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高精度电子吊秤

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高精度电子吊秤相关的资讯

  • 将工业称重精度提升到全新高度 ——奥豪斯Ranger7000高精度秤闪亮上市
    在工业生产过程,快速、高精度的称重设备将显著提高生产效率、提升质量控制水平。在包装生产环节,高精度秤被用来精确控制产品数量,大幅降低不合格包装的发生概率,在库存管理环节也使用高精度秤来提升库存控制的精确度。基于对客户在生产效率和质量控制需求的准确理解,奥豪斯重磅推出了符合GMP和QC要求的高精度秤Ranger7000。 快速准确 符合GMP要求:显示分度高达350000d的Ranger7000高精度秤,在同一级别中其准确度无以伦比。支持GLP/GMP数据输出(打印),Ranger7000可完全满足食品和制药行业可追溯的要求。 铝压铸金属外壳,模块化设计:Ranger7000高精度秤采用全新铝压铸结构的金属外壳,防护等级高达IP54,很好适应严苛的工业现场。特别突出的是仪表和秤体分离式模块化设计,根据客户使用环境采取灵活的安装方式,通过第二秤台接口连接平台秤或台秤秤体,满足更大范围准确称量的要求,两个秤体称量数据可同时显示。 Smart Text?2.0全新图标界面软件,称量操作直观、便捷:Ranger7000内置全新Smart Text?2.0图标界面软件,搭配4.3寸全彩色液晶触摸显示屏,使称量操作更加直观、便捷,无需培训即可轻松、快速开展称量操作。 高精度,质量控制更精确:Ranger7000高精度秤通过将实验室称重精度应用到工业生产环境,通过GLP/GMP数据输出功能,可为用户提供称量数据报告,帮助用户改进质量控制过程,提升质量控制精度。 最后,Ranger7000可通过RS232和USB实现数据的快速导出,选配以太网及扫描枪搭建完整的库存控制系统。
  • 高精度电子测量仪器研发商模拟感知获数千万元融资
    5月5日消息,以高精度电子测量为特色的西安模拟感知信息科技(模拟感知)有限公司近日宣布完成数千万元人民币的首轮融资,投资方为上海超越摩尔(超越摩尔)。模拟感知信息科技位于西安,公司核心团队利用在高精度仪器研发领域积攒的经验,“降维”研发了多种现场仪表电子测量模组。将低噪声模拟链路设计、温漂/零漂抑制和精度补偿等技术成功应用在工业现场领域。模拟感知团队表示我国在电子测量领域大幅落后于西方,目前远不能满足我国经济发展的要求,有巨大的市场机遇。模拟感知基于技术相通性和产品归一化和积木化的原则,在仪表和仪器领域同时布局:• 在仪表领域,公司提供测量的核心模组(电路板卡),目标客户群体是我国广大的仪表厂商。公司在首系列产品的研发过程中,深刻感受到了来自客户的热情与支持,产品在测试阶段就收到了数量可观的订单。在下游客户的鼎力支持下,目前公司超声波气体流量计核心模组已完成了市场的闭环验证,气超整表准确度达到了0.5%级。公司会持续在仪表核心测量领域投入,助力我国仪表厂商实现产品的升级换代。• 在测量仪器领域,公司将于近期陆续推出用于实验室研发、新能源汽车测试、电池测试、电源芯片测试和航空发动机发电系统测试的相关产品。超越摩尔表示现代测量的实质是电子测量,无论是流量、温度还是形变,都是将被测量作为电信号进行采集、抽象和处理。 在被测信号进入数字处理芯片之前的模拟电路部分是整个测量系统的重中之重,也是我国同西方集团在通用电子测量领域差距最大的部分。模拟感知核心技术团队在相关领域耕耘多年,主导过多款超高精度仪器的研发和上市工作,在通用电子测量方向有非常明显的技术和经验优势,有实力成为行业的领军企业。
  • 日本电子发布高精度-高分辨率FIB-SEM系统:JIB-PS500i
    仪器信息网讯 2023年2月1日,日本电子株式会社(JEOL Ltd.,)总裁兼首席执行官Izumi Oi宣布推出FIB-SEM系统"JIB-PS500i”【产品链接】。随着先进材料结构的精细化和工艺复杂性的提高,对形貌观察和元素分析等评价技术提出了更高的分辨率和精度要求。在半导体行业、电池和材料领域的透射电子显微镜(TEM)样品制备过程中,需要 “更高的精度”和“更薄的样品”。此背景下,日本电子此次推出的JIB-PS500i便是通过由高精度加工的聚焦离子束(FIB)系统和高分辨率的扫描电子显微镜(SEM)相结合的系统,来满足以上需求。高精度、高分辨率的FIB-SEM系统“JIB-PS500i"【产品链接】JIB-PS500i主要特点1. FIB镜筒可以使用高达100nA的大束流Ga离子束进行处理。大束流处理在制备用于大面积成像和分析的横截面样品方面特别有效。此外,FIB镜筒的工作距离也缩短了。与新开发的电源一起,帮助低加速电压下处理性能大大改善。2. 新开发的超锥形透镜系统应用于扫描电镜镜筒中,在低加速电压下大大提高了图像的分辨率。这种极好的成像对于利用扫描电镜检查薄片试样的端点铣削状态非常有用。3. JIB-PS500i采用了大型样品仓和新开发的样品台,增加了的移动范围,从而可容纳大型样品。此外,新开发的STEM检测器,可以在90度倾斜下使用,并可以实现从TEM标本制备到STEM观察的无缝过渡。4. 操作界面采用了在JSM-T800系列高分辨率扫描电子显微镜中广受好评的"SEM中心",实现了EDS分析的完全集成。5.专用TEM样品杆和夹具等可实现更精确的对准,同时使TEM和FIB之间的样品转移更容易。使用双倾斜样品杆的样品转移工作流程多种探测器可供选择样品:5nm设计规则半导体器件(FinFET);(左)加速电压2kV,探测器SED二次电子图像;(中右)加速电压200kV,TEM图像,电镜型号:JEM-ARM200F样品:半导体器件;加速电压3KV,探测器SED二次电子图像标本块(200X4X15pm);用OmniProbe 400拾取标本块FIB主要规格参数图像分辨率3 nm (30 kV)放大倍率×50 to ×300,000加速电压0.5 to 30 kV束流1.0 pA to 100 nA离子源Ga liquid metal ion source铣削加工形状Rectangle, Circle, Polygon, Spot, Line, BMPSEM主要规格参数图像分辨率0.7 nm (15 kV), 1.4 nm (1 kV)1.0 nm (1 kV, BD mode)放大倍率×10 to ×1,000,000(128 mm x 96 mm print size)加速电压0.01 to 30 kV束流Approx. 1 pA to 500 nA or more电子枪In-lens Schottky Plus field emission electron gun物镜Super conical lens标准检测器Secondary electron detector (SED)Upper electron detector (UED)In-lens backscattered electron detector (iBED)样品台主要规格参数样品台移动范围X:130 mmY:130 mmZ:1.0 mm to 40 mmT:- 40.0 to 93.0°R:360°
  • 我国已建成26个高精度温室气体监测站点
    “碳监测评估试点是一项全新的工作,我们边探索、边实践、边总结,基本打通了‘测什么?在哪测?怎么测?’的碳监测业务链条。”1月17日,在生态环境部召开的月度新闻发布会上,生态环境监测司副司长蒋火华在介绍碳监测评估试点工作时做如上表述。据了解,在试点推进方面,城市层面,从无到有建设温室气体监测网络,已建成26个高精度、90个中精度监测站点。“试点一年多来,已取得阶段性成果。”蒋火华说,初步证实CO2在线监测具有较好应用前景。《每日经济新闻》记者注意到,在碳达峰、碳中和的目标之下,CO2在线监测已经成为热门竞争领域,包括聚光科技(SZ300203,股价33.73元,市值152.63亿元)、先河环保(SZ300137,股价5.57元,市值30.38亿元)、雪迪龙(SZ002658,股价8.63元,市值54.38亿元)等诸多企业均加快相关产品的推进。自动监测可更精准支撑碳排放管理为支撑减污降碳协同增效,2021年9月,生态环境部发布《碳监测评估试点工作方案》(以下简称《方案》),对碳监测评估试点工作进行部署。《方案》聚焦区域、城市和重点行业三个层面,开展碳监测评估试点,到2022年底,探索建立碳监测评估技术方法体系,发挥示范效应,为应对气候变化工作提供监测支撑。对此,蒋火华介绍,碳监测评估试点是一项全新的工作,通过边探索、边实践、边总结,基本打通了“测什么?在哪测?怎么测?”的碳监测业务链条。其中,在抓试点推进方面,蒋火华称,行业层面,积极开展监测和核算数据比对,已分析709组自然月自动监测小时数据,完成64万个场站泄露监测。城市层面,从无到有建设温室气体监测网络,已建成26个高精度、90个中精度监测站点。区域层面,实施部分国家空气背景站高塔采样系统升级改造,开展全国及重点区域温室气体立体遥感监测。据了解,试点一年多来,已取得阶段性成果:一是初步证实CO2在线监测具有较好应用前景。二是初步建立CH4泄漏检测的技术方法。三是初步了解温室气体时空分布规律。蒋火华说:“试点监测表明,火电和垃圾焚烧行业CO2在线监测法与核算法结果整体可比,成本也相当,有的还能减轻企业负担。目前,已有66台火电机组自愿与我部联网。自动监测能获取小时级的排放量数据,可更精准支撑碳排放管理。”在介绍下一步工作时,蒋火华强调,将深化碳监测评估试点。稳步扩大火电行业试点,推进火电机组在线监测数据自愿联网工作,提升试点工作的代表性。全国共审批12.3万个项目环评文件,涉及投资约23.3万亿元生态环境保护如何推动经济社会高质量发展?环评服务保障持续发力。生态环境部环境影响评价与排放管理司司长刘志全介绍,一年来,生态环境部认真落实党中央国务院决策部署,持续强化环评保障,积极服务“六稳”“六保”。印发《关于做好重大投资项目环评管理的通知》,发挥环评审批“三本台账”和绿色通道机制作用,在严守生态环保底线的基础上,为重大投资项目提供从环评文件编制到环评审批的全过程保障。全年生态环境部审批重大基础设施和资源开发、煤炭保供、重大产业项目、海洋工程、核与辐射等项目环评共180个,涉及总投资超过1.9万亿元。对具备条件的2700多个政策性开发性金融工具支持项目建立台账、协调推进,确保如期完成。初步统计全国共审批12.3万个项目环评文件,涉及投资约23.3万亿元,助力经济运行在合理区间。此外,刘志全强调,发挥源头预防制度效力。严格落实生态环境分区管控和规划环评宏观管控要求,推进结构调整、优化产业布局和重大项目选址。做好重点行业环评指导,制修订一批环评审批原则和导则标准,推进绿色低碳发展。加强环评文件质量常态化监管,完成全国环评单位和环评工程师诚信档案专项整治,共清理“空壳”单位1851家、“挂靠”工程师1003名,推进刑事司法衔接,对违法违规行为形成有力震慑。
  • “高精度电子背散射衍射探测器研制”国家重点研发计划项目启动暨实施方案论证会成功召开
    2024年3月22日,国家重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项——“高精度电子背散射衍射探测器研制”项目启动暨实施方案论证会在项目牵头单位——浙江祺跃科技有限公司(以下简称祺跃科技)所在地杭州桐庐成功召开。会议现场会议邀请浙江大学张泽院士、中国科学院上海硅酸盐研究所陈立东院士,跟踪专家中国科学院高能物理研究所刘宇研究员、中国仪器仪表学会分析仪器分会吴爱华秘书长以及同行专家中国科学院宁波材料研究所卢焕明教授级高工、浙江工业大学郑遗凡教授和重庆大学辛仁龙教授出席。陈立东院士发表讲话会议伊始,陈立东院士、祺跃科技张跃飞总经理、桐庐科技局副局长钟罗洪发表讲话,预祝项目取得圆满成功,助力材料科学研究和技术创新,赋能新质生产力。曾毅汇报项目总体实施方案紧接着,项目负责人、中国科学院上海硅酸盐研究所曾毅研究员对项目总体实施方案进行了详细汇报,介绍了项目的基本情况、预期成果与指南符合情况、关键技术与实施方案、项目里程碑计划、项目实施机制与经费管理以及项目近期进展。曾毅介绍,电子背散射衍射探测器(EBSD)作为扫描电子显微镜(SEM)、聚焦离子束(FIB)的关键部件,可拓其应用范围,实现高精度微区晶体学显微结构分析,广泛应用于材料、地质、冶金和半导体等重要科研和生产领域。然而,目前我国在EBSD技术方面完全依赖进口。为打破国外垄断,同时满足纳米尺度晶体信息表征需求,亟需研制具有自主知识产权的高精度EBSD。该项目由祺跃科技、中国科学院上海硅酸盐研究所(以下简称上海硅酸盐所)、中国科学院国家空间科学中心(以下简称空间中心)和中国科学院电工研究所(以下简称电工所)共同承担,集各方优势技术,加快攻克高精度EBSD研制难题。各课题负责人汇报该项目分为三个课题,课题一由空间中心与电工所承担,空间中心副研究员郑福作为课题负责人,研究目标为实现衍射花样的高灵敏度成像,研制紧凑型、高动态范围sCMOS相机;课题二由上海硅酸盐所独立承担,上海硅酸盐所副研究员王墉哲担任课题负责人,研究目标为研制新型稀土掺杂的高电光转换效率磷屏,研制高精度菊池带边缘识别、增强与取向标定算法,实现探测器的高空间分辨率和高取向精度;课题三由祺跃科技与上海硅酸盐所承担,祺跃科技总经理张跃飞作为课题负责人,研究目标为实现EBSD与电镜集成,以及性能参数匹配与优化,验证并完整探测器在材料中的应用研究,形成EBSD探测器工程化生产能力。三个课题紧密联系,互为支撑。课题一与课题二主要聚焦于提高衍射花样标定精度,课题三则致力于实现自动化集成。三个课题负责人分别汇报了具体研究内容和实施方案。张泽院士作总结发言汇报结束后,专家组对项目汇报内容进行了全面而深入的质询与讨论,形成一致意见,建议通过论证。此外,专家组也提出了宝贵建议,即以应用需求为导向,进一步明确项目攻关目标的定位与特色。最后,张泽院士作总结发言,他强调,EBSD的研制不仅要在“测得准、测得快”这一基础上不断精进,更要瞄准国家的重大需求,如解决高端制造业面临的残余应力测量难题,将技术研发与实际应用紧密结合。他认为,只有突出特色,国产EBSD才能在激烈的市场竞争中异军突起。会议的圆满召开,标志着这一重大科研项目正式拉开了序幕,为EBSD国产化迈出了第一步。项目成员合影22日下午,在张跃飞总经理的带领下,与会人员参观了祺跃科技的研发实验室、工程化生产基地等。祺跃科技在前期的发展中积累了丰富的技术资源和产业基础,其原位扫描电镜设计研制能力、扫描电镜成像探测器研制共享平台与技术基础、工程化生产基地与示范应用中心、研发生产与销售服务体系等为项目的工程化生产奠定了坚实基础。参观祺跃科技
