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霍尔齿轮传感器

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  • 新品发布|便携式油液颗粒计数器简介【霍尔德】
    霍尔德上市新品啦!2024年01月04日上市了一款便携式油液颗粒计数器【便携式油液颗粒计数器←点击此处可直接转到产品界面,咨询更方便】对润滑油颗粒度的评估,我们通常从两个方面展开:颗粒尺寸分布以及颗粒浓度。通过细致地检测和分析,我们可以深入了解润滑油的清洁度、颗粒污染程度,以及颗粒的细致尺寸和分布情况。通过这样的评估,我们可以精确判断润滑油的有效寿命,洞察设备的健康状况,从而制定出更合适的维护计划。这就好比为设备进行定期体检,提前预警可能存在的问题,预防潜在的故障。而定期监测和控制润滑油颗粒度,无疑是维护设备性能、延长设备寿命的重要手段。这就像是为设备提供了一份全面的保健方案,确保其始终处于最佳状态。便携式油液颗粒计数器是采用国际液压标准委员会指定的光阻(遮光)法计数原理,专门用于现场油液污染度等级快速检测装置。具有体积小、质量轻、检测速度快、精度高、重复性好等优点,可在高温高压等及其恶劣的条件下工作。内置微水传感器和温度传感器,在进行污染度检测的同时,可对水含量和油液温度一并检测。适用于发动机油、齿轮油、变压器油(即绝缘油)、液压油、润滑油、合成油等油液,可广泛应用于电力电厂、航空航天、石油化工、交通港口、钢铁冶金、汽车制造等领域。自动颗粒计数器主要特点:1.采用光阻(遮光)法原理,使用高精度激光传感器,体积小、精度高、性能稳定;2.适用于实验室或现场检测,也可选配减压装置用于在线高压测量,实时监测用油系统中的颗粒污染度;3.可外接压力舱形成正/负压,实现高粘度样品的检测和样品脱气;4.内置数据分析系统,能显示各通道粒径的真实数据并自动判定样品等级;5.管路采用316L及PTFE材料,满足各类有机溶剂及油品的检测;6.具有体积冲洗和时长冲洗模式,方便用户对设备的使用和维护;7.内置ISO4406、NAS1638、SAE4059、GJB420A、GJB420B、ГOCT17216、GB/T14039等颗粒污染度等级标准;8.内置校准功能,可按GB/T21540、ISO4402、GB/T18854等标准进行校准;9.内置数据分析系统,可根据标准自动判定样品等级,具有数据自动处理、打印功能;10.可设定任意报警级别,实现污染度或洁净度检测;11.内置微水传感器和温度传感器;12.中英文输入,一键切换,具有预设、输入、修改、存储功能,操作方便快捷;13.超大存储,可选择存储在仪器内部或外部存储设备中;14.嵌入式设计,高强度外壳,便于携带,适合各类工程机械技术指标:光 源:半导体激光器;检测速度:20-60mL/min;离线检测样品粘度:≤100cSt,粘度高时可选配压力舱;在线检测压力:0.1~0.6Mpa(选配减压装置最高压力可达42Mpa);粒径范围:1~500μm;接口:USB接口、电源接口;数据存储:提供1000组数据存储空间,并支持优盘存储;灵 敏 度:0.8μm或4μm(c);极限重合误差:40000粒/ml;计数体积:1~999ml;计数准确性:误差<±10%;防护等级:IP67;测试时间间隔:1秒~24小时;检测样品温度:0~80℃;水活性参考值:0~1aw(±0.05aw);水含量:0~360ppm(±10%);工作温度:-20~60℃;供 电: AC 220V±10%、50/60Hz;重量:2.5kg; 体积:275×220×107mm
  • 齿轮视觉检测仪器与技术研究进展
    齿轮视觉检测仪器与技术研究进展石照耀 1*,方一鸣 1,王笑一 2 1 北京工业大学北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心,北京 100124; 2 河南科技大学河南省机械设计及传动系统重点实验室,河南 洛阳 471003摘要:相对于接触式测量,机器视觉检测这种非接触式测量具有效率高、信息全、稳定性好、可识别缺陷等优点,在齿轮检测领域得到越来越广泛的应用。近十年来出现了影像仪、闪测仪、CVGM仪器、在线检测设备等多种基于机器视觉技术的齿轮检测仪器,它们既可以实现齿轮综合式测量,又可以实现齿轮分析式测量。回顾了齿轮视觉检测仪器的发展历程和特点,分析了齿轮视觉检测中边缘检测、亚像素定位、特征提取和模式识别等算法的研究和应用进展,总结了机器视觉在齿轮精度测量和齿轮缺陷检测两个方面的技术发展,并指明了齿轮视觉检测仪器与技术的发展前景。关键词:机器视觉;齿轮测量;齿轮视觉检测仪器;齿轮精度测量;齿轮缺陷检测1 引言齿轮是应用广泛的基础件,其质量直接影响齿轮传动系统的承载能力和寿命等。齿轮检测是分析齿轮加工误差来源、提高齿轮加工精度、保证齿轮产品质量的必备手段。齿轮测量可分为接触式测量和非接触式测量。由于齿轮形状复杂,精度要求高,传统的非接触式测量方法难以满足齿轮测量精度要求,因此传统的齿轮检测设备通常采用接触式测量方式。应用广泛的齿轮测量中心和齿轮双啮检查仪分别是齿轮分析式测量设备和综合式测量设备,均为接触式测量方式。随着计算机技术和视觉测量技术的进步,机器视觉测量精度逐渐提高,在一些场合已经可以满足齿轮检测的需求。相对于接触式测量,机器视觉测量具有效率高、信息全、稳定性好、可识别缺陷等优点,在齿轮测量领域应用越来越广泛。近年来出现了影像仪、闪测仪、computer vision gear measurement(CVGM)仪器、在线检测设备等多种基于机器视觉技术的齿轮检测仪器,它们既可以实现齿轮综合式检测,又可以实现齿轮分析式测量,更能进行齿轮缺陷检测。接触式测量属于串联测量模式,通过测量齿面上一系列点来完成某种测量目标,测量效率较低,大批量齿轮的在线全检是个挑战。此外,接触式测量方法只能测量齿轮的尺寸和精度,难以进行齿轮缺陷检测。目前齿轮产品的外观缺陷主要依靠肉眼筛查,一些细微缺陷还要借助放大镜、工具显微镜等辅助设备进行识别,这些设备检测效率低、误检率高,且无法对缺陷进行准确分类和溯源。齿轮视觉检测属于并联测量模式,一次测量可获取整个区域内的几何要素和外观缺陷数据,检测速度得到极大提升,可以用于大批量齿轮的全检;更重要的是能同时进行齿轮精度测量和齿轮缺陷在线检测。基于视觉的齿轮精度测量是齿轮精度理论与机器视觉技术的有机结合,作者将我国首创的齿轮整体误差理论融入齿轮视觉检测技术中,大大拓展了对齿轮误差的分析能力。齿轮缺陷在线视觉检测技术可实现对大批量齿轮的100% 全检,柔性和自动化程度高,既能实时反映生产状态,及时预警,也方便管理者掌控一定周期内产品质量变化,还可以根据大数据做进一步的质量评估、产能分析和工艺优化。2 齿轮视觉检测仪器如图1 所示,齿轮视觉检测仪器由工业相机、镜头、光源、计算机等几个主要部分组成。常用两种照明方式:图1(a)采用背光光源从待测齿轮下方照明,采集到的是齿轮投影图像,齿轮边缘锐度高、噪声小,此方式适用于齿轮精度测量;图1(b)采用正光光源从待测齿轮上方照明,采集到的是齿轮端面图像,能够凸显齿轮表面缺陷特征,此方式适用于齿轮表面缺陷检测。图1 齿轮视觉检测仪器构成(a)齿轮精度测量系统;(b)齿轮缺陷检测系统几十年来,齿轮视觉检测仪器经历了从只能“离线抽检”齿轮的“个别尺寸”,到结合齿轮精度理论做出齿轮“精度评定”,再到可以在生产现场“在线检测”的越,从通用仪器演变为专用仪器。常见的通用仪器有影像仪、闪测仪等,专用仪器有CVGM 仪器、齿轮在线检测设备等。2.1 影像仪影像仪(VMM)是小零件行业应用广泛的通用视觉检测仪器,可用于测量齿轮外径、孔径等几何尺寸。影像仪有手动式和自动式之分。手动式影像仪的成本较低,但调光、对焦、选点、修正等都依赖人工操作;测量齿轮时,需要人工取点来拟合齿顶圆、齿根圆等几何要素。世界上第一台由电机驱动的自动影像测量系统是1977 年由美国View Engineering 公司研发的“RB-1”系统。目前,国内外有众多企业生产自动式影像仪,典型有瑞典海克斯康、德国蔡司、日本三丰、深圳中图仪器、贵阳新天光电、苏州天准科技等。自动式影像仪在工作台的X、Y 和Z 轴方向可以精确移动,能够实现自动对焦,测量精度更高。通过示教或编程可以实现齿轮测量中的自动取点,但操作过程较为复杂,对操作人员要求高。自动式影像仪一般没有齿轮测量专用软件,能够测量的齿轮指标不全,不能进行精度评价和分析。传统影像仪视场一般较小,为了获取整个齿轮端面轮廓,需要进行图像拼接。手动式影像仪进行图像拼接时效率低、难度大,精度也较差。自动式影像仪可以实现图像的自动拼接,效率较高,但拼接成的图像存在亮度、对比度不均匀的现象,尺寸测量精度同样受到影响。2.2 闪测仪近年来,市面上出现一种新型的一键式影像测量仪(闪测仪),视场范围大,可以一次测量多个零件。日本基恩士的IM-8000 闪测仪可在数秒内同时完成最多100 个目标物、300 个部位的测量,可以任意摆放工件,一键自动识别,自动匹配测量。独特的亚像素处理技术可使图像分辨率达0. 01 pixel,测量精度达±2 μm。深圳中图仪器的VX8000 系列闪测仪也可实现同等级的测量精度。此外,闪测仪还可导入CAD 图,通过“比较测量”识别缺陷,如将实际齿廓图像与标准CAD 图的齿廓对比,可以得到缺齿、断齿等缺陷信息。闪测仪的测量效率相比传统影像仪显著提升,但价格昂贵,同样缺少齿轮精度评价专门功能。2.3 CVGM 仪器1980年代,日本和我国开始了齿轮激光全息测量技术研究。基本原理如图9所示,以单频的氦氖激光器为光源,首先在干涉测量系统获得参考标准齿面的全息图像,然后将标准齿面替换为被测齿面放置于干涉测量系统中,同时将已经拍摄到的全息图像置于系统中。测量时,激光经分光棱镜分光扩束后分为了测量光路和参考光路,其中测量光照射到被测齿面上。两束光线同时照射在全息图上,形成了被测齿面和参考齿面间的干涉条纹,并投影在接收屏幕上。在对条纹图像进行数据处理后,可以得到被测齿面相对于标准齿面的形状误差。在测量光与全息图像之间放入平行平晶,用来调整测量光的相位。对于模数0. 2 mm 以下的小模数齿轮,难以使用接触式方法测量齿廓、齿距、公法线长度等关键参数;现有影像式测量设备不能给出齿轮精度评价报告。如图2所示,CVGM 仪器专用于解决小模数齿轮测量难题,可在1 s内自动计算出齿廓、齿距、径向跳动、公法线长度、齿厚变动量、内孔尺寸、实际压力角等关键精度信息,自动根据齿轮精度标准ISO-1328对齿轮误差进行评级,输出完整的齿轮精度检测报告,并做出OK/NG 判断。CVGM 仪器的齿廓偏差测量精度为±3 μm,齿距偏差测量精度为±2 μm,具有强大的分析功能,可测量双向截面整体误差曲线(SJZ 曲线)。图2 CVGM 小模数齿轮测量系统(a)CVGM 软件;(b)CVGM 系统如图3 所示,CVGM 仪器使用齿轮整体误差曲线作为齿轮单项误差计算的中间体,即先由齿轮轮廓生成齿轮整体误差曲线,再由齿轮整体误差曲线计算出各单项误差;并以SJZ 曲线方式表达测量结果,大大提升了齿轮误差分析能力。图3 基于视觉的齿轮整体误差分析2.4 齿轮在线检测设备齿轮视觉在线检测设备一般都具有分选功能,根据检测结果把被测产品分成合格品、不合格品,或按齿轮精度等级分类,或按缺陷类型分类。该类设备结构形式有三种:直接集成在齿轮产品传送带上方,结构较简单;使用专用上下料机械手和其他辅助机构,结构最复杂;采用玻璃转盘式结构,应用最广泛。图4位于传送带上方的齿轮视觉在线检测设备,优点是占用空间小,但传送带运动不平稳和易磨损,产品摆放角度不固定,导致检测精度难以提高。由于传送带不透光,该设备无法获取齿轮与传送带接触面的图像,不能实现双面测量。图4 传送带式齿轮视觉检测系统图5 所示设备采用了机械手、导轨、转盘等部件,结合专门设计的自动检测装置完成齿轮上下料、检测、分选和摆盘等一系列操作。这类检测设备功能较强,但结构复杂,成本较高。图5 使用机械手和自动装置的齿轮视觉检测设备本团队研制了玻璃转盘式的注塑齿轮在线检测分选系统,如图6 所示,该系统已应用于注塑齿轮生产线,工作稳定,取得了突出的使用效果。玻璃转盘由伺服电机和精密减速器驱动,带动待检齿轮通过视觉检测工位,可保证图像采集过程中齿轮匀速平稳运动。转盘采用高透明玻璃材质,不需翻转就可得到产品底部的检测图像。由光电传感器定位齿轮在转盘上的位置,使用气动执行器将OK/NG 的齿轮吹入相应的存储盒实现自动分拣。该系统能够实现注塑齿轮黑点、毛刺、缺齿、断齿、翘曲变形等外观缺陷检测,也能完成常规几何尺寸和形位误差的测量,并能根据缺陷阈值、尺寸公差实时分选出合格品和不合格品,且具备报警功能。该系统对齿轮端面的检测时间小于0. 3 s,满足生产节拍的需求,特别是具有齿轮轴向测量功能。图6 玻璃转盘式齿轮视觉检测分选系统图7 为注塑齿轮在线检测分选系统软件界面。该软件具有自主知识产权,在软件数据库中贮存了常见齿轮型号及对应的尺寸公差和配置参数,包括CPK 分析和XR图分析,提高了参数输入效率。注塑齿轮在线检测分选系统兼具精密测量与缺陷检测功能,包括齿轮轴向高度、齿距、公法线、同心度等与齿轮精度相关的检测,齿轮外观缺陷识别准确率能满足注塑齿轮大批量在机检测需求。图7 注塑齿轮在线检测分选系统软件界面3 齿轮视觉检测技术齿轮视觉检测技术是齿轮视觉检测仪器的核心,涉及光学、电子学、计算机图形学、齿轮几何学等多个学科,内容覆盖光学成像、图像处理、软件工程、工业控制、传感器、齿轮精度理论等。近几年,与齿轮视觉检测技术相关的新技术、新理论、新方法大量出现,在多个核心问题上取得了重要的研究进展。齿轮视觉检测技术既有一般视觉检测的共性问题,又有齿轮视觉检测中的特殊问题。齿轮视觉检测的工作流程包括图像采集、图像预处理、边缘检测、齿轮精度评定或齿轮缺陷分析等,其中图像采集、图像预处理、特征提取、图像分割、边缘检测、亚像素算法等属于通用的视觉检测技术,而齿轮精度评定和齿轮缺陷识别属于齿轮视觉检测技术的个性问题。这里先从图像采集系统(硬件)和图像处理算法(软件)两个方面综述与齿轮视觉检测技术相关的共性问题的研究进展,然后从齿轮精度测量和齿轮缺陷检测两个方面介绍齿轮视觉检测技术中个性问题的研究进展。3.1 图像采集系统图像采集系统一般由计算机(主机)、图像采集卡、工业相机、镜头、光源等组成。工业相机按照传感器芯片种类可分为CCD 相机和CMOS 相机两种,传统上CCD 相机效果更好,但随着技术的发展,目前在一般应用场合CMOS 相机基本已经取代了CCD 相机。相机数据接口常见的有GigE 接口、USB 接口(USB2. 0和USB3. 0)、Cameralink 接口等。其中采用GigE 或USB 接口的工业相机可以直接通过线缆与主机通讯,不需要数据采集卡;而其他接口如Camerlink 接口的相机则需要配备图像采集卡才能与主机通讯。常用的工业镜头按等效焦距分类主要有广角、长焦、中焦、远心、微距镜头等。一般远心镜头的畸变更小,景深更大,可以消除“近大远小”的测量误差,更适合进行高精度的尺寸测量,因此在齿轮视觉检测领域使用最多的镜头为远心镜头。但远心镜头通常价格较高,对精度测量要求不高时,可用普通镜头替代。视觉检测领域常用的光源有点光源、面光源、条形光源、环形光源、穹顶光源、同轴光源等类型,其作用主要有强化特征和弱化背景、突出测量特征、提高图像信息、简化算法、降低系统设计的复杂度、提高系统的检查精度和效率。在齿轮精度测量领域常用的光源主要是面光源,面光源的光线具有更好的方向性,均匀性更好,齿廓更清晰;在齿轮缺陷检测领域主要使用穹顶光源、环形光源和同轴光源等,这些光源可使整个齿轮端面图像的照度十分均匀,突出缺陷特征。齿轮视觉检测的核心问题是测量精度和检测效率,这两个问题都与图像采集系统密切相关。为了提高测量精度,应当选用分辨率更高的相机;为了提高检测效率,需要选择分辨率低的相机,以减少需要处理的数据量,提高软件计算速度。精度和效率是一对矛盾,通过选用运算能力更强的计算机和改进图像处理算法的效率,可以部分地解决精度和效率的矛盾问题。无论是为了提高检测精度还是为了提高检测效率,选用精度更好的镜头和更加稳定的光源都可以改善整体的性能指标。3.2 图像处理算法齿轮视觉检测技术中用到的图像处理算法有图像预处理、边缘检测、亚像素定位、特征提取和模式识别等。其中图像预处理方法与机器视觉其他应用场合的预处理方法基本相同。3.2.1 边缘检测算法齿轮视觉检测中常采用的边缘检测方法有经典微分算子、小波变换和数学形态学。边缘检测算法能够把齿轮二维端面图像中的关键轮廓提取出来,得到轮廓像素点的坐标集合。根据轮廓点的坐标信息和相机标定参数就可以精确计算出齿轮的特征尺寸,包括齿顶圆直径、齿根圆直径、内孔直径、齿高、齿厚和齿距等。1)经典微分算子图像边缘一般是图像灰度变化率最大的位置,因此可用一阶/二阶导数来检测边缘,由此诞生了一系列经典微分算子。根据微分的阶数可以将经典微分算子分为两类:一类是通过寻找图像灰度值的一阶导数极值点来确定边界的一阶微分算子,有Roberts 算子、Prewitt 算子、Sobel 算子、Canny 算子;另一类是根据图像二阶导数的零点来寻找边界的二阶微分算子,有Laplacian 算子、LoG(Laplacian-of-Gaussian)算子、DoG(Difference-of-Gaussian)算子。对这些经典微分算子在齿轮边缘检测中的性能进行了比较,如表1 所示。表1 经典微分算子在齿轮边缘检测中的性能比较Canny 算子采用双阈值和非极大值抑制策略提升对噪声的抗干扰性,具有滤波、增强、检测多个阶段的优化,是性能最优良的微分算子。对于齿轮图像,采用Canny 算子提取的齿廓信息最完整,最接近实际齿廓,如图8 所示。图8 基于Canny 算子的齿廓提取2)小波变换小波变换具有良好的时频局部化特性和多尺度特性。良好的时频局部化特性使其特别适用于检测突变信号,而图像中的突变信号对应边缘,因此小波变换也适用于图像边缘检测。利用Harr 小波函数对齿轮图像进行重构,再结合Canny 算子提取重构图像的齿廓,比单独采用Canny 算子有更优的效果。多尺度特性使其能很好地抑制噪声。图像中的噪声和边缘都属于高频分量,经典微分算子引入各种形式的微分运算后必然对噪声较为敏感,而随着尺度的增加,噪声引起的小波变换的模的极大值迅速减小,而边缘的模值不变,这一特性可以很好地抑制图像噪声。提出一种基于Curvelet 变换的尺度与方向相关性联合降噪方法,该方法对齿轮图像进行降噪处理,在继承小波变换多尺度降噪的基础上,同时进行尺度内方向相关性降噪,可以为齿轮边缘检测提供高质量的输入图像。因此,小波变换是一种齿轮图像边缘提取的有效方法。3)数学形态学数学形态学是基于积分几何和几何概率理论建立的关于图像形状和尺寸的研究方法,其实质是一种非线性滤波方法,通过物体形状集合与结构元素之间的相互作用对图像进行非线性滤波。由于数学形态学提取边缘时容易造成间距小的低灰度轮廓的错位和合并,因此常将其与微分算子提取出的轮廓加权融合。相关文献就提出了一种融合Canny 算子和数学形态学的含噪声齿轮图像边缘检测算法,分别采用改进的Canny 算子和多尺度多结构元素灰度形态学边缘检测算子提取边缘;然后对两幅边缘图像进行了小波分解,得到各层子图像;最后对子图像进行自适应加权融合,并使用小波逆变换重构图像得到最终的边缘检测图像。相关文献采用数学形态学中的四邻域腐蚀法提取出边缘宽度,并将其作为单个像素的轮廓,测量分度圆直径为5 mm 以下的齿轮的齿顶圆直径和齿根圆直径,与千分尺测量结果差值的绝对值在2 μm 以内。3.2.2 亚像素定位算法数字图像是以离散化的像素形式存在的,传统边缘检测算法的测量分辨率只能达到一个像素级,提取出的边缘由像素块构成,边缘定位精度不高,如图9(c)所示。亚像素定位算法是在像素级边缘检测的基础上逐渐发展而来的,首先需要经过像素级边缘检测粗定位,然后利用粗定位边缘点周围邻域内的像素数据进行边缘点的亚像素级精确定位,如图9(d)所示。图9 亚像素边缘处理亚像素定位算法主要有三类:矩方法、插值法和拟合法。1)矩方法矩方法计算简便,应用于齿轮边缘检测可以减小测量误差。相关文献提出一种利用前三阶灰度矩进行亚像素边缘定位的算法,这是文献中最早提出的矩方法。随后基于空间矩、Zernike 正交矩的方法也相继被提出。相关文献利用基于Zernike 矩的齿廓边缘检测算法,对齿顶圆直径为49. 751 mm、齿数为23 的齿轮测得的齿顶圆直径、齿根圆直径的相对误差在0. 02% 以内,齿距累积总偏差的相对误差约5. 15%。相关文献提出一种基于灰度矩的亚像素边缘检测算法,该算法以邻域窗口的灰度均方差积表示边缘强度,灰度重心所在的方向表示灰度变化的方向,在初始边缘的基础上按求取的灰度变化方向划分为八个区域,构建一维灰度矩模型解算亚像素边缘位置,对于噪声系数为0. 005 的模拟图像,该算法的绝对定位误差为0. 013 pixel。相关文献提出了一种复合亚像素边缘检测方法,该方法基于orthogonal Fourier-Mellin moment(OFMM),可为后续齿廓缺陷检测提供精确的齿廓形状。2)插值法插值法运算速度快,应用于齿轮在线检测设备能够满足生产节拍的要求。插值法的核心是对像素点的灰度值或灰度值的导数进行插值,以增加信息。德国MVtec 公司开发的著名机器视觉算法包Halcon 在工业领域应用广泛,其中的亚像素边缘检测算子采用的就是插值法。相关文献基于Halcon 算法包中的亚像素边缘检测算子,开发了一套齿轮测量应用程序,可以得到齿廓亚像素点集合,并设定条件剔除假边缘,最终得到齿顶圆直径等参数。3)拟合法拟合法对噪声不敏感,适用于噪声较多的齿轮图像,但求解速度较慢。拟合法是通过对像素坐标和灰度值进行理想边缘模型拟合来获得亚像素边缘的。相关文献提出一种基于高斯积分曲面拟合的亚像素边缘定位算法,可最大限度地消除噪声的影响,与原有高斯拟合算法相比,该算法通过坐标变换简化了曲面拟合问题,计算速度提高1 倍,可以满足五级精度的渐开线直齿圆柱齿轮的齿廓偏差测量要求。3.2.3 特征提取和模式识别算法缺陷检测算法一般由图像预处理、图像分割、特征提取和模式识别等步骤组成,其中特征提取和模式识别是缺陷检测的关键环节。特征提取的有效性对后续目标缺陷识别精度、计算复杂度、检测鲁棒性等均有重大影响。常用的特征提取算法可以分为三种,分别是基于纹理、颜色和形状的特征提取算法。提取完特征后,还需采用模式识别算法对缺陷进行区分。模式识别算法主要有匹配识别和分类识别两类。