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测量带腰臀测量尺

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  • 几何尺寸测量仪
    产品名称:几何尺寸测量仪产品品牌:EVM-G系列产品简介:本系列是一款高精度影像测量仪,结合传统光学与影像技术并配备功能完备的2.5D测量软件。可将以往用肉眼在传统显微镜下观察到的影像传输到电脑中作各种量测,并将测量结果存入电脑中以便日后存档或发送电子邮件。其操作简单、性价比高、精确度高、测量方便、功能齐全、稳定可靠。适用于产品检测、工程开发、品质管理。在机械加工、精密电子、模具制造、塑料橡胶、五金零件等行业都有广泛使用。产品参数:u 变焦镜筒:采用光学变焦物镜,光学放大倍率0.7X~4.5X,视频总放大倍率40X~400X连续可调,物方视场:10.6-1.6mm,按客户要求选配不同倍率物镜。u 摄像机:配备低照度SONY机芯1/3′彩色CCD摄像机,图像表面纹理清晰,轮廓层次分明,保证拥有高品质的测量画面。可以升级选配1/2′CMOS130万像素摄像机。u 底座:仪器底座采用高精度天然花岗石,稳定性高,硬度高,不易变形。u 光栅尺:仪器平台带有高精度光栅尺(X,Y,Z三轴),解析度为0.001mm。Z轴通过二次聚焦可实现对沟槽、盲孔的深度进行测量。u 光源:采用长寿命LED环形冷光源(表面光及底光),使工件表面照明均匀,边缘清晰,亮度可调。u 导轨:双层工作平台设计,配备高精度滚动导轨,精度高,移动平稳轻松。u 丝杆:X,Y轴工作台均使用无牙光杆摩擦传动,避免了丝杆传动的间隙,灵敏度大大提高,亦可切换快速移动,提高工作效率。 工作台仪器型号EVM-1510GEVM-2010GEVM-2515GEVM-3020GEVM-4030G金属台尺寸(mm)354×228404×228450×280500×330606×466玻璃台尺寸(mm)210×160260×160306×196350×280450×350运动行程(mm)150×100200×100250×150300×200400×300仪器重量(kg)100110120140240外型尺寸L*W*H756×540×860670×660×950720×950×1020 影像测量仪是建立在CCD数位影像的基础上,依托于计算机屏幕测量技术和空间几何运算的强大软件能力而产生的。计算机在安装上专用控制与图形测量软件后,变成了具有软件灵魂的测量大脑,是整个设备的主体。它能快速读取光学尺的位移数值,通过建立在空间几何基础上的软件模块运算,瞬间得出所要的结果;并在屏幕上产生图形,供操作员进行图影对照,从而能够直观地分辨测量结果可能存在的偏差。影像测量仪是一种由高解析度CCD彩色镜头、连续变倍物镜、彩色显示器、视频十字线显示器、精密光栅尺、多功能数据处理器、数据测量软件与高精密工作台结构组成的高精度光学影像测量仪器。仪器特点采用彩色CCD摄像机;变焦距物镜与十字线发生器作为测量瞄准系统;由二维平面工作台、光栅尺与数据箱组成数字测量及数据处理系统;仪器具有多种数据处理、显示、输入、输出功能,特别是工件摆正功能非常实用;与电脑连接后,采用专门测量软件可对测量图形进行处理。仪器适用于以二维平面测量为目的的一切应用领域。这些领域有:机械、电子、模具、注塑、五金、橡胶、低压电器,磁性材料、精密五金、精密冲压、接插件、连接器、端子、手机、家电、计算机(电脑)、液晶电视(LCD)、印刷电路板(线路板、PCB)、汽车、医疗器械、钟表、螺丝、弹簧、仪器仪表、齿轮、凸轮、螺纹、半径样板、螺纹样板、电线电缆、刀具、轴承、筛网、试验筛、水泥筛、网板(钢网、SMT模板)等。ISO国际标准编辑影响影像测量仪精度的因素主要有精度指示、结构原理、测量方法、日常不注意维护等。 中国1994年实行了国际《坐标测量的验收检测和复检测量》的实施。具体内容如下:第1部分:测量线性尺寸的坐标测量机 第2部分:配置转台轴线为第四轴的坐标测量机 第3部分:扫描测量型坐标测量机 第4部分:多探针探测系统的坐标测量机 第5部分:计算高斯辅助要素的误差评定。 在测量空间的任意7种不同的方位,测量一组5种尺寸的量块,每种量块长度分别测量3次所有测量结果必须在规定的MPEE值范围内。允许探测误差(MPEP):25点测量精密标准球,探测点分布均匀。允许探测误差MPEP值为所有测量半径的值。ISO 10360-3 (2000) “配置转台轴线为第四轴的坐标测量机” :对于配备了转台的测量机来说,测量机的测量误差在这部分进行了定义。主要包含三个指标:径向四轴误差(FR)、切向四轴误差(FT)、轴向四轴误差(FA)。ISO 10360-4 (2003) “扫描测量型坐标测量机” :这个部分适用于具有连续扫描功能的坐标测量机。它描述了在扫描模式下的测量误差。大多数测量机制造商定义了"在THP情况下的空间扫描探测误差"。在THP之外,标准还定义了在THN、TLP和TLN情况下的扫描探测误差。 沿标准球上4条确定的路径进行扫描。允许扫描探测误差MPETHP值为所有扫描半径的差值。THP说明了沿已知路径在密度的点上的扫描特性。注:THP的说明必须包括总的测量时间,例如:THP = 1.5um (扫描时间是72 秒)。ISO 10360-4 进一步说明了以下各项定义:TLP: 沿已知路径,以低密度点的方式扫描。THN: 沿未知路径,以高密度点的方式扫描。TLN: 沿未知路径,以低密度点的方式扫描。几何尺寸测量仪工作原理影像测量仪是基于机器视觉的自动边缘提取、自动理匹、自动对焦、测量合成、影像合成等人工智能技术,具有点哪走哪自动测量、CNC走位自动测量、自动学习批量测量的功能,影像地图目标指引,全视场鹰眼放大等优异的功能。同时,基于机器视觉与微米精确控制下的自动对焦过程,可以满足清晰影像下辅助测量需要,亦可加入触点测头完成坐标测量。支持空间坐标旋转的优异软件性能,可在工件随意放置或使用夹具的情况下进行批量测量与SPC结果分类。全自动影像测量仪编辑全自动影像测量仪,是在数字化影像测量仪(又名CNC影像仪)基础上发展起来的人工智能型现代光学非接触测量仪器。其承续了数字化仪器优异的运动精度与运动操控性能,融合机器视觉软件的设计灵性,属于当今最前沿的光学尺寸检测设备。全自动影像测量仪能够便捷而快速进行三维坐标扫描测量与SPC结果分类,满足现代制造业对尺寸检测日益突出的要求:更高速、更便捷、更的测量需要,解决制造业发展中又一个瓶颈技术。全自动影像测量仪是影像测量技术的高级阶段,具有高度智能化与自动化特点。其优异的软硬件性能让坐标尺寸测量变得便捷而惬意,拥有基于机器视觉与过程控制的自动学习功能,依托数字化仪器高速而的微米级走位,可将测量过程的路径,对焦、选点、功能切换、人工修正、灯光匹配等操作过程自学并记忆。全自动影像测量仪可以轻松学会操作员的所有实操过程,结合其自动对焦和区域搜寻、目标锁定、边缘提取、理匹选点的模糊运算实现人工智能,可自动修正由工件差异和走位差别导致的偏移实现精确选点,具有高精度重复性。从而使操作人员从疲劳的精确目视对位,频繁选点、重复走位、功能切换等单调操作和日益繁重的待测任务中解脱出来,成百倍地提高工件批测效率,满足工业抽检与大批量检测需要。全自动影像测量仪具有人工测量、CNC扫描测量、自动学习测量三种方式,并可将三种方式的模块叠加进行复合测量。可扫描生成鸟瞰影像地图,实现点哪走哪的全屏目标牵引,测量结果生成图形与影像地图图影同步,可点击图形自动回位、全屏鹰眼放大。可对任意被测尺寸通过标件实测修正造影成像误差,并对其进行标定,从而提高关键数据的批测精度。全自动影像测量仪有着友好的人机界面,支持多重选择和学习修正。全自动影像测量仪性能使其在各种精密电子、晶圆科技、刀具、塑胶、弹簧、冲压件、接插件、模具、军工、二维抄数、绘图、工程开发、五金塑胶、PCB板、导电橡胶、粉末冶金、螺丝、钟表零件、手机、医药工业、光纤器件、汽车工程、航天航空、高等院校、科研院所等领域具有广泛运用空间。选购方法编辑有许多客户都在为如何挑选影像测量仪的型号品牌所困扰,其实最担心就是影像测量仪的质量和售后。国内影像测量仪的生产商大部分都集中在广东地区,研发的软件功能大部分相似,客户可以不用担心,挑选一款能够满足需要测量的产品行程就行了。根据需要来选择要不要自动或者手动,手动的就比较便宜,全自动的大概要比手动贵一倍左右。挑选影像测量仪最重要看显像是不是清晰,以及精度是否达标(一般精度选择标准为公差带全距的1/3~1/8)。将所能捕捉到的图象通过数据线传输到电脑的数据采集卡中,之后由软件在电脑显示器上成像,由操作人员用鼠标在电脑上进行快速的测量。有的生产商为了节约成本可能会采用国产的,造价比较低,效果就稍微差点。常见故障及原因编辑故障1)蓝屏;2)主机和光栅尺、数据转换盒接触不良造成无数据显示;3)透射、表面光源不亮;4)二次元打不开;5)全自动影像测量仪开机找不到原点或无法运动。原因由于返厂维修周期长,价格昂贵,最重要的是耽误了客户的正常的工作。造成问题出现的原因很多,但无外乎以下原因:1)操作软件文件丢失或CCD视频线接触不良;2)光栅尺或数据转换盒损坏;3)电源板损坏;4)加密狗损坏或影像测量仪软件操作系统崩溃。以上问题可能是只出现一个,也有可能几个问题一起出现。软件种类编辑二次元测量仪软件在国内市场中种类比较多,从功能上划分主要有以下两种:  二次元测量仪测量软件与基本影像仪测量软件类似,其功能特点主要以十字线感应取点,功能比较简单,对一般简单的产品二维尺寸测量都可以满足,无需进行像素校正即可直接进行检测,但对使用人员的操作上要求比较高,认为判断误差影响比较大,在早期二次元测量软件中使用广泛。  2.5D影像测量仪在影像测量领域我们经常可以听到二次元、2.5次元、三次元等各种不同的概念,所谓的二次元即为二维尺寸检测仪器,2.5次元在影像测量领域中是在二维与三维之间的一种测量解决方案,定义是在二次元影像测量仪的基础上多加光学影像和接触探针测量功能,在测量二维平面长宽角度等尺寸外如果需要进行光学辅助测高的话提供了一个比较好的解决方案。仪器优点编辑1、装配2个可调的光源系统,不仅观测到工件轮廓,而且对于不透明的工件的表面形状也可以测量。2、使用冷光源系统,可以避免容易变形的工件在测量是因为热而变形所产生的误差。3、工件可以随意放置。4、仪器操作容易掌握。5、测量方便,只需要用鼠标操作。6、Z轴方向加探针传感器后可以做2.5D的测量。测量功能编辑1、多点测量点、线、圆、孤、椭圆、矩形,提高测量精度;2、组合测量、中心点构造、交点构造,线构造、圆构造、角度构造;3、坐标平移和坐标摆正,提高测量效率;4、聚集指令,同一种工件批量测量更加方便快捷,提高测量效率;5、测量数据直接输入到AutoCAD中,成为完整的工程图;6、测量数据可输入到Excel或Word中,进行统计分析,可割出简单的Xbar-S管制图,求出Ca等各种参数;7、多种语言界面切换;8、记录用户程序、编辑指令、教导执行;9、大地图导航功能、刀模具专用立体旋转灯、3D扫描系统、快速自动对焦、自动变倍镜头;10、可选购接触式探针测量,软件可以自由实现探针/影像相互转换,用于接触式测量不规则的产品,如椭圆、弧度 、平面度等尺寸;也可以直接用探针打点然后导入到逆向工程软件做进一步处理!11、影像测量仪还可以检测圆形物体的圆度、直线度、以及弧度;12、平面度检测:通过激光测头来检测工件平面度;13、针对齿轮的专业测量功能14、针对全国各大计量院所用试验筛的专项测量功能15、图纸与实测数据的比对功能维护保养编辑1、仪器应放在清洁干燥的室内(室温20℃±5℃,湿度低于60%),避免光学零件表面污损、金属零件生锈、尘埃杂物落入运动导轨,影响仪器性能。2、仪器使用完毕,工作面应随时擦干净,再罩上防尘套。3、仪器的传动机构及运动导轨应定期上润滑油,使机构运动顺畅,保持良好的使用状态。4、工作台玻璃及油漆表面脏了,可以用中性清洁剂与清水擦干净。绝不能用有机溶剂擦拭油漆表面,否则,会使油漆表面失去光泽。5、仪器LED光源使用寿命很长,但当有灯泡烧坏时,请通知厂商,由专业人员为您更换。6、仪器精密部件,如影像系统、工作台、光学尺以及Z轴传动机构等均需精密调校,所有调节螺丝与紧固螺丝均已固定,客户请勿自行拆卸,如有问题请通知厂商解决。7、软件已对工作台与光学尺的误差进行了精确补偿,请勿自行更改。否则,会产生错误的测量结果。8、仪器所有电气接插件、一般不要拔下,如已拔掉,则必须按标记正确插回并拧紧螺丝。不正确的接插、轻则影响仪器功能,重则可能损坏系统。测量方式编辑1、物件被测面的垂直测量2、压线相切测量3、高精度大倍率测量4、轮廓影像柔和光测量5、圆及圆弧均匀取点测量精密影像测绘仪测量软件简介:绘图功能:可绘制点、线、圆、弧、样条曲线、垂直线、平行线等,并将图形输入到AutoCAD中,实现逆向工程得到1:1的工程图。自动测绘:可自动测绘如:圆、椭圆、直线、弧等图形。具有自动寻边、自动捕捉、自动成图、自动去毛边等功能,减少了人为误差。测量标注:可测量工件表面的任意几何尺寸,不同高度的角度、宽度、直径、半径、圆心距等尺寸,并可在实时影像中标注尺寸。SPC统计分析软件:提供了一系列的管制图及多种类型的图表表示方法,使品管工作更方便,大大提升了品质管理的效率。报表功能:用户可轻易地将测量结果输出至WORD、EXCEL中去,自动生成检测报告,超差数值自动改变颜色,特别适合批量检测。鸟瞰功能:可察看工件的整体图形及每个尺寸对应的编号,直观的反应出当前的绘图位置,并可任意移动、缩放工件图。实时对比:可把标准的DXF工程图调入测量软件中与工件对比,从而快速检测出工程图和实际工件的差距,适合检测比较复杂的工件。拍照功能:可将当前影像及所标注尺寸同时以JPEG或BMP格式拍照存档,并可调入到测量软件中与实际工件做对比。光学玻璃:光学玻璃为国家计量局检验通过之标准件,可检验X、Y轴向的垂直度,设定比例尺,使测量数据与实际相符合。客户坐标:测量时无需摆正工件或夹具定位,用户可根据自己的需要设置客户坐标(工件坐标),方便、省时提高了工作效率。精密影像测绘仪仪器特点:经济型影像式精密测绘仪VMS系列结合传统光学与数字科技,具有强大的软件功能,可将以往用肉眼在传统显微镜下所观察到的影像将其数字化,并将其储存入计算机中作各式量测、绘图再可将所得之资料储存于计算机中,以便日后存盘或电子邮件的发送。该仪器适用于以二座标测量为目的一切应用领域如:品质检测、工程开发、绘图等用途。在机械、模具、刀具、塑胶、电子、仪表等行业广泛使用。变焦镜筒:采用光学变焦物镜,光学放大倍率0.7X~4.5X,视频总放大倍率:40X~400X,可按客户要求选配不同倍率物镜。摄像机:配备低照度SONY机芯1/3”彩色CCD摄像机,图像表面纹理清晰,轮廓层次分明,保证拥有高品质的测量画面。底座:仪器底座采用高精度天然花岗石,稳定性高,硬度高,不易变形。光栅尺:仪器平台带有高精密光栅尺(X、Y、Z三轴),解析度为0.001mm。Z轴通过二次聚焦可实现对沟槽、盲孔的深度进行测量。光源:采用长寿命LED环形冷光源(表面光及底光),使工件表面照明均匀,边缘清晰,亮度可调。导轨:双层工作平台设计,配备高精度滚动导轨,精度高、移动平稳轻松。丝杆:X、Y轴工作台均使用无牙光杆磨擦传动,避免了丝杆传动的背隙,灵敏度大大提高,亦可切换快速移动提高工作效率。
  • 二十年磨一“尺”,纳米时栅用时间测量空间
    国之大器,始于毫末。“现代热力学之父”开尔文有一条著名结论:“只有测量出来,才能制造出来。”没有精密的测量,就没有精密的产品,高水平的精密测量技术和精密仪器制造能力,是发展高端制造业的必备条件。随着人类对世界的探索不断深入,被测对象不断延展,测量目的不断延伸,各种测量技术陆续登上历史舞台。时至今日,我们甚至可以做到以时间测量空间,这听起来也许很科幻,但绝不是天方夜谭。来自重庆的时栅团队基于我国精密测量技术发展现状,根据“时空转换”的思维方式提出了以“时间测量空间”这一重要学术思想,并由此诞生了这把原创于中国的“精密尺子”——时栅技术,实现了我国精密位移测量技术及器件的自主可控。从1996年的尝试探索,到如今成功研发出可媲美高端光栅的第三代纳米时栅,二十年的厚积薄发,浸透了科技工作者对自主创新、中国精度的坚守,凝聚着他们闯关夺隘、奋楫笃行的勇气,展示着中国人顽强拼搏、永不言败的精气神。从无到有,是“冲云破雾”的勇气担当在精密加工、工业测控(动态测量)领域,精密位移传感器是不可或缺的重要组成部分,被称为“智能制造之眼”,它的性能直接决定了加工制造环节的精度。定位精度高、可靠性好、使用方便的精密位移传感器在机床加工、检测仪表等行业中得到广泛应用。然而,精密位移测量器件作为核心功能部件,长期被国外巨头们严格战略性封锁,进口传感器存在价格高、货期长、售后难的问题,我国精密位移测量领域面临多重困境,亟待摆脱受制于人的局面,高端位移测量器件的国产替代已到了刻不容缓的地步。关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的,要实现本领域的突破,必须依靠自主创新,需要变换研究思路,从原理上进行创新,从根本上解决问题。实现从0到1的突破绝非易事,必得风雨兼程、劈波斩浪。面对种种困难,时栅团队迎难而上,瞄准科技前沿,勇攀高峰。没有案例可模仿,他们自己就做拓荒人;没有经验可借鉴,他们就负重前行;没有理论可参考,他们创造性地提出了利用“时间测量空间”的重要原创学术思想,将梦想命名为“时栅位移测量技术”,突破了高端装备的精密位置检测难题,掌握了精密位移测量关键核心技术的自主知识产权。科技工作者用责任、担当,用勤勉、实干,实现了从微米到纳米精度的跨越,开辟出了一条高端核心功能部件的国产化道路,让智能制造业卡脖子短板破局重生,走出了一条自主可控之路,使我国精密位移测量领域摆脱了受制于人的局面。经过多年的沉淀和发展,时栅技术已发展成为我国智能制造领域的标志性成果,获得国家技术发明二等奖1项、中国专利金奖1项、重庆市技术发明一等奖2项,成功申请国外专利12项、国内专利25项。时栅团队研讨图从有到优,是精益求精的创新追求时栅技术作为我国自主研发的首创性成果,通过建立空间位移和时间基准之间的关系,发挥时间量是人类测量精度最高的物理量这一客观优势,利用时间上的时刻比较来实现位移测量,从而达到高精度的测量目的。可通俗理解为:在相对匀速运动的两个坐标系上互相观察对方,一方的位置之差(位移)表现为另一方观察到的时间之差。十年磨一剑,二十年磨一尺。时栅团队从1996年提出“时栅角度传感器”理念起,坚持自主研发道路,从第一代机械式时栅、第二代磁场式时栅到第三代电场式时栅(即“纳米时栅”),持续攻克“提高测量精度与增加测量范围的矛盾”“精度提高导致的误差溯源困难”与“突破光学衍射极限改善分辨力”三座技术大山,破解产品的可靠性、应用场景的多样化、市场的认可度等多只“拦路虎”,开发出高精度、高可靠性的时栅位移传感器。纳米时栅到底有多精密?在我国最高法定计量机构—中国计量科学研究院的两次现场测试结果和国家角度基准的比对结果显示,纳米时栅精度达到了惊人的±0.06角秒(1°等于3600角秒),精度水平已经达到了现有检测仪器水平的极限。在漫长的时光里,时栅团队用精益求精、一丝不苟的科学家精神,只争朝夕,在承载着责任与梦想的实验室,坚持不懈,让“精耕细作”焕发出新的时代风采。车间作业图从优到强,是全面提速的伟大跨越一粒种子的破土而生,需要合适的温度、湿度、环境以及优质胚胎。同样,任何一项科研成果的成功转化,离不开人才、技术、资金、政策的支持和帮助。“将纳米时栅技术走出实验室,实现产业化”——光有美好的愿景是不够的,闯过了技术关,随之面对的就是应用关和市场关。纳米时栅项目总工程师王勇说,“2021年4月,通用技术集团和重庆理工大学共同成立了通用技术集团国测时栅科技有限公司,标志着纳米时栅成果正式开启转化应用、服务市场用户的新阶段。”现实和理想的距离,正一步步靠近。纳米时栅产业化进程全面提速,当纳米时栅技术在数控机床、半导体行业、计量检测等领域得到批量应用时,当一把中国的精密尺子解决了高精度位置检测难题时,所有人的艰辛和汗水化成两个字:值了!纳米时栅正在逐步填补国内高端精密位移测量领域空白,成为国内高端装备企业发展道路中的坚强后盾。2021年10月,“大量程纳米时栅位移测量技术及器件”作为35项代表科技成果转化的典型案例之一,亮相国家“十三五”科技创新成就展,作为创新科技成果转化制度的第一典型案例参展,展示中国高端装备关键功能部件研发“智造”水平。时栅位移测量技术亮相国家“十三五”科技创新成就展走过万水千山,仍需跋山涉水。和时栅技术一样由我国自主研发的首创性成果不胜枚举。科研是一条严谨与浪漫并存的路,从无到有、从有到优、从优到强的蝶变跃升,是中国科技工作者“冲云破雾”的责任担当、精益求精的完美展现,更是他们沿着强国之路迎难而上、敢闯敢干的生动诠释,每一步脚印,都在书写、见证着一次次伟大的跨越。中国精度,央企智造。面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求,无数的中国科研工作者和中国企业在方寸之间钻研、琢磨,努力实现更多“从0到1”的新突破,大步行进在中国精度的逐梦征程上。点击图片报名“精密测量与先进制造”主题网络研讨会
  • 耐驰:药物晶型转变的测量和热力学研究