  • 摩方推出microArch® S230:工业级超高精度微尺度3D打印系统
    北京时间2021年12月13日,超高精密3D打印系统的先行者——摩方精密(BMF,Boston Micro Fabrication)推出了其第二代2μm精度工业级3D打印系统microArch® S230。摩方精密新一代的超高精度3D打印系统为来自各个领域需求超高精度及严格公差的客户而设计。图一 microArch® S230打印系统 第二代2μm 精度3D打印系统microArch® S230,在产品设计上,兼顾用户对打印精度与打印速度的更高要求,在实现2μm的超高精度的基础上,提升了打印速度和打印体积。为了满足客户在精密样件加工尺寸、加工效率及加工材料等方面的需求,S230具备更大的打印体积(50mm×50mm×50mm),打印速度提升最高5倍,打印材料可兼容树脂和陶瓷材料。 图二 S230打印典型样件(内含:点阵-50μm杆径,巴基球-50μm杆径,埃菲尔铁塔-高度20mm、最小杆径30μm,微针阵列-尖端10μm) microArch® S230还配置了激光测距系统,便于打印平台和离型膜的调平;同时,配置了滚刀涂层技术后,加快了液面流平时间,拓宽了支持打印的树脂种类,可支持粘度范围(30~5000cps@25℃)的耐候性工程光敏树脂、韧性树脂、生物兼容性树脂和陶瓷浆料(氧化铝、钛酸镁)等功能性复合材料,材料的多元化也拓展了新的应用领域,如毫米微波应用(5G天线,波导,太赫兹,雷达等电子元器件)、新能源器件、精密零件等,极大满足了工业制造对终端产品功能性和耐用性的需求,也为科研领域开发新型功能性复合材料提供支持。 摩方精密也宣布推出两款新材料:l AL(氧化铝)陶瓷 – 一款生物兼容性和耐化学腐蚀性的陶瓷材料,目前应用最广泛的工业陶瓷,其耐受的温度高达1700℃,并且在高温下性能依然良好。广泛应用于精细滤芯、磨轮、球阀轴承等。l HT 200 - 一款耐候性高、耐高温(耐温200℃)和高强度的树脂,适用于电子连接器和其他电子元器件等。 图三 精密陶瓷样件图四 精密连接器样件 microArch® S230基于BMF摩方的专利技术——面投影微立体光刻技术(PµSL)构建,并融入了摩方自主开发的多项专利技术。摩方PµSL是一种微米级精度的3D光刻技术,这一技术利用液态树脂在UV光照下的光聚合作用,使用滚刀快速涂层技术大大降低每层打印的时间,并通过打印平台三维移动逐层累积成型制作出复杂三维器件。因其复杂精密零部件快速成型的特点,摩方PμSL技术成为众多领域原型器件开发验证和终端零部件小批量制备的最佳选择。这些领域包括:电子通讯、微电子机械系统、医疗器械、生物科技和制药、仿生材料、微流控、力学等众多领域。 图五 microArch® S230打印系统 “作为摩方microArch® S130的老客户,我们对其性能感到非常满意,它可以在保证了打印精度和公差的基础上,帮助到我们微纳陶瓷打印的研究工作。同时,我们很荣幸成为了第二代(2μm打印系统)microArch® S230的首位客户,体验到了该系统新增的强大功能,可以打印更大体积的样件,也加快了我们的打印时间。我们期待与摩方的长期合作,以支持我们的微纳3D打印需求。” 休斯研究实验室(HRL Laboratories)建筑材料与结构部经理Toby Schaedler说道。 “摩方精密作为全球微尺度3D打印领域的领导者之一,公司成立6年来,一直致力于微尺度3D打印领域的技术创新和应用转化,在2018年推出第一代的产品S140和S130,受到全球市场众多用户的肯定,近几年的用户数量增长率保持在90%以上。”摩方精密亚太区总经理周建林说道,“摩方精密与数十家世界500强公司达成合作,在通讯、消费电子、连接器、医疗等领域做了大量应用,同时摩方也支持科研用户产出大量的优秀成果,一些成果已公开发表在Science、Science Advances、Nature communications等顶尖期刊上。为满足全球用户对微尺度打印精度、打印速度、打印材料的更高要求,摩方精密推出了2μm精度的新产品microArch S230,这款产品配置了摩方自主开发的滚刀涂层、激光测距、液面平衡等新技术,可极大提高微尺度打印的速度,解决高粘度工程树脂、复合树脂、陶瓷浆料微尺度3D打印的难题。” 有关microArch® S230的更多信息,请访问www.bmftec.cn/S230网站。 有关摩方重庆摩方精密科技有限公司(BMF,Boston Micro Fabrication)成立于2016年,专注于高精密3D打印领域,是全球高精密3D打印技术及精密加工能力解决方案提供商。目前,摩方在新加坡、波士顿、深圳、东京和重庆均设有办事处,拥有来自全球29个国家近850家合作客户。有关BMF的更多信息,请访问www.bmftec.cn网站。
  • 大型高精度衍射光栅刻划机:把光谱看得更通透
    科研人员在为光栅检测做准备工作。 罗浩摄(资料图片)  在1毫米距离里划出6000道刻槽,且槽型均匀,这意味着在20公里的刻距内,刻槽间距误差小于一根头发丝的千分之一。这正是不久前,中科院长春光学精密机械与物理研究所研制的“大型高精度衍射光栅刻划机”达到的刻划精度。  走进长春光机所实验室,项目组科技人员向记者介绍了一块银灰色、近似不透明“玻璃窗”的光栅,它是这套“精密机械之王”的杰作,也是目前世界上面积最大的高精度中阶梯光栅。打造这台“精密机械之王”的,正是长春光机所光栅刻划机老中青三代研制项目组。  光栅是分析万物光谱信息的“芯片”,应用遍及海陆空、吃穿用  人类如何通过光认识世界?项目负责人、长春光机所研究员唐玉国说,人类借助光认知世界有两种方式:一是光学成像,二是光谱分析。光学成像可以看到物质世界的形状、尺寸等外在信息 地球上所知的元素及其它们的化合物都有自己的特征光谱线,光谱分析可以获得物质成分信息,帮助我们看清事物的本质。  但要“抓”住光谱信息并不容易。日常生活中的光,是由红、橙、黄、绿等各种单色光组成的复色光,而单色光才能更好地记录下物质的光谱信息。光栅是一种非常精密的光学元件,它的神奇在于,它能从复色光中解析、提取出单色光。  日常生活中,人们很少看到光栅,但其实它的作用无处不在。“人们去医院抽血检验,原理就是依靠光谱仪器里的光栅,来实现观察血液里的成分是否符合健康标准。”项目组成员、长春光机所研究员巴音贺希格说,“简单地说,光谱分析需要光谱仪器,光栅之于光谱分析的作用,就如芯片之于计算机,是核心和‘大脑’。”  与血液检查原理类似,分析不同物质的光谱,可以探查出农药残留、钢材质量、爆炸物特性等许多重要信息。唐玉国表示,光栅的价值不限于光谱仪,其应用“遍及农轻重、海陆空、吃穿用等各行各业。既能看天,也能看地、看人”。在天文观测中,通过光谱测量得到天体的组成及其与地球的距离,从而揭示宇宙诞生及演化规律 在光通信领域,光栅的分光作用使得不同波长的光能够携带信息顺着光纤飞入千家万户̷̷  通常,光栅性能越强,能分析出的物质成分就更精细。光栅面积越大,集光率和分辨本领就越高 光栅的精度越高,信噪比就越高。2009年,中科院长春光机所启动光栅刻划系统研制工作,一开始就瞄准世界领先水平,攻克光栅同时“做大”和“做精”的难题。  “精密机械之王”成功刻划出了400毫米×500毫米的大面积中阶梯光栅,标志着我国大面积光栅制造技术已达到国际领先。这一块光栅有多强?唐玉国说,最有经验的油漆工能辨别出1000多种色彩的微妙变化,而光栅理论上能够分辨出超过4亿种,可谓世界上感知色彩的最强利器。  光栅刻划机是制作光栅的母机,“做大”“做精”光栅是世界性难题  以防尘服武装,再经风淋室除尘,记者才得以获准进入实验室。这里有一套精密的环境保障系统,要求在30天内温差控制在± 0.01℃之内。  项目组成员、长春光机所研究员齐向东参与了光栅刻划机的设计、研制、调试等全过程,并长期在一线担任指挥。他说,这台仪器对环境要求极为严苛,气温、气压、空气成分等哪怕极其微小的变化,在纳米的尺度下,也可能带来巨大的刻划误差。  对环境的苛刻要求源自光栅刻划机自身的高精度。它由上千个元件、部件精妙配合而成,几乎所有关键部件冲击世界极限水平。加工装调精度难、运行保障环境要求之高,前所未有。  丝杠、蜗轮、导轨是刻划系统“三大件”,项目启动之时,国内现有机床技术根本达不到精度要求,研究组不得不采取土办法——手磨加工。  丝杠被誉为刻划机的“心脏”,其精度水平直接影响整机性能。国内不能造,国外买不到,已经退休的80岁高龄老专家张泰返聘回所,并亲自上阵,带领青年团队不分昼夜加工和检测。历时近1年时间,终于研磨出这根丝杠。这也是目前世界上精度最高、行程最长的三角螺纹丝杠。  用同样的方法,项目组费时6个月加工出蜗轮,8个月加工出V形导轨。这些具有亚微米、纳米量级的关键器件,都是科研人员用双手研磨出来的。此外,项目组成员为了攻克金刚石刻划刀、光栅镀膜等技术难题,也屡屡实验、研磨、调整,方才达到了光栅刻划机的要求。“有一次,项目组去外面交流。一握手,对方都说,你们的手不像科学家,倒像工人。”巴音贺希格回忆。  立项之初,研制计划时间是三年半,但由于整个过程比预料困难太多,前后花费了近8年,成为“严重耽搁的项目”。“研制期间,我们承受着巨大的压力,往往‘按下葫芦又起了瓢’,好不容易攻克一个困难,新的问题又立马出现。”齐向东说,科研人员不停地寻找问题产生的根本原因,有时候甚至要推翻之前花了很长时间建立起来的假设,否定自己重新开始。“这8年中,我曾多次感到绝望,以为进行不下去了。大光栅通过验收时,又觉得一切都很值得。”  这项成果使我国在光栅领域不再受制于人,并将精密机械加工技术推向世界前沿  国际上掌握光栅研制技术的国家很少,大面积高精度光栅是科技强国竞争的焦点。在此之前,只有美国能够制作300毫米以上中阶梯光栅。  大面积、高精度光栅刻划机的成功研制,使我国战略高技术领域所需的光栅不再受制于人,还将我国精密机械加工技术推向了世界前沿。  “我们这一代科研人员做出这台机器,离不开长春光机所几代人的努力。我们只是属于摘桃子的人,没有前辈的积累,没有青年梯队人才的付出,都不可能完成这项艰巨任务,是老中青三代人的结晶。”齐向东感慨。  1959年,长春光机所自主研制出了我国第一台光栅刻划机和第一块光栅。项目期间,我国第一代光栅刻划机的领军人、机械刻划光栅创始人梁浩明回到长春光机所,在重要问题上给出了指导意见 带领团队手工研磨丝杠等精密零部件的张泰先生,也是我国第一台光栅刻划机研制的参与者 已经退休的郝德阜研究员参与了系统的总体结构设计。  目前,我国第一台光栅刻划机依然没有“退休”。半个多世纪前,仅仅借助少量公开发表的相关文献,梁浩明等人开始了光栅刻划机的研制工作。没有专门设计的计算机软件,设计人员就靠手工绘制来画图 没有数控机床,科研人员就靠双手打磨加工零部件,精度甚至比当今数控机床加工还要高。  上世纪80年代,长春光机所计划研制高精度大面积光栅刻划机,由于资金等种种限制,项目搁浅,我国遗憾地错失了追赶光栅制造强国的机会,制造大光栅也成为我国光栅人的梦想。  “我们有信心,也有信念能够完成项目。长春光机所具有数十年的技术积累,此外,现代精密仪器加工技艺水平更高,技术条件更好。老一辈在物质匮乏年代都能够制造出精度非凡的光栅刻划机,我们有条件也有责任把新一代刻划机做好。”齐向东说。  八年磨一剑,项目组研制的这套大型高精度光栅刻划系统,攻克18项关键技术,取得9项创新性成果。  让唐玉国欣喜的是,经过光栅刻划机项目历练,一批青年人才成长起来了,关键技术得到有效传承。他还说,研制成功并不是刻划机的重点,未来项目组还将从“精稳快新”四个方面对它进行持续改进和技术升级、提升性能,使其在满足国家重大科研对大光栅需求的同时,始终保持国际领先。
  • 工信部:加快关键芯片、高精度传感器等研发和推广
    近日,工业和信息化部副部长辛国斌在新闻发布会上就汽车电动化、智能化、网联化发展表示,相比电动化,汽车网联化、智能化变革涉及的领域更多,程度也更深,可以想像的空间也更大。创新是第一生产力,辛国斌指出,下一步,新能源汽车产业发展部际协调机制各成员单位将重点开展以下几个方面工作:一是支持关键技术攻关。支持重点大企业牵头,大中小企业参与,开展跨行业跨领域协同创新。创新是第一生产力,要加快关键芯片、高精度传感器、操作系统等新技术新产品的研发和推广应用,进一步提升产业发展内生动力。二是进一步完善网联基础设施。加快C-V2X、路侧感知、边缘计算等基础设施建设,建立基于边缘云、区域云和中心云三级架构的云控基础平台,形成统一的接口、数据和通信标准,进一步提升网络感知、云端计算能力。三是深化测试示范应用。启动智能网联汽车准入和上路通行试点,组织开展城市级“车路云一体化”示范应用,支持有条件的自动驾驶,这里指的是L3级及更高级别的自动驾驶功能商业化应用。此前,辛国斌曾强调,要加强顶层设计,建立新能源汽车产业发展部际协调机制,统筹推进产业发展全局性工作;强化技术创新,支持产学研用深度合作,开展车用芯片、固态电池、操作系统、高精度传感器等技术攻关;完善政策体系,推动研究并尽快明确2023年后车购税减免政策,制定加快充换电建设、公共领域新能源汽车推广应用等支持政策;深化国际合作,加快规则对接和认证标准统一,建设海外政策、法规、标准等信息共享服务平台,营造市场化、法治化、国际化营商环境。