齿轮缺陷检测常用的匹配识别算法有FAST 和SIFT 算法等,常用的分类识别算法有基于人工神经网络或支持向量机的算法。相关文献提出了一种基于FAST-Unoriented-SIFT 提取算法和BoW(Bag-of-Words)模型的行星齿轮故障识别方法,该方法将原始振动信号转换为灰度图像后,通过FAST-Unoriented-SIFT 算法直接提取灰度图像中的特征。FAST-Unoriented-SIFT 算法结合了FAST 和SIFT 算法的优点,忽略了特征的方向。最后在提取的特征的基础上建立BoW 模型,该方法对齿轮故障的整体识别率达98. 67%。相关文献提出了一种改进的GA-PSO 算法,称为SHGAPSO算法,先经过图像分割算法提取齿轮的几何形状、纹理和颜色特征,再重建BP 神经网络,并使用SHGA-PSO 算法优化结构和权重。SHGA-PSO 算法对坏齿、划痕、磨损和裂纹4 种不同的齿轮缺陷样本的识别正确率在94% 以上。相关文献基于YOLO-v3 网络实现了对金属齿轮端面凸起、凹陷和划痕三种缺陷的快速检测和定位,对每幅图像的平均检测时间为77 ms,对三种缺陷的平均精确度(AP)和平均召回率(mean recall)分别为93% 和91%,检测效果如图10 所示。图10 齿轮缺陷特征提取与模式识别3.3 齿轮精度测量齿轮形状复杂,精度要求高。为保证齿轮产品质量,需要控制的齿轮精度指标有齿距偏差、齿廓偏差、螺旋线偏差、齿厚、齿圈跳动等,其中除螺旋线偏差外,其他精度指标都可以用齿轮端截面轮廓数据进行计算。齿轮精度测量主要有两个问题需要解决,一是通过图像处理获得被测齿轮的精确的端面轮廓信息,二是根据齿轮精度理论和相关齿轮精度标准计算齿轮各项偏差值并给出齿轮精度评定结果。通过齿轮精度等级,可以确定对视觉检测系统的测量精度要求。以齿数20、模数1 mm、5 级精度的直齿圆柱齿轮为例,其齿距累积总偏差为11 μm,齿廓总偏差为4. 6 μm。按测量仪器精度为被测指标允差的1/3~1/5 估算,测量5 级精度齿轮的测量仪的精度应优于1. 6 μm。这对视觉测量而言,是非常困难的。齿轮视觉测量精度依赖于测量系统的硬件和数据处理算法。由于所用相机、镜头等图像采集系统硬件和图像处理算法等软件的不同,以及被测对象齿轮的尺寸参数和精度要求不同,齿轮视觉检测系统的测量精度的差异很大,但在齿轮被测项目评定方面,都是根据齿轮精度相关标准进行的。相关文献依据齿轮精度标准ISO1328-1,给出了视觉测量齿距偏差和齿廓偏差的评定方法,对模数为0. 5 mm 的8 级精度直齿轮测得的齿距偏差、齿廓偏差与齿轮测量中心的测量结果差值最大为4 μm。相关文献采用视觉测量方法测量模数为2 mm、齿数为90的齿轮,齿廓总偏差5 次测量的标准差为0. 028 μm,取得了很好的测量重复性。相关文献提出了视觉测量齿轮的公法线长度的方法,其测量精度能够满足工程应用要种类不全,提高缺陷识别准确率和效率是着力重点。随着人工成本的增加和产业升级需求的提升,在大规模齿轮生产过程中齿轮视觉在线检测设备的应用越来越多。齿轮视觉在线检测设备的特点有:耦合于生产线上,可高效测量批量齿轮的尺寸精度,实时监测齿轮质量,自动剔除不合格品,形成“生产-检测-分选”自动化流水线;对齿轮外观缺陷进行识别和分类,实现大批量齿轮的“应检尽检”,用“大数据”手段分析齿轮工艺问题,与生产管控系统互联,及时调整工艺参数,减少损失;实现齿轮质量长期监测,及时发现齿轮质量的异常变化;可实现网络化监管和远程监控,即使在千里之外也可以监控整个生产过程,把握生产动态。在未来,齿轮视觉检测技术必将纳入更多先进的科学技术,齿轮视觉检测仪器也将集成更多新技术,并充分发挥各项技术的优点,提升检测效率和精度。三维视觉检测技术、视觉检测设备的复合化、微型化和智能化将是齿轮视觉检测技术的发展趋势。未来每条齿轮产线的生产动态都可以集成到一个软件中进行分析,检测数据实时存储到云端,长期积累的庞大数据将为齿轮生产工艺带来巨大的变革。毫不夸张地说,视觉检测技术将会带来齿轮检测领域的革命,现在还仅仅处于入门口。(省略参考文献51篇)
  • 齿轮制造有了国产测量“慧眼”
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: & quot times new roman& quot " 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 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: & quot times new roman& quot " 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 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 176, 240) font-family: & quot times new roman& quot " strong 自主研发 弥补短板 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: & quot times new roman& quot " 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 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: & quot times new roman& quot " “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 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: & quot times new roman& quot " 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 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: & quot times new roman& quot " 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 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: & quot times new roman& quot " 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 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 176, 240) font-family: & quot times new roman& quot " strong 推动齿轮制造精度提升 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: & quot times new roman& quot " 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 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: & quot times new roman& quot " 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 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: & quot times new roman& quot " 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 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: & quot times new roman& quot " “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 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: & quot times new roman& quot " 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 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: & quot times new roman& quot " 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 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: & quot times new roman& quot " 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 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: & quot times new roman& quot " 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 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: & quot times new roman& quot " 《中国科学报》 (2019-08-22 第8版 装备制造) /span /p p br/ /p
  • 回顾近二十年我国齿轮量仪的发展(下)
    前文回顾:近二十年我国齿轮量仪的发展(上)5 CNC大齿轮测量中心和超大齿轮测量系统是CNC齿轮测量中心在大齿轮及超大齿轮测量的扩展和创新(1)1989年,工具所推出的局部CNC式1.2m大齿轮测量仪CZE1200D,如前所述,该仪器由单片式计算机控制步进电机二联动,首次实现齿轮量仪螺旋线的CNC数控数字化测量。其改进型为2015年的CZE1200DA齿轮测量仪(图24);图24 工具所CZE1200DA齿轮测量仪(2)2004年,哈量国内首次开发2m CNC大齿轮测量仪CNC3929,改进型为CNC L200(图25);图25 哈量L200 CNC大齿轮测量中心(3)2011年,精达创新设计开发2.5mCNC大齿轮齿轮中心,其改进型为JLR300(图26),在国内创新采用了三坐标三联动(θ,X,Y)的渐开线成形原理,实现沿端面啮合线对大齿轮渐开线齿廓精度的测量,即“NDG”法向展成测量原理;精达公司将该原理创新应用于小模数齿轮的测量中,取得了良好效果。图26 精达JLR300大齿轮测量中心(4)2017年,哈尔滨同和光学公司展出精密CNC大齿轮测量中心T150A(图27)。作为哈尔滨工业大学精密超精密加工和测量设备领域的科技成果产业化基地的哈尔滨同和光学展出的大齿轮测量中心,集成了超高精度气浮轴系、气浮托盘调心技术及直线电机驱动等先进技术。近年不少国产大型CNC齿轮测量中心,如哈量CNC L200(见图25)、精达JW型(图28)和智达ZD(图29)型大齿轮测量中心,都采用了5轴坐标系统结构布局,即径向坐标采用了上下二层,既简化机械结构又可减少测头阿贝误差,具有提高仪器稳定性和精度等优点。智达2020年新开发的Z系列大齿轮测量中心甚至采用了三种齿廓测量原理:法线极坐标、极坐标和啮合线测量原理,以适应不同用户需求。仪器采用全新分层控制理念的3U架构全闭环控制器实现动态位置全闭环控制,仪器性能得到了提升。图27 哈尔滨同和T150A齿轮测量中心图28 精达JW型齿轮测量中心图29 智达ZD型齿轮测量中心(5)2013年,北京工业大学成功开发了用于超大齿轮的双测量装置集成综合测量系统——“激光跟踪+三维平台”在位测量系统(图30),首次进行了大胆创新和探索,在超大齿轮的测量理论、技术和实践上,取得了令人可喜的成果。(a)(b)(c)图30 北工大超大齿轮旁置式双测量装置集成综合测量系统6 自动化智能化齿轮测量分选仪器/系统实现CNC齿轮测量中心在齿轮生产现场在线测量(1)2005年,工具所推出车间用齿轮在线三维双啮测量分选机CQPF2000, 随后哈量—北工大也成功开发出3501齿轮分选机(图31),能在线实现批产齿轮径向综合三维误差测量及分选功能。图31 工具所及北工大—哈量齿轮三维双啮测量机(2)2013年,精达为东风汽车变速箱生产线开发了JDFX-1型齿轮自动分选机,用机械手实现半自动盘/轴类齿轮的双啮检测和分选。2015年精达、智达及金量展出风格迥异的双啮式齿轮自动/半自动分选机(图32)。2015年,南京二机床展出了由六轴机器人操作的“智能化齿轮加工岛”(见图5),在实现齿轮无人化双啮自动检测的同时,通过网络连结,能根据测量结果进行反馈,对系统中的数控滚齿机和剃齿机的加工参数进行智能化调整后再加工,实现批产齿轮闭环质量控制与制造,在我国圆柱齿轮制造业的数字化、智能化和自动化中树立了发展标杆。哈量于2017年推出具有时代感的3503齿轮分选机(图33)。此外还有2005年秦川机床推出的在数控磨齿机上的数字化在机测量装置,近年在国内也得到重视,国产全自动流水线齿轮分选机的开发发展迅速。其中,哈尔滨精达和智达(图34)都有相应产品系列相继问世,服务于齿轮制造企业。以上齿轮分选机基本上都是以齿轮双啮仪为检测仪器。在提升齿轮双啮仪的自动误差补偿功能上,精达于2017年展出了获得专利的补偿式齿轮智能双面啮合检查仪产品,既提高仪器测量精度也满足了国际市场标准要求,该双啮仪的补偿功能引起行业的关注与好评。(a)(b)图32 精达半自动在线分选机(a)(b)图33 哈量3503齿轮分选机(a)和秦川机床在机测量(b)(a)(b)图34 精达JFE全自动流水线齿轮分选机(a)及智达2020年为浙江双环传动改造的日本制造桁架式齿轮在线检测分选设备(b)(3)2020年,智达为株洲齿轮有限公司提供了2台六轴机器人齿轮在线快速智能检测系统(见图6),集成了包括国产CNC齿轮测量中心和齿轮双啮测量仪以及意大利光学图像测量仪在内的3台检测功能各异的齿轮精密测量仪器,实现在线轴类齿轮零件的精度检测和质量统计及分选,充分显现了我国齿轮在线检测成套技术和装备的开发制造能力,在数字化、智能化和自动化方面已经提升到了一个崭新高度。7 齿轮整体误差测量仪技术传承难能可贵,新的发展令人期待和鼓舞1970年前后,由工具所黄潼年为首的我国齿轮制造与测量业界众多科研技术人员共同努力,创新开发的成套齿轮整体误差测量技术,致力于研究分析,力图探索齿轮的几何形状及位置精度和齿轮的啮合运动综合精度之间的因果关联。齿轮整体误差技术目前可大致分为三类:即采用坐标式几何解析测量法的齿轮静态整体误差测量技术、采用啮合滚动点扫描测量法的运动态齿轮整体误差测量技术以及与虚拟数字化测量齿轮或虚拟数字化配对工件齿轮进行啮合滚动的虚拟啮合滚动点扫描测量技术,三者都归类于运动几何测量原理。测量项目有:静态齿轮整体误差曲线族、运动态齿轮整体误差曲线族以及虚拟齿轮整体误差曲线族。期待今后会有传动动力态齿轮整体误差测量技术及相应曲线出现。(1)2002年,工具所持续开发锥齿轮整体误差测量技术,建立了锥齿轮局部互换性测量的相对测量体系,实现锥齿轮齿廓二次局部基准误差的补偿(图35),曾应用于青岛精锻齿轮厂。(a)(b)图35 工具所锥齿轮整体误差测量仪及局部互换性测量体系(2)至2007年,工具所不断改进并生产齿轮整体误差测量仪系列产品,包括CZD1200EA齿条式圆柱渐开线齿轮整体误差测量仪(见图24)、CZ450蜗杆式圆柱齿轮整体误差测量仪(图36)及用于小模数圆柱齿轮的CZ150蜗杆式测量仪(图37)。图36 工具所CZ450齿轮整体误差测量仪图37 工具所CZ150小齿轮测量仪(3)2015年,工具所和北工大相继成功开发出齿轮单面啮合差动式小模数齿轮整体误差测量仪(图38)。(4)2015年,北工大在蜗杆式圆柱渐开线齿轮整体误差测量理论和啮合计算上取得重大突破,在大幅提高齿轮误差测量范围评定精度和可靠性的基础上,成功开发出齿轮在线快速测量机及相应测量系统(图39)。测量机采用蜗杆式间齿单啮整体误差测量原理,集成了实施自动上下被测齿轮工件的工业机器人,组成了可用于汽车齿轮生产线的在线检测系统。该齿轮在线自动检测系统已于2015 年底在北齿和浙江双环二个企业的生产现场中得到了实际使用。图38 差动式整体误差测量仪图39 北工大齿轮在线测量机(a)(b)图40 基圆智能小模数齿轮影像测量系统和虚拟整体误差曲线(5)2021年,原北工大博士后和基圆智能科技(深圳)有限公司合作,在2015年齿轮整体误差测量与啮合计算的突破成果基础上,成功开发出CVGM小模数齿轮测量软件和配套的小模数齿轮机器视觉影像测量系统(图40),实现微小/小模数齿轮的在线快速测量。该CVGM软件系统除了采用齿轮整体误差测量理论,能够按照齿轮精度标准迅速计算得到传统小模数齿轮的单项几何误差,还能以虚拟(静态、运动态)齿轮整体误差(曲线)方式表达测量误差数据,从而大大扩展了该测量系统的齿轮误差分析和综合能力,为我国批量小模数精密齿轮快速测量开创了一个新局面,也大大丰富了我国开创的齿轮整体误差测量理论和实践。8 齿轮传动链综合测量仪呈现良好势头,开辟了齿轮测量仪器发展新天地从单个齿轮的几何精度测量与质量评价,进入到对齿轮副传动链的使用性能测试和评估,这可以看成是我国齿轮质量保障体系更为重要的一个环节和阶段,是我国齿轮制造从单个零件制造向关键传动部件制造发展质量保证提升的重要标志。近年国产齿轮传动链综合测量仪的蓬勃发展也揭示了这个发展趋势。秦川机床工具集团近期荣获的2021年度中国机械工业科学技术进步奖一等奖的项目“工业机器人精密减速器测试方法与性能提升技术研究“ ,充分显示了我国在国产减速器测试技术与实践领域所取得的丰硕成果。(1)2005年,重庆工学院和内江机床厂合作开发并提供的YKN9550锥齿轮滚动检验机产品(图41);图41 YKN9550滚动检验仪(2)2017年,北京国际机床展览会上,精达首次展示了国产齿轮传动装置/传动链综合测量仪产品(图42),该仪器可实现齿轮装置运动性能和传动性能的综合检测,包括速度、载荷及温度等参数变量下传动链综合性能的精确测量与分析。智达展示了为谐波减速器开发的综合性能测试仪(图17)。图42 精达传动链综合检测仪(3)2019年,北工大、北京市精密测控技术及仪器工程研究中心在国际机床展览会上展出新开发的RV减速器传动链测量仪和小模数锥齿轮综合误差滚动测量仪(图43a);2021年又开发了用于额定输出扭矩达1500Nm的RV减速器综合性能测试台(图43b)。该测试台集先进传感器、数据采集、控制技术与一体的高精度测试仪器,可测量RV减速器的传动误差、回差、扭转刚度、背隙、空载摩擦扭矩、启动转矩、反向启动转矩、传动效率等多种性能参数,选配不同附件可实现多种规格RV减速器的综合性能测试,已为厦门理工大学、集美大学及河南科技大等提供了产品。(a)(b)图43 北工大精密中心RV减速器综合性能测试仪及测试台9 一级齿轮精度基准的精心制作创建,成绩斐然;非渐开线基准的新途径探索,别有洞天(1)大连理工王院士团队通过几十年埋头实干,以工匠精神铸造出我国精品齿轮样板:研制出一级精度渐开线基准样板(图44)和标准齿轮;成套的超精加工测量理论、超精加工测量技术和制造工艺、成套超精加工的技术装备,为我国齿轮精加工和超精加工奠定了坚实基础。图44 大连理工一级精度渐开线基准样板(2)近年国家计量院研制开发了我国首个国家级直径1m齿轮形渐开线齿轮精度基准(图45),其技术参数供参考(见表1)。表1 中国计量院标准大齿轮参数图45 计量院基准齿轮(3)北工大研制开发了我国非渐开线齿廓精度基准:2011年开发的双球式非渐开线齿廓精度样板和2021年的双轴圆弧形齿廓精度样板(图46)。尝试探索一条新的途径来解决高精度及超高精度渐开线实物基准,尤其是解决大尺寸高精度渐开线实物基准的制造难题,以利于更切实地建立起具有我国特色的大尺寸齿轮几何精度的实物溯源体系。(a)(b)图46 北工大双球和双轴圆弧非渐开线样板10 结语北京国际机床展览会作为我国机床工具制造业改革开放的窗口和平台,是我国机床工具行业技术进步和发展的重要标杆和旗帜。自1989年创办以来,北京国际机床展览会是迄今为止我国规模最大、历时最久的机床工具展览会。经过多年不懈努力,已荣登当今世界四大国际机床工具展览会之列, 成为推动我国机床工具行业对外技术交流和商贸合作的重要平台。近20年来,北京机床展览会上真切展现了我国精密数控齿轮量仪的发展历程,揭示出我国精密数控齿轮量仪的发展方向是数字数控化、信息网络化、自动智能化,集成融入生产制造全过程是必由之路;从被动地在计量室进行齿轮精度质检,到生产一线现场批量齿轮的在线自动化快速检测,再进一步融入生产过程,通过测量数据处理实时反馈调整加工参数、实施齿轮的闭环制造,甚至实现了包括齿轮刀具在内的闭环齿轮物联网制造系统的建立。作者不能不由衷感叹我国齿轮量仪制造行业所取得的可喜成就和坚守实干敬业的奋发精神,更体会到党和政府领导下改革开放方针政策的英明正确。“制造业是国民经济的主体,是立国之本、兴国之器、强国之基。十八世纪中叶开启工业文明以来,世界强国的兴衰史和中华民族的奋斗史一再证明,没有强大的制造业,就没有国家和民族的强盛。打造具有国际竞争力的制造业,是我国提升综合国力、保障国家安全、建设世界强国的必由之路。” 为响应“中国制造2025”国家发展战略,支持并强化国产齿轮量仪制造业关键部件国产化精制化和齿轮测量与加工制造信息的网络闭环智能化,打造具有国际竞争力的齿轮量仪制造业,是我国齿轮制造业大国向齿轮制造业强国发展的必由之路。近来由北工大石照耀教授牵头的“小模数粉末冶金齿轮(MM/PM)高速高效大规模制造成套技术与产业化”项目,荣获“2021年度广东省科学技术奖”科技进步一等奖。该项齿轮制造成套技术与产业化的成功实施,显示了我国向齿轮制造强国目标阔步前进的强劲步伐。
  • IDS3010高精度皮米激光干涉仪在齿轮箱机械载荷试验运动跟踪上的全新应用!