    p  仪器信息网讯 2017年10月20日,仪器信息网将组织举办a title="" href="http://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/Crystal/" target="_self"“药物晶型控制分析”网络主题研讨会/a。在本次会议中,德国耐驰仪器制造有限公司市场应用总监曾智强博士将带来《药物晶型转变的测量和热力学研究》主题报告。/pp style="text-align: center "img width="200" height="250" title="曾智强.jpg" style="width: 200px height: 250px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/7f3922e8-3193-42a1-83ff-f994435195b8.jpg" border="0" vspace="0" hspace="0"//pp style="text-align: center "strong德国耐驰仪器制造有限公司市场应用总监曾智强博士/strong/pp  曾智强博士1998年毕业于清华大学材料科学与工程专业,并取得博士学位。而后4年间,于新加坡南洋理工大学从事研究员工作,潜心于陶瓷/聚合物薄膜的表面表征工作。2002-2003年,在英国萨里大学从事水净化用高效混凝剂研究。2003年曾智强博士加入德国耐驰,将目光专注于热分析与热物性技术领域。现任德国耐驰仪器制造有限公司市场应用总监。在他材料研究的职业生涯中,共发表论文20余篇,并在材料制备和表征领域荣获3项专利。/ppstrong  报告摘要:/strong/pp  采用差示扫描量热法(DSC) 可以测量药物多晶型之间的转变。DSC 数据可用于建立简化的热力学函数(吉布斯自由能)方程,从而对多晶型的转变温度、多晶型的稳定性进行计算和预测。这对于药物的加工、储存等工艺具有重要的指导作用。/pp style="text-align: center "a title="" href="http://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/Crystal/" target="_self"img title="马上报名.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/10a54169-0129-4026-95bb-ab00b9e697e9.jpg"//a/pp style="text-align: center "strong“药物晶型控制分析”网络主题研讨会 (10月20日)详细日程/strong/pp  09:30-10:20 热分析方法在药物晶型研究中的应用 陈敏华(苏州晶云药物科技有限公司)/pp  10:20-11:00 药物结晶及纯度检测的热分析方法 范玲婷(梅特勒-托利多)/pp  14:00-14:50 晶型研究在仿制药产品开发中的意义 曹相林(北京海晶生物医药科技有限公司)/pp  14:50-15:30 药物晶型转变的测量和热力学研究 曾智强(德国耐驰)/pp  15:30-16:20 晶型的质量控制 周立春(北京药检所)/pp /p
  • 南大教授实现北极首次光谱测量
    中国第4次北极科学考察队结束长达82天的科学考察,近日载誉而归。南京大学地理与海洋学院的柯长青教授是江苏省唯一一位参加本次科考的科研人员。  柯长青教授使用从南京大学携带的ASD光谱仪,在7个短期冰站和1个长期冰站完成了光谱数据的采集任务,光谱测量采集的地表类型包含雪、海冰、融池、海水及其不同状态的光谱特征,综合考虑融池的深浅、雪的厚度、粒径、湿度等各种状态,以此对遥感反演产品的真实性进行检验。这是我国北极科学考察以来首次使用全波段的ASD光谱仪采集数据,获得了极其宝贵的第一手资料。  借助海豚号直升机,柯长青教授和美国得克萨斯大学的谢红接博士合作完成了6次航空遥感试验和地空同步光谱数据采集工作。这种地空同时利用光谱仪测量的方式,在我国四次北极科考中还是首次采用。“这些数据都是第一次看到,非常新奇和宝贵。”柯长青说。  “北冰洋海冰的消融,对全球的气候和生态都将产生重大的影响,作为北半球的国家,我国也将遭受一定程度的影响,因此开展与海冰大范围融化相关联的大气、海冰和海洋过程观测,以及生态系统多学科综合考察是有着深远的现实意义。”柯长青表示。
  • 上海光机所将时域散斑技术成功运用于大尺寸光学元件测量
    p  上海光机所信息光学与光电技术实验室周常河课题组近期将双目测量和时域散斑技术相结合,应用于300mm口径大尺寸透镜毛坯测量,成功重建出透镜毛坯表面的三维形貌。该方法实现了大尺寸透镜的快速、低成本测量,相关成果发表在[Optics Express 27,10898(2019)]上。/pp  大尺寸光学元件,尤其是非球面元件,被广泛运用在大型激光装置,例如“神光”II综合实验激光装置中。在元件的生产过程中,表面检测至关重要。在透镜毛坯的粗研磨阶段,主要检测设备是三坐标测量机。三坐标测量机的测量精度很高,但是这种逐点测量方式的效率低,尤其是在测量大尺寸(例如米级)透镜毛坯时,大型三坐标测量机价格昂贵,且不易移动,不便于使用。/pp  该课题组提出,用双目光学三维测量方法重建透镜粗毛坯的表面。双目视觉原理类似于人眼的三维感知,如图1所示。左右两个不同位置不同角度放置的摄像机,同步拍摄毛坯表面图像,经过同源点匹配和视差计算,可以用三角法对毛坯表面进行三维重构。但是,由于透镜毛坯强散射特性,基于空域的结构光编码方法会出现解码误差。课题组提出用时域散斑技术进行时域方向的编码,实验中顺序投影20幅带通随机数字散斑图像,对于每个像素点,都有一个20维度的编码。通过比较左右待匹配点码值之间的汉明距,可以在极线方向寻找到同源点对。另一方面,偏振技术被运用于消除透镜毛坯的多次反射问题。最终,全场的三维点云数据在短时间内被成功重建出,如图2所示。/pp  相对于三坐标测量机,该方法实现了透镜毛坯表面的快速、全场、低成本的三维测量,是一个很有前景的测量方法,尤其是对米级尺寸的透镜毛坯测量具有重要的应用价值。/pp  该项研究成果得到了中科院前沿科学重点研究项目、上海市科委专业技术服务平台项目、上海市自然科学基金项目的支持。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 266px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/482c68fb-7372-43b1-b732-3fc94bc4fd4c.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg" width="600" height="266" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "图1 双目三维测量系统结构图/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 235px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/fe72b6f5-fdf9-4e68-99b9-cb2ee607b7ed.jpg" title="2-2.jpg" alt="2-2.jpg" width="600" height="235" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "图2 透镜毛坯的三维点云/p
  • 基于三坐标测量机测量双联行星轮对齿精度的方法探讨
    一、 前言根据自有设备情况选用公司齿轮测量机、三坐标测量机作为数字化设备,分别对双联行星轮对齿精度进行测量。通过分析测量过程及测量结果,对三坐标测量机间接测量法进行改进,即通过对大小齿轮轮廓进行扫描,构造虚拟量棒直径计算对齿角度偏差,并根据这种测量方法编制了三坐标自动测量程序,提高了检测效率及准确性,保证产品的合格率至98%以上。二、实施背景(一)背景近年来,为降低矿山运输行业成本,提高效率,大型工程运输车开始设计生产,其中轮式自卸车比较热门,一直占据市场主导地位。当前,全球每年轮式自卸车销售额高达100亿美元以上,并且连续6年保持30%的增长率,足以说明一个新兴品类正在崛起。(二)现状轮式自卸车电动轮组成的主要部件为双联行星轮。行星齿轮传动与普通齿轮传动相比,具有重量轻、体积小、传递功率大、结构紧凑、承载能力高等一系列优点,在工业领域应用广泛。在行星传动的各种型式中,NW、NN及WW三种型式的行星齿轮为双联齿轮,当前国内研制和承接的轮边减速器产品中,NW型双联行星轮组的制造工艺难度系数最大。目前,只有GE、西门子等极少数国际大公司具备制造高品质双联行星轮组的能力,形成市场垄断,利润高达500%。最近几年,国内研制了多种双联行星轮组对,但制造过程复杂,工艺和产线瓶颈较多。大多数公司只能选择自行配对组装,但却无法满足与客户整机零件的互换,与行业中成熟产品存在较大差距,产品的销价差别也很大。 (三)实施的紧迫性目前,中车戚墅堰所已涉及共计6款双联行星轮的研制,双联行星轮不仅可以作为零部件安装在总成上,还可以作为成品进行销售。通常双联行星轮需要经过热套、精磨轴承档、磨齿修正三个工序,每个工序都要检测对齿精度,只有保证每次检测的稳定和效率,才能使成品的对齿精度控制在顺逆30秒以内。为攻克目前产品中对齿精度检测的难点,本文对轮边减速器中的行星轮组对齿精度的相关工艺及检测要求进行了讨论分析,助力企业有效地提高生产效率,降低质量风险,固化生产周期并降低生产成本。三、测量方法及改进(一)间接测量方案及参数确定1.双联齿轮对齿技术简介行星齿轮机构传动是指二个或三个双联行星齿轮工作时与太阳轮、内齿轮同时啮合而形成的传动系统。双联行星齿轮对齿在技术条件上一般要求上下联的齿或槽中心对正,常用的对齿和测量方法是用插齿刀对齿,用圆柱棒进行偏差测量。2.测量设备配置检测设备配置如下表1所示,三坐标测量机是20世纪60年代发展起来的一种高效率的新型精密测量仪器。它的优点是:(1)通用性强,可实现空间坐标点的测量,方便地测量出各种零件的三维轮廓尺寸和位置精度;(2)测量精度可靠;(3)可方便地进行数据处理和过程控制。因此,它被纳入自动化生产线和柔性加工线中,并成为一个重要的组成部分。齿轮测量机主要用于测量齿轮的轮齿精度,包括齿形、齿向误差、周节累积误差、径向跳动误差等,测量精度高。表1 检测所用设备设备名称型号生产厂家三坐标测量机MMZ G 303020德国蔡司ZEISS齿轮测量机P65德国克林贝格3.测量参数的确定选用1Z057双联行星轮作为测量件,它是由小行星轮和大行星轮组合而成的。(如图1) 图1 1Z057双联行星轮选用三坐标测量机进行对齿精度测量时,首先要确定测量圆柱棒的直径。通过查阅1Z057 双联行星轮的设计蓝图,了解大小行星轮的参数,再根据参数信息计算最佳圆柱棒直径进行测量。为保证测量结果的准确性, 量棒直径不可太大, 也不可太小;若直径太大,与齿廓的接触点有可能超出大径,若直径太小, 则量棒外圆将与槽底接触。以上两种情况都无法得出正确的测量结果。为避免这些情况,选择量棒直径时,应使量棒外圆与齿廓的接触点落在分度圆及其附近的任意位置上,一般在距小径的(1/ 3~ 2/ 3 齿高之间为宜。当量棒外圆与齿廓的接触点落在分度圆上时,可通过公式1得出量棒直径。 公式(1)其中dp是量棒直径,db是分度圆直径,α是齿形角,Z为齿数,对于渐开线标准圆柱齿轮db=mz;小行星轮模数为8.367,齿数为17,齿形角为25度。经计算最佳量棒直径为φ16.771;大行星轮模数为8.175,齿数为72,齿形角为25度。经计算最佳量棒直径为φ15.797。4.间接测量方案根据公式(1)计算结果,我们选用φ16的量棒进行间接测量,测量方法如图2。 图2 测量小行星轮(左);测量大行星轮(右)先扫描上下两个轴承档连成公共轴线,确定轴线基准。将φ16的量棒卡入齿槽内,用探头确定量棒中心位置,建立坐标系,计算出上下中心的偏移量,得出对齿角度偏差。图3为测量数据报告,根据偏移量的正负值确定顺逆方向。 图3 测量数据5.数据验证选用齿轮测量机进行测量,首先找正双联齿轮的轴承档,输入大小行星轮参数,选择角度测量软件,自动扫描轴承档,确定基准中心线,然后扫描大小行星轮齿槽左右齿面的齿形轮廓和齿向轮廓,确定齿槽中心线,通过软件计算,得到偏转距离,从而得出对齿角度。测量过程如图4,数据报告如图5。 图4 测量小行星轮(左);测量大行星轮(右)图5 测量数据6.数据对比及测量存在的不足通过量棒间接测量的对齿角度为44秒,而齿轮测量机测量结果为1分05秒。以齿轮测量机测量结果为参考值,两次测量存在21秒偏差,偏差交大。对比两种测量方法,间接测量法以手动操作为主,人为不确定性较大;齿轮测量机通过扫描齿形轮廓和齿向轮廓确定齿槽中心线,得出对齿角度,数据精准性较高,但是起吊、找正及测量时间较长,效率低下,无法满足生产进度。(二)对齿精度检测工艺优化改善间接测量法测量结果偏差较大,特对其进行改进。首先选取小齿轮的上端面作为空转方向,小齿轮上端圆作为圆心,小齿轮两边对齿的中心点作为旋转方向建立初定位坐标系;通过初定位坐标系,三坐标测量机能够快速准确地扫描工件的上下两个轴承档并使其公共轴线成为基准;再通过三坐标测量机运用未知曲线扫描功能对上下齿轮中部(即齿向最高点)的齿槽两边进行扫描,得到2条V形曲线(如图6)。构造与V形曲线相切的两个虚拟圆形,小行星轮选择直径为φ16.771的圆,大行星轮选择直径为φ15.797的圆(如图7)。以轴线作为基准,小行星轮虚拟圆圆心到轴线的连线作为方向基准建立坐标轴。通过计算两个虚拟圆圆心到轴线连线的夹角得出对齿角度。 图6 扫描程序图7 小行星轮拟合圆(左);大行星轮拟合圆(右)表2 双联行星轮对齿角度数据序号改进前(三坐标)改进后(三坐标)(齿轮仪)方向10’40”0’22”0’20”顺时针20’38”0’18”0’20”顺时针30’42”0’23”0’20”逆时针40’20”0’13”0’10”逆时针50’15”0’36”0’35”逆时针60’40”0’51”0’50”逆时针70’28”0’9”0’12”顺时针80’30”0’13”0’13”顺时针90’5”0’21”0’20”顺时针100’13”0’35”0’35”顺时针110’30”0’15”0’12”顺时针120’28”0’10”0’12”逆时针130’5”0’24”0’20”顺时针140’45”0’24”0’25”顺时针150’5”0’25”0’23”顺时针160’10”0’30”0’29”顺时针170’5”0’20”0’20”顺时针180’30”0’10”0’5”逆时针190’24”0’23”0’25”逆时针200’19”0’40”0’38”顺时针210’28”0’14”0’10”顺时针220’13”0’32”0’30”顺时针230’10”0’30”0’32”顺时针240’40”0’25”0’25”顺时针250’15”0’33”0’30”顺时针260’29”0’22”0’20”逆时针270’42”0’22”0’25”顺时针280’8”0’29”0’28”逆时针290’28”0’16”0’12”逆时针300’40”0’20”0’21”顺时针平均偏差0’16”0’2”表2为30件工件的测量数据,以齿轮仪测量结果作为参考值。对比可见,改进前的数据平均偏差为16”,改进后的数据平均偏差为2”,表明改进后三坐标测量数据的稳定性及精确度都有了进一步提升,与齿轮仪的测量数据偏差较小,满足设计要求,提升测试效率,为双联行星轮的加工提供了强有力的数据支持,也为公司打破垄断走向市场提供了关键的检测技术支持。四、实施效果及意义通过对间接法进行改进优化,三坐标测量机适用于各类型双联行星轮组的对齿精度检测。对齿精度检测工艺的优化,也大大提升了产品合格率,取得了巨大成效,主要有以下4个方面。1.双联行星轮对齿精度合格率达98%;2.双联行星轮制造成本降低10%,产品质量和市场竞争力获得极大提高;3.双联行星轮的检测周期缩短20%,由以前的2天以上缩短至1天;4.双联行星轮可实现90%成品的对齿精度在正负30秒以内,媲美GE、西门子等公司同类产品要求。参考文献[1] 王兰群 张国建.渐开线花键M值得测量及量棒直径的选择 2005.9.1[2] 张志宏 张和平 双联行星齿轮模拟装配 2005.8.26[3] 郭海风 张丽 双联行星齿轮对齿技术 1994.1.1本文作者:中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司计量检测工程师 蒋瑞骐
  • 直播预告|第五届汽车检测技术网络会议之尺寸测量技术分会场
    在汽车的生产制造中,质量控制始终是重中之重。根据 J.D.Power 全世界汽车产品质量关键问题调查评估的报告显示:41%的汽车产品质量问题是由车身制造尺寸偏差所造成。因此,对车身制造尺寸偏差的研究及控制尤为重要。随着汽车行业的不断发展,对汽车的造型、装配、性能要求都在提高,汽车零部件的关键尺寸的把控越来越严格。零部件检测也由一两个关键尺寸的检测逐步增加到全尺寸的把控,这对检测的速度和精度都提出了更高的要求。传统的接触式测量技术在测量领域已经应用多年,技术成熟、应用广泛,是当今汽车行业车身及零部件测量的主流。而随着光电技术的发展,光学测量系统在精度、可靠性上有了显著提高,已经越来越广泛地应用在测量领域,并代表了当今测量技术的发展趋势,尤其在汽车车身尺寸检测领域,已经由传统的三坐标接触式测量逐渐向非接触式光学测量过渡。为进一步加强汽车零部件尺寸测量技术的交流,提升车身精度水平,推动我国汽车产业高质量发展,仪器信息网联合中国汽车工程学会汽车材料分会、国联汽车动力电池研究院于2023年3月15-17日举办第五届“汽车检测技术”网络会议,特设“汽车零部件尺寸测量技术”专场。点击图片直达会议页面 会议特邀天津大学、上海大学、北京工业大学专家学者与中车戚墅堰所高级工程师,分享最新的尺寸测量技术在汽车行业的应用进展。报告预告如下(  点击报名  )。上海大学 李明教授《汽车产业几何量数字化测量系统的构建》(点击报名)李明教授长期从事智能制造、几何精密测量、几何质量标准化等方面的教学和应用研究,坚持开展产学研合作,包括汽车制造、航空航天、军工轨交等行业。现任中国计量测试学会几何量专业委员会委员、全国产品几何技术规范标准化技术委员会委员、中国汽车工程学会尺寸工程专业委员会副主任。多次获省部级科技进步奖,已公开发表学术论文200余篇、拥有发明专利30余项、学术专著3本。本次会议,李明教授将分享汽车产业几何量数字化测量系统的构建,主要内容包括:(1)几何量数字测量的技术和标准体系; (2)影响几何量测量的因素分析和测量系统数字化验证 ;(3)几何量测量实验室认证中需要关注的问题。天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室 尹仕斌副研究员《高性能在位在线视觉测量技术及在汽车行业的应用》(点击报名)尹仕斌副研究员一直专注于工业制造过程中精密测量技术的研究工作,结合工业机器人技术、计算机视觉技术和精密测量理论,研究满足工业制造过程中的测量原理、方法及其工程应用技术,重点解决了汽车制造、高铁制造等行业领域内的测量难题,并获得了广泛应用。作为项目负责人和项目技术骨干成员先后参与了国家重点研发计划、国家仪器重大专项、国家自然科学基金项目等多个项目,先后发表了15篇学术论文,其中SCI论文10篇,EI论文5篇,授权发明专利35件。以高性能检测手段驱动工艺迭代、提升产品质量、满足多样化定制要求,已成为提升中国制造核心竞争力的迫切需求。基于图像传感的视觉检测方法具有信息量大、非接触等突出优势,但在制造现场环境中,受限于照明条件、电磁环境、空间结构的多样性和复杂性,视觉检测普遍存在可靠性低、实时性差、适应性弱的技术瓶颈,应用呈现零散、局部、辅助的特点,亟待突破核心技术,形成成套技术及产品体系,全面支撑先进制造工艺技术的升级转型。本次报告中,尹仕斌副研究员将分享高性能在位在线视觉测量技术及在汽车行业的应用。北京工业大学长江学者特聘教授 石照耀《电动汽车齿轮测试技术》(点击报名)石照耀教授为教育部长江学者特聘教授,国务院特殊津贴专家,全国机械工业科技创新领军人才,中国齿轮行业科技领军人物,北京市战略科技人才;国际标准化组织齿轮标准委员会(ISO/ TC60)委员,国际机构学与机械科学联合会(IFToMM)中国委员;中国仪器仪表学会机械量测试仪器分会理事长,中国计量测试学会常务理事,全国齿轮标准化技术委员会副主任委员。长期致力于精密测试技术和齿轮工程研究,在测试技术与仪器、精度理论与标准、微小齿轮与精密传动、精密机械和微小制造等方面,取得了一批创新成果,在重大装备上获得广泛应用,取得了良好的经济社会效益,推动了我国相关行业的发展。获国家科技进步奖二等奖2次、广东省科技进步奖一等奖1次、中国机械工业科学技术奖特等奖1次、一等奖2次、二等奖1次,2019年中国好设计金奖。电动汽车对齿轮传动噪声要求很严,其齿轮设计、制造呈现出新特点。同时,电动汽车齿轮测量正改变传统齿轮测量的内涵。本次报告中,石照耀教授在论述电动汽车齿轮特点及其对齿轮测量要求的基础上,将剖析电动汽车齿轮测量与测试的关系,介绍电动汽车齿轮测量的方法与手段,分析波度误差的价值,重点讲解基于齿轮测量的齿轮性能预报方法,包括傅里叶分析。中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 郑小康部长/高级工程师《工业CT在汽车零部件尺寸测量中的应用》(点击报名)郑小康高工为中车技术专家,中国中车无损检测技术委员会委员;全国无损检测标准化技术委员会委员;机械工程学会无损检测分会委员。主要从事无损检测技术及装备研究,参与起草国家标准2项,主持起草铁道行业标准7项;编写《超声波检测技术及应用》等出版物5本。主持和作为核心团队成员参与无损检测相关科研项目30余项。获铁道科学技术奖4次,中国中车科学技术奖8次,常州市科学技术奖1次。工业CT检测是一种非破坏性的获取产品内部缺陷和结构三维信息的检测方法。它可应用于产品的整个生命周期,如研发、批产、失效分析等,通过逆向工程、壁厚分析、缺陷分析、尺寸测量来改进产品的设计和工艺,缩短研发周期。本次会议,郑小康高工将分享工业CT在汽车零部件尺寸测量中的应用。以上仅是部分报告嘉宾的分享预告,更多精彩内容请查看会议页面:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/automobile2023/
  • PPMS精彩案例分享丨定制化输运测量为量子材料研究提供有力手段!
