分布式应变测量主机

p style="text-align: justify text-indent: 2em " 由中兴通讯股份有限公司牵头的国家重点研发计划“重大科学仪器设备开发”重点专项“分布式光纤应变监测仪”项目经过近两年的努力，突破了高空间分辨率技术、超长距离测量技术和高精度布里渊信号处理等关键技术，开发出分布式光纤应变监测仪样机。近日，项目顺利通过了科技部高技术中心组织的中期检查。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "分布式光纤传感以光纤作为传感器，其测量参数包括应变和温度等，可以实现空间上的连续测量，监测点位可达百万个，测量距离可达百公里，具有传统点式传感器不可比拟的优势，是大尺度基础设施结构健康监测和大范围地质灾害监测最有效的技术手段。目前国内高性能分布式光纤传感监测仪主要依赖国外进口，国内还不能实现厘米级超高空间分辨率和百公里超长距离产品供货。该项目通过采用差分脉冲对技术和双频激光扫描技术，所开发的可工程化应用的分布式光纤应变监测仪，具有厘米级空间分辨率和百公里测量距离，已成功应用于油气管道、高速铁路、高压输电线、大型桥梁和山体滑坡监测等领域，中国公路学会组织的科技成果鉴定认为该项目整体技术达到了国际领先水平。开展分布式光纤应变监测仪的自主化研究，对于提高我国大型基础设施、大型结构装备和地质灾害的安全监测能力，提升公共安全水平，以及减小经济损失和社会影响具有重要意义。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "该项目下一步将加强仪器小型化设计，提高产品的工程使用灵活性；进一步加快工程应用示范及产业化推广等工作。 /p

p　　近日，由哈尔滨工业大学董永康教授牵头作为项目负责人的国家重大科学仪器设备开发专项“分布式光纤应变监测仪”项目启动暨实施方案论证会顺利召开。/pp　　作为国家重大科学仪器设备开发专项之一，该项目旨在开发具有自主知识产权、高精度、高可靠性与环境适应度、核心部件国产化的分布式光纤应变监测仪，充分利用云计算与大数据系统架构与技术，实现大型基础设施、地质灾害等远程实时安全监测，实现工程化开发、应用示范并进行产业化推广。项目由我校董永康教授牵头作为项目负责人，中兴通讯股份有限公司作为产业化牵头单位，联合中铁大桥科学研究院有限公司、中交公路规划设计院有限公司、中交第一公路勘察设计研究院有限公司和中国科学院武汉岩土力学研究所共同申报。该项目对于改善我国在大型基础设施、大型结构装备、地质灾害等安全监测水平，提升公共安全水平，减小经济损失和社会影响具有重要意义。/pp　　在启动会上，项目负责人董永康教授作了项目总体情况汇报，6个项目课题负责人分别进行了课题实施方案汇报。项目专家组对项目的研究目标、研究内容及研究方案的可行性给予充分的肯定，并针对项目和各课题后续工作的具体实施、拟解决的关键科学和技术问题等提出了建设性的意见和建议。/pp　　中国工程院院士杜彦良教授主持启动会，项目组专家及委员共30余位参加本次了会议。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/c8ed9c9b-8ffd-4d71-983f-a71c9483e324.jpg" title="LKsd-fyqtwzv2273554.jpg" style="width: 500px height: 333px " width="500" vspace="0" hspace="0" height="333" border="0"//pp style="text-align: center "与会专家合影/p

2010年3月31日，低碳技术论坛暨广东省分布式能源系统重点实验室启动仪式在东莞理工学院松山湖校区举行。省科技厅党组书记、厅长李兴华出席了启动仪式并致辞。启动仪式由东莞理工学院校长、省分布式能源系统重点实验室主任杨晓西教授主持。　　 　　广东省分布式能源系统重点实验室于2009年立项建设，依托于东莞理工学院，是在东莞市建设的第一个省重点实验室。实验室从我国能源资源特点出发，研究分布式能源系统和可再生能源的基础应用和关键技术中的前沿科学问题，开展相关领域技术的研究和开发，形成具有自主知识产权的核心技术。该实验室的建设将为今后在珠江三角洲地区、甚至在全国发展低碳经济提供技术支撑并拓宽新路。　　李兴华厅长代表省科技厅对该实验室的成功启动表示祝贺。他指出，建设重点实验室体系，是广东完善区域创新体系，提升自主创新能力，尤其是增强原始创新能力的重要措施。实验室的启动有利于提升广东在低碳技术方面的科技创新能力，有利于推动低碳经济和低碳技术的发展。他希望东莞理工学院以此为契机，进一步整合全校优势科技资源，充分发挥产学研结合效应，不断提升自主创新能力，加大成果转化力度，助力产业升级调整，为我省综合竞争力提升和“科技强省”建设做出新的更大的贡献。　　参加会议的还有：中国科学院院士徐建中研究员、东莞市吴道闻副市长、省科技厅科研条件与财务处李彪处长、卢景昌副处长、余亮副调研员等。

“双碳”背景下，北京国企加快分布式光伏开发建设步伐。作为首都能源供应主力军的京能集团表示，“十四五”时期将大力提高北京市屋顶分布式光伏项目新增装机规模占比，服务首都绿色低碳发展。 今年发布的《北京市“十四五”时期能源发展规划》提出，要切实转变城市能源发展方式，落实可再生能源优先理念，大力推动能源新技术应用与城乡规划建设融合发展，发挥重点区域绿色低碳示范引领作用，加强重点领域光伏应用，加快推进整区屋顶分布式光伏开发试点，新增能源消费优先由可再生能源替代。北京铁路枢纽丰台站分布式光伏发电项目。 京能集团供图 日前，京能集团开展京内分布式光伏项目管理提升行动，发布了《京能集团北京市分布式光伏开发行动方案》。《方案》要求，京能集团所属企业要坚持服务北京，全面参与北京市分布式光伏开发行动，强化责任指标和全过程监督管控，落实市场化激励机制。根据北京分布式光伏项目开发建设运营特点，创新管理模式，在企业内推进开发设计标准化、设备集采标准化、施工质量标准化、运维监控标准化，进一步降本增效。各企业根据自身优势，协同开发、资源共享，形成整体合力，确保任务目标按期完成。 为加快京内分布式光伏项目开发，京能集团创新市场化激励机制，制定并实施了《北京市分布式光伏开发奖励办法(试行)》，明确对北京市分布式光伏项目开发中做出贡献的系统内人员和承担开发主体责任的管理团队给予奖励，重点支持北京市分布式光伏项目开拓。 京能集团以市场化运作方式成立北京京能清洁能源综合能源有限公司，并按照市场化运营机制目标，通过创新体制机制加强专业化管理，开展高效灵活项目开发，推动北京地区综合能源及分布式能源项目快速落地建设。 此外，京能集团还全面加强与市属国企及央企的战略合作，先后与金隅集团、北汽集团、首农集团、首钢建设投资公司、中铁投资集团等企业签订战略合作框架协议，建立战略合作伙伴关系，围绕“双碳”目标、京津冀协同发展契机和北京市“十四五”规划，发挥各自优势资源，在楼宇+光伏、交通+光伏、农业+光伏及综合能源开发等领域深入开展合作，携手加快京内分布式光伏项目开发。

国家能源局今日发布公告称，将建立光伏发电规模化应用示范区，要求各省市选择具有太阳能资源优势、用电需求大和建设条件好的城镇区域，提出分布式光伏发电规模化应用示范区的建设方案。　　示范区应符合如下要求：具备长期稳定的用电负荷需求和安装条件，所发电量主要满足自发自用。优先选择电力用户用电价格高、自用电量大的区域及工商企业集中开展应用示范。同时，选择具备规模化利用条件的城镇居民小区或乡镇(村)开展集中应用试点。　　国家对示范区的光伏发电项目实行单位电量定额补贴政策，对自发自用电量和多余上网电量实行统一补贴标准。国家能源局关于申报分布式光伏发电规模化应用示范区的通知国能新能〔2012〕298号　　各省(自治区、直辖市)发展改革委(能源局)、新疆生产建设兵团发展改革委：　　近年来，太阳能光伏发电技术迅速进步，相关制造产业和开发利用规模逐渐扩大，已经成为可再生能源发展的重要领域。光伏发电适合结合电力用户用电需要，在广大城镇和农村的各种建筑物和公共设施上推广分布式光伏系统。特别在用电价格较高的中东部地区，分布式光伏发电已经具有较好的经济性，具备了较大规模应用的条件。为落实可再生能源发展“十二五”规划，促进太阳能发电产业可持续发展，我局将组织分布式光伏发电应用示范区建设。现就有关事项通知如下：　　一、根据全国可再生能源发展“十二五”规划和太阳能发电发展“十二五”规划，请各省(区、市)选择具有太阳能资源优势、用电需求大和建设条件好的城镇区域，提出分布式光伏发电规模化应用示范区的建设方案。　　二、示范区的分布式光伏发电项目应具备长期稳定的用电负荷需求和安装条件，所发电量主要满足自发自用。优先选择电力用户用电价格高、自用电量大的区域及工商企业集中开展应用示范。同时，选择具备规模化利用条件的城镇居民小区或乡镇(村)开展集中应用试点。　　三、鼓励采用先进技术并创新管理模式，特别是采用智能微电网技术高比例接入和运行光伏发电，不断创新微电网建设和运营管理模式。　　四、国家对示范区的光伏发电项目实行单位电量定额补贴政策，国家对自发自用电量和多余上网电量实行统一补贴标准。项目的总发电量、上网电量由电网企业计量和代发补贴。分布式光伏发电系统有关技术和管理要求，国家能源局将另行制定。　　五、电网企业要配合落实示范区分布式光伏发电项目接入方案并提供相关服务，本着简化程序、便捷服务的原则，规范并简化分布式光伏发电接入电网标准和管理程序，积极推进分布式光伏发电的规模化应用。　　六、各省(区、市)可结合新能源示范城市、绿色能源县和新能源微电网项目建设，抓紧研究编制示范区实施方案。首批示范区在若干城市相对集中安排。每个省(区、市)申报支持的数量不超过3个，申报总装机容量原则上不超过50万千瓦。　　七、鼓励各省(区、市)利用自有财政资金，在国家补贴政策基础上，以适当方式支持分布式光伏发电示范区建设。　　八、请各省(区、市)能源主管部门于10月15日前上报分布式光伏发电示范区实施方案。国家能源局将根据专家评审结果确定并批复示范区名单及实施方案。电网企业按批复的示范区实施方案落实相应电网接入和并网服务。　　国家能源局　　2012年9月14日

1月18日，国家科学技术奖励大会在北京召开，由总局推荐的“基于拉曼散射的新型分布式光纤温度传感技术与工程安全监测应用”科技成果获得2012年度国家科技发明二等奖。　　由质检总局推荐，中国计量学院张在宣教授牵头完成的“基于拉曼散射的新型分布式光纤温度传感技术与工程安全监测应用”项目围绕工程火情监测及预警、智能电网等检测所面临的分布测温准确性、测量快速性、定位报警可靠性三个关键问题，主要发明了：新型分布光纤拉曼散射温度传感系统及解调、定标技术 新的温度传感脉冲编码解码等信号处理技术 双波长自校正和集成拉曼放大技术 分布光纤拉曼测温应用新技术。项目成果广泛支持公安消防所、煤科院等50余家单位的科研、生产和工程 成功用于上海长江隧桥等20多个省、市、自治区的600多个重大工程的安全监测。直接经济效益和社会经济效益十分显著。

位于重庆市两江新区的超大分布孔径雷达高分辨率深空域主动观测设施，也就是中国复眼，近日完成一期工程的安装调试和开机观测工作，成功拍摄出世界首张基于分布式雷达的三维成像月面图。据了解，超大分布孔径雷达类似于很多小天线合成一个大天线，虽然单一雷达功率有限，但是由于雷达和雷达之间的功率叠加，因此可以实现超远程探测功能。据介绍，与中国天眼不同的是，中国复眼可以自己发射电磁波，并能接收回波，从而对太阳系内的小行星和类地行星进行观测。中国复眼项目由北京理工大学重庆创新中心牵头建设，一期工程通过实现对月的高分辨率成像观测，验证了大系统分布式的工作模式，为后续的二期和三期工程奠定了基础。计划三期工程建成后，由上百台雷达组成的大科学装置探测距离能达到1.5亿公里，实现我国在深空探测雷达领域保持50年的领先优势。

