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流体粘度传感器

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流体粘度传感器相关的资讯

  • 世界首款可同时测定流体中pH和氯离子传感器诞生
    Imec和Holst中心(比利时鲁汶和荷兰埃因霍温)的研究人员相信他们拥有了世界第一款可同时测定流体中pH和氯离子(Cl-)水平的微型传感器。这种创新对于在环境监测、精准农业和个性化医疗诊断等应用中的离子浓度的精确长期测量是必须的。  Imec和Holst中心(比利时鲁汶和荷兰埃因霍温)的研究人员相信他们拥有了世界第一款可同时测定流体中pH和氯离子(Cl-)水平的微型传感器。这种创新对于在环境监测、精准农业和个性化医疗诊断等应用中的离子浓度的精确长期测量是必须的。  借助系统单芯片(SoC)整合的可能性,它可以在物联网(IoT)设置中实现大规模和具成本效益的部署。其创新的电极设计与当今用于测量单离子浓度的标准组件相比具有相似或更好的性能,并允许进行其他的离子测定。  Imec表示,基于离子选择性膜的传感器被认为是在许多应用中测量离子浓度的“金标准”,例如水质、农业和分析化学。它们由两个电极——带膜的离子敏感电极(ISE)和参考电极(RE)组成。当这些电极浸入流体中时,产生与流体中离子活度的对数成比例的电势、从而构成浓度的量度。然而,这种传感器的精度取决于小型化RE的长期稳定性,Imec说现在已经攻克了这一难题。  “这种设计的常见问题是离子从内部电解质中浸出,导致传感器随时间漂移。”Imec/Holst中心高级研究员Marcel Zevenbergen说。“为了抑制这种浸出,我们设计和制造了具有微流体通道作为结的RE,并与在硅基板上制造的固态氧化铱(IrOx)和氯化银(AgCl)电极组合,分别作为pH和Cl-的指示电极。我们的测试证明这是一个长期稳定的解决方案,传感器表现出与现有方案相同或更好的灵敏度、精度和响应时间,且同时还小得多、以后还可能更便宜。”  “我们为物联网提供突破性的感测和分析解决方案,”荷兰Imec常务董事John Baekelmans表示。“这个新的多离子传感器是Holst中心目前正与合作伙伴开发的、用于形成物联网感官的系列产品之一。对于每个传感器来说,目标是以能大规模生产、可无线通信、功耗优化和小型化的封装,提供优于现有领先技术传感器性能的性能。”
  • 基于Pμ SL 3D打印技术制备的波形人工触须传感器用于不同流体分析
    近年来,随着无人水下航行器和软体机器人的发展,微型柔性流量传感器已经成为姿态控制和流场分析的关键器件。目前,仿生毛发流量传感器的灵感多来自昆虫的触角、海豹的触须。其中,仿生毛发流量传感器通常采用圆柱形结构,但是该类型的传感器会产生涡激振动,这种涡激振动会引发很大的噪音,并恶化流量传感器的信噪比。海豹可以通过触须识别、定位和追踪猎物。这种波形触须可以抑制涡激振动的产生、降低涡激振动引发的噪音。研究学者受海豹触须形态的启发制备了多种人工触须传感器。然而,这些传感器通常体积庞大、组装起来较为繁琐。因此,使用简单的制备工艺并优化传感器的结构以提高其灵敏度、使其微型化具有重要的意义。近日,北京航空航天大学蒋永刚课题组基于面投影微立体光刻(PμSL) 3D打印技术结合PDMS浇铸工艺制备了波形人工触须传感器,该传感器可以用于不同流体的分析。人工触须传感器由仿生触须和带有压阻传感器的PDMS基座组成;PDMS基座上集成有4个微通道,并采用定向液体扩散(DSL)方法将碳纳米管/银纳米颗粒(CNT/AgNPs)墨水注入微通道中,以形成压阻传感器。研究人员基于PμSL (nanoArch S140,摩方精密) 3D打印技术制备了仿生触须和两个用于制备PDMS基座的模具。