    研究背景 驱动工程行业中的部件需要测试多种机械特性,例如,需要检查齿轮箱的长期平滑度、同步性、齿隙、扭转刚度、摩擦行为和机械弹性[1,2]。测试实验室通常配备各种测试台,以便于在接近真实世界的条件下分析齿轮,确定并确保其技术特性。 WITTENSTEIN alpha是attocube母公司WITTENSTEN SE的战略业务部门,负责精度需求超高的机电伺服驱动系统的开发和机械生产。WITTENSTEIN在垂直线性运动测试台上使用了attocube的皮米精度激光干涉仪-IDS3010。IDS3010能够提供皮米分辨率,1MHz的数据输出,可有效帮助测试齿轮齿条传动系统中行星齿轮箱机械参数的长期稳定性。 实验装置 试验台包含沿垂直轴移动的400 kg负载质量。该负载与齿轮齿条系统相连,齿轮齿条系统由WITTENSTEIN alpha齿轮箱和伺服电机驱动组成。传统的玻璃标尺在精度、灵活性和检测高频振动方面十分受限,无法收集该测试台所需的所有数据。为了更好地了解变速箱的性能,需要精度更高且易于集成到现有装置中的设备。皮米精度激光干涉仪-IDS3010具有皮米级精度、紧凑的传感器头和模块化设计、通过光纤传输激光等特性,工程师将其集成到装置中并实现了快速安装和快速对齐。在开始整合两小时内,使用IDS3010在整个0.747米的工作范围内完成了测量。图1显示了测试台,包括安装在400 kg重量上的角锥棱镜和M12/C7.6准直传感器头,同时以1 MHz带宽从IDS3010读取模拟Sin/Cos数据。 Figure 1: Test bench for mechanical load tests of a gearbox 测试结果分析 图2显示了工作范围内几个周期的位移数据。如下图(a)所示,循环结果接近正弦曲线;图(b)是运动的转折点放大的曲线数据。高分辨率位移数据为同步和传动误差的齿轮箱行为提供了新证据。探索纳米级细节的能力为频率和运动分析提供了新的机会。通过IDS3010和进一步优化,可以可视化完成行星齿轮箱中单齿的影响。此外,如图(e)所示,两种方法的差异表明,玻璃尺读数提供的测量数据准确性较差。两个信号之间差异的周期性明显,表明不是由于噪声或变化造成的数据误差,而是因为玻璃尺编码器位于远离感兴趣的测量点和玻璃刻度不精确。此外,IDS3010及其光学组件具有更明显的优点,例如紧凑的传感器头和质量可忽略的角锥棱镜。 Figure 2: Displacement data of the weight moved by the gearbox. (a) shows the position of the mass that was measured with the IDS3010. (b) is a 160 000 times magnified segment of a) to show the precision of the interferometric measurement. (c) is the speed measurement of the weight movement obtained from the data of a). (d) is the same measurement as a) but with an optical linear encoder – which looks similar until one looks at the detail of the difference – asseen in plot (e).结论 综上所述,IDS3010提高了测试台的精度和分辨率。基于激光的测量和小型化组件对无限接近感兴趣的点进行测量成为可能,且不会影响整个装置的运动行为。这使得测试和开发工程师能够确定更多无法使用玻璃尺检测到的机械和摩擦现象。此外,IDS3010紧凑的设计、易于安装和快速对准的特性,允许在一个实验室内的多个测试台上灵活应用和集成。由于IDS3010可测量长达5米的工作距离,多达三个的光轴,因此干涉仪也可用于更大的测试台。 References [1] R. Russo, R. Brancati, E. Rocca: “Experimental investigations about the influence of oil lubricant between teeth on the gear rattle phenomenon”, Journal of Sound and Vibration, Volume 321, Issues 3-5, 2009, Pages 647-661.[2] Y. Chen, A. Ishibashi: “Investigation of the Noise and Vibration of Planetary Gear Drives”, GEAR TECHNOLOGY, Jan/Feb 2006.相关产品1、皮米精度激光干涉仪-IDS3010
  • 回顾近二十年我国齿轮量仪的发展(上)
    1 引言受中国机床工具工业协会工具分会特约,作者于2001-2019年间参访两年一度在北京举办的国际机床展览会,并撰写了十届展会的量具量仪述评。十届展会时间跨度近20年,我国经历了改革开放、加入WTO以及金融和经济风险等诸多重大历史事件和风雨涤荡,机床工具制造业及量具量仪行业在经受风雨历练的同时,就整体制造能力而言,无论在技术质量水平和产品品种性能上,都得到了显著的提升和蓬勃的发展。基于对精密测量仪器的感触体验,作者撰文回顾了近二十年来我国齿轮测量技术和仪器的发展历程和部分成果。我国齿轮量仪的生产始于哈量,哈量建厂源于苏联的156项经济援助项目;在国家经济改革开放时期,通过精密传感技术、数字技术、数控技术、计算机技术和坐标测量仪精密量仪制造技术的引进开发和自我发展,推动了我国齿轮测量技术和仪器向基于计算机的数字化数控坐标式测量技术和仪器的发展。CNC齿轮测量中心代表了当今齿轮测量技术和仪器的先进水平,也是齿轮及齿轮刀具制造精度质量检测领域的主流需求。从上世纪80年代开始到90年代,CNC齿轮测量中心逐步形成了系列化产品,同时也是精密机械制造技术、精密位移探测传感技术、数字信息技术、计算机技术和数控技术在齿轮测量仪器上集成的结晶。它基于坐标式几何解析测量原理,对齿轮单项几何形状误差进行测量,是坐标式齿轮测量仪器发展中的一个里程碑。CNC齿轮测量中心实质上是由笛卡尔式直角三坐标系和一个回转角坐标所构建而成的四坐标测量机——圆柱坐标测量机,主要用于齿轮单项几何精度的检测,也可用于(静态)齿轮整体误差的测量。除了齿轮以外,也可用于齿轮刀具(如滚刀、插齿刀、剃齿刀)、蜗杆、蜗轮及凸轮轴等复杂型面回转体的单项几何误差进行高精度测量。由国外首先推出的、基于计算机技术的数字坐标式CNC齿轮测量中心取代了传统机械展成式的齿轮量仪,成为单个齿轮几何精度测量中独占鳌头的齿轮测量仪器和技术。国内通常认为,美国Fellows公司于七十年代成功开发的Microlog 50(图1)是世界上首台高水平的CNC数控齿轮测量中心,它采用了花岗石基座、四轴独立伺服驱动系统、激光干涉仪长度位移测量系统和光栅角度编码盘,其技术起点很高。图1 美国MICROLOG 60齿轮测量中心我国齿轮测量中心的开发历经了艰辛和曲折。成都工具所和哈量于1986年开始着手计划立项开发齿轮测量中心,直至1995年底在陕西省教委和陕西省机械局的支持下,西安工业大学和汉江工具厂合作成功开发出了我国第一台CNC齿轮测量中心CCZ40(图2)。这是一台由计算机控制的、可实现数控四轴联动的圆柱四坐标式齿轮测量仪器样机。经专业技术鉴定,确认达到预期目标,填补了国内空白。随后,哈尔滨精达公司经过努力,在2001年于国内首先开发研制出齿轮测量中心产品(图3),成功推向了首家用户——重庆宗申公司,并逐渐形成强大批产能力和竞争实力,打破了由国外齿轮测量中心产品一统国内市场的局面。此后,哈量、工具所、智达、爱德华、同和光学及秦川等公司陆续推出了自行设计开发的CNC齿轮测量中心,开创了我国齿轮测量仪器发展新面貌,品种和质量的持续提升令人鼓舞,和国外先进齿轮测量中心的技术与质量差距日益缩小,竞争力明显上了一个台阶。图2 西安工大汉江工具首台国产样机CCZ40图3 精达公司首台国产CNC齿轮测量中心经过近15年持续不断的努力和坚持,取得了阶段性成果,并分别在CIMT展会上展示,通用技术集团所属的哈量集团于2019年成功推介出配套完整、集成度高、技术含量水平高、完全拥有自主知识产权的“成套螺旋锥齿轮闭环专家生产制造系统”和技术(图4),其硬件涵盖了螺旋锥齿轮齿面的数控加工机床(铣齿机、硬齿面加工机床和磨齿机)。螺旋锥齿轮齿面的数控刀具和装备包括铣刀刀盘刀条装调仪、硬齿面刀具测量机以及螺旋锥齿轮齿轮测量中心等。这标志着我国锥齿轮的成套制造和加工测量技术跃上了一个新水平。(a)(b)(c)图4 哈量成套螺旋锥齿轮闭环专家生产制造系统随着我国数字化、信息化、网络化、智能化的发展,机器人近年来快速集成进入在线齿轮自动化智能测量生产线。2015年南京二机床在北京展会上展示的“智能化齿轮加工岛”,吹响了国内汽车齿轮自动化在线测量技术集成于齿轮制造加工过程的号角(图5);而2020年精达为株洲齿轮公司提供的“智达快速齿轮检测自动线”配备2台六轴机器人,将意大利光学影像测量仪、自产CNC齿轮双啮仪和CNC齿轮测量中心等3台仪器有机联结,构建了一条齿轮快速智能检测系统(图6),将我国齿轮在线自动检测装备技术水平提升到一个数字化、信息化、自动化的新台阶。(a)(b)图5 南京二机床“智能化齿轮加工岛”(a)(b)图6 智达齿轮在线快速智能检测系统在近20年的十届北京国际机床展览会上,可以清晰看到我国齿轮测量仪器制造业的显著进展。如上所述,这正是我国齿轮测量技术与仪器装备行业“管(官)用产学研”,凝聚共识,坚持不懈,科学实干,以开发CNC齿轮测量中心为标志,在我国齿轮量仪制造行业的奋发自强和努力下,从无到有;从打破国外垄断到自主创新,不断推进我国齿轮制造业从齿轮制造大国向齿轮制造强国的蜕变,是不断提升国产齿轮质量做出重大功绩和历史贡献的20年。可以毫不夸张地说,近20年我国齿轮量仪的发展历史,就是我国CNC齿轮测量中心发展所引导的历史,是我国齿轮测量技术和仪器装备制造业在数字化、信息化、数控化、网络化和智能化的发展道路上阔步前行、转型升级和追赶世界先进水平而成效斐然的20年。本文根据这近20年间北京国际机床展会上我国齿轮测量仪器展品的概况,按类别和年代进行分述,以便读者能从中看到我国齿轮量仪的发展脉络。2 CNC齿轮测量中心融合并集中体现了当今齿轮测量技术和制造技术的发展水平和趋势(1)1989年工具所推出CZE1200D大齿轮测量仪(图7)。它由一台单板计算机同时控制二台步进电机联动,采用“粗传动精测量”技术实现CNC式齿轮螺旋线的测量(齿廓误差由棒状单齿测头啮合测量实现)。经上海计量所鉴定后当年成功交付用户上海冶金机械厂;同期,工具所还成功开发出CNC式步进电机光栅式/激光式滚刀检测仪GCW200(图8)。(a)(b)图7 工具所的CZE1200D大齿轮测量仪及齿廓测量原理(a)(b)图8 工具所GCW200光栅式滚刀检测仪(2)1995年西安工业大学和汉江工具厂合作,成功开发出我国首台CNC齿轮测量中心CCZ40样机,成果通过专业鉴定(图2)。该仪器采用计算机控制步进电机四轴(θ,X,Y,Z)联动,首次实现圆柱渐开线齿轮的齿廓、齿向螺旋线和齿距等单项几何精度以及齿轮刀具精度在国产CNC齿轮测量仪器上的测量。(3)2001年,哈尔滨精达成功生产出我国第一台国产CNC齿轮测量中心产品,用户为重庆宗申摩托。该测量仪器产品的问世,打破了国外同类产品十余年来对国内市场的垄断,填补了国产CNC齿轮测量中心产品空白(图3),开启了我国“齿轮测量中心”的规模制造生产以及进入国内外市场参与竞争的发展进程。(4)2003年北京国际机床展览会哈量和精达分别展出了各自开发的CNC齿轮测量中心(图9,图10)。此后在北京展会上展出CNC齿轮测量中心的有:2005年工具所CV450(图11)和西安交大思源GMC500(图12);2007年精达新开发JA系列齿轮测量中心(图10),该中心采用DDR电机直接驱动工作台主轴、直线电机驱动测量滑板花岗石底座,提升了产品测量精度和稳定性;2011年,哈量、精达及智达等公司纷纷推出花岗石结构的CNC齿轮测量中心。哈量展出的L45型齿轮测量中心(图13),采用测量运动轨迹全闭环控制,可对K形齿廓、凸形齿廓及螺旋线鼓度等项目进行评定;西安爱德华秉承了三坐标测量机的成熟精密量仪设计加工制造技术,成功开发并于2011年展会上展出了G40高精度齿轮测量中心(图14);2015年智达测控展出平行簧片结构的三维光栅数字式扫描测头Z3DDP(图15),并成功地应用于CNC齿轮测量中心,打破了该关键精密扫描测头部件产品的国外垄断。2017年展会上,青岛海拓推出了专用的平面二包测量中心(图16)。这实际上是通用齿轮测量中心的变型仪器,其主要功能是实现对我国首创的二次包络环面蜗杆/蜗轮/滚刀等复杂型面零件的高精度检测;2019智达则展出了以“谐波齿轮测量”为主题的成套测量仪器,包括检测谐波齿轮单项几何误差的齿轮测量中心和谐波减速器综合性能检查仪(图17),成为该届展会上国产齿轮量仪的一条亮丽风景线。(a)2003年产品(b)2005年产品(c)图9 哈量CNC齿轮测量中心(a)2003年产品 (b)2007年产品(花岗石基座)图10 精达CNC齿轮测量中心(a)2005年产品(b)2007年产品图11 工具所2005-2007年CV450齿轮测量中心图12 西安交大思源GMC500齿轮测量中心(a)L45(b)PREC40(近年开发新型号)图13 哈量L45和PREC40齿轮测量中心图14 爱德华G40齿轮测量中心图15 智达三维测头图16 海拓测量仪图17 智达谐波齿轮测量成套测量系统(5)2014年,中国计量科学研究院几何量所开发的“螺旋线(齿轮)测量基准仪器”项目完成验收。在完成与德国PTB的国际比对工作后,于2019年仪器通过鉴定和国家基准评审(图18)。该基准仪器采用了独立的激光跟随测量系统和独立的CNC测头运动轨迹生成系统(“驱动”和“测量” 两套系统独立又关联的设计)。该基准仪器的技术特点可归纳为:具有一维气浮回转工作台具有负载偏心下的角度自校准、二维激光干涉测长布局降低仪器阿贝误差、三维平行位移机构探测系统的测杆变形补偿、六轴联动主从级闭环精密驱动控制和采集等技术,以及自主建立的仪器精度补偿模型和相应误差补偿软件。这台由西安爱德华协助开发的超高精度和高稳定性的新一代齿轮螺旋线/渐开线测量装置的研制成功,标志着我国可直接溯源的复合式齿轮螺旋线/渐开线基准测量装置的技术指标达到了国际先进水平。该基准仪器实现了齿轮参量最短溯源链的直接溯源,其二路激光跟随测长误差0.1μm,修正后的探测系统误差0.3μm,修正后的回转台角误差≤0.15”;经比对测试,其螺旋线偏差测量不确定度为0.9μm/100mm (k=2)。其对外提供校准测量服务能力为:测量范围:β(0°-60°),d ( 25-400 ) mm 测量不确定度:螺旋线倾斜偏差(0.9-1.2)μm/100mm(k=2),螺旋线形状偏差0.8μm(k=2) 螺旋线总偏差(1.2-1.5)μm/100mm(k=2)。值得提及的是,2009年,中航工业北京长城计量测试技术研究所更新研制的JLC齿轮测量中心基准仪器,测量齿轮渐开线样板基圆半径的不确定度: 当rb=100mm,U=1.1μm(k=3) ;测量齿轮螺旋线样板螺旋角的不确定度:当β=15°,U=1.0μm/100mm(k=3),因此也成为代表当时我国齿轮测量中心制造/升级再制造的顶尖水平之作。(a)(b)(c)图18 国家计量院“齿轮测量基准仪器”设计原理和消除周期误差的有12个读数头光栅的圆光栅(6)2021年,通用技术集团哈量公司研发了具有自主知识产权的 ”L45P高精度计量型三维齿轮测量中心“(图19),该仪器具备高精度机械主机、误差修正补偿技术、多功能智能化实时测控系统及三维齿轮测量软件等多项自主关键核心技术,具有在线分析、自我诊断功能,具备稳定性高、扩展性强、抗干扰等优点。其配套的三维齿轮测量软件具有圆弧圆柱齿轮、弧锥齿轮、转子、弧齿刀盘等检测功能,仪器还具备测针库管理、空间修正、数据安全与管理等功能,是我国高精度计量型齿轮量仪又一突破,整体技术达到国际先进水平,是中国科协2021“科创中国” 榜“突破短板关键技术榜(装备制造领域)”十个项目之一。图19 哈量计量型L45P三维齿轮测量中心3 弧锥齿轮测量中心及其闭环制造系统使CNC齿轮测量中心集成弧锥齿轮的测量和制造(1)2005年哈量和精达分别在北京国际机床展会上展出拥有弧锥齿轮测量功能软件的CNC齿轮测量中心。哈量展出3903A齿轮测量中心(见图9a),与重庆工学院合作、在国内首先成功开发的齿轮测量中心锥齿轮测量软件所测得的锥齿轮三维齿廓误差(见图9c);此后精达、智达也各自开发了相应的锥齿轮测量软件应用于齿轮测量中心产品。(2)2015年哈量在展会上重点推介“锥齿轮数字化网络化闭环制造系统”。该系统将哈量生产的数控锥齿轮切齿机床和数控锥齿轮磨齿机床与数控锥齿轮测量仪器——锥齿轮测量中心等整合集成,融通锥齿轮的设计加工及检测软件,实现锥齿轮加工参数的反馈调整,成功构建了锥齿轮闭环制造系统(见图20);中大创远集团和智达合作于同年展出了类似锥齿轮闭环制造成套技术和仪器产品。该年展会呈现了我国锥齿轮智能化制造技术与装备发展的新景象、新格局。2017年哈量集团长沙哈量凯帅(现更名为长沙津一凯帅)还展出了HCS260硬齿面螺旋伞齿轮加工刀盘调刀仪(见图22)和CNC L65G高精度螺伞齿轮测量中心。(a)(b)(c)图20 哈量锥齿轮数字化网络化闭环制造系统和齿廓反调计算图形图21 工具所GCW300 CNC滚刀测量仪图22 哈量硬刀盘检测仪(3)2019年,哈量展出了具有自主知识产权、最新版本成套“螺旋锥齿轮闭环制造系统”(见图4)。它包括螺旋锥齿轮铣齿机/磨齿机/铣齿刀刀盘/刀条/刀具装调机和齿轮测量中心等螺旋锥齿轮和切齿刀具的所有加工制造和测量装置的硬件和软件,(借助于物联网)进行数据信息的融合集成,对我国螺旋锥齿轮制造业的发展,具有标志性的示范引领作用。4 齿轮刀具测量中心及其闭环制造系统是CNC测量齿轮中心在齿轮刀具制造中的数字化应用在齿轮刀具测量领域,工具所于1989年开始开发专业的卧式CNC光栅式齿轮滚刀测量仪GCW200,经不断改进后于2005年前后推出花岗石底座的GCW300(图21),具有一定的卧式齿轮测量中心的功能。哈量集团2017年展出的弧齿锥齿轮的铣刀盘和硬齿面螺旋伞齿轮刀盘的CNC刀盘装调检测仪(图22),在弧齿轮加工刀具的数字化闭环制造上,为我国做出了突破性重大贡献。值得一提的是,西安工业大学和汉江工具厂在1995年合作开发了我国首台CNC齿轮测量中心样机后,又于2009年在北京展出了成功合作开发的全套国产数控刀具离线闭环制造系统和装备——数控齿轮刀具磨齿机+CNC齿轮测量中心+数控砂轮修整机+数据处理平台(图23)。首次实现齿轮测量中心与数控砂轮修整机之间的数据整合集成,成功构建了国内首套离线齿轮刀具闭环制造系统。据悉,近期西安工业大学和秦川机床及汉江工具合作,正在进一步开发高新水准的、数字化网络化智能化的齿轮刀具制造闭环系统。图23 西安工业大学-汉江工具联合研发的齿轮刀具离线闭环制造本文作者:谢华锟,邓宁