  • 新能源汽车的外内颜色测量方案—高精度色差仪
    随着新能源汽车市场的快速增长,消费者对这些汽车的期望越来越高,特别是在汽车的颜色质量和一致性方面。车辆的外漆颜色和内饰颜色不仅影响车辆的整体美观度,也是体现制造商对质量控制能力的一个重要指标。为了满足消费者对汽车颜色的高要求,生产商们使用高精度的色差仪进行颜色测量。首先是外观方面,颜色是消费者在选车时首先关注的因素之一,它可以引发消费者的情感反应,从而影响他们的购车选择。其次,汽车颜色也是汽车设计的重要组成部分,它在构建汽车的整体美感和设计风格中起到关键作用。为了确保汽车外观颜色的精度和一致性,汽车制造商采用了高精度的色差仪来进行颜色测量和控制。其中,MA-5QC五角度色差仪因其精确度高、操作简便等优点,在行业中被广泛采用。MA-5QC五角度色差仪是一款专为精确测量色差而设计的便携式设备。MA-5QC五角度色差仪能在制造过程的早期阶段即时检测并识别出色彩瑕疵,极大地减少了返工的可能性和无谓的生产损耗。此设备相较于市场上其他同类产品具有显著的优势。其优势主要体现在独特的光学元件配置上,这些元件巧妙地布置在仪器的顶部,使得MA-5QC在性能和效率上大大超越其竞品。这种设计使得测量速度提高了60%,同时,它还成功将设备的重量和体积减轻和缩小,分别达到了50%和40%的显著改善。MA-5QC的使用方法非常简单,只需要将仪器置于待测颜色的表面,然后按下测量键即可。它可以测量出颜色的三个基本参数:色度、亮度和饱和度,为工程师提供了快速、准确的反馈,以便他们对色彩进行微调,确保每一辆汽车的外漆颜色都达到预定的标准。然后就是内饰方面,汽车内饰颜色对于汽车的总体感觉和舒适度具有决定性影响。颜色不仅能影响乘客的情绪和舒适感,还能反映出汽车品牌的独特性和风格。良好的内饰颜色设计能提升驾驶者和乘客的驾驶体验,让人们感到舒适和放松。此外,内饰颜色也是汽车个性化的一部分,消费者通常会根据自己的个人喜好和生活方式来选择内饰颜色。因此,汽车内饰颜色的选择和一致性对于满足消费者的需求和提升消费者满意度至关重要。为了确保汽车内饰颜色的准确性和一致性,Ci64手持式色差仪被广泛用于汽车内饰颜色的测量和控制。该设备能精确地测量内饰材料的颜色,及时发现和修正颜色差异,确保汽车内饰颜色的一致性和质量。Ci64手持式色差仪是一种高端的精密色彩测量设备,它在塑料软管外包装色彩的测量和控制上有着卓越的应用性能。这款仪器可选多种配置,包括同步SPIN/SPEX输出、相对光泽度分析以及UV选项,这意味着它能够准确测量各种不同表面特性的产品和包装类型,无论是平滑还是不平整的表面。因此,无论塑料软管的包装表面是什么样的质地或者光泽度,Ci64都能够提供准确、可靠的色彩测量结果。此外,Ci64手持式色差仪还具有操作简单、易于集成的特点。其易用的用户界面使得操作人员可以快速地进行色彩测量和分析。而其强大的数据管理功能则可以帮助企业实现色彩的全程控制,大大提高生产效率和产品质量。新能源汽车的颜色测量是一个复杂而精细的工作。通过使用MA-5QC便携式色差仪和Ci64手持式色差仪,工程师可以更准确地控制汽车的外漆颜色和内饰颜色,以满足消费者对颜色精度和一致性的高要求。这两款设备的精准测量和强大功能,都是实现高质量颜色管理的重要工具。“爱色丽彩通”是丹纳赫公司旗下的品牌,总部位于美国密歇根州,成立于1958年。作为全球领先的色彩趋势、科学和技术公司,爱色丽彩通提供服务和解决方案,帮助品牌、制造商和供应商管理从设计到最终产品的色彩。
  • 我国成功研制先进的高速高精度激光汤姆逊散射仪
    p   近日,中国科学院空天信息研究院和中国科学技术大学等单位联合研制出高速高精度激光汤姆逊散射仪。 /p p   今年5月,在“科大一环”磁约束聚变等离子体装置开展实验中,基于重复频率200赫兹、单脉冲能量5焦耳的激光脉冲,实现了小于5电子伏特的电子温度测量精度,电子温度安全预警时间间隔达5毫秒,所获得的预警时间是国际同类系统的一半,指标提高一倍。这标志着我国在该领域进入国际领先水平行列,为我国未来磁约束聚变能装置的高精度测量奠定了坚实基础。 /p p   据了解,在磁约束聚变反应装置工作过程中,偏滤器将承受巨大的能量泄放,需要对等离子体电子温度进行提前预警和实时反馈控制,实现脱靶而避免等离子体损伤器壁进而导致灾难性后果。基于高频高能激光的汤姆逊散射测量是精确测量等离子体电子温度的唯一可靠测量手段,激光的工作频率决定了温度预警的采样时间间隔,间隔越小系统预警越及时,装置运行安全系数越高。 /p p   受限于激光器能量和频率水平,我国以往等离子体温度诊断采用数十赫兹的低频激光器,采样间隔宽,遇到紧急情况无法及时预警,导致装置运行存在巨大风险。虽然采用多台低频率激光器合束技术可以满足预警时间间隔要求,但是这种方法可靠性大幅降低。欧洲和日本已经掌握了100赫兹工作频率的高能激光技术,预警时间间隔达到10毫秒,但这个预警时间间隔仍然较长,无法完全保证装置安全运行。 /p p   从2015年起,空天信息研究院联合中国科学院光电技术研究所和同济大学等单位历时3年时间,突破了高能量高光束质量激光传输与放大、激光相位共轭波前畸变校正、大口径/大尺寸激光放大模块、大功率脉冲激光驱动电源等关键技术,于2017年4月在国际上首次发布重复频率200赫兹、脉冲能量5焦耳、脉冲宽度6.6纳秒、光束质量1.7倍衍射极限的高频高能激光指标,将我国纳秒脉宽激光器的功率水平提高了1个数量级。研究团队研发出基本完善的工艺流程,核心器件/部件实现国产化,形成整机工程化制造能力。以200赫兹/5焦耳激光器为光源,中国科学技术大学攻克了大功率激光传输系统综合降噪、收集光学精准对焦、弱光信号探测提取等难题,成功地研制我国迄今精度最高的激光汤姆逊散射检测系统。 /p p   未来,研究团队将开展更高功率、更高频率激光器研发和更高精度的诊断实验,计划将激光器的工作频率提高至500赫兹,检测系统提供2毫秒的安全预警时间间隔和1电子伏特的电子温度测量精度,为下一代磁约束聚变装置安全运行提供高速预警手段。 /p p br/ /p
  • Ex-PNEx-PNMEx-PNS防爆中精度电子平台秤上市
    梅特勒托利多Ex-PNEx-PNMEx-PNS防爆中精度电子平台秤采用全新结构秤台,配4只高精度防爆型称重传感器和防爆接线盒、隔爆箱和IND560仪表,检定分度数达4000-6000,可广泛应用于化工、军工、医药等有防爆气体和防爆型粉尘的行业。 主要功能 &bull 秤台由秤体和框架组成 &bull 圆柱头摇摆式自动复位机构 &bull 限位一次成型,无需调节 &bull 整体面板 &bull 限位柱:铜质 &bull 配有接地电缆 Ex-PNEx-PNMEx-PNS防爆中精度电子平台秤
  • 最后一周丨超高精度高校建筑模型免费打印
    各位朋友,摩方最新超高精度3D打印的高校建筑模型出炉啦!本轮高校建筑模型有1个,来自中南大学,以下为实拍图分享~ 本轮“免费超高精度3D打印高校建筑模型”活动即将到8月底截止,欢迎感兴趣的朋友抓住最后一周机会参与,免费获取超高精度3D打印母校建筑模型! 中南大学门牌坊活动主题:免费超高精度3D打印高校建筑模型第一轮征集时间:2021年6-8月征集方式:请将您所提供的高校代表性建筑三维模型图(仅限stl格式文件)通过邮件的方式,发送至bmf@bmftec.cn即可。(请留下您的姓名、单位、联系方式)模型要求:模型整体的最大尺寸和内部最小细节,相差在500倍以内。活动流程:①在模型征集期间,对于您所提供的模型图,摩方精密技术团队将在7个工作日内进行内部技术评审;②通过评审的模型,将由技术团队安排在3周内通过摩方精密3D打印设备打印出来,免费赠送给您,同时,所打印高校建筑模型将在摩方精密的公众号进行阶段性公示;③截至8月31日,本轮模型征集结束后,摩方精密团队将针对所有经过评审打印出来的高校建筑模型,通过公众号或合作媒体进行全国投票活动,最终参考实际票数情况,评选出本轮高校建筑模型征集活动的优胜奖一/二/三等奖。活动奖项:一等奖:华为WATCH GT2 智能手表,价值1400元二等奖:Kindle电子书阅读器,价值658元三等奖:华为FreeLace Pro蓝牙耳机,价值500元 注:①摩方精密技术团队将秉承公平公正公开原则认真对待每一个模型的评审;②高校建筑模型图的版权归提供者所有,摩方精密享有对所打印建筑模型进行宣传推广的权力。
  • 新品速递 | 华盛昌推出两款专业高精度标准红外校正源
    红外测温技术作为我国科技创新规划和新兴战略产业的重点关注领域,近年来,国家和各级政府相继发布各项政策,助力和推动红外测温行业的高质量可持续发展。红外测温技术应用广泛,如何保障其测量准确性数据显示,在2021年,我国红外测温市场规模就达到650亿元。红外测温行业飞速发展,在研发、工业检测与设备维护的应用范围愈来愈广泛。市场对红外测温类产品的需求也在逐年增加之中,红外测温仪器在科研、医疗、电子建筑等各行各业中发挥着举足轻重的作用。众所周知,红外测温仪器的广泛应用与其测量准确密不可分。那么此类仪器的准确测量是如何实现的呢?这里不得不提到一款仪器——红外校准源,也就是我们俗称的黑体炉。为什么黑体炉被更多选择与其他红外校准方式相比,黑体炉这一仪器校准方式有诸多优势:1、温度稳定性高。黑体炉具有出色的温度稳定性,这意味着在红外校准过程中,其能够保持恒定的温度,从而提供稳定的红外辐射源。这有助于确保校准结果的准确性和可靠性。2、操作简便。黑体炉通常采用触摸屏操作,界面简洁直观,使得操作过程变得简单方便。此外,其体积小、重量轻的特点也便于携带,不仅适用于实验室校准,也适用于现场校准工作。3、抗干扰能力强。黑体炉采用先进的技术设计,具有强大的抗干扰能力。这有助于在复杂环境中保持校准结果的准确性和稳定性,提高红外测温的可靠性。除此,部分黑体炉还有测温范围广,升降温速度快,以及耐用性和可靠性强等优点。华盛昌提供优质解决方案华盛昌新推出了两款红外校准源——专业高精度标准红外校正源BXL-500和BXC-15很好地融合众多优点,用心打造研发,为用户提供一个高效、准确、稳定、耐用的红外校准体验。BXL-500是一款测重于高温段的专业高精度标准红外校正源,简洁大气的外观设计,体积轻便,配有可提的把手,方便移动位置,除此之外,它还具有诸多优点:1、超广高温量程。35°C到500°C的超广高温量程,可以适应多种辐射温度计、红外测温仪、红外热像仪等设备的检定需求,具有广泛的应用范围。2、大面源面板。配有6英寸的大面源面板,能够提供足够的辐射面积,提高校准的准确性和可靠性。3、升降温速度快。BXL-500升温、降温速度快,能够很好地提高工作效率,减少能源消耗,同时可获得更为准确的测量结果。4、高精度、重复率好。能够更好保证测量结果的稳定性和一致性,提高测试的精度和可靠性,有效降低校准成本和时间。5、读数清晰直观。采用彩色触摸大屏显示,数据、信息清晰可见,直观易读,而且操作简单方便,易上手。BXC-15则是一款偏重于低温段的专业高精度标准红外校正源,结构紧凑,配有可收缩的把手,整体造型简洁大方。同样采取彩色触摸大屏设计,方便读数和操作。它可以实现-15℃到120℃的超广量程测量,可满足多种需求场景的应用。另外,这款BXC-15使用的是3.26英寸(83*83mm)的面源,高精度,很好地保证了测量结果的准确和可靠,升温和降温速度也快,可有效降低能源消耗,大大提升工作效率。
  • 基于新一代含卤气体高精度监测系统在上甸子站的在线观测研究及华北地区排放量的估算应用
    含卤气体主要包括氟氯碳化物(CFCs)、哈龙(Halons)、四氯化碳(CCl4)、甲基氯仿(CH3CCl3)、甲基溴(CH3Br)、氟氯烃(HCFCs)、氢氟碳化物(HFCs)、全氟化物(PFCs)、三氟化氮(NF3)、六氟化硫(SF6)等臭氧消耗物质和温室气体。2019年,含卤气体的辐射强迫达到0.41 W/m2,相当于CO2辐射强迫的19%。考虑到它们对气候变化的影响以及它们极低的大气环境浓度(ppt量级),对于含卤气体连续的高精度观测非常重要且难度极大。中国北部地区人口密集,是全世界最重要的氟化工、电解铝和氯碱工业生产基地之一,是含卤气体排放的重点地区,因此对于北部地区的四类F-gases(HFCs、PFCs、SF6和NF3)的排放估算也十分必要。本研究利用自主研发的高精度在线监测系统天霁 ODS5-pro系统,于2020年10月至2021年9月在北京上甸子大气本底站对36种含卤气体进行了连续的高精度监测,并对观测数据进一步筛分,得到了36种含卤气体的本底浓度和污染浓度,讨论了含卤气体抬升浓度之间的相关性。最后,根据观测数据结合种间相关法估算了2020-2021年中国北部地区HCFCs和F-gases的排放量,并将结果与全球排放量进行了比较,揭示了中国北部地区HCFCs和F-gases对全球排放的贡献。天霁ODS5-Pro系统由在线采样模块、分析系统、标气、辅助气组(氦气+氮气)和数据处理系统组成。其中分析系统由自组装的冷凝预浓缩模块和气相色谱-质谱检测模块组成。该系统在完成设计、组装和测试后,在北京上甸子大气本底站针对背景大气开展了为期1年(2020.10-2021.9)的实地观测试验;实现了36种含卤气体的有效分离和长期高精度监测,具体为大气浓度大于100ppt物种的精度约0.5%,大气浓度20-100 ppt物种的精度为0.5%~1%,大气浓度1~20 ppt物种的精度为1%~4%;大气浓度为0.1~1 ppt物种的精度为4%~9%。系统的准确度优于±0.5 %,检出限优于0.5 ppt。此外,天霁ODS5-pro系统与国际先进水平的Medusa GC-MS系统进行了同期比对实验。将两套系统间隔70 分钟以内的数据进行配对后,两套系统绝大部分物质的浓度偏差<3%,表现出良好的监测一致性,验证了天霁ODS5-pro系统的监测可靠性。表1 上甸子站2020年10月至2021年9月含卤气体的背景浓度和污染浓度所有35种含卤气体有25%-81%的有效数据被筛分为背景浓度。对于大多数已经被《蒙特利尔议定书》淘汰的物质(CFCs、哈龙和CH3CCl3), 59%-81%的测量结果被筛分为背景浓度。