4月19日，第十三届中国科学仪器发展年会（ACCSI 2019）的检验检测产业峰会上，核工业北京地质研究院副总工程师兼分析测试研究中心主任郭冬发老师发表了《基于物联网的分布式检测平台及其应用实践——基于ICP-MS技术的全自动分析法》的大会报告，带来最新前沿ICP-MS技术应用分享，引爆全场。郭老师在报告中指出，针对目前分析人员面临的实验室标准化差异，检测方法不统一以及人、试剂、实验室之间存在差异性等难点与痛点，提出建设检测仪器自动化、数据智能化处理的分布式检测平台，为在场嘉宾重点介绍了基于ICP-MS技术的全自动分析法。全自动ICP-MS分析系统是由杭州谱育科技发展有限公司（以下简称”谱育科技“）自主研发智造的，系统采用自动消解技术与先进的ICP-MS分析方法相结合，一键式实现了从样品消解到分析全过程自动化操作。该系统由分析模块、全密闭自动消解模块、可配置石墨或者微波消解、全自动加酸、定容模块、自动进样及控制系统组成。系统高度自动化、智能化，将实验员从手工实验重复劳动中解放出来，使其有精力投入到数据质控、数据综合评价分析等更重要的事情中去，引领了全球仪器发展的新潮流。目前该系统已完成大气、水、土壤重金属分析国标方法的验证，完全满足分析要求，获得市场积极反馈和用户好评。谱育科技将继续砥砺前行，始终坚持以客户需求推动技术创新，让谱育智造更好地助力建设分布式检测平台，打造未来智能实验室。

作者：李勋锋 程子阳 来源：传热传质研究中心随着电子芯片朝着高性能化和微小型化的快速发展，其热流密度不断增加，部分高性能芯片的热流密度已超过500W/cm2，传统的风冷、液冷以及被动式冷却技术已经不能满足要求，热失效成为电子设备失效的主要形式；发展先进高效散热技术是解决芯片热失效的有效对策。射流冲击结合微结构表面强化沸腾传热技术作为一种新型主动散热技术，具有结构紧凑、传热系数高、有效消除局部热点等优点，可作为解决上述问题的有效措施。分布式阵列射流结构由于射流入口与流体排出口间隔排布（如图1所示），不存在传统射流冲击的出口横流干扰，具有系统压降小，汽液流体易排出等优点。传热传质研究中心以分布式射流冲击强化沸腾传热技术为研究对象，建立相关试验测试平台，研究了微肋柱阵列表面、多孔丝网结构表面以及Cu-Al2O3多孔沉积表面强化射流冲击沸腾传热特性，获得了不同微结构表面对应的传热系数变化规律（如图2所示，为HFE-7100电子氟化液工质测试结果），结合可视化观测和表面微结构形貌分析揭示了微结构表面强化射流沸腾传热机制，结果表明多孔丝网结构表面具有较好的强化射流冲击沸腾传热特性，其传热系数与光滑表面的传热系数相比可提高50%以上。采用水作为冷却工质，且加热壁面温度控制在85℃以下时，试验测试结果表明，分布式阵列射流冲击结合微结构表面强化沸腾传热技术的冷却能力可达到800W/cm2以上，且具有较小的泵功输入，对应的单位泵功冷却能力大于16kW(热量)/W（泵功），该先进高效主动冷却技术的研发可为高性能芯片技术的快速发展提供有效热管理手段。基于以上研究已申请1项发明专利。图1 分布式阵列射流冲击进出口分布图2 不同微结构表面传热系数分布特性

仪器简介：DIC（Digital Image Correlation）数字图像相关技术是一种非接触式测量材料全场应变、位移的光学测量技术，该技术几乎适用于任何材料且测试面积广、结果精确。Dantec DIC Q-400丹迪公司研发生产的一款测量材料表面位移与应变的标准DIC设备，该设备不与被测物体表面发生接触，通过追踪物体表面的散斑图像，实现变形过程中物体表面三维坐标、位移场和应变场的测量。该设备几乎适用于任何材料且测量范围广、测量精度高。技术参数：测量维度：二维、三维测量区域：1mm×1mm—1m×1m（该区间外也可测量，但测量精度会相应下降）测量精度：位移（1μm），应变（0.01%）主要特点：精度高、测量范围广、无接触、方便使用创新点：1、新型的光学测量仪器，无接触测量材料的位移和应变2、测量结果准确，每个结果均含有一个置信区间3、测量时间短，系统操作简单、标定程序简单

记者9日从北京航空航天大学李宜彬教授团队获悉，该团队首次利用自主研发的紫外-数字图像（UV-DIC）系统在超高温极端环境应变场测量领域实现了3000℃环境下的成功测量。相关研究成果近日发表于国际无损检测领域的权威杂志《无损检测与评价国际》上。25℃-3000℃散斑图：（a）T=25℃；(b)T=1100℃；(c)T=1500℃；(d)T=1900℃；(e)T=2100℃；(f)T=2300℃；(g)T=2500℃；(h)T=2700℃；(i)T=2900℃；(j)T=3000℃；(k)在加热至3000℃后冷却至25℃的散斑此前，在超高温极端环境应变场测量领域一直缺乏有效测量表征手段，主要难点包括：一是超高温热辐射导致测量图像过度曝光，无法表征；二是使用中性密度、蓝光、偏振等多组滤光片，导致测量步骤繁琐，表征成像效果欠佳；三是作为变形信息载体的散斑在超高温中容易脱落，导致测量失败，无法表征。典型温度下应变场云图：(a)1100℃；(b)2100℃；(c)2500℃；(d)2700℃；(e)2900℃；(f)3000℃该文章通讯作者、北京航空航天大学、天目山实验室助理研究员董亚丽表示，研究人员利用紫外-数字图像（UV-DIC）系统，仅用单个紫外滤光片就有效抑制了3000℃热辐射，同时开发了以碳化铪粉末为散斑材料的超高温散斑制备工艺，最终在3000℃环境下成功测量了石墨热膨胀系数，并清晰记录了被测对象从室温到3000℃的高质量图像。该成果由北京航空航天大学、天目山实验室联合研发。“以上难点在紫外-数字图像相关的应变场测量方法中均被很好地解决，该测量方法能够有效、准确测量热端部件在超高温极端热力耦合条件下的热变形，对于助力我国航空航天技术发展具有积极意义。”李宜彬说。

5月30日，国务院国资委确定并发布了《中央企业科技创新成果推荐目录（2020年版）》（以下简称《目录》）。本次《目录》发布的成果涉及22项核心电子元器件、14项关键零部件、8项分析测试仪器 、10项基础软件、41项关键材料、12项先进工艺、53项高端装备和18项其他类型成果，共计178项成果，相关成果主要来自54家央企。《目录》中涉及的8项分析测试仪器成果如下，37分布式光纤传感系统航天科技分析测试仪器38全视角高精度三维测量仪航空工业集团分析测试仪器39色度亮度计兵器工业集团分析测试仪器40短波长X射线衍射仪兵器装备集团分析测试仪器414051系列信号/频谱分析仪中国电科分析测试仪器42汽车变速器齿轮试验测试装备机械总院集团分析测试仪器43电感耦合等离子体质谱仪中国钢研分析测试仪器44分布式高精度应变、温度、振动光纤传感测试仪中国信科分析测试仪器据了解，航天科技的分布式光纤传感系统是一种集光、机、电、算于一体的高性能新型传感系统，可以实现对探测目标的连续不间断测量，并形成全面的、精细的、准确的数字化描述。分布式光纤传感系统利用光纤后向散射效应与光时域反射技术，实现对应变/温度场的连续测量与定位 传感光纤既是传感介质也是传输媒介,是一宗集待测物理量感知和信号传输于一体的传感手段。传感光纤本身无源、抗干扰、耐腐蚀，是一种本征安全的材料，并且在性能指标和产品功能上均优于传统的电学传感技术。分布式光纤传感系统特别适用于易燃易爆场合；典型的应用领域包括长输油气管线的安安防监测、基础设施的结构健康监测、火灾预警、电缆效率分析、地热开采分析等。井下温度分布测量应用场景（图源 国资委）航空工业集团的这款全视角高精度三维测量仪，针对大部件变形和大空间内运动体参数实时监控的迫切需求，突破大视场、超清晰、高精度光学测量关键技术，解决测量距离大、精度要求高、测量环境复杂等技术难点，研制全视角高精度三维测量仪，填补国内空白，并在航空、航天等领域进行了应用验证。全视角高精度三维测量仪（图源 国资委）亮度色度计采用三色值过滤的测定方法，可测定亮度、色度、色温cielab、cieluv、色差等，4个量测角度可以切换。可适用于需要小范围量度角度(0.1°/0.2°)的低亮度领域的测定场合，若作远距离量测可选用延长线将主机与感应器分开进行测量。仪器附加键盘（选配）可作多种功能使用，包括输入颜色系数和亮度偏差。另外，也可在计算机中的进行数据的存储、分析、打印，在照明工程、电影和电视、建筑等领域中有较为广泛的应用。而兵器工业集团的色度亮度计可测量亮度范围为（1～3000）cd/m2，亮度测量精度为±4%，色度测量精度为（x,y）≤±0.004（10cd/m2以上，标准A光源。色度亮度计（图源 国资委）短波长X射线衍射仪是拥有自主知识产权的短波长特征X射线衍射技术产品，首先解决了我国无损测定厘米级厚度工件内部（残余）应力、织构、物相、晶界缺陷及其分布的难题，填补了国内外无损检测分析内部衍射信息的小型化仪器设备空白。该仪器利用重金属靶X射线管作为辐射源，采用光量子能量分析的无强度衰减单色化、精密测量分析等技术，最大可测厚度达40mm铝当量，晶面间距测试误差小于±0.00006nm，内部（残余）应力测试误差小于±25MPa。可应用于先进材料、先进制造和基础研究领域，如预拉伸铝板、涡轮叶片、装配件、焊接件、热处理件等控形控性的加工工艺优化和制造，以及材料/工件内部应力及其分布等的演变规律研究。短波长X射线衍射仪（图源 国资委）4051系列信号/频谱分析仪重点突破了110GHz超宽频带、大带宽、高灵敏度接收技术以及宽带信号高速处理技术，实现了最高同轴测试频率110GHz、最大分析带宽550MHz、显示平均噪声电平≤-135dBm/Hz@110GHz等核心指标，且具有全频段信号预选能力，打破了国外技术封锁，总体性能达到国际先进水平，在高精尖测量仪器方面实现了自主可控和自主保障，在航空航天、通信、雷达、频谱监测等军民领域得到广泛应用，为我国“载人航天”、“探月工程”、“北斗导航”等国家重大工程做出了重要贡献，解决了宽带卫星通信系统功放模块数字预失真测试、新型预警和跟踪雷达脉冲信号测试、超宽频带频谱测量等测试难题。4051系列信号/频谱分析仪（图源 国资委）汽车变速器齿轮试验测试装备是国家重点支持的发展专项；测试技术含量和技术水平高，创新性强，属国内首创；突破了汽车变速器传递误差测试方面的技术壁垒，解决了汽车变速器急需解决的啸叫难题；扭转了汽车变速器测试台架主要依赖进口的局面。试验台既可实现单对齿轮又可以实现变速器总成传递误差的测量，可以模拟齿轮啮合错位量工况，使得传递误差测量结果更具实际意义，可以更有效指导齿轮修形设计，达到减振降噪目的。试验台角度测量精度1ʺ，加载扭矩最大20000Nm。汽车变速器齿轮试验测试装备（图源 国资委）ICP-MS技术是将ICP的高温电离特性与四极杆质谱计的灵敏快速扫描的优点相结合而形成一种新型的最强有力的元素分析、同位素分析和形态分析技术。该技术具有检出限低、动态线性范围宽、干扰少、分析精度高、速度快、可进行多元素同时测定等优异的分析性能，已从最初在地质科学研究的应用迅速发展到环境保护、半导体、生物、医学、冶金、石油、核材料分析等领域。电感耦合等离子体质谱仪（图源 国资委）分布式高精度应变、温度、振动光纤传感测试仪主要用途是为石油天然气管线、高速铁路、高速公路、电力输送线路等大型基础设施的状态监测与安全管理提供完整先进的分布式高精度应变、温度、振动光纤传感测试仪，显著提升相关大型基础设施的运营能力、安全管理水平与应急管理能力。其基于光栅阵列的新一代光纤传感技术具有网络容量大、探测精度高、传感距离长、响应速度快、可靠性好等方面的突出优点，可实现超大容量、超长距离、超高精度的应变、温度、振动传感监测。光纤分布式温度探测器（图源 国资委）附件：中央企业科技创新成果推荐目录（2020年版）.doc