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  • 重大仪器专项“齿轮传动形性测试仪”启动
    2月22日国家重大科学仪器设备开发专项项目《齿轮传动形性测试仪的开发和应用》正式启动。参加启动会的单位有贵阳新天光电科技有限公司、北京工业大学、贵州华工工具注塑有限公司、北京北齿有限公司及相关技术、财务、管理等领域的专家和用户代表。   启动会上,贵阳新天光电科技有限公司董事长、项目负责人卢继敏介绍了贵阳新天光电的发展沿革和发展规划,以及本项目在企业发展中的作用,提出了实施本项目的措施要求并宣布成立项目总体组 项目专家组 用户委员会及技术、管理、财务专家组成的项目监理组。   中国工程院叶声华院士、合肥工业大学费业泰教授对项目将性能测量引入,扩大测量领域的创新点及四个产学研用单位的研发基础和项目技术基础给予充分肯定,并希望项目争取提前完成,早日拿出具有自主知识产权、具有特色的仪器产品替代进口。   中国科学院光电研究院周维虎研究员、北京理工大学赵维谦教授分别介绍了组织实施管理国家重大仪器开发专项的经验和实施中的注意事项,特别是应用开发中产生新的应用方案要集成到项目中去,要考虑通用性和软件升级及二次开发,多听取用户使用意见改进完善最后标准化 并对项目管理中监理、管理体系、资金投入提出了要求。   杰牌控股集团有限公司董事长陈德木、江苏上齿集团有限公司董事长张焰庆、杭州前进齿轮箱集团副总经理刘伟辉、杭州依维柯汽车变速器有限公司总经理冯建荣、上海振华重工集团齿轮研究所所长钟明等专家结合企业的实际,从行业需求的角度对开展齿轮传动形性测量的必要性、紧迫性进行了介绍并建议在设计开发和制造仪器中要重视原材料、基础部件的选用,重视工艺流程的试验评审和确定,保证质量稳定性有助于市场竞争力,成为&ldquo 专、精、特&rdquo 系列产品。   与会专家对项目实施方案、项目实施基础、项目产品前景等给予了充分肯定,并对项目的开展给予了指导咨询。
  • 齿轮行业测试仪器和设备亟需加强研发
    目前,国内缺少齿轮测试仪器和设备,由此造成全国年产2000多万台齿轮箱的质量缺乏可靠的测试数据。为彻底改变齿轮行业零部件内在质量的落后状况,专家指出,必须重视和加强测试仪器和设备的开发。 目前,全国齿轮行业中大约只有300家齿轮生产厂具有仪器基本配套的计量室,总计约有三坐标测量仪200多台,且大多从国外进口;各类(机械、光电、数控)齿轮测量仪器1000余台,其中齿轮测量中心30余台,总成测试仪器、蜗轮付检查仪约10余台,变速箱试验台和驱动桥试验台不超过50台;圆度仪、测长仪、光学分度头、粗糙度仪、投影仪、万工显等各类测量仪器500余台。其余约200家齿轮生产厂几乎没有精密测量仪器,部分企业除了万能量具外,没有一台测量仪器。 专家指出,为进一步提高齿轮行业产品质量和竞争力,应尽快配备相应的各类精密测试仪器。在今后几年中,大中型齿轮企业应配备三坐标测量机、齿轮测量中心和其它精密测量仪及配套完整的中心计量室,小型企业也要配备必要的精密测量仪器。
  • 【霍尔德】液体在线式颗粒计数仪保障机械设备正常运行
    【液体在线式颗粒计数仪←点击此处可直接转到产品界面,咨询更方便】根据国内外资料统计,液压润滑系统故障中,70%~85%是由油液中的颗粒污染引起的。因此,液压润滑行业对油液的颗粒污染问题给予了高度重视,对油液的监控也变得至关重要。油液的清洁度直接关系到液压润滑系统的正常运行。液体在线式颗粒计数仪是采用国际液压标准委员会指定的光阻(遮光)法计数原理,专门用于现场在线测量的、油液污染度等级检测装置。具有体积小、质量轻、检测速度快、精度高、重复性好等优点,可在高温高压等及其恶劣的条件下工作。适用于发动机油、齿轮油、变压器油(即绝缘油)、液压油、润滑油、合成油、水基类(水基液压油、水乙二醇等)、醇类、酮类等一切透光溶剂,可广泛应用于电力电厂、航空航天、石油化工、交通港口、钢铁冶金、汽车制造等领域。主要特点:1.采用光阻(遮光)法原理,使用高精度激光传感器,体积小、精度高、性能稳定;2.适用于现场的在线检测,可实时监测用油系统中的颗粒污染度;3.内置数据分析系统,能显示各通道粒径的真实数据并自动判定样品等级;4.标准款可直接耐压100公斤,可选配减压阀用于在线高压测量;5.具有体积冲洗和时长冲洗模式,方便用户对设备的使用和维护;6.内置ISO4406、NAS1638、SAE4059、GJB420A、GJB420B、ГOCT17216、GB/T14039等颗粒污染度等级标准;7.内置校准功能,可按GB/T21540、ISO4402、ISO11171、GB/T18854等标准进行校准,一次测试可以给出所有内置标准结果;8.可独立设定所有标准任意报警级别,实现污染度或洁净度检测;9.RS232或RS485接口,支持标准Modbus协议可连接电脑、上位机、打印机、PC系统或其它设备进行数据监控、处理;10.超大存储,可选择存储在仪器内部或外部存储设备中;11.坚固外型结构,适合复杂工作环境;12.下进上出的模式有利于限度减小在线气泡对测试结果的干扰;13.可连续测试也可任意设置测试时间间隔;14.中英文双系统,客户可自由切换,适合外销出口;15.触屏或者薄膜按键操作,可自由切换,仪器界面可自由控制远端打印机的开关;16.可选接4G/5G模块,支持手机或电脑端远程数据监控、历史数据、曲线查询(选配);17.内置水分和温度传感器模块,可同时输出四种参数信息(选配)技术指标:光源:半导体激光器;流速范围:5-500m/min;检测样品粘度:≤650cSt;在线检测压力:0.1~10Mpa(选配减压装置最高压力可达42Mpa);粒径范围:1~600μm;接口:USB接口、RS232接口、RS485接口;数据存储:提供1000组数据存储空间,并支持优盘存储;灵敏度:1μm或4μm(c);极限重合误差:40000粒/m;计数体积:1~999m;计数准确性:±0.5个污染度等级。
  • 湾有引力,向光而行!第二届中国传感器与应用技术大会成功召开
    仪器信息网讯 2023年11月11日,第二届传感器与应用技术大会在深圳光明区云谷国际会议中心成功召开。本届大会由由深圳市光明区和中国传感器与物联网产业联盟联合主办,吸引了国内外领先传感器企业参与,并组织了多场先进传感器技术和应用会议,聚焦储能、工业、医疗等应用方向。会议现场下午,第二届传感器与应用技术大会主论坛在三楼国际会议厅成功举办。大会伊始,深圳市光明区委副书记、区长邱浩航和中国传感器与物联网产业联盟常务副理事长郭源生分别致辞。深圳市光明区委副书记、区长邱浩航 致辞中国传感器与物联网产业联盟常务副理事长郭源生 致辞致辞结束后,大会进入智能传感器应用场景推介环节,来自智能传感器产业链企业的四位专家分别分享了报告。报告人:比亚迪规划院智能化感知研究首席专家、感知实验室主任 高文报告题目:智能传感器在智能汽车中的应用及技术趋势20世纪60年代初,陆续出现各类传感,燃油车测量压力、油量、温度等第一代结构型传感器为主,第二阶段以霍尔效应、光电转换等为机理的固体型传感器,电车以三电传感器为主;第三阶段,以信息处理、人工智能技术实现量程自动转换、具有分析判别功能的智能传感器。汽车传感器大致分为车身感知传感器、环境感知传感器。随着AI技术和超算芯片发展,智能汽车对环境感知传感器需求增多,而大部分环境感知传感器都是具备信息采集与数据处理的智能传感器。智驾场景与智能座舱场景环境复杂度,信息处理难度高,这让智能传感器成为智能驾驶与智能座舱最重要!针对于此,高文分析了ToF摄像头、4D毫米波雷达、激光雷达等传感器产品及在智能汽车中的应用场景。高文认为,智能驾驶场景复杂度提升,BEV、端到端感知融合框架成为智能汽车新范式;小体积、低成本、完善的产品配套开发是未来智能传感器发展趋势;软硬件一体化布局、垂直整合、硬件预埋OTA升级、测试标准统一将成为产业布局新方向。报告人:迈瑞医疗智能制造技术总监 张含思报告题目:智能传感器在医疗仪器产品上的应用介绍据介绍,迈瑞在中国超过30个省市自治区设有分公司,在境外拥有超过50家子公司,产品远销190个国家及地区,全球雇员超17000人,研发人员占比23%,来自于30多个国家和地区,负责海外业务的外籍员工占82%,2022年集团营业收入约303.7亿元。报告中,张含思介绍了传感器在迈瑞医疗产品上的应用、迈瑞适配不同业务的多形态供应链体系、迈瑞智造、传感器在仪器自动化生产上的应用、传感器在公共系统管理上的应用等内容。报告人:深圳和而泰智能控制有限公司董事长、总裁 刘建伟报告题目:控制器与传感器控制器(Controller)是系统的核心组成部分,是系统的“心脏”和“大脑”,通过信号的接入、信号的处理变换、复杂的电路硬件和算法软件,实施对执行机构的驱动与控制,使系统按照预定目标完成工作。传感器是控制器的前置信号源:控制器是传感器的“家”,是传感器的“归宿”;传感器通常通过控制器完成最终使命。刘建伟认为,工业时代,按工业视角与产业链思维,和而泰等控制器企业,左手是传感器企业合作伙伴,右手是各类整机企业合作伙伴,为传感器企业与整机企业之间架起桥梁。数智时代,按生态视角与大服务思维 (第三代企业使命) ,和而泰等控制器企业携手传感器企业,完成数据定义、数据生产等底层使命;数联天下等计算平台企业携手算力等技术公司,完成智慧融合、能力集成,进而实现精准服务、个性服务、“全能服务”。新的时代,没有独立的器件,没有独立的产品,没有独立的企业,没有独立的行业。全社会使命归一,全要素聚合归一,全生态价值归一:服务,为用户创造价值。报告人:深圳市杉川机器人有限公司副总经理 宫海涛报告题目:杉川机器人-激光传感器在服务机器人中的应用据介绍,杉川机器人 (3irobotix)成立于2016年,是领先的移动机器人核心技术与服务提供商,集研发、生产、销售于一体的高新技术企业,提供性能强大、体验优越的移动机器人技术、产品及解决方案。报告中,宫海涛介绍了整机、传感器、核心部件等产品及典型客户应用情况,并表示,从随机碰撞到惯性导航、再到全局规划、激光导航,技术上的不断创新更迭,使得扫地机市场规模迅速增长,据欧睿国际数据统计,2011-2022 年全球扫地机器人市场规模 CAGR 达 18.97%。截至2022年,全能站产品基本完成迭代,未来行业均价增速放缓,成熟产品打开渗透率,行业规模有望稳定提升,在创新型技术或产品体验颠覆性优化出现前,预估未来四年CAGR约在11.2%,行业规模在未来3-4年,有望突破百亿。应用场景推介结束后,大会举行了智能传感器采购订单签约仪式、企业签约仪式和首批智能传感器政策奖补资金发放仪式。智能传感器采购订单签约仪式企业签约仪式首批智能传感器政策奖补资金发放仪式本次大会,延续了“湾有引力向光而行”的主题,多方位展现光明区的创新动力、经济活力、投资潜力,促成了10个智能传感器采购订单。签约仪式上,光明区政府还与德国UST公司、厦门三优光电、中科水研等18个重点企业项目签约,并向8个智能传感器应用推广项目发放了80-300万不等的政策奖补资金。签约仪式和政策奖补资金发放仪式结束后,大会进入主旨演讲环节。报告人:TE Connectivity传感器事业部亚太区销售与市场总经理 BW Tan报告题目:智能传感技术助力共建万物互联生态传感器是万物互联的起点,2022年全球传感器市场规模约1792.40 亿美元,新能源汽车、医疗电子、工业机器人等为传感器市场创造了新的增长机会。中国传感器市场规模约占 21.87%,政府支持实体经济发展以及物联网应用场景的拓展,将进一步推动中国传感器市场增长。BW Tan在报告中介绍了,TE产品及方案在工业状态监测、协作机器人和机器人、微创设备、呼吸管理及改善设备、电动马达和电动动力总成等关键应用,并表示,TE是全面的端到端解决方案提供商,TE传感器与中国客户共同成长。报告人:汉希科特德国微系统应用研究院Hahn-Schickard院长 Yiannos Manoli博士教授报告题目:Bridging the Gap from Research to Production in MEMS汉希科特(Hahn-Schickard)是一家著名的微系统技术研发服务提供商--从最初的想法到中小型系列的生产以及转入大规模生产。哈恩-希卡德扎根于德国西南部的四个地区,但也是一个全球性的企业。Yiannos Manoli从什么是“惯性”传感器开始,详细介绍了MEMS惯性传感器的工作原理、尺寸外观、应用示例及如何实现从想法到产品的制造。此外,Yiannos Manoli还介绍了汉希科特的对外合作项目和合作研究项目。报告人:宁波柯力传感科技股份有限公司董事长 柯建东报告题目:柯力集团生态投资和赋能柯力传感主要研制和生产各类物理量传感器、称重仪表、电子称重系统、工业物联网系统成套设备、公磅一体机,提供不停车检测系统、建筑机械物联网 (含干粉砂浆)、港机及海洋工程装备物联网、起重机械物联网、工业机器人、畜牧业、智能物流、环保设备等工业物联网系统、项目、产品及解决方案,同时提供专业物联网软件定制服务等,建有“称重设备数据中心”、物联网实验中心及26个实验室。柯力传感于2019年8月上市 (股票代码: 603662),采取集团化管控模式,总部设在宁波,下设12个职能部门、10个事业部和投资34家公司。建有两大研发中心,宁波、深圳、郑州三大产业园 (投资中心),及宁波、郑州、安徽七大生产基地,以力学起步融合多物理技术发展多品种传感器,成为国内品种最多、融合最深、场景最优的全球智能制造传感器公司。柯建东在报告中介绍了柯力传感的投资策略、方向、原则,主要为技术上多到融、产业上量转控、生态上林育森,以产业投资+产业园+产业大脑+产业集团化+产业平台为核心,培育传感器森林。报告人:赛莱克斯微系统科技 (深圳) 有限公司CEO 聂铁轮报告题目:深圳8英寸MEMS中试线项目汇报深圳智能传感芯片中试验证开放平台以打造一条国际知名、国内先进的MEMS中试线,重点服务以深圳为中心的粤港澳大湾区客户为目标,对租赁区域进行改造装修,建设8英寸MEMS中试产线。项目拟规划使用面积约为5305㎡;研发中试各类MEMS晶圆,项目产能为3000片晶圆/月。该中试线以虚拟IDM模式,为传感器芯片设计企业提供工艺技术研发开放平台+批产线,以高端光学传感、MEMS传感和生物传感/微流控等为主要方向,助力中国尤其是深圳牵引的大湾区龙头传感器企业解决“卡脖子”问题,保障供应链安全。报告中,聂铁轮介绍了该项目的背景、需求分析及产出方案,选址和要素保障,建设方案,运营方案,影响效果分析等内容。报告人:深圳市重投资本管理有限公司副总经理 刘钊报告题目:深圳市智能传感器基金介绍报告人:华润置地润宏项目公司总经理 孔维国报告题目:明湖智谷大湾区智能传感新型产业社区介绍
  • 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。
  • 一篇文章看懂:什么是SENIS集成3轴磁传感器?
    一篇文章看懂:什么是SENIS集成3轴磁传感器?为了测量电磁铁和永 jiu磁铁产生的从 10-6 到 102 T 的非均匀磁通密度,通常使用带霍尔探头的特斯拉计。为了同时测量磁通密度的三个正交分量,需要使用三轴霍尔探头。根据目前传统的的技术水平,三轴霍尔探头由三个霍尔板组成,这三个霍尔板分别位于一个小立方体的三个相互正交的面上。单个霍尔板的尺寸及其定位公差严重限制了可实现的空间分辨率和测量磁通密度矢量的角度精度。此外,连接霍尔装置的导线中的电磁感应也限制了这种霍尔探头的有用带宽。此外,平面霍尔效应通常会产生额外的误差。在基于量子阱的霍尔板中,平面霍尔效应很弱,但问题依然存在。 为了解决这个问题,在一个点上检测三个方向的磁性。SENIS开发了一种划时代的“集成3轴磁传感器",使之成为可能。这就是“集成的三轴磁传感器"。 该传感器可以在所有情况下测量精确的3D矢量,例如永磁体的邻近磁场、小线圈产生的磁场和时间变化,这在过去是不可能的。图1. 传统的霍尔片3轴探头(左)和SENIS集成3轴磁传感器(右)3轴磁性探头的配置传统的霍尔片3轴探头SENIS集成3轴磁传感器磁化位置3个位置一个位置(单点)磁感应位置的错位量取决于传感器位置(约0.5mm~10mm)无错位传感器的相对角度误差通常不标注(过大)±0.1°以内温度传感器无安装在传感器芯片中探头形状约1~2种8种类型+定制自由一、 专li技术的SENIS集成3轴磁传感器二、 SENIS集成三轴磁传感器的功能除了磁传感器外,集成的3轴磁传感器还集成了偏置电路和放大器,以提高频率特性和抗噪性,甚至在宽度仅为 0.64 m 的单个芯片上集成了温度传感器,用于因温度变化而进行灵敏度校正。1.敏感区域仅为0.15mm × 0.1mm × 0.15mm2.3个方向相对角度误差在±0.1以内3.频率响应:高达25Khz(-3db)4.温度特性±100ppm/°C三、 SENIS集成三轴磁传感器放大图四.SENIS集成三轴磁传感器详细信息图2. 磁性传感器内部有5个感磁区域。通过取BZ1和BZ2的平均值,虚拟地求出By传感器位置的Bz磁场。同样地,通过取Bx1和Bx2平均值来求出By传感器位置的Bx磁场,可在同一点上收集Bx、By、Bz。五.搭配SENIS集成三轴磁传感器的霍尔探头类型:六.搭配SENIS集成三轴磁传感器的高斯计/特斯拉计汇总类型: SENIS数字特斯拉计/高斯计基于SENIS® 的模拟磁场传感器电子设备,其顶部添加了数字模块,具有显示器,通信端口,数字数据校正等。SENTIS提供不同类型的特斯拉计,具有不同的磁性分辨率,精度,f带宽,噪声水平和功能和处理选项(手持式,台式,机架式)3MH3特斯拉计,适用于工业和实验室应用,具有良好的精度,分辨率和f带宽3MH6台式特斯拉计,用于实验室应用,具有非常高的分辨率和精度以及良好的f带宽3MTS 手持式特斯拉计,探头支架坚固,精度高1 轴、2 轴或 3 轴 Nanoteslameter 3NTA1,用于极低磁场SENIS® 已通过ISO 9001和ISO 22301(业务连续性管理)认证。我们的校准实验室已通过ISO17025:2017认证。上海昊量光电作为SENIS公司在中国大陆地区主要的代理商,为您提供专业的选型以及技术服务。欢迎继续关注上海昊量光电的各大媒体平台,我们将不定期推出各种产品介绍与技术新闻。 更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。
  • 传感器的科普知识来啦!