然而CCl4显示出高频率的污染事件,只有40%的测量结果被筛分为背景浓度。本研究中所有HCFCs的背景浓度数据量仅占总数据量的比例为27%-29%,反映出其在中国逐步淘汰过程中持续而强烈的排放。对于HFC-32、HFC-125、HFC-134a和HFC-227ea来说,其背景浓度数据量占比为27%-33%。此外,包括CH2Cl2、CHCl3和PCE在内的短寿命卤代烃(定义为在大气中寿命少于6个月的物质)的污染事件经常发生,其中背景浓度数据占比为25%-31%。在所有测量的含卤气体中,CH2Cl2的背景浓度数据量占比最低。图1 典型含卤气体大气抬升浓度间的相关性,以相关系数r表示,*表示两种物质在0.05水平上显著相关CFCs与其他物质之间的相关性较低,因为主要CFCs的污染浓度数据量占比仅为19%-25%,其相对背景浓度的抬升不到10%(表1)。HCFCs和HFCs的抬升浓度之间存在很强的相关性,反映出其在中国占主导地位的生产和消费,因此存在大量的人为排放。HFC-32与HFC-125具有较高的相关性,相关系数(r)为0.94。这一结果与之前Li et al.(2011) 和Kim et al.(2010)报道的低相关性不同。他们认为HFC-32和HFC-125主要来自工业生产过程中的逸散排放。本研究发现的强相关性证实了主要用作HCFC-22替代品的混合制冷剂R410A(HFC-32与HFC-125 质量比1:1)在中国房间空调得到了广泛使用。R410A的人为生产和消费已经成为HFC-32和HFC-125的主要排放源。此外,HFC-143a广泛存在于R404A和R507A的混合制冷剂中,因此与HFC-32和HFC-125的相关性较强,分别为0.70和0.76。在中国,HFC-23主要作为HCFC-22的工业生产过程副产物而排放。同样的,PFC-318主要在以HCFC-22为原料的四氟乙烯和其他含氟化学品的生产过程中产生和排放。HFC-23和PFC-318的抬升浓度相关性很强,为0.80,这暗示了它们均主要来源于与HCFC-22相关的氟化工行业的排放。氯甲烷类(包括CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4)与HCFCs和HFCs的抬升浓度相关性相对较强。在中国,氯甲烷类在各种工业过程中排放,其主要用作氟化学品生产的原料以及在人口稠密和工业化地区被广泛用作溶剂。本研究得出的相对较高的相关性可归因于工业区域氯甲烷类、HCFCs和HFCs排放的同源性。图2 2020年10月至2021年9月上甸子站观测对含卤气体排放的敏感性表2 利用种间相关法估算的2020-2021年中国北部地区F-gases和HCFCs的排放量aHCFC-22的排放量为数值反演法获得图3 (a)F-gases和(b)F-gases和HCFCs中各物质的CO2当量(CO2-eq)排放的占比表3 2020-2021年中国北部地区CO2-eq排放量以及对2020年全球含卤气体排放量的贡献排放敏感性分析结果(图2)表明,上甸子站的观测对中国北部地区12个省份的排放具有较高的敏感性。因此,采用种间相关法,以HCFC-22和CO为参考物估算了中国北部地区F-gases和HCFCs的排放量。结果表明,2020-2021年中国北部地区F-gases的CO2-eq排放量达到181±18 Tg /yr。在估算的四类F-gases中,SF6的CO2-eq排放量的占比最高(24%),其次是HFC-23(22%)、HFC-125(17%)、HFC-134a(13%)、NF3(10%)、CF4(5.9%)、HFC-143a(3.9%)、HFC-32(3.4%)和HFC-152a(0.2%)。如果将HCFCs的排放纳入其中,HCFC-22由于其巨大的实物吨排放量而贡献F-gases和HCFCs总CO2-eq排放量的42%,接近一半。因此,进一步减少HCFCs的排放将有助于臭氧层的恢复,并对减缓气候变化起到积极作用。与全球排放量进行比较后发现,仅中国北部地区的NF3、SF6和HCFCs的占全球排放的比例就高达20-40%,表明中国整个地区上述物质的排放量可能占全球排放的一半以上。因此,中国减缓NF3、SF6和HCFCs的排放将对全球的减排进程产生重要影响。中国北部地区有意生产的HFCs的排放量占全球排放的比例较低(<15%),而工业副产物HFC-23的贡献比例相对较高,为19%。文章信息研究成果以“In Situ Observations of Halogenated Gases at the Shangdianzi Background Station and Emission Estimates for Northern China”为题已在 Environmental Science & Technology 期刊上作为封面文章发表。北京大学环境科学与工程学院的博士生伊丽颖为文章的第一作者,复旦大学姚波研究员和北京大学许伟光工程师为本文的通讯作者。该研究工作得到了国家重点研发计划项目(2019YFC0214502)的支持。文章链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.3c00695文中引用的参考文献:1. Li, S. Kim, J. Kim, K. R., et al., Emissions of Halogenated Compounds in East Asia Determined from Measurements at Jeju Island, Korea. Environ. Sci. Technol. 2011, 45, (13), 5668-5675.2. Kim, J. Li, S. Kim, K. R., et al., Regional atmospheric emissions determined from measurements at Jeju Island, Korea: Halogenated compounds from China. Geophys. Res. Lett. 2010, 37, L12801.
  • 2023年三坐标测量机新品盘点|向高精度、自动化、柔性化发展
    精密测量是科学探索的“眼睛”、高端制造的“尺子”。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。众多精密测量仪器中,三坐标测量机由于其通用性强、测量范围大、精度高、效率高,可以与数控加工系统组成柔性制造系统,故有“测量中心”之称。它可以检测零件的尺寸、形状和位置精度,广泛应用于机械制造、汽车、航空航天、电子电器、国防等领域,成为高端制造业不可缺少的万能测量设备。 “中国制造2025“发展战略对高端装备中的超精密测量精度要求越来越高,促进精密测量仪器生产厂商不断推陈出新。为方便大家了解三坐标测量机新产品与新技术,本文特对2023年上市新品进行盘点,以飨读者。据仪器信息网不完全统计,2023年,共有10个系列三坐标测量机在国内市场上市。(如有遗漏,欢迎大家留言补充。联系邮箱:niuyw@instrument.com.cn)海克斯康INSPECTOR S系列三坐标测量机海克斯康INSPECTOR系列三坐标测量机自 2007年上市以来,深受广大用户青睐。2023年,秉承海克斯康不断创新的理念,全新一代INSPECTOR S焕新升级,在满足多行业测量精度的同时增加柔性选择平台,用户可以根据需求选择触发、扫描、非接触式等不同的测量解决方案。INSPECTOR S全面、柔性的测量解决方案为用户的持续发展带来更多可能。GLORY桥式三坐标测量机GLORY桥式三坐标测量机是依托于海克斯康创新型先进技术开发的新一代通用型测量机,所有功能均基于用户研发,柔性的设计平台可随用户的多样性需求而组合。GLORY融合海克斯康全球化技术沉淀和本地化落地应用,通过独特的设计、核心技术优势时刻保持行业技术领先,为用户提供稳定、可靠的测量结果,帮助用户缩短和优化时间周期,更好地利用检测设备资源,获得最大生产力。从手动到半自动,从半自动到全自动,从离线到线旁,从线旁到在线,GLORY可轻松集成到自动化系统,即插即用且模块化,满足各种级别自动化需求,高效简化人力成本,全面增强用户应用体验。Xpert高精度检测平台国产Xpert高精度检测平台传承海克斯康在计量领导优势的机械设计、运动控制与测量软件技术,精度高达0.5μ+,是海克斯康目前精度最高的国产测量装备。它采用先进的机械设计和运动控制技术,拥有增强型平衡支架、主体全花岗岩材料、稳定坚固的封闭框架结构、专业的移动工作台设计、精密滚珠丝杠传动,保证更好的性能和长期稳定性。在软件方面,配置专用的测量软件及附件包,操作人员无需编程即可运行检测程序,并且可以定制化全尺寸检测与评价。雷尼绍AGILITY五轴坐标测量机AGILITY坐标测量机分为L系列实验室型和S系列车间现场型两种型号,适用不同的应用场景,以满足包括消费电子、汽车、航空航天等行业对精密测量以及质量控制的要求。五轴联动数控技术是衡量复杂精密零件制造能力技术水平的重要标准之一,五轴机床能够显著提高加工精度和加工效率。雷尼绍发明的REVO五轴多类型传感器系统推动了坐标测量机的测量能力、速度和灵活性的提升。而作为承载REVO五轴测量技术最佳平台的AGILITY,它的推出则是雷尼绍推进测量革命的又一重大举措。日本三丰LEGEX匠系列三坐标测量机高精度三坐标测量机LEGEX匠系列初项精度达0.23μm,较以往LEGEX型号提升26%。LEGEX匠系列三坐标测量机进一步分析和排除了存在的误差因素,采用全方位的振动对策,并灵活运用了日本三丰所培养的超高精度研磨技术和精密加工技术,多维精进,实现最大允许长度测量误差E0,MPE(0.23+0.7L/1000)μm*,这意味着,测量1米长度物体时的误差,从以往LEGEX型号的1.28μm下降到0.93μm以下,测量精度突破了亚微米级别。可用于以高精度机床、半导体制造装置、镜头、精密模具等超高精度要求的制造行业的品质管理,还可作为质量控制部门的验证机使用。中图仪器Mars系列三坐标测量机移动桥式Mars系列三坐标测量机,支持触发、扫描和非接触式探测系统。能够对各种零件和部件的尺寸、形状及相互位置关系进行检测,也可以对软材质或复杂零件进行光学扫描测量。并且支持测头更换架以及白光系统,同时支持精密转台等。支持各种测量软件,包括Rational DMIS、中图SMT-DMIS、 ARCOCAD等,支持中图控制器和Pantec控制器,可用于机械制造、汽车工业、电子工业、航空航天工业、以及计量检测等领域。思看科技AM-CELL C200自动化光学三坐标系统AM-CELL C200是专为中型零件量身定制的全新三坐标测量系统。采用灵活柔性的模块化设计,轻松部署多种测量方案;配备主动安全防护系统,无需特殊安全防护外框。在生产车间、科研实验室、教学中心等复杂的交互场景中都能游刃有余;为企业精益化、自动化、智能化的业务演变与升级,提供产品全生命周期的质量管控解决方案。一键启动即可实现100%无人化全自动测量,调试中可拖拽机器人进行示教,实现快速自动路径规划,极大降低操作人员对自动化设备的使用门槛;按功能性模块化结构设计,布局紧凑、占地面积小,可基于不同生产条件轻松部署多种测量方案(L型、I型、T型、分离型)。瑞士丹青Extol在线三坐标测量机在线自动化三坐标EXTOL秉承瑞士丹青-Aberlink的创新传统,包括EXTOL370和EXTOL520 两个型号,满足车间自动化质量控制需求,能够全天候24小时运行。EXTOL无需压缩空气,插电即用,省去压缩空气带来的隐患;采用非笛卡尔(直角)坐标系设计,相对于传统桥式三坐标大幅减少占地面积,测量速度快,重复性精度高。Fulcrum手动三坐标测量机Fulcrum是一款革命性的手动三坐标测量机,不同于传统的大理石花岗岩结构的大型三坐标。该设计优化了检测流程,实现了在制作过程中对工件进行精确检测,不占车间空间。在最终检查之前,可以将检测结果及时反馈到加工过程中。Fulcrum测量软件优化了用户界面,使其更加简单易用,同时保留了全部功能。使用该软件,只需手动扫描零件,便可自动识别关键特征,并自动显示尺寸。即使没有操作经验,使用Fulcrum手动三坐标测量机后几分钟内就可以测量零件,无论是首检、小批量质量控制还是设置CNC机床都可以直接使用。精度高是Fulcrum手动三坐标测量机的最大优势之一。它能够测量微小的尺寸误差,能够满足高精度零件的检测需求。同时,Fulcrum手动三坐标测量机还具有快速测量、高效率、易于操作等特点,可以大大提高生产效率。西安爱德华DaisyB/P系列三坐标测量机DaisyB/P系列作为2023年爱德华测量创变改革后的首发产品,共推出Daisy Basic基本配置型和Daisy Pro用户定制型两款产品,可为用户提供不同测量范围的12款机型。DaisyB/P系列不但延续了爱德华20多年工艺技术,深化高性价比、高稳定性、高精度的产品特性,还在产品智能化配置、人性便捷性操作方面进行了全新提升。整机外观线形流畅、大气简约、具有操作舒适性;电气控制系统提供多样化配置选择,定制性更强;软件系统全面优化,便捷式操作、运行更流畅。小结纵观2023年上市新品,三坐标测量机在向高精度、高效率和大量程测量方向不断发展的同时,也在向自动化、柔性化和智能化测量方向不断进步。在可见的未来,三坐标测量机将成为无人化车间和智能化工厂的重要组成部分。更多产品详情请查看三坐标测量机专场
  • “最黑”材料制成高精度激光功率检测器