    近代量子力学和凝聚态物理学的建立,大地扩展了人类对材料的认识,将材料研究从力学性能等宏观尺度拓展到了电子行为主导的微观尺度,超导、拓扑材料等新奇物态被相继发现,催生了量子材料器件研究及应用的新领域。电输运性质是材料基本的物理属性之一,量子材料新奇宏观物理效应如Shubnikov-de Haas(SdH)量子振荡、量子霍尔效应、反常量子霍尔效应等,都需要通过电输运测量来研究。此外电输运测量也是一种广泛、有力的研究手段,通过调控外界参量(如温度、磁场、压力等)和材料属性(如掺杂浓度、薄膜厚度等),可实现材料输运性质的可控调节,从而进一步揭示宏观物性背后的微观机理。Quantum Design公司的综合物性测量系统PPMS电输运选件为用户的输运测量提供了一个高效稳定可拓展的平台,助力用户获得高质量数据。Mn掺杂Dirac半金属Cd3As2的可调SdH量子振荡研究中科院金属所张志东、刘伟研究组及其合作单位对不同Mn掺杂浓度的拓扑Dirac半金属(Cd1-xMnx)3As2的SdH量子振荡特性展开系统研究,发现SdH振荡规律随掺杂浓度显著变化,说明材料费米面位置严重依赖Mn掺杂浓度,此外Mn原子在Dirac半金属中诱发了反铁磁性,因而可通过控制反铁磁序参量来调控材料拓扑性质[1]。*数据获取:14T磁场范围的综合物性测试系统(PPMS, Quantum Design),纵向电阻通过标准四端法测量[1]。SdH量子振荡是表征拓扑材料量子输运性质的有力工具,其振荡信号与材料的费米面结构直接相关。从上图不同Mn掺杂浓度的Cd3As2合金的电磁输运测试结果中可以看出,纵向磁阻随磁场演变存在明显振荡行为,且主要振荡随温度升高迅速衰减,振荡频率随Mn掺杂浓度增加迅速降低,表明Mn掺杂浓度严重影响材料费米面位置。SdH量子振荡规律在不同温度(如2K,4K)的横向对比对系统的温度控制提出了很高要求,不仅需要温度值准确,更依赖于控温稳定,PPMS系统控温稳定性高,在20K以上温度控制精细可达±0.02%,20K以下则为±0.2%。此外,根据SdH振荡数据分析费米面面积等物理参量,需要振荡数据光滑,才能进行高品质拟合,PPMS系统超导线圈激励磁场线性平稳的演变对高度的数据获取尤为重要。电场调控大掺杂浓度铱氧化物Mott缘体的电子相图研究元素掺杂可以实现对材料输运性质的调控,但受化学互溶性限制,载流子浓度调控一般在很小范围(几个%)。相较之下,栅压电场调控载流子浓度具有更多优势,原则上它可以在不影响材料有序程度的基础上可控可逆的改变载流子浓度,且不受互溶度限制,可以较大程度影响载流子水平。清华大学物理系于浦教授课题组及合作者通过电场调控下的电输运研究,次刻画了大掺杂浓度范围内铱氧化物Mott缘体的电子态的演化情况,全面描绘材料的电子相图,对关联材料的研究具有广泛启发性意义[2]。*数据获取:全新一代综合物性测试系统(PPMS DynaCool, Quantum Design),测量结构霍尔棒利用光刻技术,尺寸为1.6 mm*0.4 mm,并溅射一层Pt膜作为栅电,整个结构浸入DEME-TFSI离子液体中,原位测量栅电压调控下的输运行为[2]。 在本文中,作者通过电场调控方法先将质子注入到 [SrIrO3/SrTiO3] 超晶格中,基于电中性原理,等量电子会被吸引并填充到靠近费米能的能带上,从而借助质子插入,实现对特定能带的电子填充。通过栅压电场调控下电输运的实时测量数据发现,随着电子掺杂浓度的增加,材料先会从一个反铁磁Mott缘体被调控到一个高温区显示金属态、低温区显示弱缘化的电子态,继而又重新回到缘态,并随着整个能带的填满而变为一个能带缘体。不同掺杂浓度的电子相图的全面刻画,源于不同电场调控下输运数据的详细测量。PPMS测量系统不仅提供高效准确的输运数据测量,而且用户可根据测量需要设计实验,增加栅压电等,从而实现定制化测量。二维磁性纳米片CrSe2的层厚依赖可调磁序研究除载流子浓度调控获得可调输运性质之外,低维量子材料物性的层厚依赖也是一个重要的研究方向。湖南大学段曦东教授及其合作单位在对二维磁性纳米片CrSe2的研究中发现,性质稳定的CrSe2纳米片可以很容易生长到无悬挂键的WSe2衬底上,其厚度可以可控地调节到单层限。性质稳定、厚度可调的CrSe2纳米片将在大程度上拓展二维磁性材料的实际应用前景,有望用于构建高自旋注入效率的自旋电子器件[3] 。*数据获取:全新一代综合物性测试系统(PPMS DynaCool, Quantum Design),配备有一个或两个锁相放大器(SR830, Stanford)[3]。 本文提出的在二维WSe2上气相外延生长的二维范德华磁性CrSe2纳米片,具有良好的范德华接触界面,厚度可调并具有良好的空气稳定性。从上图不同层厚纳米片的反常霍尔电阻的对比可以看出:随层厚增加,材料霍尔电阻幅值明显提升,表明材料由弱铁磁性变化到强铁磁性;另一方面随温度增加,反常霍尔电阻信号明显减弱,并在居里温度完全消失。纳米片在空气中放置六个月其电磁输运性质几乎没有变化,进一步验证了该材料的空气稳定性,同时也可以看出PPMS系统电输运测量的稳定性与可重复性,一个稳健的精细可控平台是输运实验研究的重要基础。电输运测量选件是Quantum Design综合物性测量系统PPMS广泛使用选件之一,因为制样简单、测试通道多以及自动化程度高而深受用户欢迎。电输运样品托享有技术,全自动测量电阻率、霍尔系数等参量,配合基系统的变温(1.8-400K)和变磁场(PPMS大磁场16T, PPMS DynaCool大磁场14T)环境,可实现材料电磁输运特性的全面刻画。PPMS的电输运测量不仅是一个高度自动化的平台,也是一个开放的平台:结合van der Pauw-Hall选件,方便快捷的采用van der Pauw法测量形状不规则但厚度均匀的样品电阻率和霍尔性质;结合转杆选件,搭配不同样品板,可以测量面内面外各向异性磁阻;结合高压腔,可以开展压力依赖的电输运研究。PPMS的电输运测量也是一个可拓展的平台,在基本配置的基础上,用户可以根据自己的需要,定制化的增加电流源、电压源以及锁相放大器等设备。为满足客户定制化需求,Quantum Design公司也推出了多种型号的多功能样品杆,允许用户将外界仪表电源引线、光纤或者波导通过定制板引入样品空间,进行栅电场调控、光电输运特性等定制化测量。为方便用户对多种样品杆的制样情况进行外部检测,Quantum Design公司新推出了一系列针对外接仪器仪表的测试台和接线盒设备,欢迎各位用户咨询采购。 参考文献:[1]. J. Guo et al., Tunable quantum Shubnikov-de Hass oscillations in antiferromagnetic topological semimetal Mn-doped Cd3As2. Journal of Materials Science & Technology 76, 247-253 (2021).[2]. M. Wang et al., Manipulate the Electronic State of Mott Iridate Superlattice through Protonation Induced Electron‐Filling. Advanced Functional Materials, 2100261 (2021).[3]. B. Li et al., Van der Waals epitaxial growth of air-stable CrSe2 nanosheets with thickness-tunable magnetic order. Nature Materials, 20, 818-825 (2021).
  • 种子尺寸分析仪-测量种子尺寸的仪器
    TPKZ-3-L种子尺寸分析仪由浙江托普云农公司提供,种子尺寸分析仪采用图像识别技术设计而成,可以在极短的时间内快速完成考种工作,测量种子长度尺寸。种子分析仪,也可以理解为能够测量种子尺寸的分析仪。  种子尺寸分析仪也称智能考种分析仪,托普云农新设计研发的智能型自动考种系统。这款仪器可以在极短的时间内快速完成考种工作,是现代育种考种、种子研发中的常用仪器之一。仪器是基于图像识别技术,突破籽粒和感知数据采集等关键技术,研发了集玉米、大豆等散粒长、粒宽、千粒重等多参数一体化快速检测设备,实现考种过程的自动化、智能化,减少人力成本投入,去除人为误差干扰,加强了考种测量准确率,构筑了智能化考种测量方法,为农业遗传育种研究而服务。  用途:能测量数量、千粒重、平均粒型、每一粒籽粒的粒型。玉米棒除外。  功能特点:  1.实时性:测量速度快,能够实时测量出籽粒的数量、粒长、粒宽、周长、面积、重量等参数。算法计算时间≤1s,大大缩短了测量的时间,为研究降低了时间成本。  2.一键式:智能考种分析系统是基于图像识别技术,一键执行,马上计算出所有测量参数,降低人工操作性,减少人为误差,简化操作流程,一键得到测量结果。  3.存储方式:测量数据的保存可以为研究提供详尽而细致的数据结果,智能考种分析系统配备了相应存储容量,可将所有数据导出excel到电脑,方便用户进行本地数据存储和数据对比分析工作,满足了数据存储的需要。  4.适应范围:针对于籽粒考种,智能考种分析系统设置散粒考种范围包括大豆,玉米的考种需求。  种子尺寸分析仪技术参数:  1.数粒范围:50~20000粒  2.数粒精度:圆形种子自动数粒误差≤±0.1%,长形种子自动数粒误差≤±0.5%,可手动修正保证结果准确。粒型误差≤±0.5%  3.系统供电:DC5V,直接使用USB供电,可以外接电脑或者充电宝  4.响应时间:5s内输出结果
  • 从卡尺到三坐标测量机——消失的工具折射“智造”之变
    游标卡尺、显微镜、墨斗……在位于湖南长沙雨花经济开发区的三家中小制造企业,记者看到一些传统生产工具正在被自动化测量设备、视觉识别设备、激光导航设备等新型生产工具取代,生产制造变得“更顺滑、更高效、更精准”。  今年以来,各地大力推进新型工业化,掀起发展新质生产力的热潮。科学技术的发展和应用,使新型生产工具不断涌现,这正是新质生产力的一个重要方面。一件件消失的工具,折射中国“智造”大变迁。  从卡尺到相机 产品加工更顺滑  湖南晓光汽车模具有限公司小机加车间里,一边是传统生产线,几台机床独立放置,1名工人管两台设备;一边是两条5G工业互联网生产线,机床、原料、机械臂等互联互通,22台机床一个班次只需4名工人。  几步之遥,有什么差别呢?  一个游标卡尺可以“以小见大”。晓光模具小机加工车间主任曾腾飞从工具箱里拿出不常用的卡尺对记者说,过去,工人用游标卡尺测量工件毛坯尺寸,用百分表、千分表“找”原料和机床的位置关系,将误差控制在0.01毫米以内,靠的是经验。  在5G工业互联网生产线,游标卡尺等传统工具没了用武之地。工人将一块块原料和托盘放到生产线入口的三坐标测量机上,设备自动找正。三坐标测量机将位置数据“告诉”机床,确保实物位置和机床加工位置匹配,不仅精度提高到0.005毫米,而且放歪了也没有关系。  除了游标卡尺,纸质的工艺流程卡也不见了。在制造企业,工艺流程卡是工人的操作指南。以汽车模具生产为例,工艺步骤多达40多个,工人按卡上的要求放置原料、安装刀具、输入数据、调用程序,然后才能启动机床。  “流程多了就容易犯错。”参与5G工业互联网生产线建设的精密加工组组长许杰说,以前经常出现工人拿错刀具、输错数据、调错程序的问题,80%的产品质量异常来自人工操作失误。  如今,晓光模具车间里,工艺流程卡上的内容全部进入信息系统。工人只要把原料放到交换台,接下来的工作都交给“大脑”——中控系统,由中控系统将指令发送给机械臂、机床等硬件。  少了一些“卡”,生产更顺滑。  现在,5G工业互联网生产线上的机床全部联网且自动更换刀具,系统识别哪台“有空”、哪台“忙碌”,及时“呼叫”机械臂将工件运送给“有空”的机床。单台机床的有效切削时间由原来的55%提高到90%以上。  曾腾飞说,公司订单情况很好,机床除了每周一次的检修、清洁,可以做到24小时不停机作业。产品合格率也由“手工时代”的80%至85%,大幅提升到99.95%。  在晓光模具车间,由“卡”到“顺”的迭代升级还在继续。工程师在5G工业互联网生产线上安装、测试工业相机,相机自动拍摄工件位置并传输数据,进一步提高了自动化水平。  从显微镜到电子眼 质量把关更高效  湖南普斯赛特光电科技有限公司是一家主要从事半导体发光器件(LED)研发和生产的高新技术企业。穿上鞋套和防静电服,通过风淋间,记者进入焊线、外观检测、包装等各条产线。  负责制造和运营的副总经理涂世聪介绍说,全国从事LED封装的企业可能有上万家,作为一家中小企业,要想在市场上立足,必须敏捷应对。  这家工厂的转变,得从一瓶眼药水说起。  事情是这样的——LED封装有一个外观检测环节。只有米粒大小的明黄色灯珠,密密麻麻排列在支架上,以前工人只能靠肉眼或者借助显微镜观察杂质、破损等缺陷,每人每天检测的灯珠数以十万计。  “太费眼睛了,我们得随身带着眼药水。”说起曾经的工作内容,当过外观检测员的女工杜建华连连摇头。  由于“废眼睛”,加之工作单调、枯燥,很多人不愿从事外观检测。涂世聪说,尽管有岗位补贴,工人的年度流失率也接近100%,这意味着第二年又要大量重新招聘、培训。  相比于用工难题,更加棘手的是品质控制。涂世聪说,肉眼可以发现80%的外观问题,但对于隐藏较深的小杂质、气泡等缺陷就有些无能为力了。这导致之前LED封装厂接到的客户投诉中,外观问题占比超过30%。  如果还靠传统工具和“人眼战术”,企业注定会被市场淘汰。  2021年起,普斯赛特光电公司陆续添置自动光学检测设备。工人很轻松地将物料放入自动光学检测设备,“电子眼”快速完成外观检测工作,灯珠源源不断地从出口“吐”出来。工位上,眼药水和显微镜早已不见踪迹。  自动化水平提升,让企业运转更高效。涂世聪说,普斯赛特光电公司去年逆势增长40%,人均产值超过100万元。“如果没有自动化设备,要承接这么多订单是无法想象的。”  为了满足市场需求,普斯赛特光电公司持续加大投资。在长沙市雨花区机器人产业园,这家企业的智能工厂已完成一期建设,并于近期开始批量生产。“产能将增长40%,人均产值将提高30%。”涂世聪满怀期待地说。  从墨斗到北斗 车间导航更精准  “你可能想不到,几年前我们还要使用墨斗。”带着记者参观工厂,湖南驰众机器人有限公司项目经理龙太棚颇为神秘地说。  墨斗,是年轻人并不熟悉的物件。作为传统木工行业里的必备工具,它由墨仓、线轮、墨线、墨签组成,多用于木工和建筑行业。  而湖南驰众机器人有限公司是湖南最大的工业移动机器人AGV生产商。AGV是指具有物料搬运等功能的自动导引运输车,主要用于智能化、自动化产线。  在智能制造工厂,为何存在如此古老的工具?  龙太棚紧接着揭晓了答案:AGV有磁条导航、二维码导航等多种导航方式,这都需要在车间地板上画线,并按照设计路径张贴磁条和二维码,简单的墨斗也就有了用处。  为了给记者演示,龙太棚在仓库里翻了半天,才找到一个改良版的自动收放线墨斗——传统的木制或竹制墨斗已经遗失了。工人小心翼翼地倒入墨汁,合上盖子,贴着地板扯出线,用手轻轻一弹,便在地板上“印”出一条笔直的黑线。  驰众机器人公司产品服务部施工经理陈智诚曾经用过传统木制墨斗。他说,如果AGV要和机械臂对接,精度一般控制在5至10毫米,靠墨斗画线就有点力不从心。实际操作中,工程师只能不断调整AGV运行轨迹,“有时得调试10多次,才能达到精度要求”。  麻烦事还不止于此。有的新能源电池工厂是无尘车间,不允许将墨斗带进去弹线;有的汽车发动机库房有上千个库位,如果都在地上画线、贴磁条,既不方便也不美观。  如今,随着激光导航、视觉导航等新技术发展,驰众机器人公司员工已经很少使用墨斗,而是一个个端着笔记本电脑,对AGV进行线路设计和调试。龙太棚说,公司有160多名员工,工业机器人、机电一体化、机械设计、智能物流等专业的工程师占了二分之一。  记者看到,在这家公司的设备调试场地,工程师在电脑上“建图”,操控激光导航AGV自动行走,运行轨迹的精度可以达到5毫米。地板上不用墨斗画线,也没有磁条和二维码。  驰众机器人公司项目经理王佳说,最新款AGV还与5G、卫星导航等技术结合。在一家钢铁厂,他们生产的AGV在室外依靠基于北斗的卫星导航,再通过5G无线网络将数据传输到中控室,工作人员可实时查看AGV运行位置和状态。  从墨斗到北斗的“智造”之变,仿佛穿越了工业化的悠悠时空……
  • 会议通知 | 全国光电测量测试技术及产业发展大会最新内容预告!
