面传导的测量对象热传导周期，获得从测量对象表面到深度方向的相关信息。 本文介绍使用锁相热成像的光激发和超声波激发无损检测的测量示例。关键词：热成像、锁相、光激发、超声波激发1、红外热成像本研究需采用最新红外摄像机技术——二维焦平面阵列的红外检测元件。图1 红外摄像机320X256像素或者640X512像素、观测波长范围MWIR的红外检测元件（InSb）通过转向电子冷却器进行冷却，各个红外图像的测量温度分辨率（NETD）在25℃时为0.02℃。每个像素的空间分辨率通过空间分辨率视角规定，如要检测大型测量目标和精细区域，则需要更高像素的640X512像素红外摄像机。 红外应力测量需要更高的温度分辨率，如果计算约2000个图像，温度分辨率要不低于0.001℃。图2 锁相方式对于反复加权的测量对象试样的温度变化，根据所谓的锁相方式（图2）任意设置的一定间隔的帧率，连续采集和计算红外图像，从时刻变化的温度变化量计算最大温度差⊿Ｔ，并制成图像。2、光激发热成像图3 光激发锁相热成像通过图3所示的结构进行光激发锁相热成像测量。光激发方法分为脉冲热成像和锁相热成像两种。图4 脉冲热成像脉冲热成像方法显示图4所示的温度变化和时间相位滞后，通过光瞬间激发测量对象，在测量对象温度下降的过程中，将测量对象的正常位置和缺陷位置产生的温度变化和时间相位滞后通过图像显示出来。脉冲热成像针对捕捉测量对象表面附近的缺陷和热传导系数较高的材料瞬变现象的测量。图5 锁相热成像如图5所示，锁相热成像方法通过重复亮灯激发测量对象，测量对象正常位置和缺陷位置因光激发产生的温度变化而出现温度变化和时间相位滞后，该方法通过图像将温度变化量和相位滞后显示出来。锁相热成像方法将按一定频率重复出现的温度变化和相位滞后通过图像表现出。通过锁相方式反复施加相同的温度变化，减少噪音成分，可以检测出每次温度变化测量所包含的噪音成分中隐藏的小型缺陷信号。3、光激发锁相热成像测量示例图6 复合材料汽车车身的缺陷图6显示使用光激发锁相热成像进行缺陷检测的结果。光激发锁相热成像检测出复合材料内部缺陷和剥离位置。图7 频率和缺陷深度的关系图7显示缺陷位置不同的复合材料平板的测量示例。改变光激发的锁相频率，0.5Hz的高频只引起测量对象表面附近出现温度变化，从而只能检测测量对象表面附近的缺陷。而0.06Hz的低频可以使测量对象深处出现温度变化，从而还可以检测深处缺陷。因此，在光激发锁相热成像中，通过改变激发频率，可以评估到从测量对象表面到缺陷以及从缺陷位置到测量位置表面的热传导温度变化和相位滞后，从而可以推测缺陷深度状况。4、超声波激发热成像图8 超声波激发热成像图8为超声波激发热成像概要。通过超声波换能器激发测量对象，使用高性能红外摄像机检测测量对象内部的龟裂或裂纹通过内部摩擦或滞后而发热的状态。在光激发热成像中，捕捉从受热的测量对象表面向缺陷的传热以及温度变化从缺陷位置向测量对象表面传导时的温度变化。而对于超声波激发热成像，因为捕捉从缺陷位置到测量对象表面的温度变化，只需光激发热成像的一半过程即可，因此超声波激发热成像可以检测更深位置的缺陷。5、超声波激发热成像的测量示例图9-铆钉残留的超声波激发热成像图9为使用超声波激发的热成像检测铆钉残留位置。左图为铆钉熔化后成为一体的检测图像，其中检测不到超声波激发引起的发热。右图中的铆钉处存在间隙，可以测量到超声波激发产生的发热。图10 超声波热成像显示气门座圈图10 为插入发动机气门座圈时的啮合状态检测示例。超声波激发使座圈中有间隙的内部产生摩擦而引起发热。本状态使用红外摄像机测量。6、总结通过对测量对象进行光激发或者超声波激发，可以检测测量对象内部的缺陷和剥离状态。高性能红外摄像机可以捕捉非常轻微的温度变化，并且与锁相热成像组合可以改进S/N。通过图像处理将缺陷位置和正常位置进行二进制处理，还可以用作自动识别的检测装置。