    据美国科学促进会网站8月18日报道,美国国家标准技术研究院利用世界最黑材料——森林状多壁碳纳米管作涂层,研制出一种激光功率检测器,可用于光通讯、激光制造、太阳能转换以及工业和卫星运载传感器等先进技术领域的高精度激光功率测量。研究论文发表在最新的《纳米快报》上。   这种新型检测器几乎不会反射可见光。在波长从400纳米的深紫,到4微米的近红外线波段,反射少于0.1%,在4微米—14微米的红外光谱中,反射少于1%。这和伦斯勒理工学院2008年报告的超黑材料相似。2009年一个日本团队也有类似研究。   正是受到伦斯勒理工学院的研究论文《世界最黑人造材料》的启发,国家标准技术研究院的科研人员对精细碳纳米管进行了较为稀疏的排列,把它作为一种热检测器的涂层,制成了用于测量激光功率的设备。碳纳米管是热的良导体,提供了一种理想的热量检测器涂层。虽然镍磷合金在某些波段能反射更少的光,但不能导热。   纽约石溪大学的合作研究人员在一种热电材料钽酸锂上,生长出了碳纳米管涂层,涂层吸收激光转换成热量,温度上升产生了电流,通过测量电流大小能确定激光的功率。涂层越黑,光吸收的效果越好,测量结果就越精确。其独特之处在于,纳米管是生长在热电材料上,而其它研究中是生长在硅材料上。   国家标准技术研究院用过各种各样的材料来做检测器涂层,包括扁平状的单壁纳米管。最新的涂层是一种竖直的森林状多壁纳米管,每根细管直径小于10纳米,长约160微米,深管有助于吸收随机散射光和任何方向的反射光。   由于技术上要求检测器能测量的反射光谱更加广泛,国家标准技术研究院用了5种不同的方法花了数百小时来测量越来越弱的反射光,结果精确度都能达到要求。研究人员计划将设备的刻度运行范围扩展到50微米甚至100微米波长,这或许可为太赫兹射线功率测量提供一种标准。
  • 摩方颠覆式创新解决高精度3D打印的技术难点
    3D 打印,又称增材制造(Additive Manufacturing,AM),是对于传统工业生产的一种变革性制造方法。传统的减材制造工艺是指利用已有的几何模型工件,用工具将材料逐步切削、打磨、雕刻,最终成为所需的零件。而 3D打印恰恰相反,借助于3D 打印设备,对数字三维模型进行分层处理,将金属粉末、热塑性材料、树脂等特殊材料一层一层地不断堆积黏结,最终叠加形成一个三维整体。据前瞻产业研究院数据统计,全球3D打印市场规模由2012年的23亿美元增加至2018年的96.8亿美元,年均复合增长率为28.4%;预计到2023年,其市场规模将达到350亿美元。近年来,随着3D打印研发技术的不断突破,3D打印已经成功应用于航空航天、医疗、建筑、汽车等领域,并不断取得突破性进展。尤其高精度3D打印,因其具有高效率、高精度的显著特性,目前主要应用已从前期科研、模具制造等环节,拓展至非常广泛的精细复杂功能性部件小批量制造的应用领域,涉及5G通信、精密医疗、微电子、微机械、微加工、声学等多个高端科技行业。在实际加工过程中,高精度3D打印存在高分辨率实现、极小公差控制、大幅面制作下加工速度的保证、与精度相匹配的更高材料要求等诸多挑战与困难。在推动和践行高精度3D打印应用方案实施的过程中,摩方材料颠覆式创新解决了高精度3D打印的技术难点,为推动高精度3D打印行业的发展发挥了无可替代的作用。全球领先2μm打印精度,树立高精度3D打印全球领军企业标杆精度越高,打印交付的成品质量也就越高,因此对于高精度3D打印而言,首要突破的技术难点是打印精度,即光学分辨率:投影光单个像素点的大小。深圳摩方材料采用的是面投影微立体光刻技术(Projection Micro Stereolithography, PμSL),是一种面投影光固化3D打印技术,适用于制作微尺度的复杂三维结构,有着高分辨率、高精度、跨尺度加工、适用材料广、加工效率高、加工成本低等诸多特点。摩方材料已经量产的产品nanoArch 3D打印系统包含2μm/10μm/25μm打印精度,其nanoArch 130系列3D打印机的最高光学分辨率可达2μm。在此基础上可实现2 μm线宽二维网格线条和8.5 μm杆径三维点阵(如图)。加工公差控制在±10-25μm,创行业领先PμSL光固化3D打印技术除了能实现2μm的超高打印精度,PμSL精密3D打印技术将公差控制在±10-25μm,这在行业处于领先优势。PμSL使用高精度紫外光刻投影系统,将需要打印的三维模型分层投影至树脂液面,分层制造逐层累加快速进行光固化无模具成型,最终从数字模型直接加工得到立体样件。基于该技术原理的nanoArch系列3D打印设备,是目前行业极少能实现超高打印精度、高公差加工能力的3D打印系统。最快15分钟完成高精度3D打印,突破性打印速度或将颠覆精密制造打印速度也是高精度3D打印要突破的技术难点之一。PμSL 3D打印技术的成型过程如下:首先使用建模软件构建出三维结构模型;接着使用切片软件对三维模型以一定大小的层厚进行切片处理,得到一系列具有特定图案的二维图片;然后采用PμSL 3D打印系统对切片后的每一层图案进行整面投影曝光;反复重复上一步骤并层层堆叠最终成型出所需的三维结构。此外,打印系统还可通过打印平台的移动,进行大尺寸样件的拼接打印,实现高精度、大幅面、跨尺度加工。在打印速度上,摩方材料能实现最快15分钟打印验证(仿生槐叶萍模型:整体大小2 mm (L) × 2 mm (W) × 70 μm (H),最小特征尺寸5μm)。即将推出的新品S240 3D打印系统,其打印速度更是在原有3D打印系统基础上创造性的提升7倍,可以极大的满足研发阶段的快速低成本验证、工程阶段的小批量加工、量产阶段的精细产品批量加工需求。摩方材料突破性打印速度为精密制造业的发展带来新的机遇和挑战。目前,深圳摩方材料PμSL 3D打印系统因其高效率、高精度、公差控制能力强等加工方面的突出优势,已被工业界和学术界广泛应用于复杂三维微结构加工。作为高精密增材制造领域的领军企业,摩方材料已和众多全球知名企业开展业务合作,包括3M、GE医疗、美国强生、日本电装、安费诺、泰科电子等。其nanoArch系列高精密3D打印系统也已被清华大学、北京大学、浙江大学、北航、中石油、中科院、英国诺丁汉、德国德累斯顿理工、新加坡南洋理工等众多全球顶级高校和科研机构所使用。
  • CIMT2023直击|海克斯康发布Xpert国产高精度检测平台
    中国国际机床展览会正如火如荼地开展,无数明星展品争相斗艳,让人目不暇接。立足百年计量专长,精准应对国内高端制造装备的切实需求,海克斯康于CIMT期间发布一款重量级新产品——国产Xpert高精度检测平台。全新产品传承海克斯康在计量领导优势的机械设计、运动控制与测量软件技术,精度高达0.5μ+,是海克斯康目前精度最高的国产测量装备,供货周期短、服务响应快,全面解决各类现实性因素和需求下激发的国内制造商对本地化高精度设备的需求,解决复杂零部件的检测难题,将广泛应用于航空航天、精密制造和电子等高端制造业。百年计量专长,国产高精度巅峰之作现场发布会中介绍到,海克斯康旗下拥有众多高端检测系列产品和解决方案,仅仅是旗下百年Leitz品牌就有大量高精度、高速率测量的设计专利。Xpert就是基于海克斯康百年的计量专长,打造的国产高精度巅峰之作。它采用先进的机械设计和运动控制技术,拥有增强型平衡支架、主体全花岗岩材料、稳定坚固的封闭框架结构、专业的移动工作台设计、精密滚珠丝杠传动,保证更好的性能和长期稳定性。在软件领域,配置专用的测量软件及附件包,适用性更强,应用更灵活,为用户提供一站式解决方案。丰富的本地化经验,强化快速响应伴随《质量强国建设纲要》的发布,国家对制造业的高质量发展指明了方向。中国制造业也正在不断往高精尖方向发展,对于高精度检测的产品需求也相应的增加。然而进口装备交付难、周期慢等也是横在高端制造快速发展眼前的重要问题。在高精度及超高精度领域,海克斯康已经拥有非常广泛的用户基础和成熟的服务经验。Xpert的面世便是将本地化经验和快速响应能力充分放大。在丰富的本地化应用经验基础上,凭借全国5大研发中心,6大生产基地和22大方案中心的服务网络,快速触达每位客户需求。直面复杂零部件,实现定制化检测Xpert高精度检测平台专为高速、高精度测量机设计,满足各种零部件的高精度测量,是专为破解复杂零部件检测难题而生。同时,平台配备了定制化附件包,操作人员无需编程即可运行检测程序,并且可以定制化全尺寸检测与评价,目前已成功在RV减速器应用,后续会陆续上线和更新更多丰富的附件包,充分满足各种零部件的高精度测量。助力中国制造高质量发展,海克斯康持续为中国企业提供本地化、快速响应的服务。本次国产Xpert高精度检测平台的发布,正是海克斯康全球技术能力与本地化快速服务的集大成之作,也是海克斯康全面赋能中国智造的又一次有力证明。
  • 超高精度3D打印在微流控研究领域的应用
    微流控(Microfluidics),是一种精确控制和操控微尺度流体,又称其为芯片实验室(Lab-on-a-Chip)或微流控芯片技术,是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上,自动完成分析全过程。由于在生物、化学、医学等领域的巨大潜力,已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。由于微米级的结构,流体在微流控芯片中显示和产生了与宏观尺度不同的特殊性能,因此发展出独特的分析产生的性能。同时还有着体积轻巧、使用样品及试剂量少、能耗低,且反应速度快、可大量平行处理及可即用即弃等优点。 目前最普遍的微流控加工方式是基于SU-8光刻和PDMS翻模键合,首先采用SU-8光刻胶和常规光刻技术在硅基基底表面加工出具有微米精度、高深宽比的模具,然后将PDMS前体及其交联剂混合溶液浇注在此模具表面。经过升温固化处理、模具分离,制备出结构互补的弹性PDMS微流控结构芯片。该PDMS微流控结构芯片与玻璃基片经过一步可逆键合步骤,最终形成封装的微流控芯片。 PDMS的优点有:透光度高、荧光低;惰性好、生物兼容;易加工、成本低;防水透气、疏水;但是也有其缺点: (1)PDMS是热弹性聚合物材料,该类材料不适合于工业级注塑、封装工艺。手工加工的PDMS微流控芯片可靠性差; (2)PDMS微流控芯片批量加工成本高昂。随着3D打印技术的发展,采用3D打印制造微流控芯片越来越可行与方便。采用3D打印技术,可以显著简化微流控芯片的加工过程,在打印材料的选择上也非常灵活。3D打印微流控芯片有5个趋势,其一、从二维面芯片过渡到三维体芯片;其二、直接打印凝胶材质的微流控芯片;其三、针对微流控需要的3D打印工艺将会开发得到更多的重视;其四、基于打印工艺直接集成传感器及制动器到微流控芯片中;其五、基于3D打印的微流控芯片模块化组装,构成便携式POC系统。之前由于一些3D打印技术存在精度不够高,大部分在50~100μm精度,打印出来的通道不够小,打印通道的横截面粗糙,微通道透明度低等缺点,不适合用于微流体实验。制造体积更小、使用试剂量更少的微流控芯片的关键是需要一种具有非常高的打印分辨率的高精度3D打印机。深圳摩方以其专有的ProjectionMicro-Stereolithography(PμSL)工艺,是可以提供2 μm超高精度光固化3D打印技术解决方案的科技型企业,同时也开发了10μm和25μm高精度精度3D打印系统,支持打印高精度树脂、高强度树脂、耐高温树脂、柔性树脂、水凝胶、透明树脂、生物医疗树脂、韧性树脂和复合材料树脂。PμSL超高精度3D打印微通道极限加工能力测试PμSL超高精度3D打印微流控应用案例:岩心微流体阿联酋Khalifa University的T.J. Zhang教授和Hongxia Li博士,在知名期刊《Soft Matter》发表了一篇高质量文章“Imaging andCharacterizing Fluid Invasion in Micro-3D Printed PorousDevices with VariableSurface Wettability” 。研究人员在实验过程中使用微纳 3D打印设备,该设备具有2μm分辨率,50mm*50mm的加工幅面,加工微流控器件。这台设备来自深圳摩方材料公司,型号为nanoArch S130。基于微纳3D打印的微流控器件,结合多相流成像技术,研究微尺度多孔介质中的多相流动。 多孔微流控器件制造的工作流程如图(a)所示,第一步是对薄片图像或微CT扫描图像进行处理(红色部分),然后从处理后的图像中,选择一个区域并将其嵌入微模型设计中(蓝色部分),构建三维立体模型。第二步是使用切片软件将三维模型切成一系列图片,最后是通过2μm精度的微立体光固化3D打印机打印出微流控器件;(b)同一岩石模型在2μm和10μm两种不同打印精度下打印出的表面形貌;(c)打印的岩石模型(打印精度2μm)与微CT扫描图像(扫描精度8μm)的对比; 多孔介质中的流体渗透广泛存在于许多应用中,例如油气开采、二氧化碳封存,水处理等。流体渗透的动态过程会受到液体表面张力,多孔介质的表面润湿性,空隙拓扑结构以及其他参数的影响。在这项工作中,研究人员使用2μm精度的微立体光固化3D打印机打印出具有相似复杂孔喉特征的微模型。该模型的内部空隙结构来自于天然多孔介质(例如岩石)的薄片图像或微CT扫描图像。将不同的流体注入表面改性后的微模型中,我们可以借助于模型的高透明性直接在光学显微镜下观察和研究了在各种表面润湿性条件下的动态流体渗透行为。此外,我们还结合光学成像和数值模拟,系统地分析了残留液体分布,并揭示了四种不同类型的残留机制。 这项工作提供了一种新颖的方法,通过结合微尺度3D打印和多相流成像技术来研究多孔介质中的微尺度下的多相流动。 PμSL超高精度3D打印微流控应用案例:微型尖锐结构在声场激励下实现声流体芯片上非接触、损伤细胞搬运及三维旋转操作 北京航空航天大学机械工程及自动化学院的冯林教授课题组学生宋斌博士在国际期刊《Biomicrofluidics》发表了一篇高质量文章“On-chiprotational manipulation of microbeads and oocytes using acoustic microstreaminggenerated by oscillating asymmetrical microstructures”。研究人员在实验过程中使用了深圳摩方材料科技有限公司微尺度3D打印设备S140,该设备具有10um精度的分辨率,94*52*45mm大小的三维加工尺寸。基于该设备加工了尖锐侧边和尖锐底面微结构,通过PDMS二次倒模并与玻璃基底键合形成声流体芯片。该声流体芯片通过声波激励压电换能器振动,从而带动芯片内微结构振动在其周围产生局部微声流,最终实现卵细胞的三维旋转。该研究在细胞三维观测、细胞分析及细胞微手术方面有重大研究意义。 声流体芯片制备工艺如上图所示,先通过深圳摩方(BMF)10μm精度的微立体光固化3D打印机S140打印出微米级别的尖锐侧边和尖锐底面微结构(最小尖端20°),再倒模出纯PDMS模具,然后经表面处理之后二次倒模获得的PDMS尖锐侧边和尖锐底面微结构。最后把PDMS二次倒模的结构与玻璃基底键合形成声流体芯片。 本研究声流体芯片的实验操作系统如上图a所示,主要观测系统和驱动系统两部分组成。上图b展示了声流体芯片的概念图,由受正弦信号激励的压电换能器振动,带动尖锐侧边和尖锐底面微结构振动,从而在相应的微结构周围产生微漩涡(如上图c所示)。在由微漩涡产生的扭矩作用下,最终实现了细胞的三维旋转。对应的微流道及微结构尺寸如上图d-f所示。 细胞三维旋转作为一项基本的细胞微手术技术,在单细胞分析等领域有着重大科学意义和工程意义。本文提出了一种基于声波驱动微结构振动诱产生微声流以实现细胞搬运及三维旋转的简单有效的方法。细胞旋转的方向和转速均可以通过施加不同频率和电压来实现。本研究以单细胞为操作对象,以微流控芯片为手段,以高通量全自动化多功能微操作为目标,为促进我国在微操作技术领域的发展以及生物医学工程交叉学科的革新,进一步为加强我国微纳制造水平提供系统性方法。 深圳摩方PμSL技术在超高精度、高效率加工方面有突出的优势,同时这一3D打印技术已被工业界和学术界广泛应用于复杂三维微流控芯片和微通道器件加工,在多个知名刊物发表成果。