英斯特朗是全球领先的力学性能测试设备供应商，产品广泛应用于评价材料和部件机械（力学）性能。英斯特朗最新推出先进的视频引伸计AVE 2.0，这款视频引伸计可以充分满足各项严苛的测试标准要求，例如ISO527，ASTM d3039 ，ASTM D638等。这款第二代视频引伸计，也是当今市场上采用专利的，先进的视频引伸计技术中最快速，最准确的非接触式应变测量装置。AVE2.0一体化装置非常容易安装，可以适用于各种条件下的试验室环境，也适用市场上任何±10伏模拟输入的试验装置（测试表现则与各款试验机本身条件有关）。该产品设计自动降低了试验室测试中受热和照明变化产生的误差，同时AVE 2.0 也是目前市场上唯一具有实时490赫兹数据采集率并实现1微米精度的视频引伸计。AVE2.0出色性能使得用户可在各种试验环境条件下进行应变测试，与数字图像相关技术相结合（DIC）。还可以测量任何材料的模量和失效时的应变，包括塑料，金属，纺织，薄膜，复合材料，生物材料及更多。 关于英斯特朗：英斯特朗(INSTRON )是全球领先的材料和构件物性测试试验机制造商，美国五百强公司ITW集团旗下品牌，从基本的软组织到先进的高强度合金材料，其产品被广泛运用于测试各种材料,组件和结构在不同环境下的力学性能和特性。 自1946年英斯特朗成立并研制了世界上第一台闭环控制的电子万能材料试验机和第一个应变片式载荷传感器以来，英斯特朗以成为公认的力学性能测试设备世界领导者为使命，通过提供最高品质的产品，专业的技术支持和世界水平的服务，从而使用户获得拥有英斯特朗产品的最佳体验。 了解更多信息请访问英斯特朗官方网站： www.instron.cn用手机扫一扫，关注英斯特朗微信账号，获取更多英斯特朗的产品信息和测试tips

1. 引言量子产率是评价荧光材料发光效率的重要参数，复合荧光材料通常由两种或两种以上的材料组成，依据样品的量子产率分布可以确认每种成分的发光效率，助力于样品的精细化分析。 日立荧光分布成像系统能够同时获取样品图像和光谱信息，从而实现精细化测量，此次实验测定了复合荧光材料的量子产率分布。 2. 应用数据 2.1 附件介绍荧光分布成像系统是荧光分光光度计的新附件，包含软件和硬件两部分。入射光通过附件中的积分球均匀照射到样品，通过荧光分光光度计的检测器获取荧光光谱，利用积分球下方的CMOS相机同时获取样品荧光和反射图像。图1 荧光分布成像系统安装示例利用样品的反射图像计算出吸收量，利用荧光图像计算出荧光量，从而计算得到量子产率分布图像。 图2 量子产率分布图像计算过程 2.2 实验部分 实验材料 样品：复合荧光材料 测量设备：日立F-7100，荧光分布成像系统 结果与分析使用日立F-7100测定样品的三维荧光光谱，通过荧光分布成像系统的分析软件对样品三维荧光光谱进行平行因子分析（PARAFAC），得到如图两种成分。图3 样品的三维荧光光谱 通过荧光分布成像系统中的智能光谱算法，将拍摄的样品图像分离为反射成分图像和荧光成分图像，如图所示。图4 样品的拍摄图像和反射、荧光图像在荧光分布成像系统软件中，可以将不同激发波长下样品的图像信息保存为如下缩略图，直接用于文档中。图5 不同激发波长下的样品图像（缩略图）对获得的样品荧光图像和反射图像进行分区，如下图将样品测量区域分成5x5的格子，选取不同的格子，坐标系中便显示对应的光谱。图中选取的两个位置分别对应平行因子分离出的成分1和成分2。图6 样品的荧光图像和荧光光谱图7 样品的反射图像和反射光谱基于以上样品的荧光图像和反射图像，软件自动计算出对应的量子产率分布图像，如下图，通过点击图像中不同的区域，可以获得对应的量子产率曲线。图8 量子产率分布和不同激发波长的量子产率因此使用荧光分布成像系统将样品在不同激发波长下的拍摄图像分离为反射图像和荧光图像，可以计算出影响荧光材料发光效率的量子产率分布图，样品中黄色区域的量子产率约60%，红色区域的量子产率约35%。 3. 总结 荧光分布成像系统是日立首创的全新技术，与日立超高扫描速度的荧光分光光度计联用，助力客户实现更精细化的荧光分析。拨打电话400 630 5821，获取更多信息！

2016年8月16日，江苏东华测试技术股份有限公司发布了其半年财报，报告显示，公司上半年实现营业收入4889.33万元，比上年同期上升6.66% 实现归属于上市公司普通股股东的净利润150.26万元，比上年同期下降21.96%。　　新品研发方面：2016年上半年，公司继续投入研发力量，对新研发产品进行完善，目前多种新产品已小批量生产或投产。 新增多款微型、便携式、多通道数据采集系统。 研制了结构状态监测系列产品，主要用于大型结构全生命周期的状态监测，具有以太网、光纤、4G、双频WiFi等多种通讯接口，实现远程或现场在线监测和健康管理。 新研发分布式动应变信号测试分析系统，适用于基于网络的大范围、分布式测量，EID智能导线等技术的应用，大幅减少线缆长度，方便大型结构强度试验现场使用。 传感器产品方面，新研制了高温、超低频、微型、三向等振动传感器及便携式振动校准器，以及表面式应变传感器、深水应变传感器、压力传感器等系列产品。　　专利方面：新增国家知识产权局授权专利2 项、计算机软件著作权3 项，已进入公开阶段的发明专利2 项，累计取得授权专利及软件著作权68项。　　市场服务建设方面：在研发和市场结合方面重点以市场需求为导向，以客户满意为宗旨。 通过微信平台成立用户互动平台，收集客户反馈信息，征询客户意见，持续提升用户使用体验，及时解决使用中存在的问题，并融合到新产品研发和产品升级需求中。 充分应用CRM移动端，提高销售的效率、机动性及客户需求响应即时性。 组建各区域本地项目经理及售后技术专员队伍，以进一步加强各网点服务能力，确保售前、售后服务及时、高效，提高顾客满意度。 建立定期用户培训制度，每月举办为期一周的用户培训班，由公司技术骨干进行产品使用及专业技术培训，解答用户各类疑难问题，为用户进行仪器演示及操作指导，与用户深入交流、探讨前沿测试技术。

纳米材料具备优异的力学特性，能够承受远超块体材料的应变，从而调节其物理/化学性能（如电子、光学、磁性、声子和催化活性）。基于力学应变工程，过去的研究优化设计了一系列前所未有的先进功能材料和器件，包括高迁移率芯片、高灵敏度光电探测器、高温超导体、和高性能太阳能电池以及电催化剂等等。尽管对基于应变调控电子输运性能和能带结构等方面进行了广泛研究，但由于单一施加应变梯度而不引入其他混淆因素（例如界面和缺陷）的困难，以及将纳米尺度热输运测量与原子尺度局域声子谱表征相结合的挑战，非均匀应变下的导热机制仍未被系统研究。这尤其令人沮丧，因为精确热管理被视为制约先进芯片和高端设备效率和寿命的关键瓶颈。针对这些挑战，北京大学工学院杨林研究员与北京大学物理学院高鹏教授、杜进隆高级工程师及西安交通大学岳圣瀛教授等人提出了实验探究非均匀应力对导热调控的新策略，他们揭示了均匀应力下不存在的，由应变梯度导致的独特声子谱扩展效应及其对导热的反常抑制现象。通过在自制的悬空微器件上弯曲单个硅纳米带（SiNRs）来诱发非均匀应变场，并利用具有亚纳米分辨率的基于扫描透射电子显微镜的电子能量损失谱（STEM-EELS）技术表征局域晶格振动谱，他们的研究结果显示，0.112％/nm应变梯度将导致热导率（κ）显著降低34±5％，这是先前文献中均匀应变下热导率调制结果的3倍以上（图1）。相关工作以“Suppressed thermal transport in silicon nanoribbons by inhomogeneous strain”为题发表于Nature。图1. 非均匀应力对硅纳米带导热的显著抑制现象。（a）实验测得的（实心符号）和理论模拟的（空心符号）结果表明，在均匀应变下，块体硅和硅纳米线的热导率基本保持不变，而弯曲硅纳米带的测量结果随着应变的增加急剧上升（半填充）。（b）基于悬空热桥微器件的热导率测试原理示意图。（c）高分辨透射电子显微镜显示弯曲硅纳米带的单晶特性。（d）实验测得的弯曲硅纳米带相较于无应力样品的热导率降低百分比为了揭示应变对声子传输的影响，直接测量弯曲硅纳米带的局域声子谱，并表征沿应变梯度声子模式的演变现象是非常必要的。与先前文献中观察到的在异质界面或缺陷周围的EELS峰移不同，运用同时具备亚纳米级空间分辨率和毫电子伏特（meV）能量分辨率的STEM-EELS技术，该工作首次表征了完全受非均匀应变调控的声子模式，揭示了应变梯度下奇特的声子谱扩展效应（图2）。图2. 表征受应变调控的局域声子谱。（a）基于STEM-EELS的局域声子谱表征技术示意图。带有弯折的弯曲硅纳米带HAADF图像（b）和EELS测量区域的放大视图（c）。（d）在不同位置（P1至P5）沿应变梯度测得的TA和TO声子模式的EELS谱。（e）弯曲硅纳米带的HAADF图像。（f）沿电子束移方向TA和TO声子模式的振动谱图。（g）在e中标记的区域沿应变梯度测得的EELS谱线与均匀应变下每个声子支具有的特定单一线条色散关系不同，不均匀应变的存在导致了在给定波矢处的声子频率分布区间（图3）。这种奇特的声子谱扩展效应增加了声子频率的多样性，以满足声子-声子散射的能量守恒约束，因此加速了声子-声子散射率并缩短了声子寿命，引发了一种均匀应变不存在的全新声子散射机制。图3. 声子谱扩展增强声子散射率。（a）受应变梯度调制的声子色散示意图。（b）左侧，硅在不同弹性应变下的声子色散。右侧，应变梯度为0.118% /nm下声子谱扩展引发的声子散射率，τsg−1通过开发跨微米-原子尺度的实验表征技术，并结合第一性原理的理论模拟，该工作为长期以来有关非均匀应变对声子传输影响的难题提供了关键线索。因此，这项研究不仅清楚地揭示了非均匀应变对固体导热的调制机理，而且为基于应变工程的功能性器件的创新设计提供了重要思路。例如，基于应变梯度引起的晶格热导率降低，与此前已证明的载流子迁移率增强之间的协同作用，为开发高性能的热电转换器件提供一种新颖策略。此外，基于非均匀应变调制热导率可实现功能性热开关器件，用于动态控制热通量。杨林和岳圣瀛是该论文的共同第一作者，杨林、高鹏、杜进隆是共同通讯作者。合作者包括东南大学陈云飞课题组、北京大学戴兆贺课题组、北京大学宋柏课题组和美国范德堡大学Deyu Li课题组。北京大学杨林课题组主要研究方向为功能性热材料和器件，包括先进微纳结构设计制造，极端尺度导热微观机理表征与调控，超高温储热技术研发，高性能热功能器件制备。研究成果以第一作者或通讯作者发表于Nature、Nature Nanotechnology、 Science Advances、Nature Communications、Nano Letters等国际顶级期刊。杨林曾入选2021年国家高层次海外青年人才计划，获得2019Nanoscale 年度精选热门文章、2020PCCP年度 精选热门文章等奖项。

大型强子对撞机（LHC）紧凑渺子线圈（CMS）国际合作组在最新一期《自然物理学》杂志上撰文指出，他们对希格斯玻色子的质量分布——“宽度”作了迄今最精确测量：3.2兆电子伏特。这与标准模型预测一致，但比此前测量更精确，此前测量仅指出其宽度必须小于9.2兆电子伏特。　　在粒子物理标准模型中，希格斯玻色子赋予所有其他基本粒子质量，2012年LHC首次发现了希格斯玻色子。但希格斯玻色子的性质很难确定，因为它会很快衰变为其他粒子，且并不总是以相同质量出现。　　CMS成员之一格雷格兰德斯伯格解释称，后者是海森堡不确定性原理的一个结果。该原理认为，任何在有限时间内存在的粒子都必须拥有可能的能量和质量范围——宽度，而非固定值。在几乎所有实验中，宽度非常小的粒子都拥有相同的质量，而宽度较大粒子的质量则非常不一致，物理学家迄今仅对希格斯玻色子的宽度进行了不精确估算。　　在最新研究中，CMS合作组根据2016年至2018年LHC第二轮运行期间收集的数据，确定了希格斯玻色子的宽度。他们的策略是比较希格斯玻色子衰变为其他两个粒子的两个不同过程的数据。在一个过程中，一个质量异常巨大的希格斯玻色子衰变为两个Z玻色子。在另一种情况下，希格斯玻色子的质量为理论模型预测更常见的质量。通过比较，研究人员计算出希格斯玻色子的宽度可能为3.2兆电子伏特。　　研究人员表示，准确测量希格斯玻色子的宽度可揭示理论预测中的差异，从而揭示新物理现象，比如与一些奇异暗物质粒子相互作用的希格斯玻色子。CMS团队希望2026年获得对撞机第三轮运行后的数据，改进其计算，更深入地揭示希格斯玻色子的“庐山真面目”。