    全国光电测量测试技术及产业发展大会2022年11月7-9日 大连香洲花园酒店世界已进入信息时代,人们在利用信息的过程中,精密测试测量技术得到了越来越多的研究和重视,而光电测试测量技术作为现代精密测量的核心技术也发挥着越来越重要的作用。而传感器微型化、纳米技术的发展也对现代精密测量技术提出了越来越高的要求。在此大背景下,中国光学工程学会联合各单位组织召开此次大会,旨在对光电测试测量技术及产业发展中的热点议题和痛点难题开展深入交流,共同促进光电测试测量领域理论创新、关键技术攻关、核心基础设备研发、测试标准制定和应用领域拓展,建立以高校、科研院所及重点实验室引领的光电测试测量创新技术生态链,为工业、科技和民用等应用领域提供高性能高可靠光电测试测量装备,逐步实现高端测试测量设备的国产化献计献策。主办单位:中国光学工程学会辽宁省科学技术协会承办单位:‍中国光学工程学会光电测试测量技术及应用专业委员会(筹)大连理工大学长春理工大学光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室联办单位:中国科学院微电子研究所支持单位:苏州慧利仪器仪器有限责任公司北京镭测科技有限公司布鲁克(北京)科技有限公司苏州瑞霏光电科技有限公司长沙麓邦光电科技有限公司天津德力仪器设备有限公司长春新产业光电技术有限公司哈尔滨芯明天科技有限公司中科睿华科技(北京)有限公司大会名誉主席:庄松林院士,上海理工大学郭东明院士,大连理工大学刘文清院士,中国科学院安徽光学精密机械研究所姜会林院士,长春理工大学房建成院士,北京航空航天大学大会主席:谭久彬院士,哈尔滨工业大学罗先刚院士,中国科学院光电技术研究所李得天院士,兰州空间技术物理研究所大会共主席:方 向,中国计量科学研究院赵慧洁,北京航空航天大学周维虎,中国科学院微电子研究所年夫顺,中国电子科技集团有限公司第四十一研究所刘建国,中国科学院合肥物质科学研究院韩 森,上海理工大学张学军,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所胡鹏程,哈尔滨工业大学大会执行主席:付跃刚,长春理工大学程序委员会主席:曹 暾,大连理工大学张大伟,上海理工大学许 乔,中国工程物理研究院程序委员会(按姓名音序排列):柴立群,中国工程物理研究院董 磊,山西大学董登峰,中国科学院微电子研究所侯 溪,中国科学院光电技术研究所华灯鑫,西安理工大学金德辉,大连理工大学阚瑞峰,中国科学院合肥物质研究院刘 东,浙江大学光电学院 刘啸嵩,中国科学技术大学国家同步辐射实验室刘银年,中国科学院上海技术物理研究所麻云凤,中国科学院空天信息创新研究院王 建,中国科学院光电技术研究所王 智,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所王军波,中国科学院空天信息创新研究院魏振忠,北京航空航天大学熊大曦,中国科学院苏州生物医学工程技术研究所张文喜,中国科学院空天信息创新研究院张宗华,河北工业大学赵维谦,北京理工大学郑永超,北京空间机电研究所专题一:先进制造光电测量专题主席:邾继贵,天津大学魏振忠,北京航空航天大学赵维谦,北京理工大学张宗华,河北工业大学侯 溪,中国科学院光电技术研究所董登峰,中国科学院微电子研究所专题秘书:胡小川,中国科学院光电技术研究所议题/征文方向(不仅限于此,欢迎相关来稿):产品质量光电检测;制造过程光电测量;装备运行光电监测;光电测试测量技术及仪器拟邀请报告人(按姓名音序排列):胡鹏程(哈尔滨工业大学)——超精密激光干涉位移测量技术发展与挑战 Keynote蔡引娣(大连理工大学)——制造装备精度提升关键技术研究曹 章(北京航空航天大学)——少角度激光吸收光谱成像与动态燃烧场监测陈善勇(国防科技大学)——面向制造的光学面形超精密测量崔海华(南京航空航天大学)——题目待定 董登峰(中国科学院微电子研究所)——激光跟踪测量技术及激光跟踪仪研究进展伏燕军(南昌航空大学)——一种最优量化相位编码的光电三维测量方法研究赫明钊(中国计量科学研究院)——大尺寸计量中双光梳绝对测距方法的研究进展刘国栋(哈尔滨工业大学)——题目待定刘 巍(大连理工大学)——高端装备智能制造中多传感融合测量技术宋丽梅(天津工业大学)——基于双转台角度对消轴线标定的三维光电测量方法谭秋林(中北大学)——高端装备中超高温环境下力/热/气参数原位测试技术研究王 彬(中图仪器)——光电仪器的国产替代产业化路径武中华(中国科学院南京天文光学技术研究所)——快焦比大非球面度离轴非球面关键技术研究张虎龙(中国飞行试验研究院)——先进光学技术在直升机旋翼试飞测试中的应用杨树明(西安交通大学)——半导体芯片检测技术及装备张祥朝(复旦大学)——复杂光学元件的高精度在位偏折测量技术张正涛(中国科学院自动化研究所)——精密光学元件表面缺陷检测技术研究与应用张祖义(成都光明光电股份有限公司)——光学玻璃主要性能参数及其测试评价方法赵智亮(西华大学航空航天学院/成都太科光电技术有限责任公司)——φ800mm标准平面元件精度保障方法研究专题二:空间光电测量专题主席:郑永超,北京空间机电研究所张学军,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所刘银年,中国科学院上海技术物理研究所曹 暾,大连理工大学专题秘书:马冬晗,大连理工大学议题/征文方向(不仅限于此,欢迎相关来稿):红外辐射及目标特征测试测量技术;空间光学(可见/红外/光谱)测试测量技术;辐射/光谱/几何定标测试测量技术;空间激光测试测量技术;低温光学测试测量技术;激光/量子通信测试测量技术;光电信息控制与安全测试测量技术;拟邀请报告人(按姓名音序排列):曹 暾(大连理工大学)——基于超表面的生物分子手性筛选技术崔祥辰(大连理工大学)——高相干单频激光器之研制范龙飞(北京空间机电研究所)——空间光学载荷检测测试技术郭忠凯(北京空间机电研究所)——空间长基线激光干涉低频段高精度测量技术李贵新(南方科技大学)——基于几何相位的非线性光场调控刘言军(南方科技大学)——上转换纳米材料发光偏振调控马冬晗(大连理工大学)——基于单分子定位的超分辨荧光显微技术孙德新(中国科学院上海技术物理研究所)——环境减灾卫星大幅宽红外多光谱探测技术武震林(大连理工大学)——微纳米电光调制器及集成射频探测接收前端薛 勋(中国科学院西安光学精密机械研究所)——空间激光通信终端地面全链路检测技术张志飞(北京空间机电研究所)——低温光学技术专题三:环境光电测量专题主席:刘建国,中国科学院合肥物质科学研究院刘 东,浙江大学华灯鑫,西安理工大学董 磊,山西大学张文喜,中国科学院空天信息创新研究院田兆硕,哈尔滨工业大学(威海)专题秘书:周雨迪,浙江大学议题/征文方向(不仅限于此,欢迎相关来稿):环境光学新原理新方法 大气探测技术、大气环境化学及大气污染控制温室气体原位探测和遥测 地基/机载/星载光学遥感 海洋光学及海洋探测 水体、土壤光学探测 新型光源等技术和光电传感与环境光学应用 环境污染监测、应急预警及过程研究 光通信及光纤光学计量测试拟邀请报告人(按姓名音序排列):任 伟(香港中文大学)——题目待定 Keynote狄慧鸽(西安理工大学)——气溶胶质量浓度的激光遥感探测技术杜振辉(天津大学)——挥发性有机物的激光检测技术进展黄忠伟(兰州大学)——多波段荧光激光雷达技术及其应用李 歆(北京大学)——大气活性有机物的高灵敏光学测量技术研发与应用刘 锟(中国科学院安徽光学精密机械研究所)——题目待定刘 磊(国防科技大学)——球载云粒子探测器研究现状及进展楼晟荣(上海市大气颗粒物污染与防治重点实验室)——基于激光诱导荧光的OH自由基总反应性测量及与应用马欲飞(哈尔滨工业大学)——石英增强激光光谱气体传感技术苏贵金(中国科学院生态环境研究中心)——大气VOCs及其降解转化未知产物的监测与鉴定技术王建威(中国科学院空天信息创新研究院)——便携式差分拉曼光谱技术吴 涛(南昌航空航天大学)——基于中空波导光纤的气体同位素测量技术杨 飞(中国科学院上海光学精密机械研究所)——面向激光遥感和通信的单频激光噪声特性测试技术尹旭坤(西安电子科技大学)——题目待定赵南京(中国科学院安徽光学精密机械研究所)——题目待定郑华丹(暨南大学)——新型石英增强光声光谱测声器及应用专题四、生物医学光电测量与成像专题主席:张大伟,上海理工大学熊大曦,中国科学院苏州生物医学工程技术研究所李国强,之江实验室专题秘书:代永超,上海光学仪器研究所议题/征文方向(不仅限于此,欢迎相关来稿):视光学测量技术生物光学测量技术医/药光学测量技术在体光电检测技术光学显微成像技术光学生物传感技术生物医学光子学计算成像与医学信息医疗器械与转化医学拟邀请报告人(按姓名音序排列):车团结(苏州百源基因技术有限公司)——国产化高效荧光定量PCR仪的创新实践刘显明(重庆大学)——面向介入式医疗的微型光纤法珀压力传感测量技术孙明健(哈尔滨工业大学)——肿瘤纳米光声光热诊疗一体化关键技术王 成(上海理工大学)——眼生物参数测量及在近视防控中的作用王贻坤(中国科学院合肥物质科学研究院)——医学光谱成像若干新技术的研究及应用巫建东(中国科学院深圳先进技术研究院)——微流控光学传感在细胞迁移的应用杨西斌(中国科学院苏州生物医学工程技术研究所)——先进显微内窥成像技术研究进展专题五、集成电路光电检测专题主席:周维虎,中国科学院微电子研究所王 建,中国科学院光电技术研究所马 旭,北京理工大学专题秘书:陈俊杰,大连理工大学议题/征文方向(不仅限于此,欢迎相关来稿):亚像素级测量技术精密与超精密光电测量技术激光计量测试技术成像光学计量测试纳米光学计量测试三维成像与检测技术目标检测与识别技术光学薄膜测量技术缺陷检测技术套刻精度测量技术远场光学显微成像技术光散射测量技术光学椭偏测量技术光学共焦显微测量技术混合测量方法先进数据分析方法亚波长成像技术X 射线检测技术拟邀请报告人(按姓名音序排列):曹 峰(国仪量子(合肥)技术有限公司)——扫描电子显微成像测量技术在锂电材料中的应用陈 坚(合肥知常光电科技有限公司)——超精密表面缺陷检测技术及应用冯 天(上海新昇半导体科技有限公司)——半导体大硅片形貌和缺陷的自动光学检测高志山(南京理工大学)——微结构的显微干涉测试技术付海金(哈尔滨工业大学)——甚多轴高速超精密激光测量技术研究黄 辉(深圳中科精工科技有限公司)——白光干涉仪测量及拟合微光学元件三维形貌林景全(长春理工大学)——极紫外光刻掩模缺陷检测的研究刘红忠(西安交通大学)——光栅干涉测量技术与应用刘 俭(哈尔滨工业大学)——共焦显微表面/亚表面缺陷一体化测量技术研究进展刘晓军(华中科技大学)——结构照明共焦层析宽动态表面高精度测量马 旭(北京理工大学)——模型驱动深度学习的快速计算光刻技术施玉书(中国计量科学研究院)——面向集成电路关键尺寸的纳米计量技术石俊凯(中国科学院微电子研究所)——微纳光学检测技术研究进展孙伟强(东方晶源微电子科技(北京)有限公司) ——用于超大规模集成电路良率监控的电子束缺陷检测国产装备王 彬(深圳市中图仪器股份有限公司)——光电仪器的国产替代产业化路径王 玥(中国科学院微电子研究所)——散射式近场光学显微成像技术及器件检测应用研究夏豪杰(合肥工业大学)——激光干涉超精密测量技术新进展徐继东(苏州慧利仪器仪器有限责任公司)——光掩膜板制造中的光学检测技术杨 琛(浙江大学)——高速原子力显微技术在超精密制造中的应用与展望杨树明(西安交通大学)——微纳测量技术及其应用张 嵩(深圳中科飞测科技股份有限公司)——集成电路光学智能检测技术与设备赵 严(凌云光技术股份有限公司)——机器视觉工业检测应用专题六、两用光电测试测量专题主席:年夫顺,中国电子科技集团有限公司第四十一研究所王军波,中国科学院空天信息创新研究院阚瑞峰,中国科学院合肥物质研究院专题秘书:李 喆,大连理工大学议题/征文方向(不仅限于此,欢迎相关来稿):高能高功率激光测量技术超快激光测量技术微光夜视测量与成像技术红外成像技术及应用紫外辐射与测量表征技术瞬态过程与超高速成像技术光纤传感与综合测量技术量子精密测量技术及应用光学制导与场景匹配技术太赫兹光电测量技术拟邀请报告人(按姓名音序排列):曹华保(中国科学院西安光学精密机械研究所)——高功率超快激光产生与测量关键技术陈 飞(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)——大能量碟片激光再生放大技术陈 羽(国防科技大学)——深海光纤矢量水听器垂直阵列目标探测技术高思莉(中国科学院上海技术物理研究所)——双色红外成像探测技术葛欣宏(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)——光电成像装备复杂电磁环境适应性研究胡晓阳(国防科技大学)——光纤中调制不稳定性的演化特性及其对分布式传感系统的影响金 一(中国科学技术大学)——高时空分辨率视觉成像技术李 芳(中国科学院半导体研究所)——光纤传感技术在海洋观测领域应用研究李宏光(西安应用光学研究所)——瞬态光源紫外至红外光谱同步触发及测量研究李健军(中国科学院合肥物质科学研究院)——相关光子定标技术在光辐射精密测量中的应用李王哲(中国科学院空天信息创新研究院)——光子辅助的宽带信号测量技术刘 俊(中北大学)——量子传感与精密测量技术刘元山(西北工业大学)——基于光纤光频梳精密光谱测量分析关键技术刘志明(中电科思仪科技股份有限公司)——高速光通信测试仪器发展现状麻云凤(中国科学院空天信息创新研究院)——激光损伤测试技术彭 琛(中国工程物理研究院应用电子学研究所)——基于光学超表面的新型剪切干涉技术谈宜东(清华大学)——混合飞秒/皮秒振动CARS燃烧场诊断技术王 强(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)——全光纤双光梳光热气体传感技术吴 斌(中国电子科技集团公司第41研究所)—— 太赫兹光谱测试平台建设进展伍 洲(中国科学院空天信息创新研究院)——全视场外差测量关键技术与应用武震宇(中国科学院上海微系统与信息技术研究所)——集成钻石量子精密磁传感技术与器件肖 浩(北京世维通光智能科技有限公司)——高性能光纤电流传感器及其工程应用严 伟(中国科学院光电技术研究所)——高精度影像测量技术张铁犁(北京航天计量测试技术研究所)——太赫兹无损检测技术在航天中的应用张文涛(中国科学院半导体研究所)——基于光纤传感的地震波测量技术张玉莹(中国科学院空天信息创新研究院)——高重复频率宽光谱激光探测技术衷洪杰(中国航空工业空气动力研究院)——粒子图像测速技术在复杂流场测试中的进展朱亦鸣(上海理工大学)——太赫兹近场显微技术及其应用专题七、大科学装置中的检测技术专题主席:韩 森,上海理工大学许 乔,中国工程物理研究院刘啸嵩,中国科学技术大学国家同步辐射实验室王 智,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所专题秘书:叶鹏宇,大连理工大学议题/征文方向(不仅限于此,欢迎相关来稿):大功率激光器中的光学检测技术X射线自由电子激光和同步辐射光源中的光学检测技术引力波探测中的检测技术拟邀请报告人:一、大功率激光器中的光学检测技术:柴立群(中国工程物理研究院)——高功率固体激光装置光学元件检测技术进展于瀛洁(上海大学)——光学平行平板检测技术杨 斌(西安应用光学研究所)——大口径激光元件透/反比均匀性检测技术刘 东(浙江大学)——大口径元件表面及亚表面微纳缺陷检测技术赵元安(中国科学院上海光学精密机械研究所)——高通量激光应用KDP类晶体的缺陷探测与激光损伤研究二、X射线自由电子激光和同步辐射光源中的光学检测技术:刘啸嵩(中国科技大学国家同步辐射实验室)——中国加速器光源现状与实验技术发展李 明(中科院北京高能物理研究所)——北京新一代同步辐射光学技术挑战和应对进展董晓浩(中科院上海高等研究院)——上海张江光源装置X射线光学器件进展杜学维(中国科技大学国家同步辐射实验室) ——合肥先进光源光束线光学元件需求及技术基础黄秋实(同济大学)——高精度X射线反射镜干涉测量方法研究崔俊宁(哈尔滨工业大学)——面向大型尖端科学实验系统的超精密环境控制技术研究韩 森(上海理工大学)——光学干涉技术在大科学装置精密检测中的应用三、引力波探测中的检测技术:王 智(中科院长春光机所)——甚高精度空间精密测量技术研究进展赵立业(东南大学)——微半球谐振陀螺测控与误差补偿技术王运永(中国科学院高能物理研究所)——激光干涉仪引力波探测器中的精密光学测量牛家树(山西大学)——月基干涉仪引力波天文台LIGRO 初步设想张晓敏(北京理工大学)——月球环形山引力波天文台CIGO概念与挑战汪龙祺(中科院长春光机所)——引力参考传感器中感测与控制核心--电容传感与静电伺服控制系统于 涛(中科院长春光机所)——空间引力波探测相位计研究进展方 超(中科院长春光机所)——空间引力波望远镜杂散光分析马冬林(华中科技大学)——空间引力波探测“天琴”计划激光发射望远镜光学方案设计及技术需求研讨光电核心器件及其测量高峰论坛论坛主席:麻云凤,中国科学院空天信息创新研究院拟邀请报告人:董永康(哈尔滨工业大学)——高性能分布式光纤传感及其应用陈 萍(中国科学院西安光学精密机械研究所)——超快光电探测设备及其应用孙鸣捷(北京航空航天大学)——基于高速LED阵列的光电测量邓 晓(同济大学)——面向晶圆制造微纳检测的自溯源标准物质及其应用郭广妍(中国科学院空天信息创新研究院)—— 激光电光开光器件及测试技术会议投稿:中英文稿件兼收,请作者登录网站提交稿件,组委会请专家进行审稿,通过审查的稿件被大会录用,收录在会议光盘中。会议投稿链接:https://b2b.csoe.org.cn/submission/GDCSCL2022.html参会报名:参会报名网址:https://b2b.csoe.org.cn/registration/GDCSCL2022.html会议费2603元/人。会议地点:大连香洲花园酒店,辽宁省大连市西岗区长春路173号会议酒店住宿:标准双床房300元/间/天,标准大床房300元/间/天。报名参会代表请直接联系:张晓琳经理 13940998006(大连香洲花园酒店)同期产业化论坛:• 光电核心器件及其测量高峰论坛• 大连理工大学光电工程与仪器科学学院人才引进宣讲会• 产品展览展示支持期刊:《红外与毫米波学报》(SCI)、《红外与激光工程》(EI)、《光学精密工程》(EI)、《光子学报》(EI)、《中国光学》(EI)、《应用光学》(中文核心)、《中国测试》(中文核心)、《光学与光电技术》(中国科技核心)、《宇航计测技术》(中国科技核心)、《量子电子学报》(中文核心)、《大气与环境光学学报》(CSCD)、SPIE会议论文集 (EI)会议联系人:毛 晨,022-58168875,cmao@csoe.org.cn王海明,022-59013420,wanghaiming@csoe.org.cn产品展示联系人:郭圣18710157604guosheng@csoe.org.cn战嘉鹤15620516539zhanjiahe@csoe.org.cn
  • 印证理论和实验测量极限,mK温度下的磁学测量延伸——Quantum Design mK温度磁学相关测量组件
    温度是自然科学领域中非常重要的一个物理量,在现代物理实验尤其是凝聚态物理实验中,改变温度测量研究材料的物理相变特性已经成为了非常常规和必要的一种手段。随着测量技术的不断发展,越来越多的低温测量设备和测量手段变得触手可及。在1K以下,不断接近于零度的过程中电子-声子散射作用逐渐被抑制,能够观察到更多被掩盖的量子态,对材料的本征物理特性的研究具有重大意义,同时也拓展了材料研究新的领域。例如非常规超导体重费米子材料、自旋液体材料等引发的对BCS超导理论、强关联电子电子复杂行为、量子阻挫行为的深入探讨。然而目前传统的mK温度下的测量手段仍然非常有限,在mK温度的测量对系统的稳定性要求较高,微弱的扰动都可能导致温度的剧烈波动,使得电学输运的研究手段成为了长久以来“”的选择。人们也似乎很难将常规需要在探测线圈中移动样品才能进行的磁学测量手段与mK限低温联系起来。近年来,Quantum Design公司在低温测量领域的开发仍在不断延伸,推出了基于MPMS3磁学测量系统的低温iHelium3氦三直流磁学测量组件和基于PPMS综合物性测量系统稀释制冷机的ACDR交流磁化率组件,成功实现了mK温度区间的直流磁学和交流磁学的测量功能,是继mK电学、热学测量功能后补全的又一块拼图。在此限低温下对磁性的研究将有助于科研工作者对超导材料的抗磁特性、临界电流、中间态能隙以及自旋玻璃材料自旋量子阻挫特性等进行深入的研究。 精选案例: 1. 低温下重费米子材料NdV2Al20的超导特性研究富山大学並木孝洋教授课题组在0.5-2.5K范围对重费米子材料NdV2Al20低温的超导特性进行了细致研究,除了采用常规的电学测量外,也使用MPMS系统的iHelium3选件对NdV2Al20材料在[001][101][111]三个方向的0.01T和0.1T背景场下的MT曲线进行了测试,并通过该数据对材料的Tc相变点进行了判定。MPMS3 iHelium3选件测量NdV2Al20材料在[001][101][111]三个方向的MT直流磁化率曲线@0.01T&0.1T 【参考】T. Namiki, Q. Lei, Y. Isikawa, K. Nishimura, Possible Heavy Fermion State of the Caged Cubic Compound NdV2Al20. Journal of the Physical Society of Japan 85, 073706 (2016).2016年日本 2. Kagome 金属 CsV3Sb5 的超导特性研究中科院物理所科研团队对笼目金属CsV3Sb5的磁化率测量同样利用了MPMS3的iHelium3选件,测量到了低至0.4K的直流磁化曲线,很好地符合了迈斯纳效应的超导抗磁性线性关系。 Cs3Sb5单晶的等温磁化强度和各向异性下临界场研究 【参考】S. Ni et al., Anisotropic Superconducting Properties of Kagome Metal CsV3Sb5. Chinese Physics Letters 38, 057403 (2021).3. 低温下Al6Re铝铼合金超导体相关性质研究2019年复旦大学封东来、李世燕教授课题组合作通过MPMS3的iHelium3组件和DynaCool的ACDR稀释制冷机交流磁化率组件对Al6Re铝铼合金一类超导体在超导转变温度附近的直、交流磁化率进行了测量。对该材料在不同稳态背景磁场下的抗磁特性进行了分析,并根据M-H曲线在磁场超过临界值Hc瞬间失超的特性进一步确认了其一类超导材料属性。随后又结合BCS理论对50mK-1K的交流磁化率数据的磁滞特性进行了细致分析。MPMS3 iHelium3测量到的Al6Re在mK温区的直流磁化率曲线MT、MH(@0.4KDynaCool系统ACDR选件测量的Al6Re在mK温区的交流磁化率曲线【参考】D. C. Peets et al., Type-I superconductivity in Al6Re. Physical Review B 99, 144519 (2019). 4. 低温下NaYbO2超导体相关性质研究加州大学圣巴巴拉分校Stephen D. Wilson研究团队在mK温区分别对NaYbO2量子有序态和无序态的交流磁化率进行了研究,并判定了有序和无序的临界条件,相关成果发表在Nature Physics期刊上。 DynaCool系统ACDR选件测量的NaYbO2在mK温区的交流磁化率曲线【参考】M. M. Bordelon et al., Field-tunable quantum disordered ground state in the triangular-lattice antiferromagnet NaYbO2. Nature Physics 15, 1058-1064 (2019).5. 低温下Yb2GaSbO7材料磁性相关研究同样是加州大学圣巴巴拉分校C. R. Wiebe研究团队在对Yb2GaSbO7材料磁基态的研究中观察到350mK的驰豫行为,并在随后的频率和交流磁化率依赖性无关的测量结果中推断出该材料不存在传统自旋玻璃态,并利用交流磁化率的高阶谐波功能对相变机理进行了更深入研究。 DynaCool系统ACDR选件测量的Yb2GaSbO7在mK温区的交流磁化率曲线【参考】P. M. Sarte et al., Dynamical ground state in the XY pyrochlore Yb2GaSbO7. npj Quantum Materials 6, 42 (2021). MPMS和PPMS的低温磁学测量组件了低温mK温区磁学测量的空白,结合主机系统的易用可靠的优势成功化解了诸多测量难题。截止2021年底,国内已安装MPMS系统He3选件14套,稀释制冷机交流磁化率组件6套,分布于北大、物理所、复旦、人大等多个科研团队,为超导、自旋液体、重费米子等关联电子材料研究提供了更多的实验手段,为具有阻挫磁性的笼目材料、二维van der Waals磁性材料和拓扑磁性材料等前沿热点领域的低温量子现象探究提供了更多的测量平台。
  • 谭久彬院士谈精密测量:科学探索的“眼睛” 高端制造的“尺子”