仿生触须长35mm,表面呈现波浪形,截面呈现椭圆形,几何结构呈现非对称性;打印模具的链状凸台结构宽度为200μm,高度为80μm,其中,凸台上对称菱形组成的结构高度为30μm。 图1. 人工触须传感器的结构示意图图2. 人工触须传感器的制备。其中,a图是基于PμSL技术制备的仿生触须和两个模具图3. 稳态流场中人工触须传感器在不同流速下的响应图4. 涡流检测的实验装置及结果 波形人工触须传感器对复杂的流体现象表现出极好的灵敏性,包括涡激振动、振荡流动和上游涡流尾迹。稳态流实验表明,在0°攻角下,人工触须的波形形态可以显著降低触须的阻力,抑制涡激振动的产生;振荡流实验表明,触须传感器可以检测振荡流流速,阈值检测限可低至8mm/s;另外,涡流检测实验表明,该波形人工触须传感器可以辨别上游圆柱诱导的各种涡流尾迹。该研究成果在智能流体分析方面具有巨大的应用潜力,以“Artificial Whisker Sensor with Undulated Morphology and Self-Spread Piezoresistors for Diverse Flow Analyses”为题发表在Soft Robotics上。
  • Brookfield 锂离子非牛顿流体粘度测定方案
    锂离子电池诞生于上世纪90年代初,它是在锂电池的基础上发展而来的。锂离子电池以碳素材料为负极,以含锂的化合物作正极,没有金属锂存在,只有锂离子,这就是锂离子电池。锂离子电池是指以锂离子嵌入化合物为正极材料电池的总称。锂离子电池的充放电过程,就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。 锂系电池分为锂电池和锂离子电池。锂离子电池作为一种新兴清洁、可再生的二次能源具有工作电压高、能量密度大、质量轻等优点,手机、笔记本电脑、电动工具、数码相机等领域使用的都是锂离子电池,通常人们俗称其为锂电池,而真正的锂电池由于危险性大,很少应用于日常电子产品。近些年来,锂离子电池在军用及航空航天领域的应用逐渐增加,军事通信、鱼雷、潜艇、飞天、探月等领域锂离子电池的身影也随处可见。 对于锂离子电池生产来说,涂布是电池生产的一道关键工序,直接影响电极及电池质量,所以对电池浆料的控制相当重要。浆料属于非牛顿流体,粘度反映了非牛顿流体的基本特征。锂离子电池正负极浆料粘度低了就涂不了布,涂布决定电池质量(涂布是将正负极浆料涂布在铜铝箔上经过烘干制成制作电池的极片),电极的质量水平就决定了电池的性能。因此,非牛顿流体粘度测定的控制具有重要的意义。 brookfield是当今世界上首屈一指的实验室和在线旋转粘度计生产商。作为当今世界上首屈一指的实验室和在线旋转粘度计生产商,大多数的质量控制、研究开发及生产工艺部门都将布氏粘度计作为它们在粘度测量方面的首要选择。 锂离子电池搅拌浆料粘度测量时,可采用brookfield博勒飞粘度计-dv2t粘度计。美国博勒飞brookfield dv2t粘度计快速定位支架: 按住按扭,即可快速而方便地上下移动粘度计,从而快速定位和进行样品更换 滚珠轴承悬挂系统: 更加强韧耐用的传感系统,大大提高生产效率和仪器使用寿命 ez-lock转子快速连接系统: 简单的两个步骤即可快速安全地安装及卸除转子,可避免由于转子更换频繁或多人操作等场合下给粘度计带来的损害。更多详情请关注东南科仪。
  • 马尔文与RheoSense合作 推广微流体流变仪