近日，国资委发布《中央企业科技创新成果推荐目录（2020年版）》，以促进科技成果向现实生产力转化，加快中央企业科技创新成果应用推广。在此次发布的央企科技创新成果中，其中有8项为分析测试仪器，包含电感耦合等离子体质谱仪、短波长X射线衍射仪、色度亮度计等，涉及单位包括中国电科、中国钢研、兵器工业集团等。中央企业科技创新成果推荐目录（2020年版 分析测试仪器）序号技术产品名称企业名称所属领域37分布式光纤传感系统航天科技分析测试仪器38全视角高精度三维测量仪航空工业集团分析测试仪器39色度亮度计兵器工业集团分析测试仪器40短波长X射线衍射仪兵器装备集团分析测试仪器414051系列信号/频谱分析仪中国电科分析测试仪器42汽车变速器齿轮试验测试装备机械总院集团分析测试仪器43电感耦合等离子体质谱仪中国钢研分析测试仪器44分布式高精度应变、温度、振动光纤传感测试仪中国信科分析测试仪器

p　　strongTesta Analytical Solutions注册公司发布了一份技术报告，描述了如何使用他们的BI系列圆盘式离心/沉降粒度仪精确测量碳黑样品的粒径。/strong/pp style="text-align: center "strongimg src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/d966dc87-88fd-44fd-852a-876a29b9fb20.jpg" title="BI-DCP圆盘式离心-沉降粒度仪.jpg" width="500" height="340" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 500px height: 340px "//strong/pp　　碳黑作为耐磨填料被span style="color: rgb(255, 0, 0) "广泛应用于轮胎制造业，以及许多其他橡胶材料的生产中/span。碳黑还被span style="color: rgb(255, 0, 0) "用作涂层、涂料、塑料、印刷油墨和黑色着色剂中的颜料/span。/pp　　由于碳黑聚合物的粒径分布(PSD)与分散体的热学及力学性能关系紧密，碳黑PSD的测量成为其质量控制的重要组成部分。span style="color: rgb(255, 0, 0) "尽管谱图上经常只出现单个峰，但非团聚态碳黑的典型粒径分布范围却十分宽泛，可从10nm到500nm以上。/span/pp　　作者介绍了使用圆盘式离心/沉降粒度仪测量粒径的原理，他们证明了为获取更精确测量的消光修正的重要性。/pp　　给出了ASTM系列碳黑参比材料(A4-F4)的结果，并比较了不同参比材料的差异。讨论了不同样品制备方式，给出了这些制备方式随时间的稳定性。/pp　　该报告的结论是，考虑到小粒径尺寸及典型分布的幅度，BI系列圆盘式离心/沉降粒度仪是测量碳黑粒径的优选仪器。BI系列圆盘式离心/沉降粒度仪不仅是一个坚固的仪器，且它的工作原理发展良好。如果进行了所有的修正，使用BI系列圆盘式离心/沉降粒度仪对碳黑样品粒径分布测量的精确性是非常卓越的。/p

基于手势识别技术的可穿戴柔性电子设备在医疗健康、机器人技术、人机交互和人工智能等领域颇具应用前景。研制性能优异的柔性应变传感器是实现高性能可穿戴设备应用的重要基础。感器的灵敏度决定可穿戴设备的感知精度，而在过载、瞬时冲击、多次循环弯曲/扭折等条件下的机械鲁棒性将影响可穿戴设备实际应用环境条件下的长期可靠服役。截至目前，采用简单方法制备兼具高灵敏度和机械鲁棒性的柔性应变传感材料颇具挑战性。如何将基础研究所获得的高性能柔性应变传感器推广应用到人机交互系统等实际应用场景中，将会为此类器件的研发提供全新思路。 　　近期，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心薄膜与微尺度材料及力学性能研究团队，在前期柔性基体金属薄膜力学行为研究的基础上，基于柔性器件传感的力学原理，提出将裂纹类传感器的传感机制引入高机械鲁棒性蛇形曲流结构中，通过对传感层进行巧妙的高/低电阻区调控实现高灵敏度传感的学术思想，研制出灵敏度与裂纹类传感器相当(GF 1000)且机械鲁棒性优异的柔性应变传感器。该传感器在过载、冲击、水下浸泡、高/低温等严苛环境条件的作用下表现出优异的循环稳定性，稳定响应周次达10000周。同时，该传感器具有响应和回复时间快( 58 ms)、滞后性低等优势。 　　该团队将传感器进一步集成到自主设计的无线可穿戴人机交互系统中，结合机器学习、用户界面设计等技术实现了实时手语翻译功能。传感器的高灵敏度和响应速度赋予了该系统及时准确的感知能力，同时高机械鲁棒性则赋予该系统在实际应用场景中长期可靠服役的能力。该系统利用机器学习分类算法实现了对15种单一手势手语的识别和6种组合手势手语的识别(识别准确率分别达98.2%和98.9%)。系统整体的响应时间小于1s。成本低廉、质轻便携且操作简便的系统既可将手语实时翻译成语音播放，又可通过定制的用户界面实现信号曲线和翻译结果的可视化。后期可通过优化电路设计、扩展机器学习的手势或手语数据库，将该手势识别技术进一步应用于人机交互、虚拟现实、手势认证、智能传感、医疗健康等关键场景。该研究为实现柔性条件下的稳定增敏机制提供了新思路，有望促进可穿戴人机交互系统的应用和产业化发展。此外，该团队基于微小尺度材料和纳米金属层状复合材料力学行为基础研究工作的长期积累，研制出微机电系统(MEMS)用超长服役寿命的纳米复合材料，有望应用于航天、通讯、导航和新能源等领域的射频MEMS上。 　　上述柔性应变传感手语识别系统的研究成果，以Ultra-Robust and Sensitive Flexible Strain Sensor for Real-Time and Wearable Sign Language Translation为题，在线发表在Advanced Functional Materials上。研究工作得到国家自然科学基金、金属所“引进优秀学者”项目、沈阳材料科学国家研究中心青年人才和基础前沿及共性关键技术创新项目的支持。东北大学科研人员参与研究。图1.柔性应变传感器的设计和制备。a、蛇形曲流结构的传感机制；b、传感单元在表面切应力作用下的位移云图；c、传感单元在不同表面切应力作用下相邻曲流条纹的间隙沿传感器宽度方向分布曲线；d、相邻曲流条纹的接触区域长度随应变的变化曲线；e、传感器制备流程示意图。图2.柔性应变传感器的传感性能。a、高/低电阻区调控前的响应曲线；b、高/低电阻区调控后的响应曲线；c、在不同峰值应变下的循环响应曲线，极限检测应变；d、响应和回复时间。图3.柔性应变传感器的机械鲁棒性。a、循环稳定性；b、最大可承受应变；c-e：对严苛环境的耐受力。图4.可穿戴手语翻译系统。a、应用场景示意图；b、系统框架；c、手语手套；d、无线电路板；e、用户界面。图5.手语识别验证。a、6种由复合手势组成的手语；b、手语翻译系统对6种手语的识别准确率；e、手语翻译系统的各项性能汇总。