    传感器(Sensor)是一种常见的却又很重要的器件,它是感受规定的被测量的各种量并按一定规律将其转换为有用信号的器件或装置。对于传感器来说,按照输入的状态,输入可以分成静态量和动态量。我们可以根据在各个值的稳定状态下,输出量和输入量的关系得到传感器的静态特性。传感器的静态特性的主要指标有线性度、迟滞、重复性、灵敏度和准确度等。传感器的动态特性则指的是对于输入量随着时间变化的响应特性。动态特性通常采用传递函数等自动控制的模型来描述。通常,传感器接收到的信号都有微弱的低频信号,外界的干扰有的时候的幅度能够超过被测量的信号,因此消除串入的噪声就成为了一项关键的传感器技术。  物理传感器  物理传感器是检测物理量的传感器。它是利用某些物理效应,把被测量的物理量转化成为便于处理的能量形式的信号的装置。其输出的信号和输入的信号有确定的关系。主要的物理传感器有光电式传感器、压电传感器、压阻式传感器、电磁式传感器、热电式传感器、光导纤维传感器等。作为例子,让我们看看比较常用的光电式传感器。这种传感器把光信号转换成为电信号,它直接检测来自物体的辐射信息,也可以转换其他物理量成为光信号。其主要的原理是光电效应:当光照射到物质上的时候,物质上的电效应发生改变,这里的电效应包括电子发射、电导率和电位电流等。显然,能够容易产生这样效应的器件成为光电式传感器的主要部件,比如说光敏电阻。这样,我们知道了光电传感器的主要工作流程就是接受相应的光的照射,通过类似光敏电阻这样的器件把光能转化成为电能,然后通过放大和去噪声的处理,就得到了所需要的输出的电信号。这里的输出电信号和原始的光信号有一定的关系,通常是接近线性的关系,这样计算原始的光信号就不是很复杂了。其它的物理传感器的原理都可以类比于光电式传感器。  物理传感器的应用范围是非常广泛的,我们仅仅就生物医学的角度来看看物理传感器的应用情况,之后不难推测物理传感器在其他的方面也有重要的应用。  比如血压测量是医学测量中的最为常规的一种。我们通常的血压测量都是间接测量,通过体表检测出来的血流和压力之间的关系,从而测出脉管里的血压值。测量血压所需要的传感器通常都包括一个弹性膜片,它将压力信号转变成为膜片的变形,然后再根据膜片的应变或位移转换成为相应的电信号。在电信号的峰值处我们可以检测出来收缩压,在通过反相器和峰值检测器后,种传感器外形我们可以得到舒张压,通过积分器就可以得到平均压。  让我们再看看呼吸测量技术。呼吸测量是临床诊断肺功能的重要依据,在外科手术和病人监护中都是必不可少的。比如在使用用于测量呼吸频率的热敏电阻式传感器时,把传感器的电阻安装在一个夹子前端的外侧,把夹子夹在鼻翼上,当呼吸气流从热敏电阻表面流过时,就可以通过热敏电阻来测量呼吸的频率以及热气的状态。  再比如最常见的体表温度测量过程,虽然看起来很容易,但是却有着复杂的测量机理。体表温度是由局部的血流量、下层组织的导热情况和表皮的散热情况等多种因素决定的,因此测量皮肤温度要考虑到多方面的影响。热电偶式传感器被较多的应用到温度的测量中,通常有杆状热电偶传感器和薄膜热电偶传感器。由于热电偶的尺寸非常小,精度比较高的可做到微米的级别,所以能够比较精确地测量出某一点处的温度,加上后期的分析统计,能够得出比较全面的分析结果。这是传统的水银温度计所不能比拟的,也展示了应用新的技术给科学发展带来的广阔前景。  从以上的介绍可以看出,仅仅在生物医学方面,物理传感器就有着多种多样的应用。传感器的发展方向是多功能、有图像的、有智能的传感器。传感器测量作为数据获得的重要手段,是工业生产乃至家庭生活所必不可少的器件,而物理传感器又是最普通的传感器家族,灵活运用物理传感器必然能够创造出更多的产品,更好的效益。  光纤传感器  近年来,传感器在朝着灵敏、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,绝缘、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),起到人的耳目的作用,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。  光纤传感器是最近几年出现的新技术,可以用来测量多种物理量,比如声场、电场、压力、温度、角速度、加速度等,还可以完成现有测量技术难以完成的测量任务。在狭小的空间里,在强电磁干扰和高电压的环境里,光纤传感器都显示出了独特的能力。目前光纤传感器已经有70多种,大致上分成光纤自身传感器和利用光纤的传感器。  所谓光纤自身的传感器,就是光纤自身直接接收外界的被测量。外接的被测量物理量能够引起测量臂的长度、折射率、直径的变化,从而使得光纤内传输的光在振幅、相位、频率、偏振等方面发生变化。测量臂传输的光与参考臂的参考光互相干涉(比较),使输出的光的相位(或振幅)发生变化,根据这个变化就可检测出被测量的变化。光纤中传输的相位受外界影响的灵敏度很高,利用干涉技术能够检测出10的负4次方弧度的微小相位变化所对应的物理量。利用光纤的绕性和低损耗,能够将很长的光纤盘成直径很小的光纤圈,以增加利用长度,获得更高的灵敏度。  光纤声传感器就是一种利用光纤自身的传感器。当光纤受到一点很微小的外力作用时,就会产生微弯曲,而其传光能力发生很大的变化。声音是一种机械波,它对光纤的作用就是使光纤受力并产生弯曲,通过弯曲就能够得到声音的强弱。光纤陀螺也是光纤自身传感器的一种,与激光陀螺相比,光纤陀螺灵敏度高,体积小,成本低,可以用于飞机、舰船、导弹等的高性能惯性导航系统。如图就是光纤传感器涡轮流量计的原理。  另外一个大类的光纤传感器是利用光纤的传感器。其结构大致如下:传感器位于光纤端部,光纤只是光的传输线,将被测量的物理量变换成为光的振幅,相位或者振幅的变化。在这种传感器系统中,传统的传感器和光纤相结合。光纤的导入使得实现探针化的遥测提供了可能性。这种光纤传输的传感器适用范围广,使用简便,但是精度比第一类传感器稍低。  光纤在传感器家族中是后期之秀,它凭借着光纤的优异性能而得到广泛的应用,是在生产实践中值得注意的一种传感器。  仿生传感器  仿生传感器,是一种采用新的检测原理的新型传感器,它采用固定化的细胞、酶或者其他生物活性物质与换能器相配合组成传感器。这种传感器是近年来生物医学和电子学、工程学相互渗透而发展起来的一种新型的信息技术。这种传感器的特点是机能高、寿命长。在仿生传感器中,比较常用的是生体模拟的传感器。  仿生传感器按照使用的介质可以分为:酶传感器、微生物传感器、细胞器传感器、组织传感器等。在图中我们可以看到,仿生传感器和生物学理论的方方面面都有密切的联系,是生物学理论发展的直接成果。在生体模拟的传感器中,尿素传感器是最近开发出来的一种传感器。下面就以尿素传感器为例子介绍仿生传感器的应用。  尿素传感器,主要是由生体膜及其离子通道两部分构成。生体膜能够感受外部刺激影响,离子通道能够接收生体膜的信息,并进行放大和传送。当膜内的感受部位受到外部刺激物质的影响时,膜的透过性将产生变化,使大量的离子流入细胞内,形成信息的传送。其中起重要作用的是生体膜的组成成分膜蛋白质,它能产生保形网络变化,使膜的透过性发生变化,进行信息的传送及放大。生体膜的离子通道,由氨基酸的聚合体构成,可以用有机化学中容易合成的聚氨酸的聚合物(L一谷氨酸,PLG)为替代物质,它比酶的化学稳定性好。PLG是水溶性的,本不适合电机的修饰,但PLG和聚合物可以合成嵌段共聚物,形成传感器使用的感应膜。  生体膜的离子通道的原理基本上与生体膜一样,在电极上将嵌段共聚膜固定后,如果加感应PLG保性网络变化的物质,就会使膜的透过性发生变化,从而产生电流的变化,由电流的变化,便可以进行对刺激性物质的检测。  尿素传感器经试验证明是稳定性好的一种生体模拟传感器,检测下限为10的负3次方的数量级,还可以检测刺激性物质,但是暂时还不适合生体的计测。  目前,虽然已经发展成功了许多仿生传感器,但仿生传感器的稳定性、再现性和可批量生产性明显不足,所以仿生传感技术尚处于幼年期,因此,以后除继续开发出新系列的仿生传感器和完善现有的系列之外,生物活性膜的固定化技术和仿生传感器的固态化值得进一步研究。  在不久的将来,模拟生体功能的嗅觉、味觉、听觉、触觉仿生传感器将出现,有可能超过人类五官的敏感能力,完善目前机器人的视觉、味觉、触觉和对目的物进行操作的能力。我们能够看到仿生传感器应用的广泛前景,但这些都需要生物技术的进一步发展,我们拭目以待这一天的到来。  红外技术发展到现在,已经为大家所熟知,这种技术已经在现代科技、国防和工农业等领域获得了广泛的应用。红外传感系统是用红外线为介质的测量系统,按照功能能够分成五类:(1)辐射计,用于辐射和光谱测量 (2)搜索和跟踪系统,用于搜索和跟踪红外目标,确定其空间位置并对它的运动进行跟踪 (3)热成像系统,可产生整个目标红外辐射的分布图象 (4)红外测距和通信系统 (5)混合系统,是指以上各类系统中的两个或者多个的组合。  红外系统的核心是红外探测器,按照探测的机理的不同,可以分为热探测器和光子探测器两大类。下面以热探测器为例子来分析探测器的原理。  热探测器是利用辐射热效应,使探测元件接收到辐射能后引起温度升高,进而使探测器中依赖于温度的性能发生变化。检测其中某一性能的变化,便可探测出辐射。多数情况下是通过热电变化来探测辐射的。当元件接收辐射,引起非电量的物理变化时,可以通过适当的变换后测量相应的电量变化。  电磁传感器  磁传感器是最古老的传感器,指南针是磁传感器的最早的一种应用。但是作为现代的传感器,为了便于信号处理,需要磁传感器能将磁信号转化成为电信号输出。应用最早的是根据电磁感应原理制造的磁电式的传感器。这种磁电式传感器曾在工业控制领域作出了杰出的贡献,但是到今天已经被以高性能磁敏感材料为主的新型磁传感器所替代。  在今天所用的电磁效应的传感器中,磁旋转传感器是重要的一种。磁旋转传感器主要由半导体磁阻元件、永久磁铁、固定器、外壳等几个部分组成。典型结构是将一对磁阻元件安装在一个永磁体的刺激上,元件的输入输出端子接到固定器上,然后安装在金属盒中,再用工程塑料密封,形成密闭结构,这个结构就具有良好的可靠性。磁旋转传感器有许多半导体磁阻元件无法比拟一款电磁传感器的外形的优点。除了具备很高的灵敏度和很大的输出信号外,而且有很强的转速检测范围,这是由于电子技术发展的结果。另外,这种传感器还能够应用在很大的温度范围中,有很长的工作寿命、抗灰尘、水和油污的能力强,因此耐受各种环境条件及外部噪声。所以,这种传感器在工业应用中受到广泛的重视。  磁旋转传感器在工厂自动化系统中有广泛的应用,因为这种传感器有着令人满意的特性,同时不需要维护。其主要应用在机床伺服电机的转动检测、工厂自动化的机器人臂的定位、液压冲程的检测、工厂自动化相关设备的位置检测、旋转编码器的检测单元和各种旋转的检测单元等。  现代的磁旋转传感器主要包括有四相传感器和单相传感器。在工作过程中,四相差动旋转传感器用一对检测单元实现差动检测,另一对实现倒差动检测。这样,四相传感器的检测能力是单元件的四倍。而二元件的单相旋转传感器也有自己的优点,也就是小巧可靠的特点,并且输出信号大,能检测低速运动,抗环境影响和抗噪声能力强,成本低。因此单相传感器也将有很好的市场。  磁旋转传感器在家用电器中也有大的应用潜力。在盒式录音机的换向机构中,可用磁阻元件来检测磁带的终点。家用录像机中大多数有变速与高速重放功能,这也可用磁旋转传感器检测主轴速度并进行控制,获得高画面的质量。洗衣机中的电机的正反转和高低速旋转功能都可以通过伺服旋转传感器来实现检测和控制。  这种开关可以感应到进入自己检验区域的金属物体,控制自己内部电路的开或关。开关自己产生磁场,当有金属物体进入到磁场会引起磁场的变化。这种变化通过开关内部电路可以变成电信号。  更加突出电磁传感器是一门应用很广的高新技术,国内、国外都投入了一定的科研力量在进行研究,这种传感器的应用正在渗透入国民经济、国防建设和人们日常生活的各个领域,随着信息社会的到来,其地位和作用必将。  磁光效应传感器  现代电测技术日趋成熟,由于具有精度高、便于微机相连实现自动实时处理等优点,已经广泛应用在电气量和非电气量的测量中。然而电测法容易受到干扰,在交流测量时,频响不够宽及对耐压、绝缘方面有一定要求,在激光技术迅速发展的今天,已经能够解决上述的问题。  磁光效应传感器就是利用激光技术发展而成的高性能传感器。激光,是本世纪六十年代初迅速发展起来的又一新技术,它的出现标志着人们掌握和利用光波进入了一个新的阶段。由于以往普通光源单色度低,故很多重要的应用受到限制,而激光的出现,使无线电技术和光学技术突飞猛进、相互渗透、相互补充。现在,利用激光已经制成了许多传感器,解决了许多以前不能解决的技术难题,使它适用于煤矿、石油、天然气贮存等危险、易燃的场所。  比如说用激光制成的光导纤维传感器,能测量原油喷射、石油大罐龟裂的情况参数。在实测地点,不必电源供电,这对于安全防爆措施要求很严格的石油化工设备群尤为适用,也可用来在大型钢铁厂的某些环节实现光学方法的遥测化学技术。  磁光效应传感器的原理主要是利用光的偏振状态来实现传感器的功能。当一束偏振光通过介质时,若在光束传播方向存在着一个外磁场,那么光通过偏振面将旋转一个角度,这就是磁光效应。也就是可以通过旋转的角度来测量外加的磁场。在特定的试验装置下,偏转的角度和输出的光强成正比,通过输出光照射激光二极管LD,就可以获得数字化的光强,用来测量特定的物理量。  自六十年代末开始,RC Lecraw提出有关磁光效应的研究报告后,引起大家的重视。日本,苏联等国家均开展了研究,国内也有学者进行探索。磁光效应的传感器具有优良的电绝缘性能和抗干扰、频响宽、响应快、安全防爆等特性,因此对一些特殊场合电磁参数的测量,有独特的功效,尤其在电力系统中高压大电流的测量方面、更显示它潜在的优势。同时通过开发处理系统的软件和硬件,也可以实现电焊机和机器人控制系统的自动实时测量。在磁光效应传感器的使用中,最重要的是选择磁光介质和激光器,不同的器件在灵敏度、工作范围方面都有不同的能力。随着近几十年来的高性能激光器和新型的磁光介质的出现,磁光效应传感器的性能越来越强,应用也越来越广泛。  磁光效应传感器做为一种特定用途的传感器,能够在特定的环境中发挥自己的功能,也是一种非常重要的工业传感器。  压力传感器  压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器,而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的,这样的传感器也称为压电传感器。  我们知道,晶体是各向异性的,非晶体是各向同性的。某些晶体介质,当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时,就产生了极化效应 当机械力撤掉之后,又会重新回到不带电的状态,也就是受到压力的时候,某些晶体可能产生出电的效应,这就是所谓的极化效应。科学家就是根据这个效应研制出了压力传感器。  压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英(二氧化硅)是一种天然晶体,压电效应就是在这种晶体中发现的,在一定的温度范围之内,压电性质一直存在,但温度超过这个范围之后,压电性质完全消失(这个高温就是所谓的“居里点”)。由于随着应力的变化电场变化微小(也就说压电系数比较低),所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数,但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。磷酸二氢胺属于人造晶体,能够承受高温和相当高的湿度,所以已经得到了广泛的应用。  在现在压电效应也应用在多晶体上,比如现在的压电陶瓷,包括钛酸钡压电陶瓷、PZT、铌酸盐系压电陶瓷、铌镁酸铅压电陶瓷等等。  压电效应是压电传感器的主要工作原理,压电传感器不能用于静态测量,因为经过外力作用后的电荷,只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的,所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。  压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电式加速度传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用,特别压电传感器的外形是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压电式传感器心乂  也可以用来测量发动机内部燃烧压力的测量与真空度的测量。也可以用于军事工业,例如用它来测量枪炮子弹在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。它既可以用来测量大的压力,也可以用来测量微小的压力。  压电式传感器也广泛应用在生物医学测量中,比如说心室导管式微音器就是由压电传感器制成的,因为测量动态压力是如此普遍,所以压电传感器的应用就非常广泛。  除了压电传感器之外,还有利用压阻效应制造出来的压阻传感器,利用应变效应的应变式传感器等,这些不同的压力传感器利用不同的效应和不同的材料,在不同的场合能够发挥它们独特的用途。  相关控制系统  继电器控制  继电器是我们生活中常用的一种控制设备,通俗的意义上来说就是开关,在条件满足的情况下关闭或者开启。继电器的开关特性在很多的控制系统尤其是离散的控制系统中得到广泛的应用。从另一个角度来说,由于为某一个用途设计使用的电子电路,最终或多或少都需要和某一些机械设备相交互,所以继电器也起到电子设备和机械设备的接口作用。  最常见的继电器要数热继电器,通常使用的热继电器适用于交流50Hz、60Hz、额定电压至660V、额定电流至80A的电路中,供交流电动机的过载保护用。它具有差动机构和温度补偿环节,可与特定的交流接触器插接安装。  时间继电器也是很常用的一种继电器,它的作用是作延时元件,通常它可在交流50Hz、60Hz、电压至380V、直流至220V的控制电路中作延时元件,按预定的时间接通或分断电路。可广泛应用于电力拖动系统,自动程序控制系统及在各种生产工艺过程的自动控制系统中起时间控制作用。  在控制中常用的中间继电器通常用作继电控制,信号传输和隔离放大等用途。此外还有电流继电器用来限制电流、电压继电器用来控制电压、静态电压继电器、相序电压继电器、相序电压差继电器、频率继电器、功率方向继电器、差动继电器、接地继电器、电动机保护继电器等等。正是有了这些不同类型的继电器,我们才有可能对不同的物理量作出控制,完成一个完整的控制系统。  除了传统的继电器之外,继电器的技术还应用在其他的方面,比如说电机智能保护器是根据三相交流电动机的工作原理,分析导致电动机损坏的主要原因研制的,它是一种设计独特,工作可靠的多功能保护器,在故障出现时,能及时切断电源,便于实现电机的检修与维护,该产品具有缺相保护,短路、过载保护功能,适用于各类交流电动机,开关柜,配电箱等电器设备的安全保护和限电控制,是各类电器设备设计安装的优选配套产品。该技术安装尺寸、接线方式、电流调整与同型号的双金属片式热继电器相同。是直接代替双金属片式热继电器的更新换代的先进电子产品。继电器技术发展到现在,已经和计算机技术结合起来,产生了可编程控制器的技术。可编程控制器简称作PLC。它是将微电脑技术直接用于自动控制的先进装置。它具有可靠性高,抗干扰性强,功能齐全,体积小,灵活可扩,软件直接、简单,维护方便,外形美观等优点 以往继电器控制的电梯有几百个触点控制电梯的运行。  而PLC控制器内部有几百个固态继电器,几十个定时器/计数器,具备停电记忆功能,输入输出采用光电隔离,控制系统故障仅为继电器控制方式的10%。正因为如此,国家有关部门已明文规定从97年起新产电梯不得使用继电器控制电梯,改用PLC微电脑控制电梯。  可以看出,继电器技术在日常生活中无所不在,而且和电脑的紧密结合更加增强了它的活力,使得继电器为我们的生活更好地服务。  液压传动控制系统  液压传动控制是工业中经常用到的一种控制方式,它采用液压完成传递能量的过程。因为液压传动控制方式的灵活性和便捷性,液压控制在工业上受到广泛的重视。液压传动是研究以有压流体为能源介质,来实现各种机械和自动控制的学科。液压传动利用这种元件来组成所需要的各种控制回路,再由若干回路有机组合成为完成一定控制功能的传动系统来完成能量的传递、转换和控制。  从原理上来说,液压传动所基于的最基本的原理就是帕斯卡原理,就是说,液体各处的压强是一致的,这样,在平衡的系统中,比较小的活塞上面施加的压力比较小,而大的活塞上施加的压力也比较大,这样能够保持液体的静止。所以通过液体的传递,可以得到不同端上的不同的压力,这样就可以达到一个变换的目的。我们所常见到的液压千斤顶就是利用了这个原理来达到力的传递。  液压传动中所需要的元件主要有动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件等。其中液压动力元件是为液压系统产生动力的部件,主要包括各种液压泵。液压泵依靠容积变化原理来工作,所以一般也称为容积液压泵。齿轮泵是最常见的一种液压泵,它通过两个啮合的齿轮的转动使得液体进行运动。其他的液压泵还有叶片泵、柱塞泵,在选择液压泵的时候主要需要注意的问题包括消耗的能量、效率、降低噪音。  液压执行元件是用来执行将液压泵提供的液压能转变成机械能的装置,主要包括液压缸和液压马达。液压马达是与液压泵做相反的工作的装置,也就是把液压的能量转换称为机械能,从而对外做功。  液压控制元件用来控制液体流动的方向、压力的高低以及对流量的大小进行预期的控制,以满足特定的工作要求。正是因为液压控制元器件的灵活性,使得液压控制系统能够完成不同的活动。液压控制元件按照用途可以分成压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀。按照操作方式可以分成人力操纵阀、机械操纵法、电动操纵阀等。  除了上述的元件以外,液压控制系统还需要液压辅助元件。这些元件包括管路和管接头、油箱、过滤器、蓄能器和密封装置。通过以上的各个器件,我们就能够建设出一个液压回路。所谓液压回路就是通过各种液压器件构成的相应的控制回路。根据不同的控制目标,我们能够设计不同的回路,比如压力控制回路、速度控制回路、多缸工作控制回路等。  根据液压传动的结构及其特点,在液压系统的设计中,首先要进行系统分析,然后拟定系统的原理图,其中这个原理图是用液压机械符号来表示的。之后通过计算选择液压器件,进而再完成系统的设计和调试。这个过程中,原理图的绘制是最关键的。它决定了一个设计系统的优劣。  液压传动的应用性是很强的,比如装卸堆码机液压系统,它作为一种仓储机械,在现代化的仓库里利用它实现纺织品包、油桶、木桶等货物的装卸机械化工作。也可以应用在万能外圆磨床液压系统等生产实践中。这些系统的特点是功率比较大,生产的效率比较高,平稳性比较好。  液压作为一个广泛应用的技术,在未来更是有广阔的前景。随着计算机的深入发展,液压控制系统可以和智能控制的技术、计算机控制的技术等技术结合起来,这样就能够在更多的场合中发挥作用,也可以更加精巧的、更加灵活地完成预期的控制任务。