    科学家门捷列夫说:“科学是从测量开始的。”“现代热力学之父”开尔文有一条著名结论:“只有测量出来,才能制造出来。”人类科学研究的革命,工业制造的迭代升级,都离不开测量技术的精进。在当代科技和工业领域,高水平的精密测量技术和精密仪器制造能力,是一个国家科学研究和整体工业领先程度的重要指标,更是发展高端制造业的必备条件。随着精密测量技术不断进步,其在科学研究、工程科技、现代工业、现代农业、医疗卫生和环境保护等领域发挥着越来越重要的作用。精密测量是工业生产的倍增器精密测量是一个大的泛指的范畴。凡是准确度很高的各类测量,都可称之为精密测量。在精密和超精密工程领域,精密测量有具体的数量级,是指测量准确度在1微米至0.1微米量级的测量,超精密测量是指测量准确度优于100纳米,如10纳米、1纳米,甚至皮米(千分之一纳米)量级的测量。精密测量兴起于工业大生产。规模化大生产是现代工业的重要特征,产业分工与专业化配套越来越细化,地域分布越来越广,产业链遍布全世界。也就是说,一个产品由成百上千甚至成千上万个零部件组成,这些零部件不可能由一个厂家生产,需要联合遍布各地的多个优势厂家。比如一部智能手机有1600多个零件和元器件,由分布在世界上10多个国家和地区的150多家工厂提供。这样做,能大批量标准化生产,生产效率高、质量高、成本低,优势明显。但技术层面存在一个难题——面对如此多零件、元器件,其中任何一个的尺寸精度或其他技术指标不合格,就无法集成到一起。为解决这类问题,国际标准化组织(ISO)和国际计量局(BIPM)制定了一系列标准与规范。依据这些标准与规范,国际计量局将公认的标准量值传递给每一台测量仪器,以保证这个标准量值在全世界范围内一致。之后,生产厂商使用测量仪器,对产品的每一个零件和元器件的所有技术参数进行精密测量。这样才能保证所有的测量仪器都是精确的,测量数据都是精准的,进而成千上万的零件或元器件具有互换性。通俗地说,就是不同厂商的产品都是合格的、好用的。由此而来,精密测量已成为促进科技发展的新兴学科。精密仪器助力科学新发现怎样进行精密测量?这就需要实施精密测量的工具——精密仪器。精密仪器包括各类高端测量仪器、分析仪器、成像仪器、诊疗仪器和各类实验仪器等。在帮助工业生产“把关”的同时,精密仪器也是科学研究的有力工具。纵观各国科技发展历史,不难发现,科技强国一定是基础研究强国,基础研究强国一定是测量与仪器强国。大多数现代科学发现和基础研究突破,都是借助先进的精密测量方法和尖端测量仪器实现的。引力波探测就是一个典型例子。引力波探测是直接验证爱因斯坦广义相对论、探索宇宙起源和演变的实验,具有重大科学价值。但引力波信号极其微弱,探测难度极大,采用超高分辨率的远距离激光干涉测量方法探测,是目前最有优势的技术途径。也就是说,激光干涉测量仪的测量准确度,将直接决定探测引力波的极限能力。如果激光干涉测量仪建立在地球上,其互为垂直的两路激光测量臂长至少要达到4000米。只有满足这一条件,引力波引起的激光测量臂长极其微小的变化(不超过质子直径的万分之一)才能被测量到。如果按比例放大,这一超高分辨率测量相当于在绕地球1000亿圈的长度上,检测出不超过一根头发丝直径的长度变化。经各国科学家共同努力,2016年人类首次直接测量到高频段引力波,3位相关科学家因此项成果获得诺贝尔物理学奖。就科学研究而言,这样的探测还远远不够。为测量到低频段引力波,必须将激光干涉测量仪建立在太空环境中。这样,其互为垂直的两路激光测量臂长才能够达到数十万千米到数百万千米,激光干涉测量仪的测量准确度才有望达到1皮米。引力波的例子很好地证明了,测量技术有多精密,科学探索就能走多远。只有测量出来,才能制造出来对国家而言,精密测量与装备制造业水平紧密相关。装备制造业向中高端跨越的关键是提升制造质量,而提升制造质量的关键则是提高精密测量能力。只有通过精密测量,才能知道产品哪里不合格;只有通过大量精密测量数据的积累,才能找到产品不合格的根源与规律;只有基于精密测量数据建立起成体系的误差补偿模型,才能有效实现制造精度和产品性能的精确调控,产品质量才能在不断的精确调控中逐渐提升。超精密光刻机的研制,很好地证明了这个结论。超精密光刻机被称为“超精密尖端装备的珠穆朗玛峰”,挑战着人类超精密制造的精度和性能极限。超精密光刻机是在超精密量级上把最先进的光机电控等几十个分系统、几万个零部件集成在一起,使其高性能协同工作。它是人类装备制造史上复杂程度最高、技术难度最大、综合精度性能最强的尖端装备之一。它在高速和高加速度下,达到纳米级的同步精度、单机套刻精度和匹配套刻精度等,这与传统的精度提升环境完全不同。超精密光刻机的制造精度已接近现有制造能力的极限,其精度提升一点点,通常都要付出几倍十几倍的努力。比如,用于28纳米节点制程的DUV光刻机拥有7万多个光机零件,涉及上游5000多家供应商。这些零部件对精度和稳定性的要求极高,只有发挥供应链上所有顶尖制造商的技术优势,才能全部达到标准,超精密光刻机才能研发成功。任何一个重要零件的不合格,都会导致超精密光刻机研制失败。以其中一个构件——激光反射镜的制造精度为例。它由微晶玻璃制成,有108项尺寸公差和62项形状、位置、方向公差,还有内部应力等技术要求。要完成这样一个复杂构件的超精密测量,需要20多种专用超精密测量仪器。而光刻机有7万多个光机零件,其中80%以上的零件属于精密和超精密级,需要700多种专用精密和超精密测量仪器。如果没有成体系的专用超精密测量技术与仪器来管控制造精度,就不可能制造出合格的零件,也就不可能装配调试出合格的部件与分系统,更不可能制造出合格的光刻机整机。精密测量技术还推动了各国建立国家测量体系。它能够有效管控工业测量体系,保障整个制造链的质量,赋能高科技产业高质量发展。对大众而言,直观感受就是所购买的工业产品质量变好了、更好用了。目前工业发达国家的产品都经历了从低质量向高质量的曲折发展历程。正是因为建立起了完整的精密测量体系,培育起了一批顶尖超精密仪器企业,才能对高端装备制造形成强有力支撑,才能打造出诸多国际驰名品牌。我国正在向世界科技强国、制造强国和质量强国迈进,构建新一代国家测量体系成为关键一环。今年1月,国务院印发《计量发展规划(2021—2035年)》,明确提出加快构建国家现代先进测量体系,推进计量标准建设。我国精密测量领域科研工作者将继续勇担重任,以与时俱进的精神、革故鼎新的勇气、坚忍不拔的定力,为中国制造备好“尺子”,为科技强国建设不懈奋斗。作者:中国工程院院士、哈尔滨工业大学教授谭久彬
  • 天准科技:获超9000万元尺寸测量设备批量订单
    1月8日晚间,苏州天准科技股份有限公司(以下简称天准科技”)发布公告称,近日,公司获得面向消费电子领域某新型零部件的尺寸测量设备的批量订单,该设备将服务于知名消费电子领域大客户的下一代手机产品,合同总金额为 9,047.35 万元。该设备基于公司机器视觉核心技术,使用高性能相机、线激光等多元 2D/3D视觉感知系统,实现零部件的全几何参数的精密在线实时测量,精确管控零部件质量。同时结合公司自主研发的工业数据平台,帮助客户对产品批量数据进行智能化分析统计,为客户工艺改进提供数据支撑,保障客户创新产品的顺利量产。该订单将有助于巩固和提升天准科技的核心竞争力,对公司的业务开拓产生积极影响。天准科技将按照合同要求分批次交货,合同履行预计将对公司2024 年经营业绩将产生积极的影响。据天准科技半年度财报披露,我国消费电子产销规模均居世界第一,我国是消费电子产品的全球重要制造基地,全球主要的电子生产和代工企业大多数在我国设立制造基地和研发中心。根据 Statista 数据,2021 年我国消费电子市场规模达 18537 亿元,随着市场需求的恢复,我国消费电子规模将进一步提升。消费电子作为机器视觉的重点应用行业,将持续引领产业发展。消费电子产业应用机器视觉技术在二十年前已经开始,目前仍然是机器视觉最主要应用领域,也是带动全球机器视觉市场发展最主要的动力。消费电子行业存在产品生命周期短、更新换代快的行业特征,频繁的型号和设计变更导致制造企业需要频繁采购、更新其生产线设备,对其上游的机器视觉行业产生巨大需求。近年来,随着我国人口结构的变化,电子制造业用工贵、用工难的问题愈发凸显,对机器替代人工的需求持续提升,有利于视觉检测类设备的进一步推广和渗透。关于天准科技天准公司成立于2005年,2019年在科创板正式挂牌上市。天准科技致力于以领先技术推动工业数字化智能化发展,致力打造卓越视觉装备平台企业,主要产品包括视觉测量装备、视觉检测装备、视觉制程装备和智能驾驶方案等。天准面向精密制造领域,提供视觉测量、检测、制程等高端装备产品,促进制造业向更高效率、更高质量和更高智能化发展。同时在智能驾驶领域,提供域控制器、边缘计算产品与解决方案,推动行业进步,改善人们的生活。
  • 样品池知多少?亚微米粒度测量迎来环形“天使”
    p style="text-indent: 2em "激光粒度仪在粉体、乳液、液体雾滴的测量中有着广泛的应用,样品池则是关键的零部件之一,对激光粒度仪的粒度检测能力有重要的影响。时随境迁,在如今的科研工作和工业生产中,测量亚微米颗粒的需求越来越多,提升亚微米颗粒的测量能力是激光粒度测试技术的重要研究方向。那么常见的激光粒度仪用样品池都有哪些种类?怎样的样品池最有助于激光粒度仪测量亚微米级颗粒呢?/pp style="text-indent: 2em "(1)传统样品池/pp style="text-indent: 2em "传统样品池由两块互相平行的平板玻璃组成,待测颗粒悬浮于两块玻璃之间。其结构如下图所示:/pp style="text-indent: 2em text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/47b9ccda-c182-4fd4-9143-b0cf03ab95db.jpg" title="1.png"//pp/pp style="text-indent: 0em text-align: center "(传统样品池结构图)/pp style="text-indent: 2em "样品池垂直于入射光,由于悬浮介质多为液体,而液体的折射率大于空气,当散射角大于一定范围时,由于全反射的作用,散射光不能出射到空气中,从而限制了仪器对亚微米颗粒的测量能力。/pp style="text-indent: 2em "(2)梯形样品池/pp style="text-indent: 2em "用一块梯形玻璃代替了传统样品池右侧的平板玻璃,其结构如下图所示:/pp style="text-indent: 0em text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/149ae414-cd61-4974-a297-86a864eb9da7.jpg" title="2.png"//pp/pp style="text-indent: 0em text-align: center "(梯形样品池结构图)/pp style="text-indent: 2em "这种样品池结构只需一束照明光,且小角度散射光从梯形玻璃的平面出射,大角度散射光则从玻璃的斜面出射,避免了全反射的发生。但是,从平面出射的小角度散射光与斜面出射的超大角度散射光在空间上部分叠加,相互干扰。/pp style="text-indent: 2em "(2)三角形样品池/pp style="text-indent: 2em "用一块三角形玻璃代替了传统样品池右侧的平板玻璃,其结构如下图所示:/pp style="text-indent: 0em text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/be92b18a-dfa0-4afb-bc7e-9a99d307e6b9.jpg" title="3.png"//pp/pp style="text-indent: 0em text-align: center "(三角形样品池结构图)/pp style="text-indent: 2em "该方法突破全反射限制机理,与梯形样品池的散射机理相同,但是其玻璃厚度过大。/pp style="text-indent: 2em "(4)柱面镜样品池/pp style="text-indent: 2em "入射光沿着两块玻璃之间的狭缝入射,散射光则从玻璃出射。其结构如下图所示:/pp style="text-indent: 0em text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/20702fb4-dc04-4cb8-b91c-786f9ad31bbb.jpg" title="4.png"//pp/pp style="text-indent: 0em text-align: center "(柱面镜样品池结构图)/pp style="text-indent: 2em "该方法使45° ~135° 的散射光能够出射到空气中,胶合在右侧平板玻璃上的柱面镜对相同散射角的出射光起聚焦作用,但是这种方法在小角度散射光的接收方面存在一定困难。/pp style="text-indent: 2em "(5)环形样品池/pp style="text-indent: 2em "环形样品池的透明池壁和池内的液体柱组成一个透镜组。针孔的中心和主探测器的中心对于该透镜组互为物像关系。由于该透镜组在平行于纸面的方向具有聚焦能力,而在垂直于纸面的方向不具有聚焦能力,因此在该透镜组的前面增加一个平凸柱面透镜,以实现垂直于纸面方向光线的聚焦,从而使针孔以及探测器中心相对于平凸柱面透镜也呈物像关系。其结构如下图所示:/pp style="text-indent: 0em text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/3aac82b4-aa81-4526-94be-fd5a39e400d0.jpg" title="5.png"//pp/pp style="text-indent: 0em text-align: center "(环形样品池结构图)/pp style="text-indent: 2em "环形样品池相比于传统样品池,具有更宽的散射角接收范围,理论上具有更小的测量下限与较高的小颗粒测量灵敏度。环形样品池法相比于其他扩展散射角的方法,理论上在0° ~180° 的范围内,散射光都能从池壁出射,巧妙地规避了传统方法中全反射的影响,不存在不同照明光束的数据拼接问题,也不存在不同出射面出射的散射光之间的相互干扰问题,且结构非常简单。与传统样品池测量结果的对比表明,环形样品池方法能够使仪器的测量下限接近静态光散射方法的理论极限。/pp style="text-indent: 2em "环形样品池在激光粒度仪亚微米颗粒的粒度检测中,具有独到的优势,基于环形测量池的激光粒度测试方法对亚微米颗粒具有测量下限低、测量精度高、分辨率高和可靠性高的特点,堪称是亚微米粒度检测中的“环形天使”,这样的样品池,你的激光粒度仪拥有了吗?/p
  • 西安光机所在亚散粒噪声精密测量领域研究取得重要进展
    近日,西安光机所瞬态光学与光子技术国家重点实验室非线性光学及应用课题组在亚散粒噪声精密测量领域研究取得重要进展,相关成果以“Tolerance enhancement of inefficient detection and frequency detuning by non-perfect phase-sensitive amplification in broadband squeezing-based precision measurement”为题发表在国际著名光学期刊Journal of the Optical Society of America B,并被选为Editor`s Pick(编辑精选)文章。(Editor's Picks serve to highlight articles with excellent scientific quality and are representative of the work taking place in a specific field.)   标准量子极限是经典测量技术所能达到的最小测量极限。随着引力波等微弱信号探测需求的增长,如何突破标准量子极限实现更高精度测量是精密测量领域的重要科学问题。作为最实用和最有效的量子计量资源之一,压缩态能使测量精度突破散粒噪声极限并逼近海森堡极限,可以为精密测量领域带来革命性突破。   然而压缩态的低鲁棒性限制了它在复杂环境中的应用,且探测器的非理想探测效率也会导致其量子优势无法充分体现。对此,研究人员提出使用光参量放大器(OPA)对微弱信号进行预放大来克服由于低探测效率引起的检测损失。由于存在量子涨落现象,经典放大器的放大过程会伴随着散粒噪声引入,导致噪声指数NF3dB。因此,突破这一固有限制是微弱信号精密测量亟需解决的重点与难点。   基于以上关键问题,该课题组开展了基于二阶非线性的相位敏感光参量放大器(PSA)相关研究。PSA以其在放大过程中不引入新的噪声的独有特性,可实现对微弱信号无噪放大,有望助力光学精密测量技术实现新的突破。 图1. 基于压缩态的亚散粒噪声量子测量方案示意图   课题组提出了应用PSA来提高基于宽带压缩光的微弱信号探测能力的方法。研究发现,使用宽带压缩光作为探测光可提高微弱信号的探测能力,在探测器的探测效率较低时(η0.5),使用PSA预放大可显著提高因为低探测效率引起的量子优势衰减,并有效改善压缩态的低鲁棒性。研究进一步发现,尽管宽光谱引起的频率失谐会导致非理想相敏放大引入少量噪声,但高增益可有效补偿这一退化。相关研究成果为引力波探测、量子增强激光雷达、量子成像、量子通信等领域的发展提供了关键理论支撑。 图2. 探测器检测效率,频率失谐量,压缩度和相位敏感增益等参数对系统量子优势的影响   西安光机所非线性光学及应用课题组近年来对微弱信号探测及弱光成像技术进行了深入的研究并取得一定的突破。应用非线性光学效应可以有效解决弱信号探测及成像领域因背景噪声强、探测器低灵敏度等因素而导致难以有效探测识别微弱信号的技术瓶颈问题,该课题组已形成光学随机共振弱光图像重构技术、中红外上转换高灵敏探测技术以及相位敏感弱信号放大等关键技术的研究能力,相关研究成果近期先后发表在Optics Express、IEEE Photonics Journal、Nanomaterials、Journal of the Optical Society of America B等国际知名期刊上,得到了国内外同行专家的认可和积极的评价。
  • 首家大齿轮测量实验室在德国建成开业
    2011年8月5日,位于德国不来梅大学的不来梅计量、自动化与质量科学学院(BIMAQ)举办其大齿轮测量实验室的建成开业仪式。该实验室是德国首家完成大齿轮测量的大学实验室。不来梅的研究人员现在可以完成风轮机齿轮部件的测量,他们还可以探究大尺寸齿轮设计、制造、品质与功能之间的内在关系,以及他们对于磨损、产品寿命、损坏类型与噪音的影响,从而实现风轮机大型齿轮箱使用寿命的延长。大齿轮测量实验室的核心是一台来自Hexagon计量产业集团的Leitz PMM-F 30.20.7测量机,用来完成风机齿轮部件的测量。该高精度测量机尤其适合完成大部件的测量。“在超过4立方米的测量空间测量不确定度为1.3 +L/400 µ m,Leitz PMM-F是该级别测量系统中最为精确的机型之一,”Sebastian Haury, Hexagon计量产业集团Leitz产品经理这样说。3000 x 2000 x 700 mm的行程范围、重达20吨的花岗石基座,确保了测量机结构的强度和长期稳定性。Leitz PMM-F 30.20.7配备QUINDOS 7软件包,能够在一秒钟采集750个测量点。Hexagon计量产业集团以交钥匙的方式进行测量机的交付,配备以工件上下料与温控测量间。该测量机的采购是通过在欧盟范围内的招标进行的。“只有一个制造商能够满足我们的要求,”BIMAQ院长,Dr.-Ing. Gert Goch教授这样说。“归功于该机的精度尤其是机器尺寸,Leitz测量机得到该项目的认可。这台测量机为我们的研究工作提供了优化的方案,而且我们也非常高兴能够在未来与Hexagon计量产业集团合作,”Goch说。在Leitz PMM-F安装之前,BIMAQ已经使用一台Leitz Reference,行程范围为1000 x 700 x 600 mm。该学院使用这台测量机研究汽车齿轮的变形。BIMAQ的未来目标还包括实现对于动力总成以及齿轮切削刀具计量闭环。“我们要成为大齿轮的认证测试实验室,”Goch这样表示。“拥有了Leitz PMM-F,我们在这个方向上迈出了重要的一步,。我们非常自信能够将该机器用于许多新的项目,尤其是全球范围内快速增长的风能领域。” Leitz:Leitz品牌是Hexagon计量产业集团计量产品的重要成员,代表着超高精度的坐标测量机、齿轮测量中心与探测系统。无论是在精密计量还是车间现场,来自Leitz的超高精度测量系统承担着核心的质量确认工作。Leitz 的研究中心和制造工厂位于德国的Wetzlar,具有超过 30 年的精密计量经验,其宗旨是为全球客户提供具备最佳性能的先进测量系统以及最具创新性的尖端测量技术,以满足先进制造业对于精度的各种苛求。Hexagon计量产业集团Hexagon计量产业集团隶属于Hexagon AB集团,旗下拥有全球领先的计量品牌,如Brown & Sharpe、Cognitens, DEA, Leica工业测量系统、Leitz、m&h Inprocess Messtechnik、Optiv、PC-DMIS、QUINDOS、ROMER以及TESA。Hexagon计量产业集团代表着无可匹敌的全球客户群,数以百万计的坐标测量机(CMMs)、便携式测量系统、在机测量系统、光学影像测量系统和手持式量具量仪,以及数以万计的计量软件许可。凭借精密的几何量测量技术,Hexagon计量产业集团帮助客户实现制造过程的全面控制,确保制造的产品能够精确的符合原始设计的需要。在为全球客户提供测量机、系统以及软件的同时,还包括了完善的产品技术支持和售后增值服务。
  • 天远创新 | 解密 FreeScan UE Pro 新一代双目摄影测量
    3月下旬,天远FreeScan UE Pro多功能激光手持三维扫描仪正式发布,其中一项重要功能就是双目摄影测量。这一功能改变了传统的摄影测量模式,精度稳定性更高,操作更便捷。本期,我们就来详细介绍FreeScan UE Pro的摄影测量功能。摄影测量在三维扫描中的应用→摄影测量发展历史悠久,其通过二维的图片进行计算得到三维的坐标关系,能够为大体积物体的三维扫描提供数据拼接参照系,提升全局尺寸精度。☝ 向上滑动查看具体内容摄影测量并不是新兴概念,其历史可以追溯到19世纪50年代,经过多年发展,摄影测量被用于各个领域,当然,这里面也包括三维扫描。因为三维数据是通过标志点、特征或者纹理进行拼接而成,在拼接过程中,会存在一定的误差,虽然可以通过各项算法优化,但是在大体积物体的三维扫描中,随着拼接次数增加,误差会不断累积。为了解决这个问题,研发人员引入了摄影测量,在三维扫描获取点云数据之前,通过拍摄获得工件的空间框架位置(并使用标尺的参考信息优化这个空间框架的尺寸精度),为数据拼接提供一个参照系,提升扫描数据的全局尺寸精度。 创 新 打造新一代双目摄影测量方式传统方式下,大家看到的摄影测量是这样的☟+通过相机(或进行拍摄的其他单独模块)、编码点、标尺配合使用。通过摄影测量相机从不同角度拍摄测量物以及相关的参考点标,再将这些图像导入数据处理软件计算出各个参考点三维坐标。痛点:操作较复杂学习时间长需操作熟练以保证精度+天远打造的新一代双目摄影测量是这样的☟将标尺放置在待扫描物体表面,手持FreeScan UE Pro沿着物体周围移动,移动过程中,FreeScan UE Pro的两个相机进行拍摄,精度水平稳定,拍摄过程高效快速。- 创新点分析 -01精度稳定性高:全角度拍摄,可视化呈现众多周知,在进行摄影测量时需要充分考虑每个面的过渡,增加更多的角度拍摄覆盖及重叠每个面,才能获得更好的测量结果,简而言之,拍摄的角度越多,精度稳定性越高。而传统的摄影测量方式有一个明显的痛点——拍摄过程受操作影响因素较大,如果拍摄照片的角度不够或张数偏少,会影响精度水平,需要操作人员具有丰富经验以保证精度。新一代双目摄影测量破局之法:基于此,FreeScan UE Pro的新一代双目摄影测量采用连续的全角度拍摄,操作简单,即使是新手,也可拍摄得到全角度的照片,保证稳定的精度水平。同时,FreeScan UE Pro的新一代双目摄影测量实现了拍摄结果实时视频流式呈现,可视化程度高,没有拍摄到的角度可实时补充,进一步保证了精度水平。02操作更便捷:无需编码点,一体化设计传统的摄影测量少不了编码点,以确定三维空间关系。但是布置编码点的过程比较复杂,且在正式三维扫描前,还需要将编码点去除。“一来一回”需要不少时间,物体越大,需要编码点越多,耗费时间越长。同时,传统的摄影测量需要设备种类较多,且拍摄需要一定的空间,在实际应用中不够便捷。新一代双目摄影测量破局之法:FreeScan UE Pro的新一代双目摄影测量采用双目摄影测量,可以更加容易、准确地确定三维空间关系,无需编码点。同时,采用一体化设计,摄影测量在同一套三维扫描系统内即可完成,无需再准备相机、第三方数据处理软件等设备;且操作空间灵活,对于重型工件的摄影测量更加便捷,无需移动至开阔地带。传统摄影测量VS新一代双目摄影测量 验 证 新一代双目摄影测量精度认证FreeScan UE Pro结合新一代双目摄影,体积精度高达0.02mm+0.015mm/m(在不结合摄影测量的标准模式下,体积精度为0.02mm+0.03mm/m,摄影测量对于大体积物体三维扫描的全局精度控制具有明显效果)。同时,FreeScan UE Pro针对大体积物体三维扫描的精度水平也通过了浙江省计量科学院的认证☟- 报告截取 -拥有新一代双目摄影功能,FreeScan UE Pro在扫描飞机、风电发电机轮毂、路亚艇等大型物体时,如鱼得水,可以既快又准地获取三维数据。FreeScan UE Pro扫描大型物体案例▲路亚艇三维扫描长6.38米,宽2.46米,摄影测量15分钟,完整扫描2小时扫描过程及数据▲直升机三维扫描- 摄影测量 -- 三维扫描 -FreeScan UE Pro的新一代双目摄影测量,是摄影测量应用的一个新突破,其精度水平稳定性高,操作更便捷,对于大型设备的三维扫描而言,更加省时省力!赶快扫描以下二维码,感受不一样的摄影测量方式!