3月12日，科学技术部发布国家重点研发计划 “制造基础技术与关键部件”重点专项2021年度项目申报指南。“制造基础技术与关键部件”重点专项2021年度项目申报指南中明确提到，本重点专项按照产业链部署创新链的要求，从基础前沿技术、共性关键技术、示范应用三个层面，围绕关键基础件、基础制造工艺、先进传感器、高端仪器仪表和基础技术保障五个方向部署实施。按照共性关键技术类和示范应用类，拟启动18个项目，安排国拨经费总概算约1.8亿元（其中，方向1.1~1.9为青年科学家项目，国拨总经费不超过4500万元）。为充分调动社会资源投入制造基础技术与关键部件的技术创新，在配套经费方面，共性关键技术类项目（非青年科学家项目），配套经费与国拨经费比例不低于1:1；示范应用类项目，配套经费与国拨经费比例不低于2:1。鼓励产学研团队联合申报。拟启动项目研究方向如下：1. 共性关键技术1.1 滚动轴承基础物理参数检测技术（青年科学家项目）研究内容：研究滚动轴承润滑性能检测原理与技术；研究滚动轴承旋转组件温度检测原理与技术；研究滚动轴承内部游隙及受力状态检测原理与技术；开展滚动轴承基础物理参数检测技术验证。考核指标：研制出真实工况条件下轴承的油膜厚度与分布、旋转组件温度、轴承内部游隙及受力状态的检测装置；油膜厚度测量范围0.1~300μm，分辨率优于0.1μm；运转条件下轴承内外套圈、保持架的温度测量范围 RT~180℃，精度优于±0.5℃，测量转速不低于30000r/min；运行状态下力测量范围不小于轴承额定动载荷的30%，精度优于±1%FS；申请发明专利≥3项。1.2 滚动轴承装配基础与智能装配方法（青年科学家项目）研究内容：研究滚动轴承组件装配工艺对服役性能影响机理，滚动轴承装调工艺对转子系统服役性能影响机理；研究滚动轴承组件/转子系统装配工艺参数优化方法与软件系统；研制针对滚动轴承组件/转子系统装调过程，具备精准检测、自动调整、自适应压装的智能装配原理验证系统，提高轴承合套成功率。考核指标：考虑滚动轴承装调工艺参数的轴承服役性能仿真预测准确率70%；装配工艺参数优化软件可实现轴承组件最优选配、装调载荷、装调相位、连接载荷等参数精准计算；滚动轴承智能装配工艺装置装配过程力载荷检测与控制精度优于±0.5%FS； 位移测量与调控分辨率优于0.2μm；申请发明专利≥3项。1.3 高功率密度液压元件摩擦副寿命预测与延寿设计（青年科学家项目） 研究内容：研究液压元件摩擦副的多尺度多自由度动力学特性、固—液—热多场耦合建模理论；研究摩擦副间隙油膜关键参数原位测试原理；研究高速重载摩擦副性能退化规律和典型损伤机理，建立界面累积损伤和元件性能动态劣化评估模型；研究新型摩擦副调控延寿设计方法，并开展相关试验验证。考核指标：2种以上液压元件的摩擦副油膜性能分析与动态演化仿真软件各1套，仿真精度≥90%；液压元件摩擦副油膜参数分布式测试装备1套，具备油膜厚度场、温度场、压力场等至少3种在线测试功能；针对航天航空等领域，液压元件功率密度提高20%以上；申请发明专利≥2项。1.4 高性能液压阀性能在线监测与智能控制（青年科学家项目）研究内容：研究液压阀口的冲蚀磨损及阀芯卡滞机理与演化规律；建立多维融合感知的液压阀性能衰退与预测模型；研究电液控制阀服役过程的实时补偿技术，开发具有性能监测和故障诊断功能的可编程集成控制器；开展相关试验验证。考核指标：高可靠智能型电液控制阀样机2种以上；控制精度0.1%，典型故障检测类型≥5类，识别率≥80%；具备IO-link总线通讯接口的位置轴控精度不低于1%FS；申请发明专利≥3项。1.5 齿轮传动系统多维信息感知及智能运维（青年科学家项目）研究内容：研究传动/感知/控制等深度融合的智能化齿轮传动系统，探索传动系统全生命周期内轮齿损伤（如点蚀、磨损、胶合、断齿）、应力、温度、振动等多维信息监测新方法；研究齿轮传动系统多维信息的故障自诊断及自适应调控等智能运维机制；研究齿轮传动系统服役性能及残余寿命的智能预测方法。考核指标：齿轮传动系统智能感知及智能运维验证系统1台/套；具备传动系统内部应力、温度、振动及轮齿损伤等监测功能，监测精度优于5%；具备智能运维功能，故障自诊断正确率不低于80%；申请发明专利≥3项。1.6 基于二维材料的柔性应变传感器阵列（青年科学家项目）研究内容：研究基于二维材料的柔性应变传感器敏感材料的性能调控方法和微观机理；研究与微纳加工、印刷工艺兼容的应变敏感材料、传感器结构、可靠性及封装技术，以及柔性应变传感器阵列的加工方法；在工业或人体表皮进行长期连续监测验证。考核指标：传感器应变系数≥500，拉伸性≥50%，最低检测限≤0.08%，循环稳定性≥50000次@5%应变，响应时间≤50ms； 阵列性能离散性≤5%；研制应变传感可穿戴集成系统原型，申请发明专利≥3项，制定技术规范或标准≥1项。1.7 高灵敏磁电阻传感器（青年科学家项目） 研究内容：研究高灵敏磁电阻传感器敏感材料、原理和结构；研究低噪声磁性多层膜结构材料；研究磁电阻—微机电和磁电阻—超导一体化调制效应的影响机理；研究高灵敏磁传感器芯片制造工艺；研究传感器的噪声抑制、磁通汇聚、三维集成、封装等关键技术；研究传感器ASIC芯片设计；研制原型器件，并在工业现场试验验证。考核指标：磁传感器灵敏度优于200mV/V/Oe，量程≤±100μT，功耗≤100mW，本底噪声≤1pT/Hz@1Hz；申请发明专利≥3项。1.8 高灵敏MEMS三维电场传感器（青年科学家项目） 研究内容：研究高灵敏MEMS三维电场传感器的敏感机理和结构；研究三分量电场耦合干扰抑制方法及高精度测量方法；研究传感器制备工艺、抗表面电荷积聚封装等关键技术；研究传感器弱信号检测方法，研制出传感器原型，并在工业现场试验验证。考核指标：传感器测量范围0~100kV/m；单分量电场分辨力优于1V/m；轴间耦合度5%；准确度优于5%；传感器敏感结构尺寸≤12mm×12mm；申请发明专利≥3项，制定技术规范或标准≥1项。1.9 硅基厚金属膜制造工艺基础（青年科学家项目）研究内容：研究圆片级硅基MEMS厚金属膜工艺兼容性技术；研究高质量厚金属膜材料力学性能匹配方法、工艺和原位测试技术；研究硅基厚金属膜微结构释放技术，开发基于硅基MEMS厚金属膜工艺能力验证评价技术，开展工艺可用性验证。 考核指标：建立硅基厚金属膜制造基础工艺体系，圆片直径≥150mm，金属膜厚度≥5μm，厚度误差≤±3%；工艺验证器件数量≥2种；申请发明专利≥3项。1.10 分布式独立电液控制系统关键技术研究内容：研究典型非道路移动机器的电液控制系统构型原 理与参数优选方案；研制集成化一体化的电液控制执行机构；开发硬件在环仿真和试验测试系统，研究全局功率匹配和高效能量管理方法；研究分布电液控制系统的高动态泵阀复合控制技术，并开展相关试验验证。考核指标：分布式电液控制执行机构1套，应用至非道路移动 机器整机并较原有机型降低燃油消耗40%；分布式电液控制系统能效分析与优化设计软件1套；总线型数字式综合控制器1套，流量控制误差≤2%；模拟测试系统平台1套；申请发明专利≥2项。1.11 工业测控高精度硅基压力传感器关键技术研究内容：研究差压、表压和绝压高精度压力传感器芯片设计制造关键技术；研究硅基MEMS加工应力控制方法与传感器高可靠封/组装技术；研究宽温区温度补偿校准方法，实现基于自主开发压力敏感芯片的系列化压力传感器在流程工业、装备工业等重点领域应用验证。考核指标：差压传感器量程0.015MPa，非线性误差0.3%FS，迟滞0.05%FS，工作温度-40~85℃；表压传感器量程0.5MPa，非 线性误差0.2%FS，迟滞0.05%FS，工作温度-40~85℃；绝压传感器量程3MPa，准确度 0.02%FS，工作温度-40~85℃；高温压力传感器量程2MPa，准确度0.25%FS，工作温度-55~250℃，响应频率≥400kHz；压力变送器准确度0.05%FS；申请发明专利≥5项。1.12 工业机器人减速器状态监测传感器关键技术研究内容：研究薄膜应变传感器在机器人减速器部件表面上的原位集成工艺、设计制造及可靠性技术；研究适应减速器内部环境的无线应变传感器设计制造及测量技术；研究MEMS薄膜声发射传感器设计制造及可靠性技术；研制的传感器在谐波减速器和RV（旋转矢量）减速器应用验证。考核指标：谐波减速器应变传感器灵敏度因子≥1.5，TCR（电阻温度系数）≤110ppm，线宽≤10μm@曲率半径62.5μm基底；RV减速器无线应变传感器测试范围0~1000με，误差≤±1%；声发射传感器工作频率范围 40~400kHz，灵敏度优于60dB；申请发明专利≥3项。1.13 开放式数控系统安全可信技术研究内容：研究开放式数控系统协议安全、密码资源管理、数据安全等应用技术；研究数控系统密码应用、身份管理及管理平台等关键技术；开发与数控系统融合的可信密码控制模块；构建可信度量、可信验证、信任链传递方法等数控系统安全可信体系结构及标准规范；在航空航天、装备制造等领域开展安全可信数控系统的应用验证。考核指标：可信密码模块符合GMT 0028-2014《密码模块安全技术要求》，加/解密时延1ms；基于可信密码模块的安全数控系统对程序、数据和功能具有不少于8个级别的存取权限；数据传输加解密吞吐率≥100MB/S；可信互操作协议支持数控装备互联互通等协议≥3种；制定标准规范≥3项。1.14 智能网联工业控制安全一体化增强技术研究内容：研究智能网联工业控制安全一体化风险多重耦合机理、失效判定方法及入侵/故障检测技术；研究实时状态分析、动态风险预测和智能决策支持技术；研究设备安全增强的信息模型和数据接入方式；研制工业控制安全一体化增强装置，在重大装置、流程工业等开展应用验证。考核指标：增强装置2套，支持工业协议≥6种，具备关键安全指标在线分析、动态适配和协同性验证功能；知识库和算法库≥5类；具备功能安全完整性SIL3、信息安全SL2的仪表和控制设备≥3种；制定标准规范≥2项。1.15 典型流程工业信息安全防护关键技术研究内容：研究工业互联网架构下典型生产过程和装置的攻击脆弱性机理及响应机制；研究内嵌工业特征的信息安全防护关键技术；开发智能型安全防护原型系统；搭建测试验证平台，并在石油、化工、建材等典型流程工业开展应用验证。考核指标：可配置、可移植的智能型信息安全防护原型系统2套，支持工业协议≥6种；功能安全完整性等级 SIL2，信息安全等级SL2；申请发明专利≥5项，制定标准规范≥2项。2. 示范应用2.1 动力系统关键传感器开发及示范应用研究内容：研究集成式多路电压传感器设计、高低压可靠隔离、高压切换开关及高精度模数转换技术；研究宽量程电流传感器芯片设计及可靠性技术；研究高精度电机位置传感器薄膜材料工艺、设计及制造技术，开发信号调理电路；开发传感器及模块应用技术，在电动汽车等领域示范应用。考核指标：多路电压传感器最高检测电压≥1000V，电压检测精度优于0.5%，采样率≥1MHz，分辨率≥12 Bit；电流传感器直流量程±1000A，精度优于0.1%；电机位置传感器转速范围0~30000r/min，分辨率≥16 Bit（360度角度范围），系统延时≤2μs； 检测高压母线电流，功能安全等级ASIL B；传感器可靠性水平满足不同电动汽车用户单位要求。2.2 动力电池组控制安全传感器开发及示范应用研究内容：研究动力电池组单体电压与温度检测方法，高速高精度模数转换及多芯片扩展技术；研究电池热失控的压力、VOC（挥发性有机化合物）、气溶胶等传感器设计制造技术；开发传感器及模块应用技术，在电动汽车等领域示范应用。考核指标：单体直流电压监测范围±5V，测量精度优于±2.5mV；热失控监测传感器压力测量范围50~250kPa，误差≤±1.5kPa，响应速度≥100ms；VOC传感器检测气体成分包括：CO、CO2、C2H4、CH2O 有机挥发物，测量范围0~5000ppm，误差≤±15%；气溶胶传感器测量范围200~5000μg/m3，误差≤±15%； 整机安全：防止乘客仓起火ASIL D，防止人员触电ASIL D；传感器可靠性水平满足不同用户单位要求。2.3 医疗影像装备关键传感器开发及示范应用研究内容：研究SiPM（硅基光电倍增管）辐射传感器设计制造；研究磁栅位置传感器设计制造及抗辐照技术；研究强磁场背景下高分辨磁场传感器设计制造技术；研究传感器敏感元件与相关抗辐照调理电路设计；研制的传感器在CT（断层扫描仪）、PET（正电子发射断层成像）、RT（影像引导放疗）或MR（磁共 振）等医疗影像装备示范应用。考核指标：辐射传感器光子探测效率≥50%，增益≥2.5×106， 单光子时间分辨率100ps；磁栅位置传感器分辨力≤1μm，抗辐 照能力≥100000cGy；磁场传感器分辨率≤10μT@1.5T，灵敏度优于30nT/Hz1/2；上述传感器至少在2类医疗影像装备上示范应用；传感器可靠性水平满足不同用户单位要求。附件：“制造基础技术与关键部件”重点专项2021年度项目申报指南.pdf

在气体吸附实验中，一定重量的粉体材料在样品管中通过真空或惰性气体净化加热和脱气以去除吸附的外来分子后，在超低温下被抽至真空，然后引入设定剂量的吸附气体，达到平衡后测量系统中的压力，然后根据气体方程计算出所吸附的量。这个加气过程反复进行直至达到实验所预定最高压力，每一个压力以及单位样品重量所吸附的气体量为一数据点，最后以相对压力（试验压力P与饱和蒸汽压Po之比）对吸附量作图得到吸附等温线。然后从到达最高压力后抽出一定量的气体，达到平衡后测量压力，直到一定的真空度，以同样方法做图，得到脱附等温线。实验的相对压力范围P/Po可从10-8或更高的真空度至1，根据吸附分子的面积σ，使用不同的吸附模型，例如Langmuir或BET公式，即可算出材料的比表面积。然而，从气体吸附得出材料的孔径分布就不那么简单了。当代颗粒表征技术可分为群体法与非群体法。在非群体法中，与某个物理特性有关的测量信号来自于与此物理特性有关的单个“个体”。例如用库尔特计数仪测量颗粒体积时，信号来自于通过小孔的单一颗粒；用显微镜测量膜上的孔径时，测量的数据来自于视场中众多的单个孔。由于这些物理特性源自于单个个体，最后的统计数据具有最高的分辨率，从测量信号（数据）得出物理特性值的过程不存在模型拟合；知道校正常数后，一般有一一对应关系。而在群体法中，测量信号往往来自于众多源。例如用激光粒度法测量颗粒粒度，某一角度测到的散射光来自于光束中所有颗粒在该角度的散射；用气体吸附法表征粉体表面与孔径时，所测到的吸附等温线与样品中所有颗粒的各类孔有关。群体法由此一般需要通过设立模型来得到所测的物理特性值及其分布。群体法表征技术得到的结果除了与数据的质量（所含噪声、精确度等）外，还与模型的正确性、与实际样品的吻合性以及从此模型得到结果的过程有关。几十年前，当计算能力很弱时，或采用某一已知的双参数分布函数（往往其中一个参数与分布的平均值有关，另一个参数与分布的宽度有关），或通过理论分析，建立一个多参数方程，然后调整参数拟合实验数据来得到结果（粒径分布或孔径分布），而不管（或无法验证）此分布是否符合实际。在粒度测量中，常用的有对数正态分布函数、Rosin-Rammler-Sperling-Bennet（RRSB）分布函数、Schulz-Zimm（SZ）分布函数等；在孔径分布中，常用的有Barrett-Joyner-Halenda（BJH）方法，Dubinin-Radushkevich（DR）方法、Dubinin-Astakhov（DA）方法、Horwath-Kawazoe（HK）方法等。随着计算能力的提高，函数拟合过程在群体法粒径测量中已基本被淘汰，而是被基于某一模型的矩阵反演所代替。在激光粒度法中，这个进步能实现的主要原因是球体模型（一百多年前就提出的Mie光散射理论或更为简单的，应用于大颗粒的Fraunhofer圆盘衍射理论）相当成熟，也能代表很多实际样品，除了长宽比很大的非球状颗粒以外。在孔径分析中，尽管函数拟合还是很多商用气体吸附仪器采用的分析方法，但矩阵反演法随着计算机能力的提高，以及基于密度函数理论（DFT）的孔径模型的不断建立与反演过程的不断完善而越来越普及，结果也越来越多地被使用者所接受。在孔径测量方面的DFT一般理论源自于1985年一篇有关刚性球与壁作用的论文[ⅰ]。基于气体吸附数据使用DFT求解孔径分布的实际应用开始于1989年的一篇论文[ⅱ]，此论文摘要声称：“开发了一种新的分析方法，用于通过氮吸附测量测定多孔碳的孔径分布。该方法基于氮在多孔碳中吸附的分子模型，首次允许使用单一分析方法在微孔和介孔尺寸范围内确定孔径的分布。除碳外，该方法也适用于二氧化硅和氧化铝等一系列吸附剂。” 该方法从吸附质与气体的物理作用力出发，根据线性Fredholm第一类积分方程从实验等温线数据直接进行矩阵反演的方法算出孔径分布。所建立的密度函数理论针对狭窄孔中的流体结构，以流体-流体之间和流体-固体之间相互作用的分子间势能为基础，对特定孔径与形态的空隙计算气态或液态流体密度在一定压力下作为离孔壁距离的函数，对不同孔径的孔进行类似计算，得出一系列特定压力特定孔径下单位孔容的吸附量。基于这个模型，可以计算某个孔径分布在不同压力下的理论吸附等温线，然后通过矩阵反演过程，以非负最小二乘法拟合实际测量得到的等温线，从而计算出孔径分布的离散数据点。上述文章所用的模型是较简单的均匀、定域的、两端开口的无限长狭缝。自此，随着计算机能力的不断提高，30多年来这些模型的不断复杂化使得模型与实际孔的状况更加接近：从定域到非定域，从一维到二维，从均匀孔壁到非均匀孔壁；孔的形状从狭缝、有限圆盘、圆柱状、窗状，到两种形状共存；从较窄的孔径范围到涵盖微孔与介孔范围，从通孔到盲孔；吸附气体从氮气、氩气、氢气、氧气、二氧化碳，到其他气体；吸附壁从炭黑、纳米碳管、分子筛，到二氧化硅及其他材料[ⅲ]；总的模型种类已达四、五十种。矩阵反演的算法也越来越多、越来越完善，同时采用了很多在光散射实验数据矩阵反演中应用的技巧，如正则化、平滑位移等。当前，于谷歌学者搜索“DFT adsorption”，论文数量则高达56万篇，其中包含各类专著与综述文章 [ⅳ] 。相信随着计算技术的不断发展与计算速度的不断提高，DFT在处理气体吸附数据中的应用一定会如光散射实验数据处理一样取代函数拟合法，成为计算粉体材料孔径分布的标准方法。而商用仪器的先进性，也必然会从传统的硬件指标如真空度、测量站、测量时间与参数，过渡到重点衡量经过其他方法核实验证的DFT模型的种类以及矩阵反演算法的稳定性与正确性。参考文献【i】Tarazona, P., Free-energy Density Functional for Hard Spheres, Phys Rev A, 1985, 31, 2672 –2679.【ⅱ】Seaton, N.A., Walton, J.P.R.B., Quirke, N., A New Analysis Method for the Determination of the Pore Size Distribution of Porous Carbons from Nitrogen Adsorption Measurements, Carbon, 1989, 27(6), 853-861.【iii】Jagiello, J., Kenvin, J., NLDFT adsorption models for zeolite porosity analysis with particular focus on ultra-microporous zeolites using O2 and H2, J Colloid Interf Sci, 2022, 625, 178-186.【iv】 Shi, K., Santiso, E.E., Gubbins, K.E., Current Advances in Characterization of Nano-porous Materials: Pore Size Distribution and Surface Area, In Porous Materials: Theory and Its Application for Environmental Remediation, Eds. Moreno-Piraján, J.C., Giraldo-Gutierrez, L., Gómez-Granados, F., Springer International Publishing, 2021, pp 315– 340.作者简介许人良，国际标委会颗粒表征专家。1980年代前往美国就学，受教于20世纪物理化学大师彼得德拜的关门弟子、光散射巨擘朱鹏年和国际荧光物理化学权威魏尼克的门下，获博士及MBA学位。曾在多家跨国企业内任研发与管理等职位，包括美国贝克曼库尔特仪器公司颗粒部全球技术总监，英国马尔文仪器公司亚太区技术总监，美国麦克仪器公司中国区总经理，资深首席科学家。也曾任中国数所大学的兼职教授。 国际标准化组织资深专家与召集人，执笔与主持过多个颗粒表征国际标准 美国标准测试材料学会与化学学会的获奖者 中国颗粒学会高级理事，颗粒测试专业委员会常务理事 中国3个全国专业标准化技术委员会的委员 与中国颗粒学会共同主持设立了《麦克仪器-中国颗粒学报最佳论文奖》浸淫颗粒表征近半个世纪，除去70多篇专业学术论文、SCI援引近5000、数个美国专利之外，著有400页业内经典英文专著《Particle Characterization： Light Scattering Methods》，以及近期由化学工业出版社出版的《颗粒表征的光学技术及其应用》。扫码购买《颗粒表征的光学技术及其应用》