  • ROMER便携式齿轮测量解决方案首次面市
    整合QUINDOS测量软件的ROMER绝对臂,为用户提供了便携大尺寸的齿轮测量方案。 凭借全新的ROMER齿轮测量系统,海克斯康计量推出创新的便携式三维齿轮测量解决方案。QUINDOS软件,专长于分析特殊几何量特征的全球领先测量软件,通常配置在复杂计量设备上以完成复杂零部件的检测,ROMER绝对臂通过整合QUINDOS测量软件,能够完成已知甚至未知圆柱齿轮的内齿和外齿检测任务,且直齿和斜齿都能检测。 ROMER绝对臂是一款便携式坐标测量设备,其便携能力、稳定性、轻重量及高性能已经被业界充分证明。从1.5米到4.5米的测量行程,使得ROMER关节臂能够应用于超大齿轮的测量,省却移动齿轮的麻烦。 利用QUINDOS软件,海克斯康计量为不同类型坐标测量机提供了先进的测量分析工具,此外,QUINDOS软件已经获得德国联邦物理技术研究院PTB的完全认证。 在齿轮检测过程中,QUINDOS未知齿轮检测包仅靠检测一个单齿,即可计算出其所有相关的齿轮参数,该功能尤其适用于对损坏齿轮的再制造。 5月14日至17日,海克斯康计量在德国CONTROL 2013展上首次展出了ROMER齿轮测量解决方案,并引起业内广泛关注。
  • 工业智能传感器企业志奋领科技获近千万美元A+轮融资
    近日工业智能传感器解决方案提供商「志奋领科技」宣布完成近千万级美元A+轮融资,顺为资本领投、怡合达联合投资。势能资本担任独家财务顾问。本轮融资将主要用于两个方面。一是研发方面,公司将持续扩建底层研发团队,支撑光电底层器件和芯片、光学研发,同时建设精密光学等5个实验室,升级智能化车间、提升产能;二是业务方面,持续升级公司各部门业务流,新增6个外地办公室,形成能支撑200家核心经销商、4万家用户的服务网络,进一步提升客户体验和服务速度,提供更全面的工业智能传感器解决方案。志奋领科技成立于2010年,主要聚焦工业级智能传感器的开发,面向3C电子、新能源、半导体制程、医疗电子和服务机器人行业,提供包括高精度定位、图像识别、精密测量以及避障安全在内的精密智能和AI传感解决方案。近年来,工业物联网的高速发展大大刺激着工业传感器市场的爆发,其中智能传感器作为工业领域的重要器件之一,可广泛应用于3C电子、锂电/光伏、智慧物流、半导体、医疗检测、工程机械等领域,国产替代需求显著增长。据MarketsandMarkets报告数据,全球工业传感器市场规模预计将从2021年的206亿美元(约1380.4亿人民币)增长到2026年的319亿美元(约2137.6亿人民币),从2021年到2026年期间,该市场预计将以9.1%的复合年增长率增长。但一直以来,全球工业传感器市场主要被欧姆龙OMRON、松下Panasonic、西克SICK、基恩士KEYENCE等国外品牌占据,加之他们在半导体新材料与核心技术专利的布局积累,我国工业智能传感器市场的国产化率较低,约30%左右,面临着缺乏核心技术、低端产品过剩、产品同质化严重等挑战。在志奋领科技创始人&CEO唐可信看来,工业智能传感器除了做好底层技术之外,还需要提升品牌力,构建销售网络。他表示,公司成立最初以代理德国工业传感器品牌为主,2011年成立了明治传感器(meijidenki)品牌,与中国台湾SCAN公司战略合作,形成了最初的产品线,并在2014年开始自主研发工业光电传感器产品。如今,志奋领科技已构建精密定位传感器、深度学习、精密测量传感器、安全避障传感器四大产品线,覆盖14个品类和93种不同系列。其中,公司最为核心的是精密定位传感器和精密测量传感器两大品类。例如,在动力电池制程中,明治传感器可以提供动力电池极片的厚度测量、颜色识别、单双张检测、微米级激光纠编、涂层厚度测量产品,基于深度学习的瑕疵、划痕检测,智能读码和安全防护的AI传感方案,同时还可以支持禁铜场景、耐高温感应以及干燥强酸环境等特殊场景应用的传感器定制化服务。唐可信谈道,公司的核心竞争优势在于拥有领先的光电技术、AI底层研发力、工业级传感器研发能力、光学正向设计能力、精密工艺平台支撑力,覆盖芯片、算法、材料、光学和精密工程等方面,其产品能更好应对恶劣的工业环境。此外,志奋领科技的封装工艺能很好提升产品的一致性,保证产品在工业现场的稳定使用。“与同行相比,我们是一家理念驱动,能击穿底层和拥有正向研发能力的工业级传感器企业,我们的差异化是不仅能提供高品质、高精度、智能一体化的工业传感器产品,还能提供一站式的用户体验。”唐可信说。这一系列能力的实现与志奋领科技的团队息息相关。公司团队规模将近300人,研发人员占比超30%,核心团队来自西门子、华为、英特尔、霍尼韦尔、伊顿、西克、基恩士等知名企业,汇聚了一批业界优秀的科学家和工程师,在工业传感领域拥有20年产业及技术经验。如今,志奋领科技已拥有超120余项核心专利,在深圳和长沙设有研发中心,年产能达千万只。其中,仅今年,明治传感器出货量将超600万只,全球代理商已超过200家,客户遍布在60个国家及地区,合作客户达1.6万家以上。许多知名制造商、供应商和集成商均使用公司产品以确保所生产的产品符合用户的质量要求,这些用户包括苹果、华为、富士康、三星、比亚迪、ATL、三一重工等企业。营收方面,2021年公司收入持续增长,已实现近亿元营收,其中60%以上来自3C电子和新能源市场,预计今年总营收将增长120%。同时,志奋领科技的国际市场也在快速发展,2021年国际市场营收占比将近20%。体系方面,志奋领科技正在全面提升新产品开发上市、生产制造发货、销售服务的业务流,通过主流程的梳理,明晰各部门的权、责、分工。“清晰明确的业务流是志奋领科技成为行业破局者的重要保障。”唐可信说。“尽管疫情对供应链造成了一定影响,但我们正在通过建立安全库存来缓解供应链压力。”唐可信提到,从另一方面看,疫情也加速了智能制造领域的无人化和自动化发展,一定程度上将利好行业成长。接下来一年,志奋领科技将基于自研芯片、实验平台和工艺体系,陆续推出微米级激光位移、精密TOF测距光电、高精度光纤放大器、颜色传感器、智能读码器和视觉传感器、IO-link系列传感等产品,进一步升级产品的一体化、高精度、易操作和经济性等特点。此外,公司还将基于客户需求,加快定制化产品的开发,为工业领域客户提供一站式的智能传感器解决方案。顺为资本投资副总裁马艳新表示:“工业传感器是自动化领域的底层器件,是智能制造的感知基础。工业传感器需求场景的碎片化、使用安装等多样化,初创企业冷启动难、规模化难、品牌化难。我们很高兴看到志奋领经过多年积累,已在规模化和品牌化上取得突破,期待公司能抓住发展契机,在工业传感器领域持续精进,成就国产工业传感器领先品牌。”怡合达董事长金立国表示:“志奋领作为国产传感器主流供应商,一直非常重视产品建设,每年投入大量的资金在新产品的设计研发,也在品牌塑造和海外市场推广上持续发力。依托中国完善的产业链的优势,在确保产品品质同时又能很好的解决产品的交付问题。我们相信,在国产替代的大背景下,随着其产品线不断丰富和性能的稳定,志奋领将在这条赛道上走得更远更坚实。”
  • 石照耀教授牵头的重大科研仪器项目“小模数齿轮超精密测量仪器研制”正式启动
    2023年3月18日,由北京工业大学牵头,湖南科技大学、河南科技大学、湖南理工学院、温州大学和中国计量科学研究院共同承担的国家自然科学基金国家重大科研仪器研制项目“小模数齿轮超精密测量仪器研制”(52227809)启动会在湖南科技大学召开。会议承办单位湖南科技大学王卫军副校长、科技处万文处长、机电学院领导,北京工业大学科技发展研究院刘占省副院长,项目负责人北京工业大学石照耀教授,参加单位的项目负责人湖南科技大学赵前程教授、河南科技大学王笑一副教授、湖南理工学院张晓红教授、温州大学周宏明教授、中国计量科学研究院林虎副研究员,以及项目组骨干成员、研究生、来宾等,约40余人出席会议。石照耀教授主持会议。刘占省副院长和王卫军副校长分别致词,充分肯定了本项目的研发价值和对小模数齿轮行业发展的促进作用。石照耀教授做了项目主题报告,围绕研究背景、主要研发内容和技术方案展开,从“为什么”、“做什么”和“怎么做”的角度详细介绍了项目的总体情况。小模数齿轮(模数≤1mm)既是重大装备的核心件,又是民生产品的基础件;然而世界范围内,小模数齿轮基准级检测仪器及样板缺失。本项目将小模数齿轮超精密测量仪器的研制从“可测性”、“精度获取”和“量值传递”三方面展开,解决高精度小模数齿轮测量、量值传递和仪器校准难题,实现超精密测量仪器核心技术自主可控,对推动我国小模数齿轮产业升级意义重大。项目牵头单位骨干成员宋辉旭博士做了“项目任务分解与进度安排”报告,就项目的8大任务(下设42项二级子任务和134项三级子任务)进行了详细讲解,明确了各参加单位的任务,提出了具体的工作要求、考核指标和完成时间节点。同时,宋博士解读了与国家重大科研仪器研制项目相关的项目管理文件和财务管理制度文件,并汇报了项目组制定的相关管理办法。启动会安排了学术交流,中国计量科学研究院林虎副研究员做了“齿轮量值传递与溯源体系”的学术报告。报告从中国计量科学研究院情况介绍、齿轮量值传递与溯源体系、未来的发展与挑战三个方面详细介绍了我国计量体系、量值传递的模式与发展。大会最后,石照耀教授与各参加单位项目负责人共同签署了项目合作协议。项目启动会的正式启动标志着项目已进入到全面执行阶段。
  • 霍尼韦尔车载传感器业务将出售给森萨塔
    霍尼韦尔公司10月28日宣布将以1.4亿美元的价格向森萨塔电子技术(Sensata Technologies)公司出售其车载传感器产品业务。   该业务部为全球汽车生产商供应曲轴、变速器、车轮转速传感器等产品。霍尼韦尔称,该业务部年销售额约1.3亿美元,是霍尼韦尔传感与控制部的一部分。   该项交易尚需通过审批。交易预计将在明年年初完成。
  • 首家“国家渔业船用齿轮检测中心”落户萧山
    渔船能平稳快速地大海中行驶,必须要有一个优质的齿轮箱,因为它是提供动力的“心脏”。昨天,我国首家“国家渔业船用齿轮检测中心”落户萧山。   “国家检测中心的建立,补充了我国渔业船舶船用产品检测能力建设,提高检测能力与水平的需要,逐步形成公开、公正、公平的检验检测机制。”国家农业部渔业船舶检验局相关负责人说。   齿轮箱对于渔业船只而言,相当于汽车的变速箱,即“马达”,所以,齿轮箱质量好坏直接着影响着船只的安全行驶。如果齿轮箱坏了,船只就会失去动力,出航的船只,只能靠渔业救援组织拖回来。   国家要求,齿轮箱必须4年强制性检测一次。在浙江列入强制检测的齿轮箱数量不少,比如仅杭州前进齿轮箱集团股份有限公司(杭齿)一家企业,每年就有2000多台齿轮箱需要报审送检。   据浙江省海洋与渔业局相关负责人介绍,中心成立后,将专业从事几何量测量、齿轮检测、金属材料理化分析、无损检测和船用齿轮箱性能测试,为全国渔业船用齿轮箱行业提供了科学、准确、公正的检测服务和技术支持。
  • 中国齿轮钢、轴承钢、弹簧钢生产现状及未来发展方向
    p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/09330cc9-62db-4b7b-9512-4a9b7e0dcd27.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" / /p p strong   一、齿轮钢现状和发展方向 /strong /p p   齿轮在工作时,长期受到变载荷的冲击力、接触应力、脉动弯曲应力及摩擦力等多种应力的作用,还受到加工精度、装配精度、外来硬质点的研磨等多种因素的影响,是极易损坏的零件,因此要求齿轮钢具有较高的强韧性、疲劳强度和耐磨性。为了生产出优质齿轮钢,一方面要求钢厂为用户提供淬透性稳定且适应用户工艺要求的齿轮钢产品,另一方面齿轮厂也要优化现有工艺,引进新工艺来提高齿轮的质量。 br/   与日本、德国、美国生产的齿轮钢相比,中国齿轮钢存在的差距主要是:钢的牌号未形成系列化,产品标准落后 钢的淬透性带较宽,国外钢的淬透性带已经达到4HRC,而中国在6-8HRC左右,并且不够稳定 钢的纯净度较低,从日本、德国、奥地利等国进口的齿轮钢,其氧含量波动在(7-18)× 10-6,中国在(15-25)× 10-6左右,并且非金属夹杂物弥散程度不够,分布不均,大颗粒夹杂物较多 晶粒度要求不同,中国齿轮钢晶粒度级别一般要求5-8级,而日本特别强调渗碳齿轮钢的晶粒度应不粗于6级 日本开发了低硅抗晶界氧化渗碳钢系列,可使晶界氧化层降低到≤5μm,而SCM420H等Cr-Mo钢为15-20μm 平均使用寿命短,单位产品能耗大,劳动生产率低。此外,在轧制过程中如何保证疏松等低倍缺陷在很小且芯部范围内,也是中国未曾研究的领域,因为低倍组织缺陷会对零件后续加工以及热处理变形带来很多不利影响。 /p p   目前,中国汽车用齿轮钢的主体钢种仍是20CrMnTi,该钢种通常采用气体渗碳工艺,由于渗碳气氛中氧化性气体的存在,导致渗层中对氧亲和力较大的元素Si、Mn、Cr在晶界处发生氧化,形成晶界氧化层。晶界氧化层的发生会导致渗层Si、Mn、Cr等合金元素固溶量下降,降低渗层的淬透性,从而降低渗层的硬度并导致非马氏体组织的产生,进而显著降低齿轮的疲劳性能。为解决这一问题可以采用两种手段: /p p   采用特殊的热处理工艺。真空渗碳可降低渗碳气氛中的氧势,从而可以较为有效地减小渗碳层晶界氧化的发生程度 稀土渗碳工艺也可以降低晶界氧化程度,由于稀土优先在工件表面富集并择优沿钢的晶界扩散,而且与氧的亲合力远比Si、Mn、Cr高得多,它将优先与氧结合,阻碍氧原子继续向内扩散,从而有助于减轻非马氏体组织的产生。 /p p   通过合金设计,开发抗晶界氧化的齿轮钢。Ni、Mo具有很强的抗氧化能,Cr元素次之,Mn抗氧化能力弱,而Si的抗氧化能力最弱(Si氧化倾向是Cr、Mn的10倍)。因此为减小晶界氧化并保证淬透性,在齿轮钢成分设计时,应适当降低易氧化元素的含量,特别是Si的含量,相应地提高难氧化元素Ni、Mo的含量。据报道,将Si、Mn、Cr分别控制在0.05%、0.35%、0.01%可以完全抑制表面组织异常,而且即使在1000℃也很少有晶界氧化的发生。 /p p   为满足汽车行业高性能以及轻量化的发展要求,未来应重点开发:淬透性带窄的齿轮钢、超低氧渗碳钢、低晶界氧化层渗碳钢、超细晶粒渗碳钢、提高高温硬度和高温抗软化渗碳钢、易切削齿轮钢、冷锻齿轮用钢等。 /p p strong   二、轴承钢现状和发展方向 /strong /p p   轴承广泛应用于矿山机械、精密机床、冶金设备、重型装备与高档轿车等重大装备领域和风力发电、高铁动车及航空航天等新兴产业领域。中国生产的轴承主要为中低端轴承和小中型轴承,表现为低端过剩和高端缺乏。与国外相比,在高端轴承和大型轴承方面存在较大差距。中国高速铁路客车专用配套轮对轴承全部需要从国外进口。在航空航天、高速铁路、高档轿车及其他工业领域用的关键轴承上,中国轴承在使用寿命、可靠性、Dn值与承载能力等方面与先进水平存在较大差距。例如,国外汽车变速箱轴承的使用寿命最低50万公里,而国内同类轴承寿命约10万公里,且可靠性、稳定性差。 /p p   航空方面:作为航空发动机的关键基础零部件,国外正在研发推力比为15-20的第2代航空发动机轴承,准备在2020年前后装配到第5代战机中。近10年来,美国研发了第2代航空发动机用轴承钢,其代表性钢种为耐500℃的高强耐蚀轴承钢CSS-42L和耐350℃高氮不锈轴承钢X30(Cronidur30),中国则在进行第2代航空发动机用轴承的研发。 /p p   汽车方面:对于汽车轮毂轴承,中国目前广泛应用的是第1代和第2代轮毂轴承(球轴承),而欧洲已广泛采用第3代轮毂轴承。第3代轮毂轴承的主要优点是可靠、有效载荷间距短、易安装、无需调整、结构紧凑等。目前,中国引进车型大多采用这种轻量化和一体化结构轮毂轴承。 /p p   铁路车辆方面:目前,中国铁路重载列车用轴承采用国产电渣重熔G20CrNi2MoA渗碳钢制造,而国外已经将超高纯轴承钢(EP钢)的真空脱气冶炼技术、夹杂物均匀化技术(IQ钢)、超长寿命钢技术(TF钢)、细质化热处理技术、表面超硬化处理技术和先进的密封润滑技术等应用到轴承的生产和制造,从而大幅度提升了轴承的寿命与可靠性。中国电渣轴承钢不仅质量低,而且成本比真空脱气钢高出2000-3000元/吨,未来中国需要开发超高纯、细质化、均匀化与质量稳定的真空脱气轴承钢取代目前采用的电渣轴承钢。 /p p   风电能源方面:对于风电轴承,目前中国还无法生产技术含量较高的主轴轴承和增速器轴承,基本依靠进口,3MW以上风电机组配套轴承的国产化问题还没有解决。国外为了提高风电轴承的强度、韧性和使用寿命,采用了新型特殊热处理钢SHX(40CrSiMo),对于偏航和变浆轴承,通过表面感应淬火热处理控制淬硬层深度、表面硬度、软带宽度和表面裂纹 对于增速器轴承和主轴轴承采用碳氮共渗,使零件表面得到较多稳定残余奥氏体体积分数(30%-35%)和大量细小碳化物、碳氮化物,提高了轴承在污染润滑工况下的使用寿命。 /p p   为提高轧机轴承的使用寿命以及运转精度,未来需要进行轧机用GCr15SiMn和G20Cr2Ni4等轴承钢的超高纯真空脱气冶炼和轴承表层大奥氏体量控制热处理等技术的研发。日本NSK与NTN轴承公司分别开发了表面奥氏体强化技术,即通过增加表层奥氏体含量,开发出了TF轴承和WTF轴承,从而将轴承的寿命提高了6-10倍。 /p p   未来中国轴承钢的研发方向主要体现在四个方面: /p p   一是经济洁净度:在考虑经济性的前提下,进一步提高钢的洁净度,降低钢中的氧和钛含量,达到轴承钢中的氧与钛的质量分数分别小于6× 10-6和15× 10-6的水平,减小钢中夹杂物的含量与尺寸,提高分布均匀性。 /p p   二是组织细化与均匀化:通过合金化设计与控轧控冷工艺的应用,进一步提高夹杂物与碳化物的均匀性,降低和消除网状和带状碳化物,降低平均尺寸与最大颗粒尺寸,达到碳化物的平均尺寸小于1μ m的目标 进一步提高基体组织的晶粒度,使轴承钢的晶粒尺寸进一步细化。 /p p   三是减少低倍组织缺陷:进一步降低轴承钢中的中心疏松、中心缩孔与中心成分偏析,提高低倍组织的均匀性。 /p p   四是轴承钢的高韧性化:通过新型合金化、热轧工艺优化与热处理工艺研究,提高轴承钢的韧性。 /p p strong   三、弹簧钢现状和发展方向 /strong /p p   弹簧钢主要用于汽车、发动机制造业以及铁路行业。目前,中国弹簧钢产品存在的问题是,中低端产品过剩,高端及特殊品种缺乏 中国弹簧钢在纯净度、抗疲劳性、表面质量以及质量稳定性等方面与国外存在较大差距,无法满足高档乘用车悬架簧、气门弹簧、铁路及重载货车专用弹簧等对弹簧钢性能的要求。中国高档次及深加工弹簧钢仍然依赖进口。进口品种主要为轿车用弹簧钢、铁道用弹簧圆钢、油泵阀门弹簧钢丝等。 /p p   虽然降低钢中氧及夹杂物含量是获得纯净钢的一种途径,但是要想得到零夹杂的弹簧钢比较困难,为此有研究者提出了氧化物冶金技术,这是一种有效的晶粒细化的方法,是实现钢铁材料强度与韧性成倍提高的最有效方法。它利用钢中细小弥散的高熔点非金属夹杂物,主要是氧化物、硫化物以及氮化物,作为晶内铁素体的形核核心,从而起到细化晶粒的作用。国内外已经对Ti、Zr氧化物体系做了系统的研究,认为含钛氧化物是最理想的。在奥氏体晶粒内钛的氧化物质点成为针状铁素体有效形核地点,促进晶内铁素体形成。但是,由于钢种成分的限制,钛氧化物冶金的推广受到了限制。最近几年开始对稀土元素进行研究,可以利用稀土元素的强脱氧脱硫能力及产物熔点高的特点来研究稀土氧化物对钢材性能的影响。 /p p   汽车行业对悬簧强度的要求越来越高,设计应力提高到1100-1200MPa,为此日本开发出添加合金来提高强度和提高耐腐蚀疲劳强度的钢材。中国弹簧钢无法满足高档乘用车悬架簧用钢性能需求,强度1200MPa及以上悬架弹簧产品用弹簧钢全部依赖进口。然而,近年来,为规避资源风险、降低成本和实现原材料的全球化供给,强烈要求使用标准钢(SAE9254)维持高强度,而且强烈要求提高钢的韧性,因此越来越多地采用喷丸硬化处理取代处理费用高的表面硬化热处理。喷丸硬化处理将压缩残余应力作用于表面,可提高抗疲劳强度,减小表面缺陷的影响程度,因此近年来将它视为表面处理不可或缺的技术。随着表面强化技术的发展,悬簧的设计应力也达到了1200MPa级。预计今后对高强度悬簧用钢的强度、韧性和耐腐蚀性及耐用性的要求将越来越高。未来,随着汽车轻量化,发展高强度、优良抗弹减性能和抗疲劳性能的汽车悬架用弹簧钢是提高中国高端装备零部件自主配套能力、有效替代进口的必然趋势。 /p p   所有弹簧产品中,气门弹簧对材料要求最为严格,特别是高应力及异型截面气门弹簧对材料要求近乎苛刻。例如,要求抗拉强度达到2000MPa 对氧化物、硫化物的夹杂物等级要求均达到0级 异型截面材料对曲率、长短轴等有特殊要求。目前,国外气门弹簧专用弹簧钢生产主要集中在日本、韩国、瑞典,生产企业有日本铃木、三兴、住友、神钢钢线、韩国KisWire、瑞典Garphyttan等,几乎垄断了中国全部异型截面和高应力气门弹簧钢市场。2000年以后,随着新型发动机的开发,对发动机的旋转速度和轻量化、紧凑化的要求越来越高,因此日本开始采用2100-2200MPa的OT钢丝。在此情况下,不仅要调整合金成分,还要对现有制造工艺进行改进,低温弥散硬化成为必不可少的工艺。然而,低温弥散硬化后的弹簧形状发生变化,为了提高形状和尺寸的控制精度,控制整个制造工序中的形状变化的技术开始引人关注。 /p p   未来,为满足高端弹簧基础零部件国产化的发展需求,应不断开发高性能弹簧钢产品,一方面是向高强度方向发展,要求在高应力下同时提高疲劳寿命和抗松弛性能 另一方面是向功能性方向发展,根据不同的用途,要求具有耐蚀性、非磁性、导电性、耐磨性、耐热性等。 /p p br/ /p
  • 柯力传感领投点联传感天使轮 开拓精密测量传感器市场