  • 《自然》:美科学家首次测量出卡西米尔斥力
    真空中两块平行金属板之间存在某种吸引力,这种吸引力被称为卡西米尔力。通常情况下,这种力只会导致物体“相互吸引”,而非“相互排斥”。美国科学家最近在实验中成功将这种力转变为斥力,并对其进行了测量。  这项研究由哈佛大学工程和应用科学学院教授费代里科卡帕索领导。科学家发现,真空中两块平行金属板的表面距离小于100纳米时,产生的卡西米尔力十分明显。如果将其中一块金属板置换为硅板,并将它与另一块金属板浸入某些流体中,使它们距离非常接近,此时产生的卡西米尔力便是一种斥力。  为了测量这种斥力,研究人员利用一个表面镀金的微型球和一块硅板模拟两个平行平板。在非常微小的距离内,二者的表面被认为是几乎平行的。研究人员将二者浸入无色油状液体溴苯中,使二者相互靠近,直至卡西米尔斥力开始发挥作用。此时,研究人员通过测量两者距离变动时微型球的偏转来测量卡西米尔斥力。  卡西米尔力非常微弱,但却可以使纳米及毫米尺度的电子元件粘合在一起。例如,在计算机芯片工业,当硅片上的元件小到一定尺度,它们就会粘在一起。如果将卡西米尔引力转化为斥力,这种现象就不会发生。而且相关技术的应用前景将十分广阔,例如可以用于制造无摩擦轴承等理想设备。  有关此项研究的论文1月8日将作为封面文章刊登在《自然》杂志上。
  • 没有测量就没有科学---中药制造测量学支撑国家现代先进测量体系
    中医药学是中华文明的一个瑰宝,凝聚着中国人民和中华民族的博大智慧。党和政府高度重视中医药工作,特别是党的十八大以来,习近平主席强调,要遵循中医药发展规律,传承精华,守正创新,加快推进中医药现代化、产业化。李克强总理指出,大力推动中医药人才培养、科技创新和药品研发,推动中医药在传承创新中高质量发展。当今世界正经历百年未有之大变局,加快科技创新是推动高质量发展的需要,是构建新发展格局的需要,我国经济社会发展比过去任何时候都更加需要科学技术。新时代中医药事业更要牢牢把握四个面向发展方向和机遇,坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康。可以说中医药迎来了最好的时代,从中国首部中医药法《中华人民共和国中医药法》出台,到《中共中央国务院关于促进中医药传承创新发展的意见》系列引导性法规政策文件发布。尤其是,中医药传承创新发展意见指出,大力推动中药质量提升和产业高质量发展,促进中药饮片和中成药质量提升,加强中成药质量控制,促进现代信息技术在中药生产中的应用,提高智能制造水平。智能制造是中国制造强国战略的重要议题之一。中药是我国具有原创优势的科技资源。中药智能制造是未来制造业发展的核心研究内容之一。门捷列夫曾说过:“没有测量就没有科学”。测量是人类认识世界和改造世界的重要手段,是突破科学前沿、解决经济社会发展重大问题的技术基础。将测量技术与中药制造相结合的中药制造测量学是实现数字化、网络化和智能化的中药智能制造基础。中药制造测量学是中药学科坚持“四个面向”认识论的提高,是理论和实践工作的学科交叉融合。中药制造测量学源于学科交叉、方法集成、装备研制及信号关联。中药制造测量学旨在发展中药制造相关的测量策略、原理、方法与技术,研制各类仪器、装置及相关软件,以精准获取中药物质组成、分布、结构与性质的时空变化规律,是中药制造质量“安全、有效、稳定可控”的重要保障。在中药制造测量学领域,吴志生研究员及团队的探索经历了从将以近红外为示范的测量技术应用于中药制造领域的“盲区”,到现如今在中药制造智能化应用的蓬勃发展。十几年来,吴志生研究员从中国制造相关战略内容要求出发,传承创新岐黄学者乔延江教授学术思想。中药制造测量科学的学术思想及理论初具雏形。2018以来,吴志生研究员先后分别受邀于黑龙江中医药大学、中国药科大学、暨南大学、陕西中医药大学、山东大学、重庆医科大学、山东中医药大学、清华大学、江西中医药大学、中国科学院自动化所和山东药学科学院等高校院所进行中药制造测量领域相关的学术报告。其中:2018年,在黑龙江中医药大学承办的哈尔滨中医方证代谢组学与药物代谢峰会中,吴志生研究员作了《中药生产过程测量控制信息技术研究》的学术报告。同年吴志生研究员于中国药科大学玄武门校区学术交流中心作了《中药智能制药技术与实践》学术报告,提出以朝向智能制药的中药测量学为主线,就中药近红外光谱分析关键技术与转化应用中面临的问题进行了详细介绍。2018年两场沙龙学术会议中,由《中国中药杂志》编辑部主办、中国药科大学中药学院承办的第九届中医药青年学者沙龙,吴志生研究员作了《中药生产过程质量控制可靠性研究与应用》的学术报告;《中国中药杂志》编辑部主办、暨南大学承办的第十届中医药青年学者沙龙,吴志生研究员作了《朝向智能的中药生产过程质量控制》的学术报告;分别从理论到不同剂型的案例运用介绍,总结和探讨了中药制造测控理论的应用前景。2019年,受邀于由重庆医科大学承办的院士专家科协年会,吴志生研究员在《朝向智能制造的中药测量学》报告中指出中药制造业提质增效是医药制造业的重点内容,是国家创新驱动发展战略的重要组成部分,而智能制造是中药产业提质增效的必然选择,朝向智能制药的测量学已成为国际医药制造的核心技术,并详细介绍了中药测量学的最新进展和产业应用。同年2019年受邀陕西中医药大学三秦医药大讲堂,作了《朝向智能制造的中药测量学》的学术报告,进一步详细介绍了中药智能制造有关研究进展。2020年,受邀于山东大学博士论坛,吴志生研究员在趵突泉校区作了《朝向智能的中药制造质量控制关键技术与应用》的学术报告,从名方先进工艺与质量源于设计、名方制造质量属性辨识与确证以及名方物料整体质量属性表征与标准化等领域切入,介绍了中药制造质量控制关键技术与研究进展。同年做客江西中医药大学药学卓越讲坛,分享了题为《朝向智能的中药制造质量控制关键技术与应用》学术报告,对中药制造业与高质量发展情况、面临的问题进行了分析,并就中药制药工程提出了自己的思考与政策建议等内容。2021年,吴志生研究员受邀于清华大学作了题为“中药制造测量科学的思考与实践”的学术报告。报告围绕着中药分析学与中药制造测量学、中药制造工程思考与政策建议、中药制造业现状与高质量发展、中药制造测控理论与技术实践四个方面展开,阐释了中药制造测量科学的思考与实践。经过总结凝练,吴志生研究员提出了中药制造测量学这一交叉学科,旨在发展中药制造相关的测量策略、原理、方法与技术,研制各类仪器、装置及相关软件,以精准获取中药制造物质组成、分布、结构与性质的时空变化规律,为中药制造质量“安全、有效、稳定可控”提供支撑。《中药制造测量学》专著经过2年写作,最终在2020年9月形成本书初稿,后续反复修改完善,经过三审三校,8次校稿,最终于2022年1月完成全书定稿以及出版。该著作介绍了:中药制造工程测量科学概论,以近红外为示范的中药制造工程测量学,中药制造工程近红外测量仪器,中药制造工程近红外测量装备集成平台,中药制造工程近红外建模,中药制造工程近红外光谱解析,中药制造近红外方法可靠性,并在新概念、新方法和新技术介绍的基础上,提供了中药制造提取、水解和浓缩等10个单元的近红外测量控制应用案例,通过案例展示了中药制造测量学的理论,技术、方法和应用。著作理论联系实际、案例丰富,为读者全面阐述了中药制造测量学的核心思想、理论与关键技术。2022年新年伊始,国家市场监管总局联合科技部、国资委等印发了《关于加强国家现代先进测量体系建设的指导意见》,加快构建国家现代先进测量体系是适应国际计量体系深刻变革的时代要求,也是强化国家战略科技力量的重要支撑。为了进一步推动中药制造测量领域相关著作出版,团队将以《中药制造测量学》为起点,启动了中药智能制造系列图书计划,为中药学及智能制造相关从业人员提供主干教材或工具书。 吴志生供稿吴志生,博士,研究员,博士生导师,国家优青,中国仪器仪表学会最美科技工作者,教育部中药制药与新药开发工程研究中心副主任兼学术委员,中药制药过程新技术与新药创制国家工程研究中心(新序列)学术委员,国家药品监督管理局中药材质量监测与评价重点实验室学术委员,中药智能制造与全程质量控制创新团队负责人;中国仪器仪表学会理事,药物质量分析与过程控制分会秘书长。致力于中药制剂质量控制,中药智能制造与名方新药创制研究。
  • 美国NREL-研究人员应如何测量基于钙钛矿的单片多结太阳能电池的性能?
    【重点摘要】由国家可再生能源实验室(NREL)的研究团队发表如何从校准实验室的角度来衡量钙钛矿基单片多接面太阳能电池的性能。对钙钛矿多接面太阳能电池进行精确的标准测试条件(STC)测量至关重要,但具有挑战性。提出了优化的测量方法,能够实现精确的性能特征化。标准化、与生产相关的量化协议持续进步是实现商业可行性的关键。【研究背景】钙钛矿多接面太阳能电池(PVSK MJs)在与硅能源电池结合时已经取得了显著的功率转换效率提升,效率超过30%。这些高效率是在标准测试条件(STC)下报告的,以便进行比较。准确的多接面太阳能电池在STC下的性能测量至关重要,但比单接面器件更加复杂,需要进行光谱模拟并限制每个子电池。需要谨慎的方法,因为快捷方式可能导致误导性的效率评级。【研究结果】提出的钙钛矿多接面太阳能电池的优化测量方法能够在标准测试条件下准确地表征电流-电压曲线和效率评级。通过调整模拟光谱和平衡每个子电池的电流,可以避免与快捷方法相比的误导性能评级。正在开发的高通量测量程序展示了减少测试时间一个数量级而不影响准确性。进一步改进加速测试协议并在研究团队间标准化方法可以促进持续的效率提升。在标准条件下准确评估效率仍然对评估新型多接面结构中的损失机制至关重要。【研究方法】准确测量PVSK MJ性能需要具有光谱可调的太阳模拟器来调节照射在器件上的光谱。测量过程包括确定每个子电池的光谱响应,调整模拟器光谱以实现电流匹配,并在STC下测量IV曲线和功率输出。讨论了在无法使用光谱模拟器时的常见错误和准确性评估方法。【结论】准确的标准测试条件(STC)下的钙钛矿基多接面太阳能电池测量需要具有光谱可调的太阳模拟器。优化的定量方法包括确定每个子电池的光谱响应,调整模拟器光谱以实现电流匹配,并在STC下精确测量功率输出。随着钙钛矿子电池的串联太阳能电池快速发展,防止误导性效率评级的需求使准确的标准测试量化变得更加迫切。最近更新的IEC 60904-1-1要求对于多接面测量中使用的模拟器提出了严格的规范,包括可调输出光谱范围为300-1700nm,符合AM1.5G标准,平均光谱不匹配率低于6%(A++等级)。这种最先进的设备克服了以往双源系统的可靠性问题。Enlitech的SS-PST利用创新的单氙弧灯基础的光谱控制,独特地满足这些新一代标准。Enlitech SS-PST在400-1100nm波长范围内的光谱偏差为11.2%,在300-1200nm范围内为13.1%。300-1700nm的输出光谱可以满足AM1.5G光谱的要求,平均光谱不匹配率低于6%(IEC 60904-9:2020)。输出光谱可调。校准设施采用这些先进工具有望有助于保持使用校准设备的各组报告性能值之间的一致性。朝着负担得起且标准化的定量技术取得进展是促进高效率多接面概念转化为具有商业竞争力的光伏产品的重要基础。可靠的准确测量消除了最终制造规模扩大和部署具有超越传统技术效率潜力的钙钛矿串联结构的障碍。Figure S1.左图:随着钙钛矿/Si串联电池顶部钙钛矿结构的辐照变化,VMPP、IMPP和ISC的变化。右图:二接面电池的示意IV曲线及其组成部分结构,其中顶部结构限制了电流。图S2. 左图:双结钙钛矿/钙钛矿电池的光电流-电压曲线。右图:顶部钙钛矿结构的辐照变化与双结钙钛矿/钙钛矿串联电池的VMPP、IMPP和ISC的关系。
  • 锂离子电池电化学测量方法概述
    p  锂离子电池电极过程一般经历复杂的多步骤电化学反应,并伴随化学反应,电极是非均相多孔粉末电极。为了获得可重现的、能反映材料与电池热力学及动力学特征的信息,需要对锂离子电池电极过程本身有清楚的认识。/pp  电池中电极过程一般包括溶液相中离子的传输,电极中离子的传输,电极中电子的传导,电荷转移,双电层或空间电荷层充放电,溶剂、电解质中阴阳离子,气相反应物或产物的吸附脱附,新相成核长大,与电化学反应耦合的化学反应,体积变化,吸放热等过程。这些过程有些同时进行,有些先后发生。/pp  电极过程的驱动力包括电化学势、化学势、浓度梯度、电场梯度、温度梯度。影响电极过程热力学的因素包括理想电极材料的电化学势,受电极材料形貌、结晶度、结晶取向、表面官能团影响的缺陷能,温度等因素。影响电极过程动力学的因素包括电化学与化学反应活化能,极化电流与电势,电极与电解质相电位匹配性,电极材料离子、电子输运特性,参与电化学反应的活性位密度、真实面积,离子扩散距离,电极与电解质浸润程度与接触面积,界面结构与界面副反应,温度等。/pp  为了理解复杂的电极过程,一般电化学测量要结合稳态和暂态方法,通常包括3个基本步骤,如图1所示。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/a9afc2e6-64ea-4948-82ad-3215bccf8bd5.jpg" title="001.jpg.png" alt="001.jpg.png"//pp  strong1 电化学测量概述/strong/pp  1.1测量的基本内容/pp  电化学测量主要研究电池或电极的电流、电势在稳态和暂态的激励信号下随外界条件变化的规律,测量反映动力学特性的参数。/pp  1.2测量电池的分类及特点电化学测量一般采用两电极电池或三电极电池,较少使用四电极电池。/pp  1.2.1两电极电池如图2所示,蓝色虚线框所示是一个典型的两电极电池的测量示意图,其中W表示研究电极,亦称之为工作电极(workingelectrode),C是辅助电极(auxiliaryelectrode),亦称之为对电极(counterelectrode)。锂电池的研究中多数为两电极电池,两电极电池测量的电压(voltage)是正极电势(potential)与负极电势之差,无法单独获得其中正极或负极的电势及其电极过程动力学信息。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/42e77e09-6d49-4696-a71d-981ad1f27239.jpg" title="002.jpg.png" alt="002.jpg.png"//pp  1.2.2三电极电池与电极电势以及极化电流的测量图2是一个三电极电池示意图,W和C分别是工作电极和对电极(同上),R是参比电极(referenceelectrode)。W和C之间通过极化电流,实现电极的极化。W和R之间通过极小的电流,用于测量工作电极的电势。通过三电极电池,可以专门研究工作电极的电极过程动力学。/pp  由于在锂离子电池中,正极和负极的电化学响应存在较大差异,近年来通过测量两电极电池电压电流曲线,对曲线进行dQ/dV处理,结合熵的原位测量,也能大致判断电池的电流或电压响应主要是与负极还是与正极反应有关。/pp  1.3参比电极的特性及门类参比电极的性能直接影响电极电势的准确测量,通常参比电极应具备以下基本特征:①参比电极应为可逆电极 ②不易被极化,以保证电极电势比较标准和恒定 ③具有较好的恢复特性,不发生严重的滞后现象 ④具有较好的稳定性和重现性 ⑤快速暂态测量时,要求参比电极具有较低的电阻,以减少干扰,提高测量系统的稳定性 ⑥不同的溶液体系,采用相同的参比电极的,其测量结果可能存在差异,误差主要来源于溶液体系间的相互污染和液接界电势的差异。/pp  常用的水溶液体系参比电极有可逆氢电极、甘汞电极、汞-氧化汞电极、汞-硫酸亚汞电极等 常用的非水溶液体系参比电极有银-氯化银电极、Pt电极以及金属锂、钠等电极。此外,也可以用银丝、铂丝做准参比电极,或者采用电化学反应电位稳定的溶解于电解液的二茂铁氧化还原电对。关于准参比电极细节可参考A.J.Bard编著的《ElectrochemicalMethods》。/pp  1.4研究电极的门类及特性电化学测量中常用的研究电极主要有固体电极、超微电极和单晶电极。一般电化学研究所指的的固体电极主要有Pt电极和碳电极。其中碳电极包括热解石墨、高定向热解石墨(HOPG)、多晶石墨、玻璃化碳、碳纤维等。固体电极在使用时需要对其表面进行特殊处理,以期达到较好的重复性。常规的处理步骤为:①浸泡有机溶剂,除去表面吸附有机物 ②机械抛光,初步获取较高的表面光洁度 ③电化学抛光,除去电极表面氧化层及残留吸附物质 ④溶液净化,保证溶液的纯度,消除溶液中的杂质对测量结果的影响。/pp  此外,超微电极和单晶电极以其独特的性质,近些年来也得到了较广泛的应用。前者可以快速获得动力学参数,且对待测材料的量要求很低,可以避免黏结剂、导电添加剂的干扰。后者可以精确获得溶剂吸脱附、表面结构、结晶取向等对电极过程动力学的影响。/pp  在锂离子电池的研究中,固体电极包括含有活性物质的多孔粉末电极、多晶薄膜电极、外延膜薄膜电极、单颗粒微电极以及单晶电极等,多数测量时采用多孔粉末电极。/pp  1.5电极过程电极过程一般情况下包括下列基本过程或步骤:①电化学反应过程:在电极/溶液界面上得到或失去电子生成反应产物的过程,即电荷转移过程 ②传质过程:反应物向电极表面或内部传递或反应产物自电极内部或表面向溶液中或向电极内部的传递过程(扩散和迁移) ③电极界面处靠近电解液一侧的双电层以及靠近电极内一侧的空间电荷层的充放电过程 ④溶液中离子的电迁移或电子导体、电极内电子的导电过程。/pp  此外,伴随电化学反应,还有溶剂、阴阳离子、电化学反应产物的吸附/脱附过程,新相生长过程以及其它化学反应等。/pp  锂离子电池作为一种复杂的电化学体系,其电极过程同样具备上述几个基本步骤。其工作原理如图3所示。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/93c5e038-8fe5-45b8-95cf-7a848c79c7c2.jpg" title="003.jpg.png" alt="003.jpg.png"//pp  针对不同的电极材料及电极体系,上述基本过程可简化为锂离子电池中离子和电子的传输及存储过程。所涉及的电化学过程有电子、离子在材料的体相、两相界面和(solidelectrolyteinterphase,SEI)的形成等过程。典型的电极过程及动力学参数有:①离子在电解质中的迁移电阻(Rsol) ②离子在电极表面的吸附电阻和电容(Rad,Cad) ③电化学双电层电容(Cdl) ④空间电荷层电容(Csc) ⑤离子在电极电解质界面的传输电阻(Rincorporation) ⑥离子在表面膜中的输运电阻和电容(Rfilm,Cfilm) ⑦电荷转移(Rct) ⑧电解质中离子的扩散电阻(Zdiffusion) ⑨电极中离子的扩散(Zdiffusion)——体相扩散(Rb)和晶粒晶界中的扩散(Rgb) ⑩宿主晶格中外来原子/离子的存储电容(Cchem) 相转变反应电容(Cchem) 电子的输运(Re)。/pp  上述基本动力学参数涉及不同的电极基本过程,因而具有不同的时间常数。典型的电池中的电极过程及时间常数如图4所示。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/15e1c68c-99dc-4dd3-baf5-27e2c29a2754.jpg" title="004.jpg.png" alt="004.jpg.png"//pp  1.6电化学极化的类型及其特征1.6.1极化的类型及其特征在施加了外来电场后,电池或电极逐渐偏离平衡电势的状态,称之为极化。在不具有流动相的电池中,存在着3种类型的极化:①电化学极化——与电荷转移过程有关的极化,极化的驱动力是电场梯度 ②浓差极化——与参与电化学反应的反应物和产物的扩散过程有关的极化,极化的驱动力为浓度梯度 ③欧姆极化——与载流子在电池中各相输运有关的极化,驱动力是电场梯度。/pp  若还存在其它基本电极过程,如匀相或多相化学反应过程,则可能存在化学反应极化。/pp  极化电势与平衡电势的差值的大小被称之为过电势。/pp  1.6.2极化的影响因素各类极化的影响因素如下。(1)电化学极化的大小是由电化学反应速率决定的,电化学极化电阻(Rct)的大小与交换电流密度(io)直接相关。受多种因素影响,包括电极电位、电极电位与电解质电化学势差、反应物与产物的活度、参与电化学反应的电极的真实表面积、结晶取向、有序度、表面电导、反应温度、催化剂催化特性、电化学反应的可逆性等。/pp  电化学极化的电流与电势在一定的电流电压范围内一般符合Tafel关系,log(i)与过电势成正比。/pp  (2)浓差极化与传质粒子的扩散系数有关。电池中的扩散过程可以发生在电极材料内部,多孔电极的孔隙中,以及电解质相中,参与扩散的可以是多种带电或中性粒子。涉及扩散的粒子流的流量一般符合菲克扩散定律,与扩散系数及浓度梯度有关。由于电池是非均相体系,扩散系数与浓度梯度是空间位置的函数,在电化学反应的过程中,会随时间变化。传质的快慢与传质距离的平方成正比。/pp  浓差极化过电势hcon与电流i,极限电流il的关系符合对数关系,hcon=RT/nF´ ln[(il-i)/il]。在过电势较小时,hcon=-RTi/nFil。/pp  (3)欧姆极化的大小是由电池内部涉及到电迁移的各类电阻之和,即欧姆电阻决定的。欧姆极化过电势与极化电流密度成正比。/pp  strong2 小结与展望/strong/pp  电化学表征技术在锂离子电池中有着非常广泛的应用,而电化学表征方法也非常之丰富,除了文中介绍的几种方法外,还有诸如 PSCA、CPR、CITT、RPG 等。随着实际应用的需要,新的电化学表征方法,特别是与其它表征技术结合形成的各类原位测量技术,正在迅速发展。/pp  电极过程动力学研究的目的是获得能反映电极材料本征动力学特性的参数值,例如电荷转移电阻、扩散系数、交换电流密度,膜电阻等,并掌握该参数值随不同充放电深度(嵌脱锂量)以及温度的变化,从而能够理解、模拟、预测各类工况下及充电过程中电池极化电阻、电容的变化规律。而实验室在基础研究时往往采用粉末电极,导致在不同材料之间可靠的比较动力学参数基本不可能非常精确,除非材料的尺寸、粒度分布、表面官能团、导电添加剂、粘接剂、分散度、电极厚度、压实密度、体积容量得到了精确的控制和能实现高度的一致性。/pp  相对于手工制作的电极,自动化设备制作的电极往往具有较好的一致性,更适合用来研究电极过程动力学。在基础研究时最好采用薄膜电极、微电极或单晶电极。/pp  对于批量生产的电池,通过比较充放电曲线,分析直流极化电阻、固定频率的交流阻抗,开路电压等,可以获得表观的动力学参数,采用这些参数通过电化学模拟软件,可以将为准确的预测电池各类工况下的荷电态、极化电阻、输出功率,成为电源管理系统软件的核心内容 。/pp  事实上,锂离子电池涉及的电化学为嵌入电极电化学,有别于传统的电极不发生结构演化,电化学反应主要发生在电极表面的溶液电化学。电化学双电层(EDL)与空间电荷层(SCL)共存,在充放电过程中,离子将穿过 EDL 与 SCL,电荷转移往往发生在电极内部而非表面,电极为混合离子导体,电化学反应伴随着相变和内部传质,这与一般教科书上描述的的电化学反应体系、研究方法、数学模型存在显著差异,需要发展新的理论与实验方法。/pp  span style="color: rgb(127, 127, 127) "i文章摘自Energy Storage Science and Technology(储能科学与技术),2015,4(1),(凌仕刚,吴娇杨,张舒,高健,王少飞,李泓,中国科学院物理研究所)/i/span/p