纳米颗粒因尺度效应而具有传统大颗粒所不具备的独特性能，被广泛应用于生物医药、化工、日用品、润滑产品、新能源等领域。而纳米颗粒的粒度形状分布，直接关系到相应产品的性能质量及安全性，需要进行准确的测量表征。扫描电子显微镜（SEM）作为最直观、准确的显微测量仪器之一，在纳米颗粒测量表征中不可或缺。本标准等同采用ISO 19749：2021《Nanotechnologies — Measurements of particle size and shape distributions by scanning electron microscopy》，从很大程度上完善和补充国内现有标准的不足，给出较为完整的颗粒粒径测量的分析评价方法，对于采用不同扫描电子显微镜（SEM）得到的颗粒测量结果一致性评判，具有重要的参考价值。视具体需求以及仪器性能而定，本标准中涉及到的方法，也适用于更大尺寸的颗粒测量。一、背景纳米颗粒形态多种多样，很多情况下也会存在聚集、团聚的现象，这为SEM的观测与分析带来了较大的挑战。由于不同设备、不同人员的操作习惯以及采用不同分析策略所引起的粒度粒形测量结果的一致性问题也十分值得探讨。现行的相关国家标准大多关注采用SEM手段对特定被测对象的特征进行测量、表征、区分、定义等，具有较强的针对性，但缺乏系统性，特别是对设备性能的计量评定、样品处理及制样过程、图像处理的依据、测量结果的准确性与统计性等技术内容并未给出更为充分的、本质的、系统的说明。二、规范性引用文件本标准在制定过程中，在符合等同采用国际标准的要求的基础上，充分参照了现行相关国家标准中的相关术语及技术内容的表述，包括计量学、粒度分析、数理统计、微束分析、颗粒表征、纳米科技等各个专业领域；同时，在一些习惯性表达上，也充分征求了行业专家、资深从业者、用户的意见和建议，力求做到专业、通俗、易懂。三、制定过程本标准涉及的专业领域较为广泛，因此集合了国内相关领域的一批权威代表性机构和企业合作完成。牵头单位为中国计量科学研究院，主要参加单位包括国家纳米科学中心、北京市科学技术研究院分析测试研究所（北京理化分析测试中心）、山东省计量科学研究院、卡尔蔡司（上海）管理有限公司、北京海岸鸿蒙标准物质技术有限责任公司、中国检验检疫科学研究院、北京粉体技术协会等。对于标准中的重要技术内容，如SEM性能验证方法、典型样品（宽窄分布颗粒样品）制样方法、比对报告中涉及的颗粒测试及统计方法（算法）等均进行了方法学验证，验证了标准中相关技术操作的可行性。修正了ISO 19749：2021中的一些编辑性错误。四、适用范围本标准适用于各类纳米颗粒及其团聚、聚集体，甚至更大尺寸颗粒的粒度及形状分布测量。前提应将SEM作为一个测量系统进行评定，以确定所用SEM的性能范围，这包括设备自身的扫描分辨力、漂移、洁净度等特性。同时，也取决于观测者所需要的测量准确性。高的测量准确性需要高性能的SEM设备+高精度校准+洁净的样品前处理+匹配的测试参数+足够多的被测颗粒数量+合适的阈值算法，其中每一步都会影响最终的测试结果。因此，根据实际工作中对测试结果准确性、重复性和一致性的需求，可对上述环节进行不同程度的限定。五、主要内容本标准涉及的主要内容覆盖SEM测量颗粒粒度及形状分布的全流程，从一般原理到设备校准，样品制备到测试参数选用，图像采集到数据处理，均给出了较为详细的阐述，并在附录中给出了实用的案例。术语及定义：包括纳米技术的通用术语，图像分析、统计学和计量学专业核心术语、SEM核心术语等。一般原理：概括性地介绍了SEM成像原理及粒度、粒形测量原理。样品制备：较为系统地介绍了典型的粉末及悬浮液从取样、制样到分散的过程，并重点阐述了颗粒在硅基底和TEM栅网上的沉积方法。可根据需求，采用几种不同层次的硅片清洗与处理方法，一方面确保硅片的洁净，另一方面可使其表面带有正电或负电的捕获分子层，以确保颗粒在硅片上的有效分散。必要时采用TEM栅网，可提高颗粒与背底的对比度。考虑样本颗粒数量时，一般而言假设颗粒是对数正态分布的，本标准给出了一个颗粒数与误差和置信区间的计算公式可供参考。SEM设备的评价方法：给出了SEM成像能力的影响因素，包括空间分辨率、漂移、污染、水平垂直范围及线性度、噪声等，具体的验证方法在附件中有较为详细的描述，此外也可依照其他相关的技术规范或标准定期进行校准。图像采集：重点给出了不同粒度测量时放大倍率和像素分辨率的选择策略，取决于实际的测量需求。测量者需要充分考虑要求的误差和放大倍率来计算所需的像素分辨率，当颗粒分布较宽时可能有必要在不同放大倍率下进行拍摄，以兼顾颗粒的测量效率及测量精度。颗粒分析方法：手动分析可能准确率很高，能较好地界定测量区域以及筛选合格的颗粒（例如单分散颗粒体系中去除黏连颗粒），但采用软件自动处理往往更为高效。采用软件处理时，阈值的设定会对颗粒的筛选、粒度的大小产生较为关键的影响，必要的时候可以采用自动处理与手动处理相结合的方式。数据分析：给出了筛选数据可采用的统计学方法（方差分析、成对方差分析、双变量分析等方法）、模型拟合方法的参考，重点讲解了不确定度的来源与计算。结合60 nm颗粒测量结果，阐述了典型的不确定度来源。在上述基础上，给出了测量报告的信息及内容。本文作者： 黄鹭 副研究员； 中国计量科学研究院 前沿计量科学中心 Email:huangl@nim.ac.cn常怀秋 高级工程师； 国家纳米科学中心 技术发展部 Email：changhq@nanoctr.cn

近日，山西大学激光光谱研究所陈旭远教授和王梅教授等人在《ACS Applied Materials & Interfaces》上发表文章《Vertical Graphene Canal Mesh for Strain Sensing with a Supereminent Resolution》，报导了一种基于三维竖直石墨烯(Vertical Graphene, VG)的超低检测限应变传感器。 　　微应变传感器的发展为微型机器人、智能人机交互、健康监测和医疗康复等众多领域提供了广阔的前景。高分辨率的柔性应变传感器可广泛应用于多种柔性可穿戴电子设备中，有助于提升设备探测灵敏度并保证亲肤性。目前，已有诸多活性材料在柔性传感器中展示了良好的应用效果，如碳纳米管、银纳米线、MXene等。但是具有极高分辨率的柔性应变传感器仍然是应变传感器研究中的一项挑战。 　　作者通过设计三维石墨烯微观和宏观结构制作了网状结构的应变传感器(VGCM)，使其在0-4%的总应变范围内实现了低至0.1‰的应变精确响应，获得了极高的分辨率。同时通过实验验证及理论模拟揭示了VG在应变过程中微裂纹的演化规律和电阻变化机理。 图1 基于VGCM的应变传感器制备过程及VGCM的SEM图像 　　此工作以铜网为模板，利用等离子化学增强气相沉积法在铜网上生长了VG。利用化学刻蚀去除铜网后获得中空网状VGCM结构。这种网状结构使得拉伸应力集中，增强了应变过程中的电阻变化，实现了对低至0.1‰的微小应变的高分辨响应。 图2 拉伸过程中的应力分布示意图 　　有限元模拟展示了VGCM在拉伸过程中的应力分布。结果显示VGCM的中空管道结构使得应力集中分布在管状VGCM的顶端和底部。同时，三维石墨烯竖直结构也会导致应力在竖直结构之间形成集中。 图3 VGCM传感器传感原理图；VGCM应变中的SEM图像；VG和2D石墨烯应力分布模拟图 　　进一步通过实验验证了在拉伸情况下，应力集中产生裂纹且主要分布在中空管道顶端和底部。裂纹的产生加速了电阻的增加，从而提高了VGCM的灵敏度和分辨率，与模拟结果完全吻合。VGCM传感器利用了三维石墨烯的微观结构和网状的宏观结构的协同作用，使得应力集中，增大了电阻在拉伸过程中的变化，赋予了VGCM传感器卓越的分辨率和良好的应用前景。