  • 全球首台宽幅高精度温室气体监测仪样机完成研制
    图说:天基碳监测突击队的科研人员利用积分球模拟太阳光谱 新民晚报记者 陶磊 摄(下同)“看清”更多温室气体碳达峰,深入人心。可做得怎么样,得用科学数据来说话。“从天上往地面看气候变化”,上海技术物理研究所走在了前面,从2008年就率先开展天基温室气体监测技术的预先研究。天上飞着的碳卫星,有好几位不同国家的“前辈”了。高光谱温室气体监测仪,又“炼就”了哪些不一样的绝活?以我国2016年12月发射的全球二氧化碳监测科学实验卫星为例,它通过看“颜色”来识别二氧化碳气体。上海技术物理研究所所长、仪器主任设计师丁雷说,温室气体可不止二氧化碳,还有水汽、甲烷、氧化亚氮等。“看”水是“基本功”,“看”二氧化碳是“进阶本领”各有千秋,而“看”甲烷可是“头一遭”,自然难得多。“要利用宽谱段高光谱方式来对地观测,这就要求监测仪能‘看到’的色彩更丰富、有更多细节,同时还要看得更远。”丁雷介绍。国际上同类仪器的视场幅宽普遍为10多公里,天基碳监测突击队却直接添了个零,要“看”100公里,“能有效缩短对全球和敏感地区的探测周期。”看得广还看得远,数据量随之增多,信息处理难度也陡增。记者了解到,全球首台宽幅高精度温室气体监测仪样机已完成研制。相比国际上同类载荷性能指标,其光学总视场角增加7.3倍左右,光谱分辨率提升一倍,光谱采样率提升50%,信噪比提升30%。图说:团队对载荷主光轴进行配准讨论技术迭代 队伍传承和照相机定格山川河流不一样,探测仪“看到”的是“虚”的,太阳高度角、风速、阴天晴天,都会对“所见”造成变化。科研人员获取的数据,得和大气成分做物理上的反演,建立起稳定的数学关系。“我们要把温室气体反演精度提高至1ppm,通俗讲就是,当大气中某一温室气体含量变化超过百万分之一时,监测仪就能发现。”丁雷解释。天基温室气体监测技术,在上海技术物理研究所,接力棒已在四届博士生手中传递过。这支数十人组成的攻关团队,年龄跨度覆盖了“60后”到“00后”,载荷亦不知更新迭代了多少回。光学副主任设计师成龙从攻读博士学位就开始瞄准这项技术,不知不觉已在所里奋斗快十年了,“很幸运参与到国家需要的前沿项目研究中去。”拿探测仪的“体重”来说,为满足科研需求,最初的设计直奔600公斤,可卫星上天也有“承重量”,对探测仪来说是个“既要又要”的难题——得轻些,稳定性还不能降低要求,这可是个无先例可循的创新活儿。机械副主任设计师雷松涛费尽心思,不同零件用上满足各自要求的复合材料,总算“减重”到了300公斤,“不同温度、重力环境下,载荷的结构形变不能超过微米级。”“根据科研任务的安排,研发的温室气体监测仪马上迎来阶段验收。春节期间,恰好是要在真空环境中联合测试。”综合电子学主任设计师张冬冬没觉得假期工作有什么大不了的,“测试需要24小时有人盯着,大家轮流过节,设备不歇。家住甘肃、贵州的科研人员,过了年初三也都陆续回来了。”图说:科研团队在进行真空光校测试准备“小考” “上马”新载荷一边紧锣密鼓地开展宽幅高精度温室气体监测仪的装校和定标实验,为三月到来的“小考”做好准备;另一头,一台新的载荷也在春节期间“上马”。团队也要“两条腿走路”,还得走得快而稳。“甲烷在平流层和对流层,可能会和不同成分发生反应。若将之作为一个科学问题看待,有很多环节缠绕在一起,以目前的技术手段,较难全面探测。”丁雷展望道,“未来天基温室气体监测必然朝着更多要素、更广范围发展。我们现在看到的是柱状浓度,今后希望能像CT一样,得到温室气体在大气中的垂直分布信息。”
  • 中国气象局规范高精度温室气体二氧化碳浓度自动观测系统建设
    中国气象局日前印发《高精度温室气体二氧化碳浓度自动观测系统建设指南》(以下简称《指南》),以期充分发挥气象资源优势,快速构建覆盖我国主要城市和区域的温室气体浓度高精度观测网,规范全国气象部门开展高精度温室气体二氧化碳浓度及通量自动观测系统的建设与运行。《指南》明确了现阶段高精度温室气体浓度与通量自动观测系统的基本观测要求,强调在布局时各地要统筹集约建设,确保测量准确度、精度等满足国家标准和技术指标要求,利用气象部门现有观测站网与资源优势,加强沟通协调、多元投入,快速构建覆盖我国主要城市和区域的温室气体浓度高精度观测网。《指南》建议在我国省会城市和重点城市,至少建设一个温室气体观测站;在区域气候代表性较好的高山气象站点,开展温室气体在线观测;在国家气候观象台、中国气象局野外科学试验基地中,选择有一定海拔高度、代表不同地球系统圈层下垫面特征的站点,开展温室气体浓度高精度观测和通量监测,以获得区分人为排放和自然碳汇作用的碳源、碳汇反演基础数据;宜选择部分具有较大区域代表性的站点,开展碳同位素观测,以获得区分陆地和海洋生态系统的基础数据。“开展大气成分观测,不仅是应对气候变化的需要,也是法律赋予气象部门的职责和义务。其中,大气温室气体浓度的观测是气候与气候变化监测中的一项重要内容。”全国气候与气候变化标准化技术委员会大气成分观测预报预警服务分技术委员会秘书长张晓春介绍。面对国家生态文明建设的新形势新任务新要求,中国气象局于2021年组建了温室气体及碳中和监测评估中心,并在全国数十个城市新建、改建温室气体观测站。《指南》作为气象部门开展温室气体观测的纲领性指导文件,不仅对未来站网建设做出系统性规划,也对已有站点的完善与优化给出具体指导。未来,气象部门将进一步加强温室气体观测业务顶层设计、科学规划,持续推进温室气体观测能力建设。作为国内最早开展大气温室气体二氧化碳本底浓度业务观测的部门,中国气象局从20世纪90年代初,率先在瓦里关大气本底站开展大气温室气体二氧化碳本底浓度的长期业务化观测,积累了长序列的监测结果并获得国际认可。如今,在全国建立了以7个大气本底站为核心的全国温室气体观测网,以及较为完善、与国际接轨的温室气体观测标准规范、运行保障、溯源标校等业务体系,主导编制、颁布的与温室气体观测相关的7项国家标准和7项气象行业标准,成为国内其他行业、部门和单位开展温室气体观测设备研发、组网监测等工作的重要参考和依据。
  • 高精度、高分辨力绝对式光栅旋转编码器实现产业化
    高档数控机床与基础制造装备国家科技重大专项“高精度、高分辨力绝对式光栅旋转编码器”课题通过验收并实现产业化。  “高精度高分辨力绝对式光栅旋转编码器”是我国高档数控机床和基础制造装备急需的关键部件,被称为数控系统的“眼睛”。“十二五”期间,在国家科技重大专项的支持下,长春禹衡光学有限公司集中核心技术力量,成功解决了高精度、高分辨力绝对式旋转编码器的设计、制造、检测、应用等软硬件的核心问题,实现了高精度编码器的小型化和电子多圈计数,提高了光栅的生产效率,实现了编码器芯片功能的高度集成和编码数据的快速传输等,达到国际同类产品的先进水平,实现了系列化和产业化,年生产能力已达10万台。
  • 3D打印制芯片 西湖大学实现国内最高精度三维精密制造
    p style=" line-height: 1.5em " & nbsp & nbsp & nbsp 一根细细的金属探针正在一块名片大小的电路板上循环画圈,探针内流下的液体逐渐围成一个圆环。“这是我们通过3D打印而成的微电极阵列,再用硅胶进行二次加工后,可用于药物机理检测等领域,检测效率将大大提升。”日前,在西湖大学精密智造实验室,正在显示屏前监测情况的西湖大学工学院周南嘉实验室博士生朱沛然对记者说。 /p p style=" margin-top: 10px line-height: 1.5em "   西湖大学工学院特聘研究员周南嘉团队自主研发的这项微米级精度三维精密制造技术,是目前国内最高精度的电子3D打印技术,以新材料作为突破3D打印精度极限的核心,设计全新的3D打印功能材料,实现了百纳米至微米级别电子3D打印。 /p p style=" margin-top: 10px line-height: 1.5em "  “我们开展的最小尺度的3D打印,就是直接在芯片上用3D打印进行加工。”周南嘉说。周南嘉团队将3D多材料打印技术引入芯片级高端制造领域,利用3D打印技术进行三维高精度光电封装、制造高频无源器件,例如可将天线尺寸缩小到十微米至百微米级别。周南嘉介绍,这一做法较现有的加工方式,在精度上提升了1个到2个数量级,从而让3D打印技术得以应用到毫米波技术、光通讯、微型机器人、柔性电子等领域,为未来小型化、集成化、个性化电子设备提供新的制造方案。 /p p style=" margin-top: 10px line-height: 1.5em text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/8b30d035-636c-4309-892f-b615fbb5a600.jpg" title=" t011b1664dd6ab99891.webp.jpg" alt=" t011b1664dd6ab99891.webp.jpg" / /p p style=" margin-top: 10px line-height: 1.5em text-align: center " span style=" font-family: 宋体, SimSun " strong span style=" color: rgb(63, 63, 63) " 西湖大学工学院特聘研究员& nbsp 周南嘉 /span /strong /span /p p style=" margin-top: 10px line-height: 1.5em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 当下,电子与光学领域核心功能器件与系统加工对技术精度的要求越来越高,传统工艺难以满足产品需求;同时,目前市场上为人所熟知的3D打印主要以激光烧结、光固化等工艺为主,其产品主要为金属、航空件以及塑料等聚合物,但这些3D打印产品往往仅具备结构而无法功能化。这些都成为当下相关行业领域的痛点。 /p p style=" margin-top: 10px line-height: 1.5em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 在周南嘉看来,3D 打印并不只是能够实现具体的结构,更重要的是实现特定的功能。依托西湖大学精密制造实验室及浙江省3D微纳加工与表征重点实验室,周南嘉以精密增材制造技术为核心,基于先进功能材料和三维集成技术方面的优势,开发了多材料、多尺度的灵活加工工艺。 /p p style=" margin-top: 10px line-height: 1.5em " & nbsp & nbsp “在超高精度 3D 打印方面,工艺本身并不复杂,要实现超高精度以及多样化功能,真正在实际应用上取得突破,从源头出发,实现材料方面的突破才是关键。”周南嘉说。通过材料和技术两方面的努力,突破目前的打印精度之后,其团队自主研发的微米、亚微米级3D打印技术与材料体系成功解决了这些难题。“其实,今后生活中常见的显示屏、手机、可穿戴设备、无人机、汽车导航、医疗健康仪器等许多电子产品的‘内脏’里,就能找到我们产品的身影。”周南嘉说。 /p
  • 高精度、复合式、智能、易用 | 2024上半年几何量测量仪器新品盘点