  • 跨尺度微纳米测量仪的开发和应用重大仪器专项启动
    3月20日,国家重大科学仪器设备开发专项&ldquo 跨尺度微纳米测量仪的开发和应用&rdquo 项目首次工作会议在市计测院举行。国家质检总局科技司副处长谢正文主持会议,清华大学院士金国藩、同济大学院士李同保、上海理工大学院士庄松林,国家质检总局科技司副司长王越薇、市质监局总工程师陆敏、市科委处长过浩敏等专家和领导出席会议。  会上,项目总体组、技术专家组、项目监理组、用户委员会和项目管理办公室宣布成立。会议报告了项目及任务实施方案,介绍了项目管理办法,并由专家现场进行了技术点评和项目管理点评。  王越薇对项目推进提出了具体工作要求。她要求项目所有单位本着为国家产业发展负责的精神,对项目予以高度重视。牵头单位要围绕总体目标,做细做实项目推进计划,项目各参与单位必须按时保质完成分目标,确保项目顺利推进。她要求加强项目的过程管理,制定并落实各项管理制度,对项目推进中出现的问题,要协调解决,必要时召开专题会议,并且做好包括基础数据、过程记录在内的档案管理。她还要求加强项目的财务管理,牵头单位和各参与单位都要重视财务管理,尤其要提高国家级重大项目的财务管理水平,确保项目经费的使用符合财务管理要求。最后,王越薇长还代表国家质检总局科技司表示,将尽全力做好项目实施单位与国家科技部的桥梁工作。  会上,陆敏要求市计测院勇于创新,集中力量确保项目顺利实施,并通过科研项目促进科研管理水平和能力的提高。  过浩敏感谢国家质检总局对项目的支持,肯定了重大专项对上海市创建具有国际影响力的科创中心的重要意义,并表示市科委将尽全力做好项目实施的地方配套服务工作。  &ldquo 跨尺度微纳米测量仪的开发与应用&rdquo 项目以我国近年来多项创新技术及市计测院科研成果为基础,突破我国在微纳米检测技术领域检测方法集成开发的诸多技术瓶颈,旨在攻克宏微联动多轴驱动和多测头集成、基于原子沉积光栅的纳米量值溯源等关键技术,研制用于计量、工业生产、产品检测中微形貌和几何尺寸测量的微纳米测量仪,并构建跨尺度、高精度微纳米测量与研发平台,为我国国防、航空航天、半导体制造业、微机电产业、大气污染物防治等领域提供有效的纳米计量技术支持和保障,提升我国高新技术产业中微纳米尺寸定量化测量的技术水平。  在国家质检总局的组织和指导下,项目经过近两年半时间的筹备和酝酿,于2014年10月获得国家科技部批准立项。项目牵头单位为上海计测工程设备监理有限公司,第一技术支撑单位为市计测院,16家参加单位涉及清华大学、上海交通大学、复旦大学、同济大学等国内顶级高校,以及中国工程物理研究院、国家纳米中心、中国科学院等国内顶尖研究机构。  项目研究过程中,将以产业需求为牵引,以实际应用为导向,注重基于国际先进技术基础上的集成创新和工程化、产业化开发,着力挖掘科研成果转化的潜力,提高我国微纳米测量科学仪器设备的自主创新能力和自我装备水平,并促进产、学、研、用的结合。项目完成后,将形成具有完全自主知识产权的仪器产品、附件、服务、标准等成果,能够填补国内空白,挑战国外仪器在相关领域的权威地位,促进纳米科技与经济紧密结合、科技创新与产业发展紧密融合,更树立国家在纳米制造、微电子、新型材料、超精密加工制造等领域的国际权威地位与话语权。
  • 国际首台超高时空分辨原位多尺度量子测量系统通过项目验收
    2024年4月22日,中国科学院主管业务局组织专家组对物理所承担的国家重大科研装备研制项目“超高时空分辨原位多尺度量子测量系统的研制”进行了验收。专家组听取了项目负责人白雪冬研究员整体工作汇报、许智高级工程师原位电镜低温扫描探针装置和刘开辉教授原位电镜超快光学装置两个子系统的研制报告,以及用户报告、技术验收报告、档案验收报告和财务验收报告,现场核查了仪器设备运行情况和项目文档。专家组认为,项目组研制的超高时空分辨原位多尺度量子测量系统为国际首台,全部技术指标达到考核要求,圆满完成了总体目标,同意通过验收。该系统基于数字信息光学原理,发明了适用原位电镜的超快光谱测量技术,实现了超快脉冲光的光纤聚焦和扫描,解决了原位光谱测量实验中保持样品稳定和光纤信号保真采集的技术难题,使得原位电镜超快光学研究达到了原子分辨水平,技术专家现场测试时间分辨率为317飞秒。该系统还实现了原位电镜液氦杜瓦低温和变温条件下的电输运性质测量。项目组利用自主研制的装置,做出了原创性科研工作,成果发表在Nature等杂志上。原位电镜超快光学测量装置验收会现场
  • 齿轮制造有了国产测量“慧眼”
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "齿轮是现代传动装置中关键的基础元件之一,被广泛应用于机械装置和工业设备中。准确、快速地检测齿轮的各项误差是控制齿轮精度和提高传动质量的关键。然而,国内齿轮测量装置存在着测量驱动和误差评定系统不完善、测量效率低下的问题。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "面对圆锥齿轮或特殊齿轮等复杂型面齿轮甚至出现难以测量的困境,扬州大学机械工程学院教授宋爱平带领团队进行了5年多的攻关,成功设计出一款齿轮激光精密测量装置,目前该装置已进行应用测试。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 176, 240) font-family: " times new roman" "strong自主研发 弥补短板/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "国内现有的齿轮测量装置可分为齿轮啮合检查仪、CNC齿轮测量中心、齿轮在线测量分选机三种,在设备稳定性、系统精度、适用范围,特别是测量软件和测量方式上与国外产品仍然存在一定的差距。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "“这些齿轮测量中心专用设备并不完善,操作复杂、测量时间长、人工测量效率低下、精度不足,制约了国内齿轮制造精度的提高。”宋爱平告诉《中国科学报》,齿轮作为机械传动部件中的重要部分,其精度直接决定了机械传动的稳定性,因此对其生产制造的要求也越来越严格,对齿轮制造精度的检测成为企业生产过程中的重要环节。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "针对这些问题,从2014年开始,宋爱平带领团队开启了研发高效率齿轮激光精密测量装置之路。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "宋爱平团队研发的测量装置针对目前接触式齿轮测量方法的不足,创新性使用了非接触式测量法,有效提高齿轮的测量精度与效率,同时建立齿面全信息数据处理方法,开发齿轮几何偏差分析软件,有效测量处理齿轮误差信息。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "据宋爱平介绍,该测量装置操作简单,效率高并且能够适用于多种齿轮类型,可以对直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮以及摆线齿轮进行齿距、齿廓和径向跳动偏差的测量分析,弥补了国内齿轮测量装置在适用性、使用精度上的短板。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 176, 240) font-family: " times new roman" "strong推动齿轮制造精度提升/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "理想的齿轮测量中心应具备操作简单、工作高效、适用面广的特点。为了达成这一目标,宋爱平创新采用激光三角测距法,这是一种高速、高效、高精度的具有广阔应用前景的非接触齿轮测量方法。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "宋爱平解释说,与传统接触式测量相比,激光三角法测量避免了测头与工件表面的接触压力,同时解决了接触测头半径较大带来的横向分辨率问题,对比其它非接触测量方法,测量精度和测量范围都有很大的提高,并且对待测物体表面尺寸要求较低,可以胜任微小齿轮的轮廓测量和大型齿轮的形貌测量。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "此外,激光三角法采用非接触式测量法,能有效简化测量的前置步骤,从而提高测量效率。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "“该测量装置基于激光三角测距法,具有实现对齿轮形面的精密测量、对齿轮外表面实际形状的高精度几何建模、实现齿轮副的综合传动误差分析、保证测量系统对复杂齿形测量的适应性这几大创新点。”宋爱平表示。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "激光测量可以不干扰被测物体的运动,具有精度高、测量范围大、效率高、空间分辨率高等优点。同时,运用激光反射法能连续测量物体、单点采集形面数据,克服常用齿轮的齿面反射性不足等问题。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "为实现对齿轮外表面实际形状的精确几何建模,解决测量驱动和误差评定系统研发的重大课题,宋爱平团队新研发的软件通过样条曲线构建齿轮截面轮廓曲线,将齿轮实测数据模型与理想模型相比较,采用图形变换、插值样条分析、多点曲线拟合技术,实现齿轮全方位几何偏差的测量与分析。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "目前,该团队已研制出的齿轮激光测量装置可以对多种圆柱齿轮实现几何测量与基本偏差分析,并已申请“一种基于激光位移传感器的齿轮测量装置及齿轮测量方法”“一种基于激光 位移传感器的齿轮测量装置”“一种多自由度激光位移传感器系统及弧齿锥齿轮测量方法”“一种蜗杆测量方法”4项发明专利,已授权2项。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "宋爱平表示,希望随着齿轮测量方法的应用,可以解决目前国内企业齿轮测量方面的难题,实现国内齿轮检测领域的自主创新,推动齿轮制造精度的提升。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "《中国科学报》 (2019-08-22 第8版 装备制造)/span/ppbr//p
  • 国产宽带测量迈入新纪元:2023年度中国市场示波器新品盘点
    示波器是电子信息工业的基础设备,是应用最广泛的通用电子测试测量仪器,被誉为电子工程师的眼睛,其主要通过采集电路中的电信号并存储和显示,并对信号进行测量、分析和处理,主要用于研发领域。随着电子工业的持续高速发展,信息技术产品的智能化、网络化以及集成化程度逐步提高以及半导体、5G、人工智能、新能源、航天航空及国防等行业驱动,示波器具有良好的发展前景。Mordor Intelligence的数据显示,数字示波器在2023的市场规模达到23.18 亿美元,在2028年将达到28.7586亿美元,在预测期内的复合年增长率为 4.41%。为了满足逐渐丰富的应用场景和市场需求,电子测试测量仪器企业也在不断推陈出新,大部分主流品牌皆有输出,国产方面也多点开花。以下对2023年示波器新品进行盘点,数据主要统计自公开信息,如有遗漏、错误欢迎在留言区补充或邮件(kangpc @instrument.com.cn )。2023年示波器发布新品速览品牌产品型号国家是德科技UXR-B美国泰克科技4系列B MSO美国罗德与施瓦茨R&S MXO 5德国LecoryWaveMaster 8000HD美国电科思仪4457系列(4457E/F/G/K/EH/FH/GH/KH)中国普源精电DS80000系列中国鼎阳科技SDS800X HD、SDS3000X HD、SDS1000X HD中国鼎阳科技SDS6000 Pro中国玖锦科技PDS6184A中国优利德MSO8000X中国优利德UPO1000X中国麦科信MHO5004中国麦科信STO2002中国麦科信MDO5004中国致远电子ZUS6000中国是徳科技|UXR-B百万级超大带宽高端新品示波器2023年9月,是德科技发布了一款百万级超大带宽高端新品示波器UXR-B。是德科技UXR-B高端示波器整个硬件做了全面加速升级,CPU处理器从I5-3550S升级为I7-9700E,具有8核8线程,内存由16G升级为64G,保证强大的计算处理能力。除此之外,新的UXR-B型号示波器的标配更加强大,标配支持500Mpts内存,波形捕获提升了2.5倍,160MHz带宽的数字下变频(DDC)和实时频谱分析仪(RTSA)加速了无线信号的分析和调试。对于高速数字设计,InfiniiSim Basic去嵌入、PrecisionCable和PrecisionProbe现在是标准配置,这样的组合有助于对信道损耗进行补偿或去嵌。泰克科技|4系列B混合信号示波器(MSO)泰克公司与福迪威公司联合推出4系列B混合信号示波器(MSO),该产品具有多项高级分析功能以及贯穿所有信道的前沿测量性能,可为用户带来丝滑高效的使用体验。泰克4系列B MSO专门面向需要高精度、多功能性和易用性的嵌入式产品设计人员,其带宽为200MHz至1.5GHz,硬件12位ADC, 在高分辨率模式下实现16位的垂直分辨率和6.25GS/s的实时采样率,并可实现与先前版本的4系列同样出色的信号保真度。此外,该产品不仅继承了前代产品备受好评的触控式用户界面,而且对处理器系统进行了升级,用户界面的响应速度可达先前产品的两倍以上,且高级分析功能的运行速度也有明显提升。4系列B MSO具有多达6个输入信道,非常适合执行三相功率分析,且其特有的频谱视图功能可以实现与时域波形同步的多通道频谱分析。除了提升前面板的操作效率之外,经过升级的处理器系统还能够提升远程操作的速度。用户可以使用简单的Web浏览器、专用的TekScope PC端软件或通过自定义编程支持各种通讯接口远程访问和控制4系列B MSO。此外,4系列B MSO还配备了13.3英寸 (1920x1080)高清显示屏,并通过业界领先的光学粘合技术来实现更大的屏幕对比度和可视角度。罗德与施瓦茨|R&S MXO 5示波器罗德与施瓦茨推出了全新的 R&S MXO 5 示波器,提供四通道和八通道模式。这些示波器基于罗德与施瓦茨开发的下一代 MXO-EP 处理 ASIC 技术,该技术在 R&S MXO 4 中首次引入,新的八通道 R&S MXO 5 示波器将测量性能提升到了新的水平。R&S MXO 5是全球首款每秒采集450万次和每秒生成1800万个波形的八通道示波器,极致精确度能够捕获复杂信号细节和偶发事件,在时域和频域中显示了信号活动的更多细节。R&S MXO 5在八个通道上都具有数字触发功能,能够准确隔离小信号异常。45000次每秒快速傅立叶变换(FFT)的性能突破为工程师们提供了极致的频谱信号查看体验,非常适合EMI和谐波测试。R&S MXO 5以超高的采集速度捕获高达99%的实时信号活动,加速信号分析,并能够检测到大多数示波器无法捕捉的罕见随机事件。R&S MXO 5示波器在所有八个通道上提供了标准的500M存储深度,是同类产品存储深度的两倍,可用于大规模数据捕获。R&S MXO 5作为首款具备数字触发功能的八通道示波器,树立了信号分析的新标准。数字触发功能的灵敏度达到0.0001格。R&S MXO 5在时域和频域都表现出色。它是首款每秒进行45000个快速傅立叶变换(FFT)的示波器。并可同时显示四个不同频谱,实现该产品独有的射频信号可见性,这些高级功能均是该产品的标准配置。Lecory|WaveMaster 8000HD高带宽示波器2023年9月5日,纽约Chestnut Ridge,特励达力科今天宣布推出全新 WaveMaster 8000HD 高带宽、高精度示波器 (HDO) 平台,该平台的示波器具有 20 至 65 GHz 带宽、12 位分辨率、高达 320 GS/s 的采样率和业界领先的 8 Gpts存储深度。新型 WaveMaster 8000HD 保留了和其前代一样的无与伦比的验证和调试功能,同时增加了新的 SDA Expert 串行数据分析软件,用于测试下一代串行数据技术。新型 WaveMaster 8000HD 系列高带宽示波器为下一代串行数据技术(如 PCIe 6.0 和 USB4 v2.0)提供卓越的信号表征性能。与前代示波器相比,WaveMaster 8000HD的带宽和采样率增加了一倍多,与竞争对手的示波器相比,提供四倍以上的分辨率和存储深度 — 全带宽和采样率下业界领先的 12 位分辨率以及高达 8 Gpts 的存储深度。12 位分辨率分别为 USB4 v2.0 和 PCIe 6.0 中使用的多级 PAM3 和 PAM4 信号提供了出色的信号表征,8 Gpts 显著增强了链路协商问题的调试。电科思仪|天玑星系列数字示波器产品2023年6月28日,思仪科技在2023MWC上海世界移动通信大会发布并展示了4457系列数字示波器产品,该系列示波器共8个产品型号4457E/F/G/K/EH/FH/GH/KH,模拟通道数4、8个,带宽1GHz、2GHz、3GHz、4GHz,采样率10GSa/s、20GSa/s,垂直分辨率8bit、12bit。4457系列是思仪科技全新推出的天玑星系列数字示波器产品,在通信、工业电子和教育等领域有着广泛的应用。4457系列数字示波器采用AnyAcquire技术,提供更多仪器功能、更快的测试速度和更智能化的操控,为用户提供全新示波器使用体验。具体来讲,一、更多:多合一仪器,为用户提供更多测试功能示波器、实时频谱分析、逻辑分析仪、函数发生器、总线分析仪及数字电压表功能多合一,多达8个模拟通道、16个数字通道,可实现多通道模数混合信号的测试与分析。4457系列示波器还支持眼图与抖动分析、波特图分析、极限模板测试、功率测量与分析、波形录制与回放、参数测量直方图统计等功能,帮助用户轻松应对各种挑战。二、更快:全硬件加速处理技术,为用户提供更快的测试速度4457系列示波器高达120万个波形/秒的波形捕获率,20GSa/s的采样率,极大提高了毛刺和偶发事件捕获的概率;示波器标配了分段存储器采集,即使示波器工作在深度存储模式下,依然可以保持快速的响应速度和屏幕更新率;示波器支持硬件的参数测量功能,支持同时显示20个测量项目的统计分析,全部采集模式下支持全内存自动测量,可提供更加精确的测量结果;示波器采用叠加FFT和数字荧光显示技术使得FFT刷新频率大于40万次/秒,增强查看偶发事件的能力。三、更智能:智能化操控,为用户提供全新使用体验4457系列示波器采用智能化、可视化的区域触发技术,只需在屏幕上观察感兴趣的信号并在它周围绘制一个区域,可以迅速简便地识别想要的触发事件。支持多窗口自由设定,用户可根据观察需求自由对打开的波形窗口进行各种操作。支持快捷栏自由定义,用户可根据自己的使用习惯,将常用功能按键设定为功能区快捷按键。支持智能语音交互,用户可以通过语音向示波器发出指令,从而完成用户想要的操作,解放双手,操作更智能、更便捷。普源精电|DS80000系列数字示波器2023年9月18日,普源精电科技股份有限公司(简称:普源精电)发布公告称,普源精电科技股份有限公司首次正式公开发布13GHz带宽的DS80000系列数字示波器。DS80000系列数字示波器是RIGOL自主研发的第八代数字示波器,基于StationMAX II代平台,实现了最高40GSa/s实时采样率、13GHz模拟带宽。基于RIGOL新一代UltraVision III平台,实现最大4Gpts的存储深度,让DS80000拥有高保真的信号采集能力,并可以在高采样率下采集更长时间的波形。普源精电称,该新产品通过自研核心技术平台,首次实现国产数字示波器产品带宽达到13GHz,具备国内行业技术领先优势和核心技术壁垒。本次推出的DS80000主要对标国外同类产品,包括但不限于是德科技(KEYSIGHT)Infiniium UXR 系列、Infiniium V 系列、 Infiniium S 系列,泰克科技(Tektronix)MSO/DPO70000DX 系列、6 Series B MSO 系列,特励达力科(Teledyne LeCroy)WavePro HD 系列、WaveMaster 8Zi-B 系 列,罗德与施瓦茨(Rohde & Schwarz)R&S®RTP 系列等。鼎阳科技|SDS800X HD、SDS3000X HD及新款SDS1000X HD高分辨率示波器2023年9月26日,鼎阳科技发布两款高分辨率示波器,分别是SDS3000X HD以及新款SDS1000X HD。SDS3000X HD/SDS1000X HD系列示波器全系采用12-bit高分辨率ADC,量化等级高达4096级,高分辨率模式下(ERES)可将分辨率提升至16-bit,配合垂直&水平放大功能,助力用户更完整清晰地观测到波形的细节。比如在LLC半桥式变换电路分析时,需要通过波形观察上管和下管的驱动信号之间存在的死区时间,12-bit示波器还原后的波形细节远比8-bit示波器清晰。SDS1000X HD的ENOB高达8.4-bit,而SDS3000X HD高达8.3~8.6-bit,时间误差、频率杂散都比较小,同时宽带噪声也比较低,能够有效保证测量的精准度。SDS3000X HD最高带宽为1GHz,分辨率为12-bit,高分辨率模式下可达16-bit,波形细节清晰可见,能够观测到微小波形变化;采样率为4GSa/s,存储深度为400Mpts/ch,即使长时间捕获波形,依然不会出现波形失真;Sequence模式下能够实现每秒采集89万个波形,能够在短时间内依据大量波形得出可靠的统计结果,帮助用户快速查找罕见的异常信号,SDS3000X HD不仅支持搜索导航、频率计、万用表、历史模式、区域触发等基本功能,还支持电源分析、波特图、模板测试、混合信号分析等重要功能,能广泛应用在第三代半导体,高精度电源等测试领域。