项目编号：2207-HXTC-IG1193项目名称：北京科技大学超声波扫描显微镜预算金额：140.0000000 万元（人民币）采购需求：包号产品名称简要技术需求或服务范围数量分包控制金额（万元）项目预算(万元)1北京科技大学超声波扫描显微镜用于各种焊接器件、封装器件等内部空洞、空气分层、裂纹等无损检测1台140.00140.00本项目接受进口产品投标。合同履行期限：自合同签订生效后120日内到货并安装、调试完成（特殊情况以合同为准）。本项目( 不接受 )联合体投标。

天然气作为一种高效、清洁的能源和化工原料，其开采和应用越来越广泛，而在天然气开采、长距离传输以及终端贸易结算等环节中，如何做到可靠的过程控制计量和贸易结算计量，正日益引起人们的重视。我国天然气贸易计量以往大多采用的是传统仪表如腰轮流量计、孔板流量计等，随着超声技术的发展和流量测试技术研究的深入，一种新概念速度式高精度流量计量仪表——气体超声流量计被引入了天然气的计量领域。相较于腰轮流量计的传动机构复杂，制造要求高，关键部件易磨损，人工维护成本高；孔板流量计的重复性不高、范围度窄、压损大、安装要求高等缺陷，气体超声波流量计具有大量程比，无压损，无可动部件，高精度、重复性好、易安装、易维护等优势。20世纪90年代中后期，在国外得到了较为广泛的应用。为了适应我国天然气开发需要，满足长输天然气管道计量的需求，我国于2000年引进了气体超声流量计，并开展了一系列产品验证及可行性评估研究。并于2001年编制了GB/T18604《用气体超声流量计测量天然气流量》的国家标准。随着我国天然气管道建设的发展，多家外企的气体超声流量计开始大量应用于我国天然气长输管道的贸易计量。但由于经济成本较高，国内低成本的气体超声波流量计迅速崛起，并逐渐抢占中国市场。 超声流量计Gasboard-7200以市面上一款备受消费者青睐的超声波气体流量计——超声流量计Gasboard-7200为例。该仪器采用超声波时差法测量气体浓度与流量，具有无机械可动部件，计量部件无磨损，耐腐蚀、稳定性好、寿命长，长期运行无须特殊维护等特点，目前广泛应用于天然气管线、城市供气、石油、化工、电力、冶金等领域的输配计量和贸易计量。据了解，国内大部分气体流量计仅可实现对气体流量的单一计量，超声流量计Gasboard-7200可实现对气体体积浓度与流量的累计计量，应用前景更为广泛。除此之外，相较于进口气体超声波流量计在低压气体条件下或组分异常情况下，输出信号会减弱，从而导致仪表不能正常工作的问题。Gasboard-7200基于四方仪器自控系统有限公司自主知识产品的超声波传感器技术，内置温度、压力传感器测试被测气体温度、压力，以特殊算法实现压力补偿，以满足压力的变化需求，因此产品压力范围较宽，最高可达710kPa；同时产品还可实现温度补偿，避免温度影响计量误差，有效提升经济效益。由于部分进口产品在精度范围内实际的量程比为1:100，超过1:100后流量的复现性会变差。而Gasboard-7200由于信号覆盖范围较大，在精度范围内，量程比可达1:200。因此，在压力变化较大、流量范围变化剧烈的应用场合，Gasboard-7200具有较大的技术优势。同时，由于国产超声流量计Gasboard-7200拥有地域及人力资源的天然优势，具有技术支持响应时间短，售后服务到位、零部件经济费用低等的优势，克服了进口气体超声流量计的产品价格和技术支持费用较高，售后服务响应时间较长，零配件费用较贵的问题。因此，从实际应用情况分析，虽然国产气体超声流量计的研制工作起步比较晚，但与进口产品相比较，国产气体超声流量计具有先进的应用技术和较低的经济成本优势。基于国家宏观战略规划的考虑，为了提高能源资源管理的准确性和能源技术安全性，大力支持和推广国产气体超声流量计在天然气开采、输送、集气站、气体处理厂、集输管道、长输管道、地下储气库以及煤层气田等各个环节的全面应用，具有非常重要的意义。因此，先进应用技术、低经济成本的国产气体超声波流量计在天然气输气管线领域的应用，将有着非常广阔的发展前景。