    随着工业4.0浪潮的持续深化,高精度、智能化、集成化的测量仪器成为推动制造业转型升级的关键力量。2024年上半年,众多仪器厂商凭借其深厚的技术积累和创新能力,推出一系列几何量精密测量仪器新品,不仅提升了测量技术的边界,更为智能制造注入了新的活力。本文特对2024年上半年上市新品进行盘点,以飨读者。(本文产品信息来源网络公开信息,如有遗漏,欢迎留言补充。联系邮箱:niuyw@instrument.com.cn)海克斯康 SmartScan VR800智能蓝光扫描系统3月,海克斯康发布SmartScan VR800智能蓝光扫描系统。该新品是首款配备自动变焦镜头的结构光3D扫描仪,拥有智能分辨率、智能变焦和智能抓拍三大创新功能。它专为提高工作效率而设计,通过简单的软件设置,即可完成扫描分辨率和测量范围的快速调整,为用户实现精确、高效的扫描测量提供了前所未有的创新体验。 OCTAV HP高精度复合式影像测量专机4月,在2024中国数控机床展览会(CCMT)期间,海克斯康发布重量级新产品——OCTAV HP高精度复合式影像测量专机。该产品精度高达0.4μ+,是一款为满足用户对于高精度、高性能、高稳定性测量需求而设计的高端复合式影像测量专机。该新品将行业内先进的测量传感技术,包括高精度的接触式触发和扫描技术,基于影像测头的视觉检测技术,基于共聚焦白光测头的光学扫描测量技术等,定制化集成到一台测量设备上,实现了一机多能以及高精度复合式测量。OCTAV HP亚微米级别的影像测量功能结合先进的多传感器融合技术,适用于航空航天、半导体、新能源、3C电子、医疗等行业领域。蔡司CAPTUM三坐标测量机3月 28 日,深圳ITES展会现场,蔡司盛大推出全新三坐标测量机CAPTUM。新品具有安装快捷、服务便利、操作简便等优势,为企业提供坚实可靠的质量保障。值得一提的是,CAPTUM 家族首次引入“Plug and Play”即插即用设计概念,让用户操作更为便捷。其高适配的应用场景特点,更是让三坐标的应用变得更简单易用。4月,在第十六届重庆国际电池技术交流会/展览会(CIBF 2024)上,蔡司发布O-INSPECT 863 Duo多用途复合式坐标测量机,该新品是一款集成了三坐标测量功能、影像测量以及显微镜检测功能的复合式测量设备,配备连续扫描接触式测量、高倍率变焦影像镜头等,广泛应用于电子、医疗、汽车、航空航天领域的复杂工件的形位公差测量及缺陷检测。天准科技CM系列三坐标测量机4月,在第十三届中国数控机床展览会(CCMT 2024)上,天准科技发布CM系列三坐标测量机,该新品以超高精度 0.3μm 国家重大专项复合测量机技术背景为研发基础,目前拥有CMZ/CMU/CME 三大系列,集Vispec Pro软件系统、HSP测头/TR50旋转测座探测系统、驱控一体TCC电控、直线电机驱控技术四大自研技术为一体,同时创新性地将工业级的碳化硅陶瓷材料运用在高端系列机型上,重新定义行业精密测量标准,广泛应用于汽车、模具、机械加工、精密制造、计量院所、航空航天等领域。6月18日,在第十六届中国国际机床工具展览会(CIMES)上,天准科技发布了全新VMZ超高精度影像仪。该新品在测量精度以及稳定性上实现了跨越式提升,测量精度高达0.8μm,最大倍率高达4000倍。出色的测量精度和稳定性,使其能够轻松应对各种复杂测量任务,适用于半导体、微组装、光通信等高精度测量场景。思看科技NimbleTrack灵动式三维扫描系统4月9日,思看科技发布NimbleTrack灵动式三维扫描系统和NimbleTrack灵动式三维扫描系统。NimbleTrack集全无线、不贴点、双边缘计算、一体成型架构于一身,精准驾驭中小型场景动态三维测量场景,其扫描仪和跟踪器深度集成高性能芯片与嵌入式电池模组,实现了全域无线测量和高速稳定的数据传输,开启工业计量智能无线新时代。AM-CELL C系列自动化3D检测系统AM-CELL C系列自动化3D检测系统创新性融入核心单元设计理念,集易部署、易操控、高拓展性、全方位安全于一体,为中小型零部件检测打造自动化交钥匙解决方案,探寻智能制造更多可能。中图仪器WD4000系列无图晶圆几何量测系统2月,中图仪器针对晶圆几何形貌量测需求,基于在精密光学测量多年的技术积累,历经数载,自研了WD4000系列无图晶圆几何量测系统,适用于线切、研磨、抛光工艺后,进行wafer厚度(THK)、整体厚度变化(TTV)、翘曲度(Warp)、弯曲度(Bow)等相关几何形貌数据测量,能够提供Thickness map、LTV map、Top map、Bottommap等几何形貌图及系列参数,有效监测wafer形貌分布变化,从而及时管控与调整生产设备的工艺参数,确保wafer生产稳定且高效。3月,中图仪器发布Mizar Silver三坐标测量机,融汇多项核心创新技术,采用低热膨胀花岗岩导轨系统、环抱式气浮支撑系统、Z轴柔性平衡设计、高刚性传动系统、空间21项结构误差补偿技术等,并装载全自主化运动控制器与测头测座系统,自主化三坐标测量软件PowerDMIS。先临三维FreeScan UE Pro2 无线高速激光手持三维扫描仪5月,先临三维发布FreeScan UE Pro2 无线高速激光手持三维扫描仪。此番创新融合了嵌入式边缘计算模块,实现无线传输功能,为用户带来了前所未有的操作自由。这款新品借助内置的嵌入式边缘计算模块与灵活的移动电源支持,可以更加游刃有余地获取高精度三维数据。基恩士VM-6000大范围三坐标测量仪5月,基恩士发布VM-6000大范围三坐标测量仪,通过接触探头、激光扫描探头,单人即可在现场测量大型产品的尺寸、形状。新品测量范围由原来的15m扩大到25m,适用于各行各业的大型产品。Qualifire&trade 激光干涉仪2024年初,阿美特克 旗下Zygo公司宣布发布其最新的激光干涉仪Qualifire&trade 。Qualifier加入了一系列高端干涉仪解决方案,旨在支持半导体、光刻、星载成像系统、尖端消费电子产品、国防等行业中最苛刻的计量应用。这款干涉仪在不牺牲性能的情况下,将显著的增强功能集成到一个更轻的小型封装中。秉承Zygo在计量领域的卓越标准,Qualifire&trade 不仅确保了高精度,更通过精细化的人体工程学设计优化了用户交互体验,使操作更为高效,部署更加灵活,完美平衡了性能与便捷性。综上所述,2024年上半年发布的一系列新品,在高精度、集成化、智能化、自动化、便捷性与易用性等多个维度实现了显著突破与创新。这些技术的深度融合可大幅提升生产效率与灵活性,降低对人工的依赖,助力企业降本增效。这一系列创新成果,无疑为工业4.0智能制造的加速推进提供了强有力的技术支持和保障。
  • 原子吸收法对锂电池正极活性物质/电解液高精度分析
    随着技术的不断革新,锂电池正在逐渐朝着小型轻量化,大容量化,长寿命化发展,对于锂电池的安全性能有了更高的要求,锂电池中每种材料的主成分、添加物和杂质都会影响其安全性和性能,因此需要高精度“定量分析各材料中的锂元素”、“测定正极活性物质中的组成元素摩尔比”、“测定有机溶剂-电解液中分离出的异物”等。ICP等离子体发射光谱法适合多元素分析,但不适用碱金属和有机溶剂分析,这种方法对某些元素的检测灵敏度低。而且使用成本较高。日立偏振塞曼原子吸收分光光度计可以高精度定量分析碱金属-锂元素,并且可以稳定测定正极材料中组成元素的摩尔比,其精度低于1%。此外,还可以轻松测定有机溶剂-电解液中含有的异物,石墨炉法比ICP等离子体发射光谱法的检测灵敏度更高。 ■ 分析实例对钴酸锂中的锂元素和钴元素进行定量分析,最终得到两种元素的摩尔比基本为其理想摩尔比1:1,其精度低于1%。采用日立偏振塞曼原子吸收分光光度计可以高精度地测定正极材料中组成元素的摩尔比。从电解液结果可知,分别使用火焰法测定电解液中钠元素,石墨炉法测定电解液中钾元素,可得到准确地测定结果,并且石墨炉法测定钾元素灵敏度高,可轻松实现ppb级别测定。采用日立偏振塞曼原子吸收分光光度计可以准确高灵敏度测定有机溶剂-电解液中含有的异物。 关于日立偏振塞曼原子吸收分光光度计ZA3000系列热分析仪详情,请见: https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C170248.htm关于日立高新技术公司:日立高新技术公司,于2013年1月,融合了X射线和热分析等核心技术,成立了日立高新技术科学。以“光”“电子线”“X射线”“热”分析为核心技术,精工电子将本公司的全部股份转让给了株式会社日立高新,因此公司变为日立高新的子公司,同时公司名称变更为株式会社日立高新技术科学,扩大了科学计测仪器领域的解决方案。日立高新技术集团产品涵盖半导体制造、生命科学、电子零配件、液晶制造及工业电子材料,产品线更丰富的日立高新技术集团,将继续引领科学领域的核心技术。
  • AERODYNE 发布Medusa 高精度ODS全自动在线监测系统新品
    ARI Medusa 是美国 Aerodyne Research Inc 公司与全球 ODS 监测网 AGAGE 合作开发的全新一代全自动城市环境及背景大气痕量 ODS 温室气体连续在线监测系统。在历时3年之久的研发完善后,新一代的 ARI Medusa 于2020年下半年终于闪亮登场。该系统继承了AGAGE Medusa 整体的构造和设计,同时对许多关键部件进行了创新和升级,可测 50多种 ODS及温室气体组分,使得 ARI Medusa 系统相对于经典的 AGAGE Medusa 更加灵敏、更加精准、更加稳定! 创新 1 - 斯特林超低温真空电子制冷技术,提高了仪器的分析性能,同时减少了维护需要。ü 无需液氮、超低温可达 -200℃ ü 制冷系统体积小、能耗低、制冷效率高 ü 真空制冷,提高稳定性,减少运维创新 2 – 对双通道冷阱设计均进行了改进,提高了冷阱捕集效率,增强了捕集稳定性。ü 冷阱捕集效率更高、稳定性更好 ü 提高了仪器的精度 应用领域:§ 背景站洁净大气ODS、温室气体高灵敏度高精度全自动在线监测 § 城市大气ODS和温室气体全自动在线监测 § 大气监测中心站点空气样品ODS、温室气体的全自动在线监测§ 工业园区空气ODS、温室气体全自动在线监测创新点:创新 1 - 斯特林超低温真空电子制冷技术,提高了仪器的分析性能,同时减少了维护需要。 ü 无需液氮、超低温可达 -200℃ ü 制冷系统体积小、能耗低、制冷效率高 ü 真空制冷,提高稳定性,减少运维 创新 2 – 对双通道冷阱设计均进行了改进,提高了冷阱捕集效率,增强了捕集稳定性。 ü 冷阱捕集效率更高、稳定性更好 ü 提高了仪器的精度 1% ü 降低了检测限,可检测大气中痕量 亚 ppt 级浓度 ODS Medusa 高精度ODS全自动在线监测系统
  • JEOL发布高精度FIB
    日本电子株式会社2023年2月1日全球同步推出高精度FIB,型号为JIB-PS500i. 外观高端大气上档次,功能强大。分辨率超高,速度快,样品室大,直接可转移至透射电镜等优点多多。日本电子株式会社生产的FIB在电镜制样上独树一帜,拥有大量经验和应用数据。详情请咨询日本电子株式会社在中国的分公司捷欧路(北京)科贸有限公司各地分部。https://mp.weixin.qq.com/s/Xz3v3IBkx868fiWMgvl0CA
  • 大型飞机装配中的高精度测量技术研究进展
    新一代飞机向着大型、重载、长寿等方向发展,对其装配质量、精度等提出更高的要求。装配中几何尺寸、物理损伤等的高精度测量是调控飞机装配工艺、保证装配指标的基础和关键,对飞机服役性能有着重要的影响。本文围绕新一代飞机结构尺寸大幅增加、承力结构复材化发展下的需求,论述了大型飞机装配中高精度测量技术的研究进展,具体从大空间点位高精度测量方法、大型结构外形高精度测量方法、复合材料结构装配缺陷高精度检测技术等方面对国内外理论研究和技术应用进行了梳理和总结,并指明相关技术的未来发展趋势和前景。1 飞机装配那些事儿 飞机装配是飞机制造的关键环节,装配过程中涉及的学科范围广、技术标准要求高,属于典型的高端装备制造技术。飞机装配是将各种零、组、部件按照规定的技术条件和质量要求进行配合与连接,并进行检验与试验的工艺过程,装配的质量直接决定了飞机产品的外形精度、制造质量和服役性能等。 新一代飞机向着大型、重载、长寿等方向发展,其制造也向着高精度、低成本、柔性化、智能化等方向转变,对装配的精度、效率与质量均提出了更高的要求。此外,以纤维增强型复合材料为代表的轻质高强材料也逐渐由次承力结构升级为主承力结构。对此,开展大型飞机的大空间高精度测量、复合材料损伤的高精度检测方向的研究,是新一代飞机高效、高质装配的强有力支撑。图1高精度测量技术在飞机装配现场的应用2 飞机装配大空间测量场高精度测量方法 传统大空间测量场多使用单台或者单种测量设备进行构建,为满足大尺寸部件的高精度测量需求,组合式测量系统应运而生。通过组合多个测量设备或不同测量系统,往往可以达到一个较好的效果。 由于大空间测量场的特点,需要对其进行坐标配准,即将测量点坐标转换到全局坐标系下,并将数据进行融合。坐标配准、环境等因素往往会影响测量场的精度,所以还需要对测量场进行不确定度评估,并对误差进行补偿。因此,测量场配置优化、坐标系配准和不确定性评估等三个方面的内容是影响大空间测量场测量精度和效率的关键技术。图2 组合式大尺寸测量3 飞机大部件装配外形数字化高精度测量方法 飞机装配是保证飞机外形精度的重要环节,提高飞机部件装配外形检测水平对于提升飞机制造质量具有重要意义。飞机装配部件外形尺寸大、曲面形状复杂、型面测量数据量大,传统单一测量设备测量精度和效率之间的矛盾突出。随着近年来数字化测量技术的不断发展,其广泛应用于飞机大部件装配外形测量过程中,尤其在飞机大尺寸外形轮廓检测、飞机蒙皮对缝间隙、阶差检测以及铆钉平齐度检测等应用中展现出较大优势,这归功于其测量精度和效率的提高以及测量范围的扩大。在测量过程中会产生大量的点云数据,对大规模点云数据进行有效的优化处理对后续测量模型建立的准确度以及相关测量数值的精度十分重要。本章将具体针对数字化测量技术在飞机外形轮廓及蒙皮表面质量检测过程中的应用以及大规模点云数据的处理方法展开介绍。3.1 飞机大尺寸外形轮廓高精度检测航空产品中的大部件装配曲面外形准确度决定着飞机的气动/隐身性能,采用合理的方式对飞机大部件装配外形进行检测尤为重要。飞机曲面外形具有尺寸大、形状复杂、测量数据量大的特点,通常采用数字化测量方法实现大部件外形的高精度测量。早期数字化测量多采用接触式测量方法,以三坐标测量机为代表,常应用于整体叶片型面、中间整流罩的检测过程中。接触式测量具有测量精度高的优点,但缺点是效率低、易划伤目标表面且无法实现自动化测量。激光扫描法、结构光法、激光雷达法、摄影测量法等非接触式测量方法的出现提升了测量范围和测量效率,而且可开发性和自动化程度高的特点使它们在飞机大部件外形自动化测量方面展现出优势。表1列举了几种数字化测量系统并对其主要参数及优缺点进行了分析对比。表 1. 外形数字化测量系统对比但随着测量要求的进一步提高,单一设备无法兼顾测量精度和测量效率的矛盾愈发明显,近年来许多学者通过构建数字化组合测量系统,使设备性能互补,从而提高测量精度与效率。将关节臂测量仪、激光跟踪仪以及摄影测量组合,在飞机内襟翼上翼面外形精度测量上进行应用与验证,在保证外形测量精度的同时进一步提高了测量效率。