此外,为进一步满足广大用户的需求与期待,鼎阳科技将SDS1000X HD进行了软件与硬件上的升级,SDS1000X HD在保持高性价比与具有诸多基本功能的基础上,诸多指标有一定程度上的提升:采样率将由1GSa/s提升至2GSa/s,波形还原更真实,参数测量更精准;Sequence模式下,波形捕获率最高由400,000wfm/s提升至500,000wfm/s,触发事件的间隔由2.5μs提升至2μs,异常事件捕获概率更高,除此之外,还有部分功能也进行了升级。12月12日,鼎阳科技正式公开发布SDS800X HD高分辨率数字示波器。SDS800X HD系列产品垂直分辨率为12-bit,最高带宽为200 MHz,具有极佳的信号检测和显示能力,波形细节清晰可见,能够观测到微小波形变化,有助于分析信号的细节与特征;采样率为2 GSa/s,存储深度可达100 Mpts/ch,适用于观察分析长时间信号、低频信号和瞬态现象。该系列产品具有丰富的触发功能,包括边沿、斜率、延迟、建立/保持时间和多种总线触发(串行触发),支持嵌入式行业的I2C、SPI、UART协议及汽车行业的CAN、LIN协议的触发与解码,能够准确捕获并直观地将总线的协议信息以表格形式或其他方式显示,稳定进行测试。玖锦科技|PDS6184A高速数字实时示波器2023年12月28日,玖锦科技《信号的复现艺术》主题发布会正式面向全网推出了“守仁”系列产品:18GHz高速数字实时示波器PDS6184A。该款国产自研的高速数字实时示波器产品攻克了三大国际技术壁垒指标:18GHz带宽,80GSa/s采样率和640Gbps高速实时处理算法。玖锦科技PDS6184A高速数字实时示波器是基于超高速数据捕获、校正与实时处理技术及专研ADC技术研制出的一款采样率高达80GSa/s、输入带宽高达18GHz的高速数字实时示波器。PDS6184A具备640Gbps超高速数据实时分析处理能力、高达2Gpts/ch的最大存储深度以及500000wfms/s的最高波形捕获率,能更大程度保留信号的完整性,迎接更复杂的测试及设计挑战,可广泛应用于5G/6G通信与光通信、卫星导航与通信及汽车电子自动驾驶等多领域。优利德|UPO1000X数字荧光示波器、MSO8000X高带宽混合信号示波器UPO1000X系列数字荧光示波器配置100MHz/200MHz 两个级别带宽,实时采样率高达2GSa/s,全系列标配4通道,标配最大存储深度56Mpts,Fast Acquire模式下最高可达500,000wfms/s,硬件实时波形不间断录制和波形分析功能最大达12万幅波形。支持独立的DVM模块,7位数字频率计和拥有丰富的触发功能,可选配全内存硬件实时解码,让协议分析不再成为难题。2023年5月11日,优利德举办了测试仪器新产品发布会,发布了MSO8000X系列高带宽混合信号示波器,分别有带宽4GHz和2.5GHz版本,最高实时采样率20GSa/s。麦科信|MHO5004、MDO5004、STO2002平板示波器麦科信于2023年10月30日推出12位高分辨率示波器MHO系列,并同时发布第五代平板示波器MDO系列。此外,STO2002是一款全新推出的双通道示波器,并且搭配了200MHz的带宽、1GSa/s的采样率、70Mpts的存储深度;支持串行总线触发和解码;具备丰富的测量项和高级数学运算功能;结合 Micsig 独有的触控算法专利技术,以及人性化的操作系统界面,将使用体验做到了极致。在专业级便携平板示波器领域,满足了工程师更多样化的产品需求。致远电子|ZUS6000高精度智能应用型示波器ZUS6000是致远仪器最新推出的采用12bit高速ADC,实现最高1GHz测量带宽,并配备了电源分析、智能硬件时序分析、汽车总线分析、以太网眼图、X-Key等功能的高精度智能应用型示波器。ZUS6000高精度智能应用型示波器可以支持多通道的波形运算功能,提高工程师波形和数据分析效率,并能实现多通道波形的分屏显示,查看更多波形的同时保障细节显示与测量准确。近年来,国产示波器性能进步发展飞快。整体来看,2023年,国产示波器产品买入了新的里程碑。普源精电首先推出了13GHz带宽的示波器,之后玖锦科技又推出18GHz带宽的示波器。而此前,国产示波器最高带宽仅4GHz。国产示波器正逐渐向高端迈进,这主要得益于企业在ADC等核心芯片的不断研发而开花结果。
  • 【ISCO泵】ECBM:在现实条件下的重力吸附测量
    01 摘要煤层气作为传统天然气的有力补充,拥有广阔的开发前景。增强型煤层气(ECBM)技术不仅显著提升了甲烷的采收效率,同时还实现了二氧化碳的地下封存。该技术的研究可通过利用 Rubotherm IsoSORP 系统配备的磁悬浮天平对吸附等温线进行重力测量来深入进行。在策划 ECBM 项目时,精确的气体吸附数据是必不不可少的。02 关键词&bull 天然气&bull 增强型煤层气 (ECBM),二氧化碳 (CO2)&bull 煤层气&bull 重力测量法*图片来自互联网03 引言受能源价格不断攀升的驱动,对油气替代资源的开发探索具有极其重要的经济价值。众多天然气资源以煤层气(CBM)的形态赋存于煤层之中。增强型煤层气(ECBM)技术通过注入二氧化碳来提升从煤层中提取甲烷的效率[1]。除增加天然气提取量外,ECBM 还具备另一项优势:即能将碳捕集与封存(CCS)过程中产生的 CO2 安全地贮存于地下,避免其排放至大气中[2]。但是,甲烷被 CO2 取代的过程极为复杂:气体不仅会在煤的表面发生吸附作用,还会被吸收进入煤的内部结构,导致煤样体积膨胀。因此,发展 ECBM 技术必须在真实条件下,对不同煤样进行细致的研究[3]。本应用说明阐述了如何运用 Rubotherm IsoSORP 系统通过重力测量方法研究 ECBM 过程。04实验Rubotherm IsoSORP 系统采用磁悬浮天平(MSB)技术来精确测定吸附等温线。一套气体定量供应系统用于在特定实验条件下提供纯净或混合气体。煤层气通常存在于压力介于 30 至 300 bar,温度介于 30 至 100℃ 的煤层中。实验室级别的测量必须能够覆盖这些压力与温度范围。在较高压力下用二氧化碳创建一个特定的气体环境并非简单任务:需要通过柱塞泵将二氧化碳从钢瓶压力(60 bar)加压[4],同时需对整个供气系统包括所有阀门和管道加热以防凝结。图 1 展示了完整的 IsoSORP 系统的示意图。图1. 配备 MSB 和 SC HP 静态气体定量系统的 IsoSORP 仪器流程图05结果在意大利南部撒丁岛的苏尔西斯煤田采集的煤样上开展了 ECBM 研究。图 2 展示了在 45℃ 和 60℃ 条件下,二氧化碳的吸附等温线:观察到二氧化碳的吸附量超过了甲烷,这对于 ECBM 技术来说是一个至关重要的条件[5]。图2. 在 45℃ 和 60℃ 下,甲烷和二氧化碳在撒丁岛煤样上的绝对吸附量下一步是测量二氧化碳和甲烷混合物的吸附量。在此过程中,利用磁悬浮天平重力测定总体吸附等温线。依据这些数据,通过对气相中未被吸附的混合气体进行气相色谱(GC)分析,可以得出各单一组分的吸附数据。在降压步骤后,可以将气体样品通过六通气体采样阀采集用于 GC 分析。另一种分析手段是利用质谱(MS)进行分析。图3. 在 45℃ 下,两种甲烷/二氧化碳混合物在撒丁岛煤上的总吸附量和组分选择性吸附量这些实验获得的数据(图3)显示,在混合气体中即使二氧化碳含量较少,其在煤中的吸附量也超过甲烷[6]。这证明了通过注入二氧化碳可以从煤层中置换出甲烷。为了制备成分精确的气体混合物,Rubotherm 开发了MIX-模块作为附加配置选项:MIX 仪器配备了经过校准体积的储罐、一个气体循环泵以及一个带有采样阀的气体采样体积用于分析(图4)[7]。图4. 用于气体混合物高准确度吸附分析的 IsoSORP SC MIX 静态系统06 结论煤层气(CBM)是未来替代传统天然气的宝贵资源。增强型煤层气开采技术(ECBM)通过注入二氧化碳来提高天然气的采收率,并具有长期封存二氧化碳的额外优势。研究表明,Rubotherm IsoSORP 仪器能够为 ECBM 项目的规划和设计提供关键数据,包括气体储存容量以及甲烷被 CO2 置换的动力学过程。Rubotherm为这一应用所需配置:IsoSORP MSB 系统&bull 高测量负载,高达 60 克&bull 流体密度测量&bull 压力范围 HP II 高达 350 bar&bull 温度范围从环境温度到 150℃SC-HP II 静态定量给料系统&bull 加热至 100℃ 以避免凝结&bull Teledyne ISCO 柱塞泵用于输送二氧化碳&bull 可选:MIX 模块参考1. R. Pini, D. Marx, L. Burlini, G. Storti, M. Mazzotti: Coal characterization for ECBM recovery: gas sorption under dry and humid conditions Energy Procedia, Vol. 4 (2011) 2157-21612. Ch. Garnier, G. Finqueneisel, T. Zimny, Z. Pokryszka, S. Lafortune, P.D.C.Défossez, E.C. Gaucher: Selection of Coals of different maturities for CO2 Storage by modelling of CO2 and CH4 adsorption isotherms Inter-national Journal of Coal Geology, Vol. 87 (2011) 80-863. J.S. Bae, S.K. Bhatia: High-Pressure Adsorption of Methane and Car-bon Dioxide on Coal Energy & Fuels, Vol. 20 (2006) 2599-26074. Supercritical Fluid Applications in Manufacturing and Materials Pro-duction, Teledyne ISCO, Syringe Pump Application Note AN15. S. Ottiger, R. Pini, G. Storti, M. Mazzotti, R. Bencini, F. Quattrocchi, G.Sardu and G. Deriu: Adsorption of Pure Carbon Dioxide and Methane on Dry Coal from the Sulcis Coal Province (SW Sardinia, Italy) Environ-mental Progress, Vol. 25 (2006), 355-3646. S. Ottiger, R. Pini, G. Storti and M. Mazzotti: Competitive adsorption equilibria of CO2 and CH4 on a dry coal Adsorption, Vol. 14 (2008)7. FlexiDOSE Series Gas & Vapor Dosing Systems, Rubotherm 2013作者:Frieder Dreisbach 拥有机械工程热力学博士学位,是德国波鸿 Rubotherm GmbH 的董事总经理。Thomas Paschke 拥有分析化学博士学位,是德国波鸿 Rubotherm GmbH 的应用专员。
  • 导致颜色测量相互冲突的常见陷阱
    您曾经交出过检验合格的工作,结果客户却因为颜色超出容差范围而拒收?您重新检查数据,仪器表示颜色在双方约定的容差内......那客户为什么说不在容差范围内呢?我们在技术支持工作中接到大量电话涉及此类测量冲突。 解决方法很简单——记录下明确定义如何评估色彩的控制程序,然后确保每个人(包括您的客户)都遵照执行。今天我们来分享您需要在此程序中包含的内容,这样您就能充满信心地工作。 仪器 只是因为您和客户都使用色彩测量仪器并不意味着你们对测量的意见会达成一致。以下是您必须考虑和解决的一些不同之处。 类型、几何结构和型号色彩测量仪器有许多不同的形状、尺寸和样式。比方说,色度仪是用以捕获颜色和进行基本评估的好方法。适用于准确测量的分光光度仪有三种不同的几何结构:0°/45°、积分球式和多角度。 Ci64 是一款多用途便携式积分球分光光度仪,便于用户快速、轻松地理解色彩测量程序,确保一致性,可快速查看测量数据。混合使用不同仪器是一个问题,因为仪器的工作方式略有不同。即使两个相同几何结构的分光光度仪计也不会完全相同地测量颜色,因为各自的精度有差异。为确保一致性,每个人都必须使用相同类型的色彩测量仪器,最好是相同的型号。 孔径尺寸所有色彩测量设备都有一个孔径,通常在 1.5 毫米到 25 毫米之间。您所选择的尺寸一定会影响您的测量。 假设您在测量的样本是以 5 毫米间隔的黑白条纹地毯。如果您使用 4 毫米孔径,那在测量时样本放置的位置会产生巨大差异。样本可能是黑色,或白色,或两者的灰色混杂。但是,如果使用 25 毫米孔径,则每一次都会捕获到所有颜色,测量更准确。评估色彩的每个人都必须使用相同尺寸的孔径,或者至少有求测量平均值程序进行补偿。 测量模式 各种仪器具有各种各样的测量模式或设置,每个人使用相同的模式至关重要。如果您使用 45°/0° 仪器,则需要确保都使用相同的 M 条件。如果您使用积分球式仪器,则使用 SCI 或 SCE、UV 校准、UV 滤镜......再说一遍,一致性是关键。 视角您所选择的视角设置 2° 或 10° 取决于您所在行业和您的应用。确保您和客户选择相同的设置。 状态 就像您的汽车一样,必须进行定期检修以保持设备处于良好的工作状态。定期校准和常规循环对比检测能确保工厂中每个人都得到相同的测量数字。发送设备进行年度认证也很重要,以确保设备读取和运作方式正确。 光源 光源描述在判断色彩时所用光线颜色。不同的行业对光源有不同的标准。 以上图像显示了红蓝色毛衣在四种不同照明条件下的外观。如您所见,光源类型使颜色大为改观。如果进行视觉评估,则必须定义光源箱的照明设置。还必须在设置分光光度仪时指定光源。 颜色计算和容差 多年以来,已经开发出不同的颜色计算和容差方法,这为供应商和制造商造成很多困惑。 使用 Lab,有两种计算方法报告色差:Hunter Lab (1945) – L a bCIELab (1976) – L*a*b* 使用 Delta E 有多种计算方法:FMC2 (1942) – DEfmc2Hunter (1945) – DECIE (1976) – DE*CMC (1988) – DEcmcCIE94 (1994) – DE94CIE2000 (2000) – DE2000为了避免颜色不一致,您和客户必须使用相同的计算方法。还需要确保双方设备都设为相同的容差。如果您的设为 2.0 而客户设为 1.0,那么您准予通过的颜色还是会不合格。您甚至可以将容差设置为比客户的更严一些,从而应对测量值之间的任何差异。 测量方法 样本展示许多人不考虑其样本背后到底是什么,尤其当样本是不透明的。但是,选择(和使用)正确的背衬物料非常重要,因为这能确保设备仅仅测量您希望其测量的颜色。还必须考虑厚度。比方说,织物样本通常折叠两次以测量 4 层厚度。弯曲或不平整的表面可能需要固定装置来确保样本的展示一致。即使压力有点变化也会改变结果。然而,您可以决定样本如何展示给设备、记录方法,并确保您和客户以相同的方式进行操作。此台式分光光度仪配有试管支架用以测量橙汁的颜色。 求测量平均值根据单次测量决定合格/不合格时,您有可能捕获了样本上唯一好的(或不好的)一点。我们都知道,生产节奏快很难以获得平均值;但您需要了解如果选择仅仅根据一次测量就作出决定的潜在陷阱。 标准虽然实物标准是交流颜色的精确方法,但这些标准会受褪色、污垢和损坏等影响,因而有可能改变颜色测量数字。需要妥善保存实物标准 - 我们在保护实物样本的终极指南中对此主题有更详细的介绍。 环境 温度颜色有热致变性,这意味着它会随着温度的变化而变化。华氏一度可以等同于 L*a*b* 空间 0.02 位移。也就是说,如果您在生产中以 95° 测量模压塑料,然后客户在 72° 进行测量,您可以预期高达 0.46 位移……您准予通过的却成了不合格。 湿度颜色还有水致变性。虽然湿度的影响通常较小,但颜色可能因测量的物质而有所不同。 干燥速率如果您在使用湿样本,请记住各种物质的干燥速率各不相同。而且,当它们干燥后,颜色会改变(考虑具体物质)。 排除相互冲突的测量实现测量一致性的最佳方法是标准化整个测量过程。记录所有内容并与客户分享。 1. 指定: ü 仪器ü 光源ü 颜色计算和容差ü 测量方法ü 环境2. 识别各个变量。3. 与每个人取得一致。4. 测试流程。
  • 科学探索的“眼睛”,高端制造的“尺子”—ACCSI2023与谭久彬院士共话精密测量
    完整而精确的测量信息获取是装备设计优化、制造过程调控和服役状态保持的基础,是实现重大装备“上水平”“高性能”的内在要素,因此,精密测量堪称科学探索的 “眼睛”,高端制造的“尺子”。面向制造强国战略,突破装备重大需求,谭久彬院士带领的超精密光电仪器工程创新团队持续开展应用基础研究、关键技术攻关和系统集成,解决了我国高端装备研制中的超精密测量难题,为相关精密计量和装备制造领域建立起系统的超精密测量体系。面对先进装备发展核心技术短缺问题,加强原创性、引领性科技攻关,已是打赢关键核心技术攻坚战的不二选择。而作为科学仪器行业的“达沃斯”论坛,ACCSI始终以“促进中国科学仪器行业健康快速发展”为宗旨,搭建科学仪器行业“政、产、学、研、用、资、媒”等各方有效交流平台。为此,ACCSI2023将于5月17-19日在北京雁栖湖国际会展中心召开,并于5月18日设置大会特邀报告(全天),且已邀请中国工程院院士,哈尔滨工业大学精密仪器工程研究院院长——谭久彬,作为特邀嘉宾出席,并作大会报告!报告题目:新一代国家测量体系与仪器产业体系嘉宾简介:谭久彬,中国工程院院士,哈尔滨工业大学精密仪器工程研究院院长,兼任国家计量战略专家咨询委员会副主任,中国仪器仪表学会副理事长,中国计量测试学会副理事长,国际测量与仪器委员会(ICMI)常务委员等。谭久彬院士长期致力于高端装备制造中的超精密测量与仪器工程研究,瞄准国家重大需求,提出基于标准器特征的仪器误差分离方法,创建了超精密测量仪器精度调控理论与平台体系,解决了一系列“卡脖子”关键技术难题,研制成功4种国家级计量标准装置和21种大型超精密测量仪器和超大型超精密测试装备,使我国在相关领域形成超精密测量体系,精度水平达到国际前列地位。解决了我国30余种高精尖装备研制生产中的超精密测量难题,推动了该类装备性能的提升。以第一完成人获国家技术发明奖一等奖1项、二等奖2项。年会现场参会报名:https://www.instrument.com.cn/accsi/2023
  • 动态表面张力测量在药剂学中广阔的应用前景
    点击蓝字关注我们表面张力分为静态(平衡)表面张力和动态表面张力(dynamic surface tension, DST)。静态表面张力是指表面活性剂在界面达到吸附平衡时的最低表面张力,而DST是指表面活性剂在达到平衡吸附前某一时刻的表面张力,是一个变化的值。当研究的液体吸附过程在快速、持续进行, 且短时间内无法达到平衡时, 对液体DST的研究比静态表面张力更有意义。如在农药喷洒、喷墨印刷、织物快速润湿, 以及摄影用薄胶片制备中。图1对比了近10年 (2008~2018年) 国内外发表的以DST为主要考察项的论文数。数据显示国内在DST方面的研究较少且总体波动不大,而国外则呈持续上升趋势。图1 2008~2018 年国内外发表的DST 文章数量对比图研究液体在药物制剂过程中的DST, 可挖掘DST与制剂过程、制剂产品之间的关系, 进而优化制剂过程、改进工艺参数。一、动态表面张力的测定由于对DST时间范围界定的不同,可运用的测量手段也有所不同。王建坤等认为,在达到静态表面张力前的表面张力变化都可算是DST,这个时间范围以几毫秒到几小时计。可用Wilhelmy吊片法、DuNouy吊环法、滴重法、滴体积法、悬滴法、最大气泡压力法测定DST。图2 不同的DST 测定方法的适用时间范围示意图根据Rosen描述的动态吸附过程可知在新表面形成后1 s内,是表面吸附的关键期,体系的DST变化迅速。中药水提液的表面张力在5~100 ms内具有较大变化,大多数在1 s内都已达到平衡。因此,用于测量DST的方法应具有连续、精确、快速测量1 s内数据能力。二、最大气泡压力法通过毛细管将气体注入到待测液体中时,在毛细管的端部重复形成气泡,根据气泡压力的最大值和毛细管半径,计算得到表面张力。通过改变气流流速控制气泡的年龄,可测量不同时间尺度的表面张力。目前实验室中多用KRüSS公司的BP100气泡压力张力仪测定1 s内DST。三、DST 在药物制剂领域的潜在应用价值近10年,DST已受到化工、涂料、印染等领域的广泛关注。药物制剂领域也有很多液体瞬时运动的过程,如喷雾干燥雾化,流化床制粒的粘合剂雾化,关注DST在液体雾化及扩散润湿过程中的作用,是精细控制制剂工艺的手段之一。1DST在雾化过程中的作用雾化是将液体通过雾化器(在一定压力下)喷射进入气体介质中,使之分散并碎裂成小液滴(雾滴)的过程。赵辉等考察了相同条件下,农药药液在不同时间点(0.023、0.124、0.483和0.998 s)的DST与雾滴体积中径(D50)的关系;发现D50随着喷雾液的DST值的降低而降低,二者呈线性相关,但二者的相关系数k 随DST 测定时间的延后而变差。0.023 s时的DST与D50相关系数高达0.9848,时间>1 s后,只有0.7135。利用动态表面张力仪测试了66种常见中药的水提液,发现所有提取液的DST在1 s内均有下降,但下降程度不同,且提取液雾滴粒径D50与94 ms时测得的DST存在一定相关关系,该结论还在进一步实验确证中。2DST在扩散润湿过程中的作用DST不仅影响药物制剂领域的雾化过程,对扩散润湿过程同样有显著的影响。喷雾干燥与流化床制粒过程中,液体雾化后雾滴在接触相表面的扩散润湿受两大因素影响:一是雾滴的性质,二是接触相的性质。在喷雾干燥黏壁问题中,从DST角度分析,半湿性黏壁现象是由于雾滴与干燥塔壁接触后迅速出现自发润湿,经塔壁的高温干燥后出现黏壁。因此,可从两方面促使雾滴与干燥塔接触后出现快速回缩以改善此黏壁现象。一是增大雾滴DST,二要选择合适的喷雾干燥塔内侧材料。从待喷液分析,应适当降低待测液浓度、进液温度,以增大雾滴DST,或添加疏水性辅料促使快速回缩的发生以改善干燥塔半湿性黏壁。四、 结语综上所述,DST作为一项重要的物理参数,在细微之处影响着药物制剂的品质与生产。关注DST对制剂过程的影响,拓展固有的药剂研究思路是十分必要的。参考文献施晓虹,李佳璇,洪燕龙,赵立杰,冯怡,王优杰. 动态表面张力在药剂学研究中的应用前景[J].国际药学研究杂志,2019.
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