近年来，随着我国传统产业转型升级，新兴行业高速发展，为无损检测行业提供了持续的发展机遇。当前，无损检测技术包含的技术类型非常多，而超声探伤是其中尤为重要的一种。据某机构研究报告推测，到2024年，全球无损检测市场规模可达到126亿美元，超声检测将占据最大比例的份额。现阶段，尽管国内企业总体水平和综合实力有了很大程度的提高，在超声无损检测基础理论、技术开发、仪器设计和研制及产品应用等方面都已在国际占有重要一席，但在全聚焦相控阵超声检测技术等高端制造方面，仍与欧美发达国家仍存在一定差距。总体而言，当前我国市场的超声无损检测设备主要以奥林巴斯、贝克休斯、英国声纳、美国捷特、法国M2M等进口品牌，以及汕头超声、中科创新、多浦乐、南通友联等国产品牌为主。为方便业内人士更进一步了解我国超声无损检测设备市场的发展状况，本文特对超声波探伤检测仪（HS90318031）近三年的海关数据进行了汇总分析。从进口数据看：进口金额持续下跌，德国是第一大贸易伙伴自中美贸易战开打，超声波探伤检测仪经历了几轮加征关税，其进口市场受到冲击，再加上新冠疫情给全球经济发展带来的需求收缩、供给冲击、预期转弱等压力，近三年我国超声波探伤检测仪的进口额连续下跌。2021年，我国超声波探伤检测仪的进口额约6.82亿元，较2019年下降近18.23%。从逐月进口额来看，2019年至2021年，我国超声波探伤检测仪的每月进口额徘徊在4000~8000万元之间。值得注意的是，2019年1月份进口额出现激增，主要系该月自德国、加拿大、美国、英国、韩国、意大利、挪威等多地进口额均有大幅提高。从近三年各地区进口额来看，德国是我国超声波探伤检测仪市场最大的贸易伙伴，其次是美国、加拿大、日本和以色列。从各年的进口额来看，受疫情影响，2020年我国自德国、美国、加拿大进口超声波探伤检测仪的金额均有所下降，随疫情好转，2021年有所回升。从上图可以看到，2019年至2021年，美国稳坐我国超声波探伤检测仪进口市场“亚军”宝座，贸易战似乎并没有影响到我国从美进口超声波探伤检测仪的热情。从出口数据看：出口额远低于进口额，香港是最大出口地区2019年至2021年，我国超声波探伤检测仪的年出口额分别为0.86亿元、0.76亿元、1.20亿元，远低于同期的年进口额（8.34亿元、7.01亿元、6.82亿元）。从我国超声波探伤检测仪的年出口额来看，2020年较2019年下降约12%；2021年迎来爆发式增长，主要系该年出口至中国香港、巴基斯坦、韩国、中国台湾、德国等地的金额均大幅提高。从逐月出口额来看，2019年至2021年，我国超声波探伤检测仪的每月出口额主要徘徊在500~1000万元之间，且每年的11月、12月、1月是我国超声波探伤检测仪市场的出口“旺季”。 近三年，中国香港、德国、美国、印度尼西亚、巴基斯坦是我国超声波探伤检测仪的前五大出口贸易地区。值得注意的是，2021年，我国超声波探伤检测仪出口至美国的金额大幅减少，而出口至香港、德国、巴基斯坦、韩国、德国、日本、缅甸、埃及等地的金额均大幅增长。对比：进口金额三连降，出口金额迎井喷根据每年的总进出口金额和总进出口数量，计算得出每年的进出口均价。2019年至2021年，我国超声波探伤检测仪进口均价分别为27.68万元/台、13.62万元/台和10.27万元/台，而出口均价分别为0.08万元/台、0.04万元/台和0.23万元/台。从计算数据可以看到，或许是因进口的多为整机，而出口的多为元器件（低端的超声换能器），我国超声波探伤检测仪的进口均价远远高出同期出口均价。总的来说，近三年连续下降的进口金额，以及2021年迎来“井喷”式增长的出口金额和均价，令我们看到了国产超声波探伤检测仪市场的“崛起”态势，但不可否认的是，国内超声波探伤检测仪产品与国外还存在很大差距。国内仪器厂商要在竞争激烈的无损市场中站稳脚跟，务必要认清态势，不断研发创新，从而建立起自己的核心竞争力。