2014年，上海百若持续创新，研发再上新台阶。YYF-50系列慢应变速率应力腐蚀试验机产品的研发，填补了国内在材料应力腐蚀敏感性研究领域的空白，产品处于国内领先，可完全替代同类的进口产品。该产品已在高温高压的超临界水介质环境、高温铅铋液态介质环境、高温盐溶液介质环境、高温高压H2S介质环境、海水环境等腐蚀介质应用领域成功使用，可进行慢应变速率腐蚀拉伸、应力腐蚀、腐蚀疲劳、腐蚀裂纹扩展测量、精确裂纹预置、低周疲劳等试验。在腐蚀介质环境下进行材料的腐蚀裂纹扩展测量存在较大技术困难，传统的COD法已不能实现测量应用，DCPD方法是腐蚀介质环境下测量裂纹扩展普遍推崇的方案，上海百若耗时多年进行研发和测试，完成了腐蚀介质环境下通过DCPD法精确测量材料裂纹扩展及扩展速率计算。该技术已成功在设备上安装使用，获得了用户的高度评价和认可。不断地研发投入和全面的科学测试，上海百若在应力腐蚀试验设备的销售推广取得了骄人的成绩，在诸多领域提供了试验设备：1. 高温高压超临界水，慢应变速率拉伸，腐蚀疲劳，腐蚀裂纹扩展测量。2. 高温铅铋溶液，慢应变速率拉伸，腐蚀疲劳。3. 高温盐溶液，慢应变速率拉伸，腐蚀疲劳。4. 高温高压H2S，慢应变速率拉伸，腐蚀疲劳，腐蚀裂纹扩展测量。5. 常温常压海水，慢应变速率拉伸。6. 微高温海水，慢应变速率拉伸，腐蚀疲劳，腐蚀裂纹扩展测量。7. 硫氰酸溶液，慢应变速率拉伸，氢脆敏感试验。2014年，加氧测量与控制水化学系统完成了设计和组建，并成功运行，系统得到了用户肯定和赞许。用于测试金属在高温高压水环境下腐蚀速率的静态高压釜，在运行期间水化学一直变化，水中的溶解氧逐渐降低，溶解氢浓度逐渐升高，溶解进入的金属离子使水的电导率逐渐升高。这样，静态高压釜一次实验的时间越长，测得的实验结果偏差越大。给高压釜系统添加一套水化学回路对于保证高压釜内的水质稳定非常重要。该系统能够在线监测溶解氧、电导率、pH值，并实现控制调节。上海百若是慢应变速率应力腐蚀试验机的国内唯一专业性研发公司，在诸多技术难点方面取得了成功突破，并在设备安全和长期稳定性方面做了大量的研究和测试，此类设备运行时间从1周到1、2年不等，运行时间长，设备的安全、可靠是首要考虑因素，我们在设备的各个方面设计了安全监测与保护，保障操作者、设备和试验的安全。在设备的研发过程中，我们与高校和研究院合作，得到了上海交通大学、中国科学院、中国原子能科学研究院、上海应用物理研究所、厦门大学等单位的大力支持和帮助，使得设备的研发取得突破性进展。慢应变速率应力腐蚀试验机应用范围广泛，主要研究材料在腐蚀介质环境下的腐蚀敏感特性，这些应用领域有：核电的一回路、二回路材料，热电材料，石化行业，海洋行业，汽轮机，及其它腐蚀性介质应用领域。

p style="text-align: center "/pp style="text-align: center"img style="width: 345px height: 500px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/fed9f818-9b0d-4cf1-87d7-33b2037e3c09.jpg" title="1.jpg" height="500" hspace="0" border="0" vspace="0" width="345"//pp style="text-align: center "strong超纯水介质慢应变速率应力腐蚀试验机YYF/strongbr//pp　strong　1.生产厂商/strong/pp　　上海百若试验仪器有限公司/pp　strong　2.采购单位/strong/pp　　原子能科学研究院/pp　strong　3.主要功能/strong/pp　　阻尼器、助力器耐久性能测试 /pp　　加载波形正弦运动规律，编程循环嵌套不低于3层 /pp　　对阻尼器、助力器进行力——位移功量图绘制，力——位移——时间曲线图绘制 /pp　　产品具有轴向疲劳加载、侧向同时加载的功能 /pp　strong　4.产品技术特点/strong/pp　　1) 采用高集成度、强大的控制、数据处理能力、高可靠性控制测量系统。/pp　　2) 采用基于神经元自适应PID算法的全数字、三闭环(力、变形、位移)控制系统，实现力、变形、位移全数字三闭环控制，各控制环间可自动切换，并在各方式间切换时实现无冲击平滑过渡。/pp　　3) 可进行定位移、定速度、定应变、定应变速率、定负荷、定负荷速率等多闭环控制模式。/pp　　4) 高精准24Bit数据采集系统，高分辨率，可扩展至8路AD采集。/pp　　5) 试验过程中实时显示滞回环曲线。/pp　　6) 试验过程中显示负荷、位移峰值谷值变化情况。/pp　　7) 试验过程中显示动态波形加载曲线。/pp　　8) 采用DCPD(直流电位法)在腐蚀介质系统中测量裂纹长度，进一步提供金属材料在腐蚀介质中的裂纹扩展速率指标。/pp　strong　5.产品技术参数/strong/pp　　最大试验力：50kN/pp　　试验力测量范围：1%~100%/pp　　加载头移动速度：10mm/s~1x10-6/s/pp　　疲劳加载波形：正弦波，三角波/pp　　工作最大压力：20MPa/pp　　试验釜内温度：350℃/pp　　加载头位移分辨率：0.05μm/pp　strong　6.产品应用介绍/strong/pp　　采用YYF-50客户进行金属材料在环境诱导下的腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳失效的检测及评价。在整个核电材料领域，材料服役性能的评价、表征等贯穿于核电站设计、建设和运行的整个阶段。基于材料服役性能评价，明确材料应力腐蚀、环境疲劳等失效规律，预测材料的服役性能，评价关键部件的服役安全性，制订关键材料的服役、失效的预防与缓解提供了重要的技术测试平台。采用YYF-50慢应变速率应力腐蚀试验机，客户根据服役的条件，在水化学回路系统上调节PH值，溶解氧DO，电导率等参数，并设置应变或应力控制模式，加载波形及加载频率等参数，试验机即可按规定参数进行试验加载，水化学回路循环，高压釜加热等工作，最终检测出材料在腐蚀环境下的裂纹扩展速率等参数。客户在使用这台设备期间，完成了相关材料的应力腐蚀及腐蚀疲劳的评价。/p

壳聚糖及其测定壳聚糖是目前研究最多的多糖类天然高分子材料，对于生物体来说，壳聚糖具有优良的生物相容性和降解性。将其植入人体后，可被人体组织中的酶缓慢吸收，是用来制作缝线和创伤覆盖材料的高分子材料。由于其优越的性能，使得壳聚糖在化工、 轻工、 医药、 食品及环境保护等领域中的开发应用研究十分活跃。 壳聚糖的学名为β-（1，4）聚-2-氨基-D-葡萄糖，是甲壳素最重要的衍生物,是除蛋白质以外含氮量MAX的有机氮源,也是自然界中仅有的碱性多糖，其相对分子量通常在10万-30万，但几乎不溶于水，其中分子量是影响壳聚糖溶解性的主要因素之一，分子量越低其溶解性就越好。 凝胶色谱法(GPC)是测定壳聚糖相对分子质量及其分布的常用方法，这将有助于推动壳聚糖作为生物医用材料的选择和设计。 应用案例——GPC测定壳聚糖本案例基于Waters1515凝胶色谱仪，搭配Ultrahydrogel色谱柱，对市售壳聚糖的相对分子量及分布进行计算。1、仪器 ▲Waters1515凝胶色谱仪，配示差检测器 2、标准品聚乙二醇标准品套组 3、实验条件01RI流通池温度40 °C02流动相50 mM 的醋酸+100 mM 硝酸钠缓冲液03流速0.45 mL/min04色谱柱Waters Ultrahydrogel 2000柱，7.8 ×300 mm05柱温40 °C 06样品稀释剂50 mM 的醋酸+100 mM 硝酸钠缓冲液07进样量50 μL08数据处理软件Empower QS +GPC计算模块色谱数据软件09样品处理1 mg/mL的壳聚糖4、结果与讨论壳聚糖样品的色谱图如下： 图1. 壳聚糖样品色谱图 利用Empower QS中GPC选项的功能，采用标样的保留时间绘制标准曲线，来计算壳聚糖样品的分子量分布，软件会自动计算出对应的重均分子量(Mw)、数均分子量(Mn)、多分散性等相关参数。 连续6针进样的重复性色谱图如下，通过计算Mw的RSD小于0.2%，表明此方法重复性良好。 Waters GPC优势行业先驱 Waters 从 1963 年起就致力于 GPC 技术的研究和开发，经过 50 多年的发展，使Waters 成长为 GPC 技术的引航者。专业 多项*技术加持，保证检测结果的准确性及重现性。易上手 简单、易操作，性能稳定，专为高聚物领域量身打造。参考文献[1] 凝胶渗透色谱法研究壳聚糖生物材料酶降解过程的均匀性[2] 用GPC研究壳聚糖氧化降解过程中的分子量及其分布_刘羿君[3] 壳聚糖作为医用高分子综述-王霞

p style="text-align: justify text-indent: 2em "粒度分布检测对于原料药和药物制剂的研发和质控至关重要，2020药典中也专门编写了0982的章节来介绍相关内容。在下面的视频中，仪器信息网将为大家详细解读新版药典对粒度分布测定的方法有重点要求和注意事项。/pp style="text-align: justify text-indent: 0em "script src="https://p.bokecc.com/player?vid=D3B65239FE49DDA39C33DC5901307461&siteid=D9180EE599D5BD46&autoStart=false&width=600&height=350&playerid=621F7722C6B7BD4E&playertype=1" type="text/javascript"/scriptbr//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "通过上面的视频我们了解了2020药典对粒径分布测定方法和激光粒度仪的详细要求，但是正所谓光说不练假把式，实践才能出真知，快来仪器信息网a href="https://www.instrument.com.cn/zc/470.html" target="_self" style="color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline "strongspan style="color: rgb(0, 176, 240) "“激光粒度仪专场”/span/strong/a选择一款心仪的，且符合药典要求的仪器，开始你的粒径分布检测之旅吧。/pp style="text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/zc/470.html" target="_self" style="color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline "strongspan style="color: rgb(0, 176, 240) "激光粒度仪专场/span/strong/a/pp style="text-align: center "示例仪器：/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/c43e1eae-8910-4f9a-a027-baa2a172e848.jpg" title="马尔文帕纳科.jpg!w300x300.jpg" alt="马尔文帕纳科.jpg!w300x300.jpg"//pp style="text-align: center "strong马尔文帕纳科：/strongstrongspan style="background-color: rgb(255, 255, 255) font-family: " microsoft="" font-size:=""a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100646/C142974.htm" target="_self"Mastersizer 3000/a/span/strong/pp style="text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "仪器量程达到0.01μm-3500μm，而无需更换透镜。检测器采用非均匀交面积补偿，扇形排列技术。辅以前向、侧向、背向三维立体检测器。物理检测角度为0.015-144° 。仪器还融合了多项专利技术：全密封防尘光路设计技术、同轴式双光源注入及能量稳定技术、样品池发射监测及补充技术、样品池反射监测及补偿技术、附件自动识别及即插即用技术等。/span/pp style="text-align:center"strongimg style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/25fb0a9f-4b77-4b70-9ced-d7de82a79028.jpg" title="丹东百特.jpg" alt="丹东百特.jpg"//strong/pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong丹东百特：/strongstronga href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C277103.htm" target="_self"Bettersize2600/a/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "仪器采用百特研发的正反傅里叶结合光路系统的智能化激光粒度仪。正反傅里叶结合光学系统的特点是用单激光束实现了前向、侧向和后向散射光信号的全角度接收。仪器还采用了样品折射率测量计技术、自动对中技术、防干烧超声波分散技术、SOP技术、大功率偏振光等技术。/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/8f71e771-c926-4e31-9fa6-059fe589ba0d.jpg" title="sync.jpg" alt="sync.jpg"//pp style="text-align: center "strong麦奇克：/strongstronga href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C284014.htm" target="_self"Sync/a/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "仪器具有激光衍射法和动态图像分析法两种分析方法，可同步分析颗粒大小和形态，同一仪器，相同样品，同一管路，同一样品池，一次运行，至少得到多于30种粒度大小和形态的参数。另外仪器还集成了专利的三激光设计，可以是全红激光，全蓝激光或者红激光和蓝激光混合使用。/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/c6515e75-2c47-4b0d-b8b6-1a1645ceaa21.jpg" title="欧美克.jpg" alt="欧美克.jpg"//pp style="text-align: center "strong珠海欧美克：/strongstronga href="https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100546/C321000.htm" target="_self"Topsizer Plus/a/strong/pp style="text-indent: 2em "仪器采用双光源设计，红光主光源为进口氦-氖激光器，波长0.6328μm；并有半导体蓝光辅助光源，波长0.466μm。密闭式直线光路系统无多余反射光学部件造成的杂散光，亦无粉尘污染干扰。仪器探测通道数多达103个，由前向、侧向、大角度和后向光电探测器组成三维立体检测系统，探测角大于140度，最小探测角0.016度。/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/9d1aab83-1fd1-48ad-89e0-3697281bb8d7.jpg" title="新帕泰克.jpg" alt="新帕泰克.jpg"//pp style="text-align: center "strong新帕泰克：/strongstronga href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C11776.htm" target="_self"HELOS-RODOS/a/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "仪器具有独创的RODOS专利干法分散系统，可以直接将细达0.1微米的颗粒分散成单个颗粒后送入测试区域，特殊的能量控制系统，对输入气流可以进行控制，有效解决分散不同特性样品的问题。HELOS主机系统使用平行光路设计，避免因测量区域的限制造成二次团聚和污染。/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/d3d20c17-af55-4fa7-9a81-4f7fd70390e9.jpg" title="HORIBA.jpg" alt="HORIBA.jpg"//pp style="text-align: center "strongHORIBA：/strongstronga href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C401922.htm" target="_self"LA-960V2/a/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "仪器 采用双固体光源――LD(650nm，5mW)和LED(405nm，3mW)配置。量程为0.01至5000μm。仪器内置自动加液泵能够分低、中、高自动加液，并且配合样品浓度监视系统自动调整样品浓度，进一步提高自动化程度和操作速度。 /pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/5ca81c7c-ca67-4634-828e-0a5b7fba567d.jpg" title="贝克曼库尔特.jpg" alt="贝克曼库尔特.jpg"//pp style="text-align: center "strong贝克曼库尔特：/strongstronga href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C192849.htm" target="_self"LS13320/a/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "仪器配备了高达132枚独立物理位置检测器，对应高达136个真实数据通道，能够清晰区分不同粒度等级间散射光强谱图差异。专利设计的X型对数排布检测器阵列，可以准确记录散射光强信号。仪器还具有创新的Zero-Time即时光学模型系统，只需一秒即可建立新的光学模型。/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/5b20ea8f-b8d3-45f6-b625-d64e6b814fb6.jpg" title="真理光学.jpg" alt="真理光学.jpg"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong真理光学：/strongstronga href="https://www.instrument.com.cn/netshow/SH104201/C289394.htm" target="_self"LT3600/a/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "仪器加持了偏振滤波技术、衍射爱里斑反常变化（ACAD）的补偿修正技术、斜置梯形测量窗口、格栅式超大角检测技术、粒度分析模式优化及自适应技术、双驱动进样分散集成技术等多项创新和专利技术。用全息信号同步处理技术，实时测量速度最高可达每秒20000次。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "更多仪器欢迎点击进入a href="https://www.instrument.com.cn/zc/470.html" target="_self" style="color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline "strongspan style="color: rgb(0, 176, 240) "激光粒度仪专场/span/strong/a了解。/p