    2023年7月,宁波柯力传感科技股份有限公司(“柯力传感”)与深圳点联传感科技有限公司(“点联传感”)正式签署协议,完成天使轮投资。柯力传感是此次点联传感天使轮融资的领投方。   深圳点联传感科技有限公司正式成立于2022年,是由多名清华大学博士领衔的高层次人才硬核团队,精密仪器专业出身,专注传感检测研究15年。   点联传感在精密光学系统、高速硬件电路以及综合检测算法方面有深厚的研究基础,依托底层高速高精度CMOS激光测量传感器技术框架,逐步拓展对射式、反射式以及同轴共聚焦的产品矩阵,实现对工业品形位尺寸的精密检测与定位,提高生产效率与性能。未来,点联传感将在产学研基础上,进一步构建名校传感器成果转化平台,立志解决中国工控及其他领域中高端传感器卡脖子问题。据悉,柯力投资点联传感主要是基于以下三个方面的考虑:   第一、当前国内精密测量传感器的发展仍处于起步阶段,未来是一个确定性的发展机会,是柯力布局传感器行业的重要市场方向。   第二、高精密测量传感器有一定的技术壁垒,需要依赖技术型团队才能打造升级产品,形成品牌。点联传感团队是由多名精密仪器专业出身的博士组成,专业技术能力强。   第三、通过柯力投资与赋能,可以快速提升点联传感的客户拓展能力,整体价值实现1+1>2。   当前,中国制造业正在向高精度、智能化的方向转型升级。高精度工控传感器是制造装备的基础要素,柯力传感对点联传感的投资与赋能,将助力其成为中国制造业转型升级过程中的国内外一流传感器品牌,同时,也将加速柯力从单一物理量传感器向多物理量传感器融合的步伐与进程。
  • 传感器:智能时代的“慧眼”
    如果把智能系统比作“人”,那么传感器就是“人”的感觉器官。不同类型的传感器,感知周围环境并把数据传递给系统进行计算,对情况进行实时分析、判断和应对。随着数字化智能化不断深入,各式各样传感器的用武之地大为拓宽,为人类创造美好生活发挥着巨大作用。一部智能手机里有上百个传感器:有用于摄像的CMOS图像传感器,有用于检查环境明暗的环境光传感器,还有用于导航的地磁传感器、陀螺仪,等等。正是基于这些传感器,手机里的各种应用软件才能流畅工作,手机才能成为集工作、生活、娱乐于一体的便携式智能设备,带来人们生活方式的巨大变化。风云卫星上的可见和红外光电传感器,能够不分昼夜地获取大气信息,精准预测天气,甚至在月球上、火星上都有传感器工作,帮助人类探索宇宙奥秘。比人的感官更敏锐、更强大传感器是信息系统的“慧眼”。它就像人类的眼睛、耳朵、皮肤等器官一样,感知周围环境,帮助我们认识多姿多彩的世界。不同之处在于,传感器比人的感官更敏锐、更强大。客观世界所包含的信息多样程度,远远超出我们感官的能力范围。人的眼睛无法观察红外辐射和紫外辐射,耳朵听不见次声波和超声波,对于“不见踪影”却时刻产生影响的磁场也无法感知。这些超出感官范围的信息,传感器都能“感受”到。随着生产力发展,人类越来越需要全方位地感知世界。1821年,科学家利用材料因温差产生电压的原理,研制出世界上第一个传感器——温度传感器。最初,人们直接利用光、热、电、力、磁等物理效应制备各种传感器,这些传感器尺寸大、灵敏度低、使用不方便。上世纪70年代,出现了将敏感元件与信号电路进行一体化设计的集成传感器,如热电偶传感器、霍尔传感器、光敏传感器等。这类传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成,输出模拟信号。上世纪末开始,数字化传感器快速发展,通过“模拟/数字”转换模块,实现数字信号输出。数字化传感器集成智能化处理单元,可以自动采集、处理数据,并能根据环境自动调整工作参数,数码相机中的光敏元件就是其代表产品。总的来说,传感器的工作原理是某些物质的电学特性会随环境因素变化。例如铂在不同温度下电阻率不同,硅在可见光照射下电阻会减小,石英受到压力后表面会产生电荷,等等。利用电阻与温度的对应关系,可以制成温度传感器,进一步给敏感元件添加隔热结构,依据敏感元件温度变化与红外辐射能量之间的关系,可以制成红外传感器。在此基础上,还可以根据目标温度与红外辐射能量之间的关系,制造出非接触测温传感器。人们熟悉的用来测量体温的额温枪就利用了这一原理。借助丰富的物理和化学效应,人们制备出灵敏度比狗鼻子高1000倍、可以“闻到”气体分子的“电子鼻”,以及可以在黑夜中观察物体的红外相机等种类丰富、功能强大的传感器。没有传感器就没有数字化、智能化数字化是对事物属性的量化,并用数字将其表达为抽象结果。借助现代信息技术,人们可以存储、处理、传播各种数字化信息。传感器可以将事物蕴含的各种信息转换成电信号,并利用数模转换电路将电信号用数字表达,是数字化的有效工具。当你拿出手机拍照片或视频时,光敏传感器会将接收的光强度信号转换成电信号,再按一定的规则用数字表达、存储,最终形成手机屏幕上的影像。数字化基于传感器获取信息。数字化系统需要处理的信息量非常庞大,仅靠人工或者传统设备无法获取,凭借传感器则能够实时、高效、精准、快速地获取,于是有了城市大数据、天气大数据、医疗大数据、农业大数据等。利用各类传感器,人们可以召开远程会议、学习网络课程、扫码支付甚至直播带货,由此发展出数字经济业态。数字经济涉及的云计算、物联网、人工智能、5G通信等各类技术,都与传感器息息相关。没有传感器就没有数字化和智能化。传感器是智能化系统的第一关,它的水平决定了智能化系统及其仪器设备的水平。传感器技术已经成为国际上信息高端器件领域的研究前沿,在人工智能、智慧城市、5G通信、航空航天、生命健康等领域均发挥着不可替代的作用。比如一辆汽车会安装压力、温度、位置、声音、光、电等超过100种传感器,由车载电脑进行处理,帮助驾驶员作出判断。对数据的智能化分析降低了驾驶汽车的难度,让汽车变得更安全、更好开。更进一步,无人驾驶汽车通过传感器实时获取道路信息,一旦发现障碍物,便通过智慧分析及时避让。城市中高楼大厦、桥梁、隧道等建筑,也需要通过视频、温度、压力和烟雾等传感器实时监控安全状况,当数据汇总到一起,智能化系统便会及时分析,凝练出少量关键信息供使用者作出决策。甚至在未来,人类的感官也可以借助传感器变得更加强大,构建起智能化系统。智能传感器开拓新应用场景当前,各类传感器都处在进一步提升性能、降低成本,向数字化、智能化、小型化微型化、绿色低碳、可穿戴等方向进化,呈现出蓬勃发展态势。其中,智能传感器、柔性传感器、新原理传感器的研发具有代表性意义,有望塑造新的工作生活方式。发展智能传感器是重要趋势。借助智能传感技术,人们设计制造出具备获取、存储、分析信息功能的各种传感单元及微系统,实现低成本、高精度信息采集。智能传感器广泛应用在机器人、无人驾驶、智能制造、运动定量监测等方面,还可用于开发无创或微创健康监测器件等。近年来流行的动态血糖仪是个很好的例子。糖尿病患者将柔性传感器无痛置入身体,传感器每5分钟测一次血糖值,并传送到手机应用中。患者可以观察血糖曲线变化,及时通过饮食和运动等方法调节血糖,有的患者甚至由此告别了药物和胰岛素治疗。此外,人们还在研发可降解电子器件,让智能传感器更好助力低碳环保生活。发展柔性传感器是另一趋势。许多应用场景要求传感器制备在柔性基质材料上,并具有透明、柔韧、延展、可自由弯曲甚至折叠、便于携带、可穿戴等特点。目前制备柔性传感器的常用传感材料有碳基材料(炭黑、碳纳米管和石墨烯等)、金属纳米材料(金属纳米线、金属纳米颗粒等)、高分子聚合物和蛋白纤维等。例如一种具有可拉伸、抗撕裂和自我修复能力的交联超分子聚合物薄膜电极材料,可用于制造下一代可穿戴和植入式柔性电子器件。将集成多功能的柔性传感器与柔性印制电路结合,可以制成“智能带”,把它穿戴在身体的不同部位,可实时监测与分析生理信息,帮助人们特别是感官退化的群体了解自身健康状况。新原理传感器也在不断出现。在基础研究领域,新的规律陆续被发现,人们正利用这些科学新认知制备传感器。同时,技术进步也对基础研究提出新要求。在生活中,人们希望提高相机的像素、灵敏度、速度等性能参数;在高速实验中,需要可以记录飞秒尺度信息的条纹相机;在量子通信中,需要灵敏度达到单光子的光电探测器;在空天科技中,需要实现对高速运动物体和冷目标的探测,等等。这就要求科学家们进一步探索物理世界,发现新现象新规律,提升传感器性能。随着科技快速发展,新材料新工艺不断投入应用,性能更强、种类更丰富、智能化水平更高的传感器将创造更多工作生活新场景,帮助人们“感受”美好生活。(作者:褚君浩,系中国科学院院士、中国科学院上海技术物理研究所研究员)
  • 盘点|压力测量仪器与技术大全
    压力是工业生产中的重要参数,如高压容器的压力超过额定值时便是不安全的,必须进行测量和控制。在某些工业生产过程中,压力还直接影响产品的质量和生产效率,如生产合成氨时,氮和氢不仅须在一定的压力下合成,而且压力的大小直接影响产量高低。此外,在一定的条件下,测量压力还可间接得出温度、流量和液位等参数。伴随经济、技术的进步,压力测试在实际的生产工作中发挥着至关重要的左右,为生产活动提供了大量有价值的参考信息,使生产和科研活动的质量和效率都得到了实质性的提升。而压力测量仪表是用来测量气体或液体压力的工业自动化仪表,又称压力表或压力计。压力测量仪表按工作原理分为液柱式、弹性式、负荷式和电测式等类型。类别原理仪器种类液柱式根据流体静力学原理,将检测压力转换成液柱高度进行测量U形管压力计、单管压力计、斜管压力汁等弹性式利用各种形式的弹性元件,在被测介质的作用下,使弹性元件受压后产生弹性形变的原理弹簧管压力计、波纹管压力计及膜片式压力计等电测式将压力转换成电信号进行传输及显示电阻式压力计、电容式压力计、压电式压力计和压磁式压力计等负荷式直接按照压力的定义制作。这类压力计误差很小,主要作为基准仪表使用常见的有活塞式压力计、浮球式压力计和钟罩式压力计仪器信息网特盘点各类常见压力检测仪器,以供读者参考。液柱式压力计 液柱式压力计是利用液柱所产生的压力与被测压力平衡,并根据液柱高度来确定被测压力大小的压力计。所用的液体叫封液——水,酒精,水银等. 液柱式压力计结构简单,灵敏度和精确度都高,常用于校正其他类型压力计,应用比较广泛。液柱式压力计按照结构形式可大致分为U形管压力计、单管压力计、斜管压力汁等。U形管压力计是根据流体静力学原理用一定高度的液柱所产生的静压力平衡被测压力的方法来测量正压、差压和负压既真空度的。由于其结构简单、坚固耐用、价格低廉、使用寿命长若无外力破坏几乎可永久使用、读取方便、数据可靠、无需外接电力既无需消耗任何能源。故在工业生产各科研过程中得到非常广泛的应用,广泛用于测量风机和鼓风机的压力、过滤器阻力、风速、炉压、孔压差、气泡水位、液体放大器或液压系统压力等,也可用于燃烧过程中的气比控制和自动阀门控制,以及医疗保健设备中的血压和呼吸压力监测。斜管压力计 在测量微小压差时,由于h值较小,用U形管或单管液柱式压力计测量时的相对误差极大,此时可休用斜管式压力计,斜管式压力计分墙挂式和台式两种。  在许多实验中往往需要同时测量多点的压力,例如压力分布实验。这时就要采用多管式压力计,多管式压力计的工作原理与斜管压力计相同,实际就是多根斜管压力计,由于多管压力计各测压管的内径不可能一样,因此,由毛细现象所造成的各测压管的初读数也不一致,测量前必须读出每根测压管的初读数,并作适当的修正。弹簧管压力计 弹簧管压力计又称波登管压力计。它是一种常见的也是应用最广泛的工程仪表,主要组成部分为一弯成圆弧形的弹簧管,管的横切面为椭圆形,作为测量元件的弹簧管一端固定起来,通过接头与被测介质相连,另一端封闭,为自由端,自由端借连杆与扇形齿轮相连,扇形齿轮又和机心齿轮咬合组成传动放大装置。当被测压的流体引入弹簧管时,弹簧管壁受压力作用而使弹簧管伸张,使自由端移动,其移动距离与压力大小成正比,或者带动指针指示出被测压力数值,适用于对铜合金不起腐蚀作用的气体和液体。波纹管压力计 波纹管压力计的波纹管由金属片折皱成手风琴风箱状,当波纹管轴向受压时,由于伸缩变形产生较大的位移,故一般可在其自由端安装传动机构,带动指针直接读数,从而测量出介质压力。波纹管压力计可广泛应用于石油、化工、矿山、机械、电力及食 品行业,直接测量不结晶体,有腐蚀性的气体、液体的压力。波纹管压力计的特点是低压区灵敏度高,常用于低压测量,但迟滞误差大,压力位移线性度差,精度一般只能达到1.5级,常在其管内安装线性度较好的螺旋弹簧。膜片式压力计 膜片压力计适用于测量无爆炸危险、不结晶、不凝固、有较高粘度,但对铜和铜合金无腐蚀作用的液体、气体或蒸汽的压力。 膜片压力计耐腐蚀性能取决于膜片材料。不锈钢耐腐膜片压力计的导压系统和外壳等均为不锈钢,具有较强的耐腐蚀性能。主要用于化学、石油、纺织工业对气体、液体微小压力的测量,尤其适用于腐蚀性强、粘稠介质(非凝固非结晶)的微小压力测量。 膜片压力计的工作原理是基于弹性元件(测量系统上的膜片)变形。在被测介质的压力作用下,迫使膜片产生相应的弹性变形——位移,借助连杆组经传动机构的传动并予放大,由固定于齿轮上的指针将被测值在度盘上指示出来。压阻式压力计 压阻式压力计是基于单晶硅的压阻效应而制成。采用单晶硅片为弹性元件,在单晶硅膜片上利用集成电路的工艺,在单晶硅的特定方向扩散一组等值电阻,并将电阻接成桥路,单晶硅片置于腔内。当压力发生变化时,单晶硅产生应变,使直接扩散在上面的应变电阻产生与被测压力成正比的变化,再由桥式电路获相应的电压输出信号。 具体来讲,当力作用于硅晶体时,晶体的晶格产生变形,使载流子从一个能谷向另一个能谷散射,引起载流子的迁移率发生变化,扰动了载流子纵向和横向的平均量,从而使硅的电阻率发生变化。这种变化随晶体的取向不同而异,因此硅的压阻效应与晶体的取向有关。硅的压阻效应不同于金属应变计,前者电阻随压力的变化主要取决于电阻率的变化,后者电阻的变化则主要取决于几何尺寸的变化,而且前者的灵敏度比后者大50~100倍 压阻式压力计是电阻式压力计的一种。采用金属电阻应变片也可制成压力计,测量原理以金属的应变效应为主。电容式压力传感器 电容式压力传感器,是一种利用电容敏感元件将被测压力转换成与之成一定关系的电量输出的压力计。特点是,输入能量低,高动态响应,自然效应小,环境适应性好。 电容式压力传感器一般采用圆形金属薄膜或镀金属薄膜作为电容器的一个电极,当薄膜感受压力而变形时,薄膜与固定电极之间形成的电容量发生变化,通过测量电路即可输出与电压成一定关系的电信号。电容式压力传感器属于极距变化型电容式传感器,可分为单电容式压力传感器和差动电容式压力传感器。压电式压力传感器 压电式压力传感器是基于压电效应的压力传感器。它的种类和型号繁多,按弹性敏感元件和受力机构的形式可分为膜片式和活塞式两类。膜片式主要由本体、膜片和压电元件组成。压电元件支撑于本体上,由膜片将被测压力传递给压电元件,再由压电元件输出与被测压力成一定关系的电信号。 这种传感器的特点是体积小、动态特性好、耐高温等。现代测量技术对传感器的性能出越来越高的要求。例如用压力传感器测量绘制内燃机示功图,在测量中不允许用水冷却,并要求传感器能耐高温和体积小。压电材料最适合于研制这种压力传感器。目前比较有效的办法是选择适合高温条件的石英晶体切割方法。而LiNbO3单晶的居里点高达1210℃,是制造高温传感器的理想压电材料。压磁式压力传感器 压磁式压力传感器是利用铁磁材料的压磁效应制成的,即利用其将压力的变化转化成导磁体的导磁率变化并输出电信号。压磁式的优点很多,如输出功率大、信号强、结构简单、牢固可靠、抗干扰性能好、过载能力强、便于制造、经济实用,可用在给定参数的自动控制电路中,但测量精度一般,频响较低。 所谓压磁效应就是在外力作用下,铁磁材料内部发生应变,产生应力,使各磁畴之间的界限发生移动,从而使磁畴磁化强度矢量转动,因而铁磁材料的磁化强度也发生相应的变化,这种由于应力使铁磁材料磁化强度变化的现象,称为压磁效应。 若某一铁磁材料上绕有线圈,在外力的作用下,铁磁材料的导磁率发生变化,则会引起线圈的电感和阻抗变化。当铁磁材料上同时绕有激磁绕组和测量绕组时,导磁率的变化将导致绕组间耦合系数的变化,从而使输出电势发生变化。通过相应的测量电路,就可以根据输出的量值来衡量外力的作用。霍尔式压力计 霍尔式压力计是利用霍尔效应制成的压力测量仪器。当被测压力引入后,弹簧管自由端产生位移,从而带动霍尔片移动,改变了施加在霍尔片上的磁感应强度,依据霍尔效应进而转换成霍尔电势的变化,达到了压力一位移一霍尔电势的转换。 霍尔压力计应垂直安装在机械振动尽可能小的场所,且倾斜度小于3°。当介质易结晶或黏度较大时,应加装隔离器。通常情况下,以使用在测量上限值1/2左右为宜,且瞬间超负荷应不大于测量上限的二倍。由于霍尔片对温度变化比较敏感,当使用环境温度偏离仪表规定的使用温度时要考虑温度附加误差,采取恒温措施(或温度补偿措施)。此外还应保证直流稳压电源具有恒流特性,以保证电流的恒定。活塞式压力计 活塞式压力计又称为静重式压力计,是利用流体静力平衡原理及帕斯卡定律工作的的一种高准确度、高复现性和高可信度的标准压力计量仪器。 流体静力平衡是通过作用在活塞系统的力值与传压介质产生的反作用力相平衡实现的。活塞系统由活塞和缸体(活塞筒)组成,二者形成极好的动密封配合。活塞的面积(有效面积)是已知的,当已知的力值作用在活塞一端时,活塞另一端的传压介质会产生与已知力值大小相等方向相反的力与该力相平衡。由此,可以通过作用力值和活塞的有效面积计算得到系统内传压介质的压力。在实际应用中,力值通常由砝码的质量乘以使用地点的重力加速度得到。 活塞式压力计也常简称活塞压力计或压力计,也有称之为压力天平,主要用于计量室、实验室以及生产或科学实验环节作为压力基准器使用,也有将活塞式压力计直接应用于高可靠性监测环节对当地其它仪表的表决监测。浮球式压力计 浮球式压力计是以压缩空气或氮气作为压力源,以精密浮球处于工作状态时的球体下部的压力作用面积为浮球有效面积的一种气动负荷式压力计。 压缩空气或氮气通过流量调节器进入球体的下部,并通过球体和喷嘴之间的缝隙排入大气。在球体下部形成的压力将球体连同砝码向上托起。当排除气体流量等于来自调节器的流量时,系统处于平衡状态。这时,球体将浮起一定高度,球体下部的压力作用面积(即浮球的有效面积)也就一定。由于球体下部的压力通过压力稳定器后作为输出压力,因此输出压力将与砝码负荷成比例。钟罩式压力计 钟罩式压力计的作用原理,是直接从压强定义出发,用一台天平对压力在液封受力器上 的垂直作用力F进行测定。这个受力器是一只几何形状有一定要求的钟罩,根据对钟罩几何 尺寸的精密测量和理论分析,求出其受力有效面积S后,待测压强p可由公示p=F/S求出。 因为钟罩式压力计有独特的结构原理,并具有、足够高的精度,这就可以通过与其他基准压力仪器比对,发现未知的系统误差。同时,钟罩式压力计在测量压强差时,其单端静压强可以根据需要调整,直至单端压强为零,即可以测量绝对压强。另外,该仪器还具有操作简单、受外界干扰小等优点。在高新科技快速发展的现今,静态的压力测量方法已获得了较大的优化,成为了各领域中常用的测量体系,并逐渐朝着动态的压力校准趋势发展。由此,相关技术人员针对压力计量检测方法的进步展开了深入的探究。简而言之,压力计量检测的未来趋势表现在测试精度等级、测试响应速率、测试可靠性与智能化水平这几个方面的提高。比如,在活塞式仪表测试中融进了智能加码与操作部位激光监测方法,如此不仅提升了检测效率,并且提高了测试的精准性,同时为绝压式仪表与活塞式仪表智能测试体系的进步打下了良好的基础。针对数字式仪表及压力变送器和压力传感器等设备的量传任务有了精良的全智能压力控制其能够用作量传标准,利用1台控制器配置若干个压力模块能够操作许多量程范围,随意确定测试点的高精度检测任务,而且能够选用气介质来工作,如此防止了采用液体介质在检测压力时引起的诸多问题,大幅度提升了数字式仪器的测试效率与智能化程度。
  • 重庆:提升先进传感器和智能仪器仪表产业发展能级
    3月18日,重庆市政府印发《重庆市战略性新兴产业发展“十四五”规划(2021—2025年)》(下称《规划》),提出到2025年,全市战略性新兴产业规模将实现万亿级,战略性新兴产业主营收入超过10亿元的企业突破100家,规模以上工业战略性新兴产业企业达到1500家,新型研发机构数量突破300家。《规划》提出,重庆“十四五”战略性新兴产业发展将围绕“创新驱动、聚焦重点、集群发展、绿色低碳、开放协作”这5个要素进行。其中,重庆市将通过实施战略性新兴产业5类工程,包括集群梯次发展工程、优质企业培育工程、科技创新引领工程、应用示范推广工程和成渝协同发展工程,在发展战略性新兴支柱产业方面,重点建设集成电路、新型显示、新型智能终端、新能源汽车和智能汽车、生物医药、先进材料、高端装备制造、绿色环保、软件和信息技术服务、新兴服务业等10类产业;在面向未来的先导性产业方面,重点建设卫星互联网、氢能与储能、生物育种与生物制造、脑科学与类脑智能和量子信息等5类产业。其中,在高端装备制造方面,《规划》提出,顺应装备高端化、智能化、成套化发展趋势,聚焦汽车、3C(计算机、通讯和消费电子)、无人机等产业发展迫切需求,进一步提升关键基础件的精度和可靠性,提升传感器和智能仪器仪表产业发展能级,提升新能源装备竞争优势,推动智能制造装备迈向中高端水平,在若干细分领域打造西部领先、国家重要的产业集群。提升先进传感器和智能仪器仪表产业发展能级。面向重庆市智能终端、智能汽车、智能制造和智慧城市等领域应用需求,发展互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器、车身传感器/控制器、超声波传感器、流量传感器、惯性传感器、位移传感器、智能安防设备等传感设备。支持龙头企业整合市内外创新资源建设国家级产业创新平台,牵头开展核心技术攻关、产业孵化、产业招商等工作,提升产业发展能级。依托汽车、智能终端、装备制造等产业优势,加强产业链上下游合作,完善先进传感器及智能仪器仪表配套体系。推动智能制造装备迈向中高端水平。瞄准六轴机器人、双腕机器人、双旋机器人等工业机器人细分领域,提升产品的柔性化程度及低成本生产能力。依托机器人检测与评定中心,进一步完善机器人检验与认证体系,加快推动重庆市乃至西部地区机器人检测认证工作迈向制度化、规范化。拓展焊接、喷涂、柔性抛光等工业机器人应用领域。完善伺服电机、减速器、视觉系统、控制系统、视觉传感器、力矩传感器和碰撞传感器等关键零部件配套体系。发挥齿轮产品等制造优势,发展精密级高效磨齿机、滚齿机、数控加工中心和数控锻压机等中高档数控机床,引进培育高速钻攻中心等高端数控机床企业。紧抓增材制造产业高速发展契机,引进培育激光、电子束、离子束驱动的增材制造装备企业及超细合金粉末、高性能塑料粉末等企业,打造增材制造装备产业链。推动增材制造装备在工业机械、航空航天和汽车等领域的应用。在高端装备制造产业发展重点方面,《规划》提出,加快仪器仪表基地、呼吸机用流量与压力传感器、智能安防设备产业园等项目建设,扩大传感设备规模。此外,《规划》还部署了五项保障措施,包括加强组织领导、加强政策扶持、加强产业引培、加强人才供给和加强考核监测。
  • 风电齿轮机的无损检测,FLIR VS80有7种探头可选!