高灵敏度、小型化的超声探测器在诸多方面发挥着重要应用，例如医学诊断、光声成像、无损检测等。目前，商用的超声波探测器主要采用压电换能器，但为了实现较高的灵敏度，往往需要较大的尺寸，其传感器的典型尺寸一般为毫米到厘米。近些年来，随着微纳光电技术的发展，在硅芯片上微加工制备得到的光学超声波探测器可同时实现较高的灵敏度和空间分辨率。其中，微腔光力系统由于其高灵敏度、宽带宽、低功耗和易于集成等优越特性，从而引起越来越多的关注。由于微腔光力系统中的较强的光力相互作用，微腔的机械位移可以通过光学共振信号来敏感读出。由于机械共振增强了响应，且光学共振可增强读出灵敏度，因此微腔光力系统已被证实是位移、质量、力、加速度、磁场和声波等物理量的高灵敏探测的理想平台。前期工作中，研究人员已在各种体系的光学微腔中实现超声波/声波的探测，例如二氧化硅微腔、聚合物微腔、硅微腔等。多数超声波探测是在液体环境中实现的。而在空气环境中，由于超声波吸收损耗大，且声源/空气界面处的阻抗失配大，高灵敏度的超声波探测依然较为挑战。前期工作中，空气耦合的超声波探测只在1 MHz以下频段实现。空气耦合的超声波探测在一些特定场景中具有重要应用，例如气体光声光谱和非接触式超声医学成像等。为了提高空气耦合的超声波探测灵敏度，并拓展探测频率范围，最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心的博士生杨昊、胡志刚等人在李贝贝副研究员的指导下，使用微芯圆环腔演示了在MHz频率范围内的空气耦合高灵敏度超声波探测。在这项工作中，他们通过光刻、氢氟酸腐蚀、氟化氙刻蚀、二氧化碳激光回流的微加工工艺，制备了带有较细的硅基座的微芯圆环腔，从而减少来自衬底的机械运动的约束，获得了在2.56 MHz的一阶拍动模式下约700的高机械品质因子，同时光学品质因子达到107以上。凭借较高的光学和机械品质因子，以及与超声波具有较大空间重叠的2.56 MHz的一阶拍动模式，他们在机械模式附近0.6 MHz的频率范围内实现了仅受热噪声限制的灵敏度，在0.25-3.2 MHz的频率范围内实现了46 μPa/Hz1/2-10 mPa/Hz1/2的灵敏度。此外，他们在机械共振频率下利用超声波驱动传感器时观察到了二阶和三阶机械边带，通过测量不同超声波压强(P )下的信噪比(SNR)，发现一阶、二阶和三阶机械边带的分别与P、P2和P3大致成正比，三个机械边带上的测量强度与理论结果一致。这种非线性转换提供了一种扩展位移传感动态范围的方法。本项研究演示了一种基于微芯圆环腔的空气耦合高灵敏度 MHz频段超声波探测方案，实现了宽带、高灵敏度超声检测，这项工作拓宽了使用微腔光力系统进行空气耦合的超声波探测的频率范围，并获得了较大频率范围的热噪声主导区域。相关研究成果以“High-Sensitivity Air-Coupled Megahertz-Frequency Ultrasound Detection Using On-Chip Microcavities”为题于2022年9月14日在Physical Review Applied上发表。第一作者为博士生杨昊，通讯作者为李贝贝副研究员。上述研究工作得到了国家重点研发计划（2021YFA1400700）、国家自然科学基金委项目（91950118，12174438，11934019）和中国科学院基础前沿科学研究计划（ZDBS-LY-JSC003）的大力支持。文章链接：https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.18.034035 图1 (a) 微芯圆环腔的光学显微镜图。(b) 模拟的回音壁模式的基模光场分布。(c) 1550 nm附近微腔的透过率谱。(d) 超声波探测实验装置的示意图。图2 (a) 微腔超声波探测器的噪声功率谱（黑色实线）与在2.56 MHz频率处施加了超声波信号的响应谱（绿色实线），虚线为计算得到的理论噪声。(b) 微腔超声波探测器的系统响应，即微腔对不同频率的超声波的响应。(c) 微腔超声波探测器的压强（左轴）和力（右轴）灵敏度谱。图3 (a) 施加单频超声波后不同阶机械边带的响应。(b) 一阶、二阶、三阶机械边带的与超声波压强的关系。