此外,结合结构光重建和摄影测量技术也可实现高精度、高效率、非接触的大尺寸飞机结构外形的三维重建,精度可达到亚毫米量级(0.16 mm以下)。如图6所示。图 3 基于后方摄像机视觉定位的全局三维重建原理图为了进一步提升飞机大部件曲面外形的测量精度,需要对数字化测量系统进行站位规划与测量轨迹规划。测量仪器的站位规划是数字化测量的前提,站位的合理性直接影响着测量效率和精度。早期测量站位主要由操作者的经验决定,往往需要反复调整才能满足测量要求,测量效率低,难以满足现代飞机高效的测量需求。针对激光雷达测量飞机大部件外形测量需求,采用基于区域生长算法的站位规划方法得到初始站位,之后引入测量不确定度对其进行优化,该方法相比于经验法和聚类算法更具可行性和有效性。而对于飞机大型蒙皮柔性测量系统,效率优化的扫描站位规划被提出,提升了扫描效率和完整性。此外,规划轨迹可以使测量设备在满足测量条件的情况下充分发挥性能,最大程度上降低系统误差,提高扫描数据的精确度,从而提升测量精度与测量效率。对于包含激光跟踪仪和工业机器人的自动化扫描系统中的测量轨迹规划问题,首先在CATIA中按照结构特征类别进行轨迹的初始规划,之后对测量误差进行分析,建立系统误差预测模型并通过粒子群算法对测量轨迹做进一步优化,可达到快速找到满足扫描约束的同时系统误差最小的姿态的目的,从而提高曲面扫描的测量精度。为了提升结构光的检测精度,一种以改进贪心算法为基础的覆盖路径规划方法被提出,降低了视点数目,提升了结构光检测精度,从而提升了曲面外形测量精度,如图4所示。图 4 测量不确定度对比图。(a)文献方法;(b)目标采样法3.2 飞机部件外形表面质量高精度检测高精度数字化测量技术也广泛应用于飞机外形表面质量检测过程中,包括蒙皮对缝检测以及铆钉平齐度检测等。飞机蒙皮主要通过铆钉固定在机翼骨架外围,其作用是维持飞机的气动外形,必须承担一定的局部气动力,装配时要保证蒙皮对缝的间隙及阶差在允许范围内。此外,蒙皮表面铆钉平齐度对飞机的隐身性能及气动性能也有着比较重要的影响,随着新一代战机对隐身性能及气动外形的要求越来越高,相应地对飞机蒙皮铆接质量提出了更高要求。传统的蒙皮对缝检测采用塞尺测量,对人工操作要求高、效率低、误差较大,且不能有效采集和处理测量数据。随着数字化测量技术的不断发展,为了提高缝隙测量的精度和效率,国内外学者以线结构光视觉测量和激光扫描为代表的非接触测量方法应用于对缝检测中,如图8所示,相关的数字化检测设备,包括美国Origin Technologies公司的Laser Gauge系列产品、德国8Tree公司的Gap Check相关产品等均采用非接触测量方法快速测量蒙皮阶差和间隙。线结构光视觉传感器可以实现对蒙皮对缝阶差与间隙的尺寸测量,阶差和间隙的重复测量精度分别达到了0.04 mm和0.05 mm以下。针对二维激光对缝检测多次测量重复精度不高的问题,基于三维激光扫描的蒙皮对缝检测方法被提出,其间隙和阶差测量精度可分别达到0.04 mm和0.02 mm。此外,有学者利用机器视觉的方法,提出了一种基于改进优化算法的飞机蒙皮对缝视觉测量方法,达到精确测量蒙皮对缝间隙的目的,测量精度达到了0.02 mm以下。图 5 基于线结构光的阶差与间隙测量模型对于铆钉齐平度的检测,传统的检测靠人工抽检来实现,即采用传统卡尺或指针式三脚千分表手动检测,测量误差大且有较大局限性。非接触式数字化测量技术在铆钉平齐度检测方面同样展现出优势,构建双目多线结构光测量系统对铆钉齐平度进行测量,可实现对蒙皮表面铆钉头部凸台或凹坑特征的精准测量,精度可达到0.03 mm以下,但该系统无法同时测量多个铆钉。而基于3D激光扫描仪的图像采集系统,利用深度学习算法分析处理采集到的图像,可以同时检测多个结果,效率高,重复检测精度达到0.015 mm,精度相比人工抽检提高较大。此外,针对铆钉逐一检测任务量大且检测可靠度低的不足,基于面结构光的铆钉平齐度检测方法先提出了一种图像噪声轮廓分割方法,之后基于图像-点云映射策略实现了快速且稳定的分割铆钉点云,铆钉平齐度测量偏差达到了0.006 mm以下。如图6所示。图 6 铆钉标准件及平齐度测量结果。(a)标准件;(b)测量结果随着近年来数字化测量技术的不断发展,其广泛应用于飞机大部件装配外形测量过程中,尤其在飞机大尺寸外形轮廓检测、飞机蒙皮对缝间隙、阶差检测以及铆钉平齐度检测等应用中展现出较大优势,这归功于其测量精度和效率的提高以及测量范围的扩大。在测量过程中会产生大量的点云数据,对大规模点云数据进行有效的优化处理对后续测量模型建立的准确度以及相关测量数值的精度十分重要。4 面向复合材料装配缺陷的高精度检测技术 航空复合材料具有重量轻、比刚度大等优点,既能减轻飞机重量,也提高了飞机的整体互换性,方便维护,在飞机制造领域得到了广泛的应用。但此类复合材料由于装配时的应力变化会产生脱粘、分层、夹杂等装配缺陷,对产品的安全使用及长时间服役造成严重威胁,因此需要对复合材料装配过程中产生的缺陷进行高精度检测。 针对不断装机应用的各种新的航空复合材料、新的复合材料成型工艺、新的复合材料结构和新的检测与缺陷评估要求,从检测方法分类上,主要体现在:激光检测、超声检测、X射线检测和太赫兹检测技术等。近几年,随着众多学者对信号处理、图像处理和三维信号重构等技术的研究,使得检测精度和缺陷数据后处理能力逐步提升,面向复合材料装配缺陷高精度检测方法及技术逐步趋于智能化、自动化、可视化。图4 复合材料缺陷三维可视化[1]5 飞机装配测量为我国飞机制造保驾护航 大尺寸高精度测量技术已经成为但广泛应用中的核心关键技术尚处在积累阶段,需要不断的应用验证。数字化测量系统正朝着便携、网络、高效、精密方向发展,飞机装配大尺寸高精度测量技术也已从单一技术走向多传感器技术的融合。 对于飞机装配大空间测量场高精度测量,传统方法多基于单台或单种测量设备,导致精度及效率不足,通过测量场配置优化、坐标系优化、精度评估与补偿等技术来提升测量场的构建效率及精度是当前及未来的提升方向。而对于飞机大部件装配外形数字化高精度测量,飞机部件装配外形尺寸大、曲面形状复杂,型面测量数据量大,单一设备测量精度和效率之间矛盾突出。通过优化测量轨迹、提高视觉检测精度、大规模点云数据融合等技术手段充分发挥各测量设备的优点,来保证飞机大尺寸外形轮廓和飞机外形表面质量检测应用过程中的效率及精度。 因此,组合式数字化测量系统及多技术的融合研究是未来发展和提升的重要方向。在保持高检测精度的前提下,智能化、可视化、自动化的无损检测是未来的发展方向。 在数字化工厂和智能制造的背景下,根据目前大型飞机装配中的高精度测量技术及系统的特点,未来应立足于具体型号及实际应用场景,深入开展高精度测量技术及系统的应用和研究,并形成相应技术体系,充分发挥数字化高精度测量技术的优势。未来,多数字化测量系统协同工作,大空间数字化测量场构建,部件装配外形数字化及装配缺陷检测,这对提高我国飞机制造的水平和核心竞争力具有十分重要的意义。参考文献:[1] Qin L, Zhang S, Song Y, et al. 3D ultrasonic imaging based on synthetic aperture focusing technique and space-dependent threshold for detecting submillimetre flaws in strongly scattering metallic materials[J]. NDT & E International. 2021, 124: 102523.原文下载:张开富, 史越, 骆彬, 童长鑫, 潘婷, 乔木. 大型飞机装配中的高精度测量技术研究进展.pdf通讯作者介绍 张开富,西北工业大学教授、博士生导师,教育部“长江学者”特聘教授、冯如航空科技精英奖获得者,飞行器高性能装配工业和信息化部重点实验室负责人,兼任中国图学学常务理事、中国机械工程学会生产工程分会技术委员会委员。长期从事航空航天制造领域先进装配与连接、结构损伤及疲劳等研究工作,主持国家自然科学基金、国家重点研发计划、重大型号攻关计划等项目近20项,发表高水平学术论文70余篇、授权中国发明专利27件,主持制定航空行业标准2项,以第一完成人获国家科学技术进步二等奖、陕西省自然科学奖一等奖、陕西省科学技术一等奖各1项。课题组介绍 西北工业大学航空宇航装配团队依托于工业和信息化部重点实验室、西北工业大学航空宇航科学与技术学科(A+学科、双一流学科),获批陕西省科技创新团队、国防科技创新团队,长期从事航空航天领域装配建模与优化、先进装配与连接工艺、复材结构设计制造、智能测试技术与工艺等方向研究。团队拥有正高级职称人员6人(其中国家级人才3人)、副高级职称人员6人,硕博士研究生80余人。近年来,团队承担国家级科研项目30余项,授权国家发明专利50余项,在Composite Science and Technology、IEEE Transactions on Robotics、Additive Manufacturing、Composites Part B、航空学报、复合材料学报、机械工程学报等期刊发表学术论文百余篇,参与制定行业标准/型号研制规范10余项,研究成果在运20、C919、ARJ21等我国航空航天重大型号得到持续工程应用,先后获国家科学技术进步二等奖1项、省部级一等奖2项、其他省部级奖励5项。
  • 福禄克收购高精度光伏测试测量领域领导企业 Solmetric
    福禄克 (Fluke) ——FORTIVE集团下属全资子公司、电子测试工具的全球知名企业,近期宣布收购总部位于美国加利福尼亚州的Solmetric公司,后者是高精度光伏测试测量领域的知名企业。   此次收购展示了福禄克致力于全球范围内的世界电气化战略,践行始终如一地为技术人员提供高质量、高可靠性、高安全性创新产品的承诺。   Solmetric以其光伏分析仪 (PV Analyzer) 而闻名业界,该产品具备先进的I-V曲线绘制功能,适用于现场测试应用,如光伏阵列的调试、跟踪以及故障诊断和排除。PVA-1500HE是一款1500V的I-V曲线分析仪,能够测试高效模块,适用于公共事业规模的光伏(集中式光伏电站)应用。   此次收购还囊括了用于太阳阴影分析的阴影测量工具SunEye,该工具为光伏领域的技术人员及其客户提供专家级的太阳能光伏设计,具有极高的投资回报率。   福禄克公司总裁Jason Waxman表示:"这是福禄克在光伏领域发展历程的一个重要里程碑,福禄克收购Solmetric反映了我们致力于为现场技术专家提供一流产品的承诺。Solmetric创新的光伏工具以及其团队在该领域的深厚积累,加之福禄克对更高效推进世界电气化进程的热忱,让我们更好地为客户服务,改变行业格局。"   Solmetric的Willard MacDonald补充道:"我们很高兴看到Solmetric在福禄克的领导下发展壮大。凭借福禄克强大的分销渠道,全球范围内会有更多客户受益于Solmtric 的产品。福禄克和Solmetric志同道合,致力于为光伏领域的客户提供下一代解决方案。"   此番收购拓展了福禄克的产品线,标志着测试测量领域和光伏测试领域两大领导品牌的强强联合。   Solmetric成立于2005年,其专家在光伏安装和高精度测试测量工具开发方面拥有丰富经验。收购完成后,其所有员工将纳入福禄克旗下。
  • 台州初中生成功挑战世界最高精度滴定器
    在不久前落下帷幕的第23届浙江省青少年科技创新大赛上,台州初级中学学生张益铭向目前世界上最先进的电子滴定器发起挑战,这个由一家德国公司生产的电子滴定器能精确到百分之一毫升。   在大赛现场,经过高精度天平测量,评委们惊讶地看到,张益铭的滴定器可以精确到千分之一毫升。   这项千分之一精度滴定器的发明最终以最高分被评为大赛一等奖。   这也是台州初级中学连续第7年收获浙江省青少年科技创新大赛一等奖。   千分尺加输液器   张益铭的创意来自一次化学课堂实验,他在使用滴定器过程中,发现一般试管里的液体表面呈凹状,试管上的刻度并不能准确显示液体容量。   多次课堂实验以后,他向负责学生创新发明的辅导老师卢能晓提出,他想发明一种更加精确的滴定器。   卢能晓老师翻阅了专业资料后,认为,这个创意有一定的实用价值,也具有可行性。   当时,卢老师交给张益铭一份作业,以书面形式做出初步设计方案和设计图纸。   发明创造没有想像中那么简单,在设计方案不断修改中,张益铭发现自己陷入了困局。   “我只能给学生辅导和提示,比如材料使用和器具更换等,发明还要靠他们自己。”卢能晓认为,学生的创造性思维只有在不断思考和自我探索中,才能得到发挥。   一天,一堂平常的物理课,物理老师使用千分尺进行测量实验,张益铭看着看着,眼睛亮了,他找到了答案:千分尺加输液器。   通过输液器挤压,试管水面更接近水平状态,千分尺则使测量更精确。   张益铭成功了。   很好玩,很有用   张益铭同学不是一个人在发明,而是一大群同学在一起干。该校学生已有30多项发明获得国家专利。   闲聊间,记者随卢老师来到学校实验室,各类仪器、加工工具和学生留下的发明占据了大半个房间。   “这是可以自由控制发电量的小型发电机。”卢能晓指着墙角的一台小发电机,介绍说,市面上销售的小型发电机,只能输出固定发电量,这个小型发电机却可以自由控制发电量,你需要多少电,他就发多少电,耗油量比平常发电机省50%左右。   说起学生的发明,卢老师顿时变得滔滔不绝,他拉着记者来到一个橱窗前,说,学生还发明了木制品内部质量检测仪,只要拿仪器在木板上轻敲,就可以检测出木板是否空心,是否搀杂杂质,因为不同材料传回的声波频率不同。   他对卢诗行等3名学生发明的“精密汽车油量传感器”尤其推崇,这种传感器可以将70升容量汽油精确到1克。他举例说,如果在汽车上使用这种传感器,可以将油耗精确到百米,以后开车出远门不用担心中途没油,完全可以掐着油表读数,算好了距离去加油。
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