    随着风力发电的蓬勃发展,我们可以发现风电设备的停机检修的成本非常高,因此如何提高检修效率,缩短停机周期,减少或避免非计划停机,都是风电企业和运维公司面临的困难与挑战。风电齿轮箱在风电机组中占比较高也是比较容易出现故障的部分风电机组运行的时间越长齿轮箱的故障也会越来越频繁因此需要定期检查和维护今天就来给大家介绍一款风电检修师傅常备的检修工具FLIR VS80工业内窥镜套件!无损探伤,多种镜头可选风电机组的工作原理是,通过涡轮叶片转动来带动齿轮进行机械性转动,从而产生电力。但是齿轮在彼此咬合的过程中,由于工作环境的恶劣性与工况的复杂多变性,在运行过程中也会出现不同程度的损伤。当损伤达到一定程度时,可能会造成停机或者严重事故,因此预防性维护和定期检查非常重要。FLIR VS80的配备7种专业探头,探头小巧灵活,无需拆解损伤设备,可轻松进入齿轮箱、轴承、叶片等位置,还可360°旋转,观看任意位置和角度,VS80主机仅1.3kg,轻巧便携,可以让您根据实际情况灵活应对,帮您检查其他内窥镜无法检查的地方。高效耐用,画面清晰风电齿轮箱在非运转过程中,由于润滑不到位及齿轮箱内环境温度的变化会在齿轮箱内部产生冷凝水,这些水分积聚在齿轮齿面上,最终造成齿面上出现不同程度褐红色铁的氧化物,即齿面锈蚀,严重了会造成润滑剂污染及颗粒物增多,进而加剧对其他齿面的损坏。因此,要选择一款防水耐腐、能看清各个齿面锈蚀的工业内窥镜。FLIR VS80不仅探头尖端是IP67级防水,其显示屏也非常坚固耐用,可承受2米跌落、防溅(IP54级)。其可见光探头的视野深度从10mm到无限,能够轻松拍摄出高清图像。VS80配备可拆卸/可伸缩遮阳板,这样用户可以免受太阳炫光的干扰。当然无论选择哪种探头,都可以在7英寸超大显示屏上同时查看并排显示的实时探头图像和保存图像,轻松与上次检查对比,及时发现齿轮箱中的问题。记录分析结果,方便分享对于风电齿轮箱的检修,需要检测人员爬到七八十米的风轮机上,并且停机检修一次成本高昂,因此检修一次要拍摄大量图片和视频,因为齿轮箱内的齿轮和轴承形状都很相似,就算是拍照的检查人员光看图像也很难回忆出来具体的检测位置。因此最好要边检查边注释。检查结束后与同事及时分享检查结果,分析风电齿轮机的情况,及时定位故障点,避免突然停机事件的发生。工业内窥镜的整体效果,不仅要看硬件参数,更要看软件的处理效果,比如使用FLIR VS80,可采集最高可达1280×720分辨率的静态图像和视频(带音频),还能为视频录制语音注解,为保存图像添加文本记录。并且VS80还配备WiFi功能,搭配手机上的FLIR Tools Mobile应用程序,可实时查看VS80的检查结果,并轻松与客户或同事共享,尽快确定优先维修事项。FLIR VS80高性能视频内窥镜凭借配备的7款探头和良好性能不仅可以帮您检查风电设备故障在工业设备维护、暖通空调制冷设备检测建筑和汽车应用等领域应用也很广泛。
  • 安捷伦与 Insight Experience 荣获布兰登· 霍尔集团卓越奖铜奖
    p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(31, 73, 125) " 就其在最独特或最具创新性的领导力培养计划领域达到的卓越成就而获奖 /span /p p   2018 年2月6日,北京——安捷伦科技公司(纽约证交所: A)与模拟式领导力培养计划的领先供应商 Insight Experience 在今日共同宣布,他们获得了备受瞩目的布兰登· 霍尔集团最独特或最具创新性领导力发展计划类的卓越奖铜奖。 /p p   安捷伦与 Insight Experience 联合开发了新兴领导者计划 (ELP),旨在加快获选的安捷伦员工就任安捷伦高级领导职位的准备工作。 Insight Experience 采用独特的业务模拟工具快速启动了这项为期 8 个月的计划,计划中着重培养战略思维与团队建设技能。 在整个计划中,参与者们要参与一些战略业务项目,并将学到的技能在项目中付诸实践。 计划中包括评估、培训、社区活动,需要参与者的协作技能和主管部门的积极参与,可以使参与者和管理者拥有一段意义非凡的计划经历。 /p p   安捷伦全球人力资源副总裁 Erica Wright 谈道:“安捷伦一直以来都很注重员工的发展, 我们为新兴领导者计划的实行感到自豪,也很荣幸这项计划能得到布兰登· 霍尔集团的青睐。 ELP 是一项真正独特的计划,能够为公司的新一代领导者提供前所未有的培训机会。” /p p   布兰登· 霍尔集团首席运营官兼奖项负责人 Rachel Cooke 表示:“卓越奖的获得象征着人力资源管理实践对业务或组织机构具有积极的影响力, 许多组织机构都拥有周密的人力资源管理 (HCM) 方案,但只有 HCM 实践真正使业务受益的组织机构才满足卓越奖的标准。 这就是卓越奖计划代表的意义所在,也是布兰登霍尔集团传播的理念所在。” /p p   布兰登?霍尔集团是一家人力资源管理 (HCM) 研究与咨询服务公司,专门提供学习与发展、人才管理、领导力培养、人才招聘和员工管理等关键绩效领域的见解。 /p p   集团设立的奖项由独立的资深高级业内专家、布兰登· 霍尔集团分析师和执行主管构成的评审小组进行评选,依据的标准包括需求切合度、方案设计、功能性、创新性和可测总收益。 布兰登?霍尔集团将于 2018 年 1 月 31 日至 2 月 2 日在美国佛罗里达州棕榈滩花园的 PGA 国家度假村举办 HCM 卓越奖颁奖会,会上将为获奖者颁发奖项。 /p p   关于安捷伦科技公司 /p p   安捷伦科技公司(纽约证交所: A)是生命科学、诊断和应用化学市场领域的全球领导者,拥有 50多年的敏锐洞察与创新,我们的仪器、软件、服务、解决方案和专家能够为客户最具挑战性的难题提供更可靠的答案。在2017财年,安捷伦的营业收入为44.7亿美元,全球员工数为13500人。 /p p   关于 Insight Experience /p p   Insight Experience 成立于 2001 年,旨在打造最前沿的领导力培训与模拟式学习体验模式。 公司的专家团队与其他公司开展密切合作,共同制定涵盖了商业洞察力、战略执行力、均衡领导力和新领导者培养等领域最新商业趋势的一体化方案。 Insight Experience 位于美国马萨诸塞州康科德市。 /p
  • 第十六届全国化学传感器学术会议(SCCS2023)第二轮通知
    第十六届全国化学传感器学术会议(SCCS2023)第二轮通知  由中国仪器仪表学会分析仪器分会化学传感器专业学组(专业委员会)主办,济南大学承办,化学生物传感与计量学国家重点实验室(湖南大学)、上海师范大学、上海仪电科学仪器股份有限公司(雷磁)、临沂大学、济南国科医工科技发展有限公司、江苏江分电分析仪器有限公司、仪器信息网共同协办的第十六届全国化学传感器学术会议(SCCS2023)定于2023年09月22~24日在美丽的泉城济南召开。  本次大会的主题是“化学传感赋能新时代”,旨在促进化学与生物传感领域的学术交流与发展。会议将邀请在化学与生物传感领域取得重大进展的国内外科学家做大会报告和特邀报告,并举行相关前沿领域的专题研讨会。与会科技人员将交流展示化学与生物传感研究工作中的新成果、新进展、新技术、新经验和新仪器。会议将颁发第三届中国化学传感器雷磁终身成就奖、中国化学传感器雷磁杰出成就奖和中国化学传感器雷磁青年成就奖三大奖项。会议同时还将设置青年优秀报告奖及优秀墙报奖。  济南大学诚挚欢迎全国各高等院校、科研院所以及企事业单位的同仁与研究生踊跃参加。同时热忱欢迎有关企业对大会进行赞助或进行产品展示,会议期间将为赞助商和参展单位提供展位,开展相关仪器、设备、技术及产品展示和宣传活动。  一、会议学术委员会和组织委员会  1.会议主席  主 席:谭蔚泓院士、刘买利院士、吴海龙教授  副主席:魏琴、颜梅、张晓兵、袁若、鞠熀先、蒋健晖  2.学术委员会  顾 问:汪尔康院士、姚守拙院士、俞汝勤院士、陈洪渊院士、谭蔚泓院士、张玉奎院士、董绍俊院士、江桂斌院士、唐本忠院士、杨秀荣院士、赵宇亮院士、李景虹院士、樊春海院士、刘买利院士、顾宁院士  委 员 (以拼音为序):  曹忠、柴雅琴、陈焕文、陈义、崔华、楚霞、戴志晖、邓春晖、邓安平、邓兆祥、董川、段忆翔、方群、方晓红、冯锋、郭玉晶、韩达、何品刚、何彦、何晓晓、何耀、何治柯、胡效亚、宦双燕、黄承志、黄卫华、黄岩谊、蒋健晖、蒋兴宇、江云宝、晋卫军、金建余、鞠熀先、孔继烈、匡华、李根喜、李攻科、李剑锋、李建平、李娟、李长明、李正平、练鸿振、梁高林、林金明、刘宝红、刘国东、刘倩、刘志洪、龙亿涛、卢小泉、陆祖宏、逯乐慧、马铭、毛兰群、缪煜清、聂宗秀、聂舟、牛利、庞代文、裴仁军、秦伟、邱建丁、渠凤丽、任斌、任吉存、邵元华、申大忠、双少敏、孙佳姝、孙立贤、孙育杰、唐波、田阳、王春霞、王景、汪海林、王宏达、王桦、王建华、王家海、王建秀、王柯敏、汪乐余、王荣、王树涛、汪夏燕、王伟、王宗花、魏琴、吴朝阳、吴海龙、吴旭明、吴再生、夏帆、夏兴华、夏之宁、肖丹、谢青季、刑婉丽、徐静娟、许丹科、许国旺、严秀平、颜晓梅、羊小海、阳明辉、杨朝勇、杨海峰、杨黄浩、杨荣华、杨云慧、叶邦策、叶明亮、殷传新、由天艳、袁荃、袁若、张春阳、张凡、张丽华、张书圣、张先恩、张晓兵、张新荣、张学记、张艳、张忠平、张文、赵书林、朱俊杰、周翠松、周飞艨、周欣、周一歌、庄乾坤、卓颖、左小磊  3.组织委员会  主 席:刘宗明  副主席:黄加栋、魏琴、颜梅、刘宏、贺铭、吴海龙、杨海峰  委 员:孙国新、仲倩、陈国柱、李村成、李辉、崔琳、于京华、罗川南、吴丹、周伟家、孙德辉、王斌、逯一中  秘书长:马洪敏  秘 书:任祥、高中锋、李玉阳、高超民、张彦、朱沛华、王欢、张晶、王雪莹、范大伟、孙晓君、胡丽华、张诺、匡轩、赵佩妮、孙元玲、贾洪英  二、征文范围及投稿  征文范围:化学与生物传感器、生命分析化学、纳米技术与化学生物学、生物芯片和微流控技术、环境与食品安全、化学传感器微型化和系统集成、生物传感器产业化和分析仪器开发。  征文要求:  1、投稿全部通过会议网站进行提交: https://www.instrument.com.cn/cs/sccs2023  2、截稿日期为 2023年 8 月10日。  3、作者应提交论文详细摘要的电子版,其中包括题目、作者、单位、主要结果与讨论、主要参考文献,并用下划线注明参会人员。论文摘要不宜过于简略,全文不超过 2 页(含图表及参考文献)。具体格式请参考会议网站-下载中心里的投稿模板。  4 、已在刊物上发表或在全国学术会议报告过的论文不在应稿之列,请勿投寄。  5、墙报尺寸为 1.2 米 (高) *0.8 米 (宽)。  三、会议地点及日程  会议地点:山东省济南市鲁能希尔顿酒店及公寓  地址:山东省济南市市中区二环南路2888号  四、报名注册及缴费  1、参会请通过会议网站进行报名: https://www.instrument.com.cn/cs/sccs2023  2、会议注册费:  3、付款方式:  1)银行转账  单位名称:山东源素文化发展有限公司  开户行:中信银行股份有限公司济南龙奥支行  银行账号:8112 5010 1240 0879 600  汇款请务必注明:单位+姓名+SCCS2023,并将汇款凭证的扫描件和回执表一起发至组  委会邮箱:sccs2023ujn@163.com。  2)扫码支付  手机微信/支付宝扫描二维码进入支付页面缴费。扫码支付时请务必在添加付款备注中填写单位、姓名及电话等信息,并将支付凭证和回执表一起发至组委会邮箱  3)现场缴费:  现场可刷卡、现金及微信支付。会议现场报到时请出示学生证。  4、领取发票  网站报名及回执中请注明发票信息及类型,提前缴费的开具电子发票,会务组会发送到联系人邮箱, 会议现场注册的签到处领取纸质发票。  五、住宿信息  本届会议协议酒店鲁能希尔顿酒店及公寓,房型信息和协议价格如下:  高级单间(数量较少):480元/间 (含单早) 高级标间:580 元/间 (含双早)。  注:  a) 协议酒店房间一律通过发送参会回执至会务组邮箱进行预留,现场至酒店前台缴纳住宿费用并开具住宿发票,回执请见附件,如满房将通知自行预定其他酒店。  b) 建议以课题组为单位统计好房间类型和数量后由一人提交住宿信息。  c) 酒店房间数量有限,优先安排邀请报告及提前缴费注册的代表,请务必尽早提交住宿信息。  d) 因协议原因,会场周边酒店无协议价格,会务组仅提供周边住宿信息参考,不安排房间预定,请参会人员自行网上预定,为方便会务组服务,也请将住宿信息同回执一起发送。  e) 附周边酒店信息  (1) 银座佳驿精致酒店(济南英雄山立交桥店):市中区望岳路788号,距会场约530米  (2) 希岸轻雅酒店(济南鲁能领秀城店):市中区二环南路3388号,距会场约1.1公里  (3) 汉庭酒店(济南英雄山路鲁能领秀城店):市中区英雄山路306号,距会场约1.1公里  (4) 蓝海大饭店(英雄山路店):市中区英雄山路228号,距会场约2.1公里  (5) 济南英雄山路亚朵酒店:市中区英雄山路165号,距会场约2.3公里  六、交通信息  1. 济南遥墙国际机场—— 济南市鲁能希尔顿酒店及公寓(打车约50分钟,费用约180 元)   2. 济南西站——济南市鲁能希尔顿酒店及公寓(打车约 25 分钟, 费用约70 元)   3. 济南东站—— 济南市鲁能希尔顿酒店及公寓(打车约40 分钟,费用约110 元)   4. 济南站—— 济南市鲁能希尔顿酒店及公寓(打车约20分钟,费用约30元)   七、厂商赞助及产品陈列  欢迎国内外分析仪器公司、厂商赞助会议的召开并到会介绍和展示产品。产品展示包括“大会介绍”、“会议摘要集插页介绍”、“展台展示”和“分发资料”四种类型。赞助厂商可选择一种或多种方式展示并介绍产品。请拟赞助的国内外厂商早日与组织委员会联系。  八、会议联系人  会议相关动态请关注群内信息、访问网页:https://www.instrument.com.cn/cs/sccs2023,或与济南大学会务组联系。  魏琴(13505418998)、马洪敏(13791133111)、任祥(18954128369)、李玉阳(13475312276)、  高中锋(17867192258)、王欢(15689703337),或联系组委会邮箱: sccs2023ujn@163.com。  中国仪器仪表学会分析仪器分会化学传感器专业委员会  2023年7月12日
  • 立仪科技获数千万A轮融资,专注研发光谱共焦传感器
    3D工业视觉传感器供应商立仪科技获得浩澜资本独家投资的数千万人民币的A轮融资,据悉,本轮融资将主要用于市场拓展、新品研发及补充流动资金。立仪科技成立于2014年,是一家专注于精密光学检测的公司,旗下有光谱共焦传感器等产品。公司的点共焦传感器已经量产,且服务多家头部客户;线共焦产品原型机已打样,正研发商业量产版本。主流的3D工业视觉的技术路线包括线激光、光谱共焦、条纹结构光、TOF、双目等技术路线。光谱共焦传感器是目前市场精度最高且能应用于各种特性的表面和复杂形状测量场景的新型传感器,其市场主要被基恩士等国外厂商占据,但国产率较低。光谱共焦传感器的原理是通过使用特殊的透镜及光学系统,拉开不同颜色光的焦点分布范围,形成特殊放大色差,使其根据不同的被测物体到透镜的距离,会对应一个精确波长的光聚焦到被测物体上。通过测量反射波的波长,就可以得到被测物体到透镜的精确距离。光谱共焦目前正处于技术迭代周期。激光技术的研发目前已逐渐见顶,而市场对测量传感器的需求越来越广,市场需求正从人工监测向自动化监测产品发展。与传统的激光相比,光谱共焦技术精度较高,且材料适应性更广,稳定性更高。立仪科技创始人兼CEO刘杰波表示:“我们之前曾做过三维激光扫描研究,过程中意识到激光扫描很难完成一些对高精度扫描有需求的测试任务,便开始向光谱共焦转向。”目前,立仪科技有点共焦位移和线共焦位移两类传感器产品,产品型号超百种。点共焦传感器上,立仪科技在拿到天使轮融资后,于2019年完成点共焦原型产品的量产。至今,公司的点共焦已经迭代到第三代,进入华为、三星、苹果供应链。除在产品设计上有着多项创新外,公司还开发了为国外禁止出口的激光干涉光谱共焦校准仪等专用仪器工装,且工艺经过量产验证,能帮助产品更好生产。在性能上,其传感器可以做到光强提高200%,线性度提高200%,反射干扰降低50%。价格上,产品售价比国外产品低。产品示意图公司2020年开始研发线共焦产品,目前已有原型机,是已能完成三维形状物体的扫描,具有精度高材料适应性好、无盲区、效率高等优点,可广泛应用于半导体、新能源、3C等领域。本轮融资完成后,立仪科技也将集中精力,研发商业化量产版本线共焦产品。未来,公司还将继续研发高光谱+AI传感器和光纤传感器。
  • 电化学VOCs气体传感器等两项行业标准编制完成 为首次发布!
    p   近日,工业和信息化部发布公告称,根据行业标准制修订计划,相关标准化技术组织已完成《钢制化工容器设计基础规范》等10项化工行业标准、《合成纤维厂供暖通风与空气调节设计规范》等10项石化行业标准、《有色金属矿山井巷工程质量检验评定标准》1项有色行业标准、《霍尔元件 通用技术条件》等62项机械行业标准、《纺织品 定量化学分析 牛皮纤维与某些其他纤维的混合物》等37项纺织行业标准、《工业用温轮胶》等17项轻工行业标准、《增雨防雹炮弹生产安全技术条件》1项民爆行业标准的制修订工作。 /p p   在以上138项行业标准批准发布之前,为进一步听取社会各界意见,现予以公示,截止日期2020年8月20日。 /p p   我们注意到,在138项行业标准中,有《JB/T 13999—2020 电化学VOCs气体传感器》和《JB/T 14000—2020 光学粉尘传感器》两项标准。 /p p   《JB/T 13999—2020 电化学VOCs气体传感器》规定了电化学VOCs气体传感器的术语和定义、分类、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。标准中传感器按所测气体类型给出了醛类传感器系列、醇类传感器系列、苯系物传感器系列、其他VOCs传感器系列(以环氧乙烷最为常用)的技术参数。 /p p   《JB/T 14000—2020 光学粉尘传感器》规定了光学粉尘传感器的术语和定义、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。 /p p   两项标准的起草单位相同,包括:郑州炜盛电子科技有限公司、沈阳仪表科学研究院有限公司、汉威科技集团股份有限公司、国家仪器仪表元器件质量监督检验中心、传感器国家工程研究中心。 /p p   两项标准均为首次发布。 /p p   详情如下: /p p    a href=" https://www.instrument.com.cn/download/shtml/954054.shtml" target=" _self" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 《JB/T 13999—2020 电化学VOCs气体传感器》; /span /a /p p span style=" color: rgb(0, 112, 192) "    /span a href=" https://www.instrument.com.cn/download/shtml/954056.shtml" target=" _self" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 《JB/T 14000—2020 光学粉尘传感器》。 /span /a /p
  • SpectricityB轮融资成功 高光谱传感器的开发和量产加速
    据麦姆斯咨询报道,致力于为移动和消费类设备提供高光谱传感解决方案的领先供应商Spectricity,近日宣布完成1600万美元B轮融资,以进一步加快高光谱传感器的开发和大规模量产,用于从可穿戴到智能手机和物联网领域的大批量、低成本应用。  高光谱传感可以使设备“看到”人眼无法看到的东西,例如用户的脉搏、血液中的氧气量或皮肤的水合作用等,高光谱成像仪还可以根据用户的肤色完美匹配化妆品,或者确定食物是否新鲜。 据称,Spectricity的专利光谱传感技术是目前世界上唯一一种能够使专业级高光谱传感器和成像仪解决方案小型化、低功耗至足以安装到智能手机或可穿戴设备中的技术。这项独特的技术有望将广泛的健康、化妆品、食品和增强现实应用放入用户的口袋或戴在手腕上。 Atlantic Bridge、Capricorn Fusion中国基金和上海半导体装备和材料基金(SSMEF)等全球领先投资者参与了Spectricity此轮融资,此前的A轮投资者imec.xpand和XTRION也继续跟投了本轮融资。此轮融资完成后,Spectricity的融资总额已经达到2400万美元。  Spectricy首席执行官Vincent Mouret表示:“这是Spectricy的一个重要里程碑,也是我们为大众市场移动设备和应用提供芯片级高光谱传感器和成像仪解决方案的一个重要里程碑。新一轮融资将使我们能够大大加快产品的大批量制造,招募关键人才,并继续扩大我们的合作网络。”  imec.xpand合伙人Peter Vanbekbergen说:“Spectricity的发展壮大,是基于imec开发的独特技术并在欧洲实现卓越半导体创新的一个重要案例。最好的公司大多从一个强大的技术基础开始,优秀的创始人们基于该技术朝着一个目标齐聚一堂,然后在专家投资团队的帮助下逐步取得成功。作为投资团队的一员,我们致力于为Spectricy提供独特的价值和关系网络。” 根据2021年3月发布的一篇关于紧凑型光谱仪市场的文章,到2024年,新兴的芯片级光谱仪年出货量将增长至超过3亿颗。新型光谱仪的尺寸将缩小至半导体芯片的尺寸。  imec总裁兼首席执行官Luc Van den hove表示:“我很高兴看到Spectricy离开imec独立运营三年后,不断壮大并完成了第二轮融资。Spectricy的产品基于imec的独特技术,我们的研发部将继续保持与Spectricy之间的紧密联系,以使Spectricy的产品具有持久的竞争优势。”  imec是纳米电子和数字技术领域的世界级研发和创新中心,经过在imec十多年的研究,imec研究工程师组成的一支团队在2018年成立了Spectricity。去年4月,半导体产业资深人士Vincent Mouret(首席执行官)、Pieter Vorenkamp(董事会主席、Broadcom前高级副总裁)加入了Spectricity,他们将有力帮助公司实现技术的产品化和规模化。  关于Spectricity  Spectricity是一家无晶圆厂半导体设计公司,利用低成本CMOS技术为大规模移动和消费类设备提供高光谱传感解决方案。Spectricity的专利光谱传感技术,通过将数据与设备中的其他成像和3D传感器融合,能够提供增强的实时数据、先进的用户环境接口以及大数据分析。Spectricity的微型传感器可以实现从皮肤健康到化妆品、农业、增强现实(AR)、食品分析等一系列前所未有的全新应用。
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