作者：李木子 来源：中国科学报用水基水凝胶制成的超声波贴片 图片来源：Mitsutoshi Makihata /Xuanhe Zhao贴在皮肤上的邮票大小的贴片可以为内脏器官提供48小时的连续超声成像。这可以揭示一些细节，比如运动时人体心脏形状的变化，或者一个人吃饭或喝酒时胃的膨胀和收缩。相关论文发表于《科学》。“欢迎来到‘可穿戴成像’时代，”麻省理工学院的赵宣和（音）说。许多研究人员一直在努力开发由柔性材料制成的可穿戴超声设备。但他们发现，要制造出既能黏在皮肤上数小时以上，又能实现高分辨率超声成像的柔性设备，是一项挑战。赵宣和与同事通过将产生和检测超声波的刚性换能器组件与柔软、粘性的贴片相结合，解决了这个问题。该贴片包括一层用于传输超声波的水基水凝胶，夹在两层弹性体材料之间，以防止水凝胶脱水。研究小组在15名志愿者的手臂、颈部、胸部和腰部分别贴上了超声波贴纸，这些志愿者在实验室里喝果汁、举重、慢跑或骑自行车。在这些活动中，贴纸上的超声波成像显示出他们肺部、隔膜、心脏、胃及大动脉和静脉的大小和形状的变化。在超声波贴纸可以用于任何地方的医疗监测之前，还有很多工作要做。目前，这些贴纸必须通过电线连接到一台计算机，该计算机将超声波转换为图像并收集数据，这意味着它不是一个完全便携的系统。尽管如此， “现在已经有一种手机大小的数据采集系统的即时超声设备。”这让赵宣和相信，计算组件可以微型化，并最终与超声波贴纸集成，成为一个真正的无线和完全便携的成像系统。德克萨斯大学奥斯汀分校的卢南树（音）说，“这是一项真正具有开创性的研究，让可穿戴超声波更接近患者。”超声贴纸可以为医院提供更灵活的成像选项，以监测患者，而不需要技术人员持有超声探头，在技术人员短缺的情况下，它们可能很有用。“你不需要一个训练有素的超声医生，也不需要一台巨大的超声机器。”奥斯汀德克萨斯大学的Philip Tan说，“可以将其部署到资源非常少的社区。”从长远来看，这种贴纸可以帮助监测家中新冠肺炎患者的肺部、监视管理心血管疾病患者、追踪不断增长的癌症肿瘤，甚至可以连续监测子宫内的胎儿。低功率超声波没有已知的风险，但研究小组表示，他们将在未来研究长时间暴露在超声波下的任何潜在副作用。相关论文信息：https://doi.org/10.1126/science.abo2542

11月28日，激光超声波可视化检测仪技术在西安航空基地正式通过科技成果鉴定。这一技术的国产化，填补了业界空白，大大缩小了与世界发达国家在无损检测仪器研发与生产方面的差距，是我国无损检测领域的一项重大突破。 　　无损检测在各制造行业的品质管理中，一直扮演着举足轻重的角色。其中，超声波检查因其安全、经济、简便而得到了广泛应用，但无法对任意复杂形状以及非金属物体内部缺陷实现高效、直观地检测。随着碳纤维复合材料、陶瓷基复合材料等新型材料的广泛应用，航空工业也得到了前所未有的发展，但迄今对这些新型材料的无损检测还缺乏有效的手段。　　由西安金波检测仪器有限责任公司研发的激光超声波可视化检测仪，成功突破了无损检测领域中的这一世界科研难题。该检测仪的问世，对任何形状物体及绝大多数材料的内外部探伤，小到电子元器件，大到飞机机身部分均可进行无损检测，并可在高温、有毒等恶劣环境下工作。使用激光超声波可视化检测仪对飞机机翼、火车车轴等高速运载工具部件以及发电设备、压力容器等产品进行定期检查，可以最大限度地延长其安全使用寿命，避免重大事故的发生。　　如果传统的超声波无损检测技术被比喻为“收音机”技术，则激光超声波可视化无损检测技术就属于“电视机”技术。激光超声波可视化检测仪由检测单元和激光单元组成，可简单地将超声波的传播过程可视化，并根据波形变化检查出被测物体内部或表面的损伤，通过计算机屏幕清晰、实时地观察。由于激光超声波可视化检测仪技术实现了无损检测的可视化，对物体内部存在的缺陷及损伤的识别变得非常容易，且可防止无损检测中经常发生的漏检和误判。　　金波公司研发的“激光超声波可视化探测仪”，是西安航空基地入区企业科技创新的典型范例。西安航空基地具有集飞机设计研究、生产制造、试飞鉴定、教学为一体的航空产业体系，同时具备各类与航空产业有关的高科技研发群，对于“激光超声波可视化检测仪”的使用、推广、乃至产品改良都提供了得天独厚的广阔空间与平台。依托激光超声波可视化检测仪，目前西安航空基地已成立无损检测服务平台与工程技术研发中心，先后为近百家西安航空基地入区企业及国内航空、航天、军工、核电、电力领域企业提供服务，出具检测报告80余份，解决了众多目前无法解决的难题，大大提高了我国的无损检测技术水平，进一步提升了航空产品的可靠性与安全性。