近年来，传感器朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。在这一过程中，光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。光纤具有很多优异的性能，例如：抗电磁干扰和原子辐射的性能，径细、质软、重量轻的机械性能 尽缘、无感应的电气性能 耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等，它能够在人达不到的地方(如高温区或者对人有害的地区，如核辐射区)，起到人的线人作用，而且还能超越人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外界信息。　　基本工作原理及应用领域　　光纤传感器的基本工作原理是将来自光源的光经过光纤送进调制器，使待测参数与进进调制区的光相互作用后，导致光的光学性质(如光的强度、波长、频率、相位、偏正态等)发生变化，称为被调制的信号光，在经过光纤送进光探测器，经解调后，获得被测参数。　　光纤传感器的应用于对磁、声、压力、温度、加速度、陀螺、位移、液面、转矩、光声、电流和应变等物理量的丈量。光纤传感器的应用范围很广，几乎涉及国民经济和国防上所有重要领域和人们的日常生活，尤其可以安全有效地在恶劣环境中使用，解决了很多行业多年来一直存在的技术困难，具有很大的市场需求。主要表现在以下几个方面的应用：　　1、市建设中桥梁、大坝、油田等的干涉陀螺仪和光栅压力传感器的应用。光纤传感器可预埋在混凝土、碳纤维增强塑料及各种复合材料中，用于测试应力松驰、施工应力和动荷载应力，从而评估桥梁短期施工阶段和长期营运状态的结构性能。　　2、电力系统，需要测定温度、电流等参数，如对高压变压器和大型电机的定子、转子内的温度检测等，由于电类传感器易受电磁场的干扰，无法在这类场合中使用，只能用光纤传感器。分布式光纤温度传感器是近几年发展起来的一种用于实时丈量空间温度场分布的高新技术，分布式光纤温度传感系统不仅具有普遍光纤传感器的优点，还具有对光纤沿线各点的温度的分布传感能力，利用这种特点我们可以连续实时丈量光纤沿线几公里内各点温度，定位精度可达米的量级，丈量精度可达1度的水平，非常适用大范围交点测温的应用场合。　　在实际生活中，光纤传感器种类是非常多的，但是，我们将这些传感器类型归结为两大类型，即传感型与传光型。和传统电传感器进行比较，光纤传感器具有很多的优点，例如抗干扰能力较强、绝缘性好、灵敏度偏高，所以，当前在各个领域都有光纤传感器的身影。　　光纤传感器助力物联网发展市场容量将近万亿　　自出现光纤传感器后，它的优势与应用引起了各个国家人们的高度关注。并且对光纤传感技术进行了深入的研究。现如今，通过光纤传感器可以对位移、温度、速度、角度等物理量进行测量。现如今，很多西方发达国家将对光纤传感器研究的重点放在光纤控制系统、核辐射监控、民用计划等多个方面，同时已经取得了可喜的成绩。　　我国对光纤传感器的研究起步较晚，有很多研究所、企业等对光纤传感器的深入研究促进了光纤传感技术的发展。在2010年，张旭平的关于&ldquo 布里渊效应连续分布式光纤传感技术&rdquo 通过了专家的鉴定。专家组都认为此技术有很强的创新性，技术已达到世界先进水平，因此，有广阔的发展前景。此技术的发展主要是应用了物联网技术，从而加速了我国物联网的发展。　　传感器成为物联网极其重要的一组成部分。因此，传感器性能好坏决定了物联网的性能好坏。可以说，物联网获得信息的主要手段为传感器。这样一来，传感器所采集信息的可靠性与准确性都会对控制节点处理和传输信息产生一定影响。由此看来，传感器的可靠性、抗干扰性等都会对物联网应用性能发挥举足轻重的作用。　　光纤传感技术在物联网中的应用　　通过上述分析得知，物联网的发展必须要借助大量传感器获得各种环境参数，从而为物联网更可靠的数据信息，再经过系统的处理，得到人们需要的结果。以下是对光纤传感技术在物联网中的应用进行详细的探讨。　　目前应用最广的光纤传感器有四种，分别是光纤陀螺、光纤水听器、光纤光栅传感器和光纤电流传感器。其中，光纤陀螺有干涉型、谐振型和布里渊型三种类型，干涉型光纤陀螺是技术上很成熟的第一代商品化阶段，谐振光纤陀螺是处于实验室研究阶段的第二代，布里渊型光纤陀螺是在理论研究阶段的第三代光纤陀螺传感器 光纤水听器是在光纤、光电子技术基础上的一种水下声音信号传感器，这种传感器通过高度灵敏的光纤相干检测，把水中的声音信号转换成光信号，再通过光纤传到信号处理系统转换为声音信号，这种传感器按原理可以分为干涉型、强度型、光栅型等类型 在光纤光栅传感器的产品中包括应变传感器、温度传感器和压力传感器，其中光纤bragg光栅传感器是这几年的研究热点，它们大部分属于光强型和干涉型，并且各有利弊。自今年来电力的发展是突飞猛进的，这种情况下，面对着强大电流的测量问题，光纤电流传感器可以很好的避免一些由于电力过强而引发的事故。

焊接质量一般是通过焊缝质量好坏来做评定，而焊缝质量取决于所焊接的物体、焊接填充物以及所选用的焊接工艺及参数。为了更好地去优化和改善焊接工艺，对于焊缝及其热影响区进行力学性能表征是极其有意义的。对局部弹塑性特性的兴趣导致了一种新检测技术的发展，该技术使用球形压头对焊缝及其热影响区进行局部应力应变性能表征，加载期间使用振动的压痕允许非常局部地确定试验材料的代表性应力-应变曲线。简单的应力应变分析在Anton-Paar压痕软件中实现。该方法可适用于焊缝及其附近不同区域的局部力学性能的表征。01焊缝裂纹尖端附近的弹塑性行为研究纳米压痕仪 NHT3通过展示仪器化纳米压痕测试方法获得低合金钢焊缝中裂纹尖端附近区域和远离裂纹尖端区域的应力应变行为。焊缝出现裂纹通常是由焊接过程中焊缝快速凝固产生的热应力引起的，或由内部显微结构的发生改变所引起的，导致硬度和屈服强度增加，但抗断裂性降低。为了了解局部区域的应力应变行为，仪器化纳米压痕法是能够提供此信息的少数方法之一，局部应力应变测量的目的是帮助理解焊缝开裂的原因。图1 ： 靠近或远离焊缝裂纹尖端局部区域的仪器化压痕测试使用Anton-Paar纳米压痕仪NHT3搭载半径为20 µm球型针尖对两个已经存在焊缝裂纹的样品进行测试，以获得局部的应力应变行为；与传统的静态测试方法不同的是，在这次的应用案例中将采用在加载过程增加正弦波加载方式的动态测试方法 (Sinus)，选取最大载荷为500 mN，加载卸载速率为1000 mN/min，动态加载振幅为50 mN，频率为5 Hz。图2：载荷位移曲线图3：应力应变曲线图2和图3显示了动态加载测试下获得的压痕曲线，以及从两个区域的压痕曲线中获得的应力应变曲线。可以看出裂纹尖端附近区域的屈服强度远高于远离裂纹尖端的区域。屈服强度的增加通常与延展性的降低有关，这可能对焊缝的抗断裂韧性产生至关重要影响。在外部荷载作用下，靠近裂纹尖端的材料屈服强度增加，往往会出现比基材更早断裂的情况，因此在整个结构中是个力学薄弱点。焊缝中的断裂会导致整个部件失效，因此应该去调整焊接参数，使裂纹尖端附近的材料具有较低的屈服应力和较高的抗断裂性。02焊接铝合金的应力应变行为研究仪器化纳米压痕测试方法中应力应变分析的另一个经典应用是研究金属焊缝周围的弹塑性，尤其是软金属，例如铝合金。铝合金比钢对高温更敏感，因此，研究铝合金的焊接热效应尤为更重要。在本应用所提及的研究中，在加载过程中使用正弦波动态加载模式，利用球形纳米压痕针尖的特性对两种不同的铝合金焊缝附近的弹塑性行为进行局部表征。球形纳米压痕针尖用于确定靠近焊缝（区域A）且距离焊缝约2mm（区域B）的应力应变特性。图4：对比距离焊缝近的区域A和距离焊缝2mm处区域B的应力应变行为使用NHT3纳米压痕仪搭载半径20µm球型针尖作为表征手段，选取的最大载荷为300 mN、加载卸载速率为600 mN/min。在加载过程中采用正弦波的动态加载模式，振幅为30 mN，频率为5 Hz。图4展示了区域A和区域B的应力应变曲线的比较。两个区域表现出相类似的弹塑性行为，屈服应力约为0.3 GPa。这表明焊接过程中加热和冷却对材料的弹塑性性能的影响可以忽略不计。然而，并非所有情况下都是如此，焊接区域的局部应力应变行为仍然是优化焊接参数的重要信息。03搅拌摩擦焊接铝合金的应力应变研究搅拌摩擦焊（FSW）通常是铝合金焊接工艺更好地选择，而传统电弧焊由于铝的高导热性而容易产生较大的热影响区。FSW中的焊接温度远低于中心接触点，因此热效应的传导不如弧焊中明显。在这种情况下，将两种不同的铝合金AA6111-T4（T4）和AA6061-T6（T6）焊接在一起，并在距离熔核中心位置的1.1 mm、2.2 mm和3.3 mm处研究硬度、弹性模量和屈服应力。以下参数用于压痕：最大载荷300 mN，加载速率600 mN/min，动态加载模式下选取振幅30 mN，频率5 Hz。图5的结果表明随着距熔核距离的增加，所表现出的应力应变行为大致一样，仅存在微小差异。在所有的三个区域的屈服应力大约为0.33 GPa（两种基材中的屈服应力大约为0.27 GPa，图中未显示）。母材的硬度为0.8 GPa（T4合金）和1.1 GPa（T6合金）。所有三个区域（距焊缝熔核1.1 mm、2.2 mm和3.3 mm）的硬度均为1.1 GPa，这证实焊缝附近的弹塑性能并没有发生显著变化。图5：距熔核不同位置的应力应变曲线Aoton-Paar自研自产的纳米压痕仪能非常好地去胜任微观局部的应力应变分析，新一代的检测手段的开发有助于焊接行业的进一步发展。安东帕中国总部销售热线：+86 4008202259售后热线：+86 4008203230官网：www.anton-paar.cn在线商城：shop.anton-paar.cn