    英国马尔文仪器与美国RheoSense构建全新伙伴关系,将m-VROCi微流体流变仪推向工业领域   2014年3月17日,马尔文仪器有限公司宣布与美国RheoSense公司(美国加利福尼亚州San Ramon)签署全球独家代理协议,在工业领域对VROC (Viscometer/Rheometer On a Chip)微流体流变仪产品系列进行市场推广、销售和技术支持。通过该协议,马尔文在现有流变仪产品线中,除了旋转流变仪和毛细管流变仪,再添加m-VROCi(microfluidic Viscometer/Rheometer On a Chip)微流体流变仪,为客户提供更加完整的流变测量解决方案。m-VROCi微流体流变仪能够在高剪切速率下实现准确、可靠、全密闭的粘度测量,满足在实际加工条件下测量低粘度流体的需要。在喷墨打印、涂料、可充电电池、润滑油、化工和食品添加剂、以及饮料配方等的流变表征和工艺改进方面,已经取得了很好的应用成果。   &ldquo 我们很高兴能与RheoSense公司合作,致力于将m-VROCi的优势带给全世界的工业客户,&rdquo 马尔文仪器产品经理Steve Carrington博士说。&ldquo m-VROCi是对马尔文现有流变产品系列的有力补充,将可靠、全密闭(无溶剂损失)的流动曲线测量推广到其他流变仪无法测量的领域。&rdquo   RheoSense公司总裁兼首席执行官Seong-Gi Baek博士表示:&ldquo 马尔文仪器在流变应用方面的专长和全球支持网络享有卓越的声誉,与他们合作有助于我们扩展VROC技术的应用。m-VROCi微流体流变仪的独特功能满足许多行业对于高剪切速率下粘度测量的需求。在马尔文的支持下,客户能够得到以前无法得到流变数据,从而更高效的改进产品和工艺条件。&rdquo   m-VROCi微流体流变仪结合了微流体和MEMS(micro-electro-mechanical-system微机电系统)传感器技术。它通过控制样品体积流率,使用嵌入式MEMS压力传感器测量样品通过微流体流动通道时的压力变化来确定粘度,灵敏度高。软件能够快速方便地测量流动曲线,即将剪切粘度与剪切速率的关系曲线,用于详细的流变学分析。   很多实际的加工过程中,剪切速率非常高,可能会达到105s-1或者106s-1,使用传统的粘度计或者流变仪无法测量。m-VROCi微流体流变仪实现了对低粘度流体在超宽剪切速率范围的粘度测量,剪切速率范围从1s-1至大于106s-1。除此之外,m-VROCi微流体流变仪是全密闭测量,消除了溶剂损失对测试的影响,而且使用注射器方便地进行样品装载,需要的样品量也非常少。   如需了解关于m-VROCi的更多信息,请访问马尔文仪器公司网站:www.malvern.com/en/m-VROCi   如需了解更多关于RheoSense公司的信息,请访问http://www.rheosense.com。   关于马尔文仪器   Malvern提供材料表征技术和专业知识,使得科学家和工程师们能够了解和控制分散体系的性质,这些体系包括蛋白质和聚合物溶液、微粒和纳米粒子悬浮液和乳液,以及喷雾和气溶胶、工业散装粉末和高浓度浆料等。马尔文的材料表征仪器用于研究、开发和制造的所有阶段,提供帮助加快研究和产品开发、改善和保证产品品质以及优化过程效率的关键信息。   我们的产品体现了马尔文开发最新技术创新的动力以及我们充分利用现有技术的承诺,应用领域从医药和生物医药、到化学品、水泥、塑料和聚合物、能源及环境等。   马尔文的产品和系统被用于检测颗粒大小、颗粒形状、zeta电位、蛋白质电荷、分子量、分子大小和构象、流变性能和化学测定。   马尔文仪器公司总部位于英国马尔文,在欧洲、北美、中国、日本和韩国等主要市场都设有分支机构,在印度设有合资企业,拥有遍布全球的经销网络和应用实验中心。   www.malvern.com.cn
  • 蠕动泵计量泵:一种高精度流体输送设备
    在工业领域,流体运输是一个普遍但至关重要的过程。为了满足不同工业行业对流量传感器的需要,蠕动泵加药泵应时而变。本文将全面介绍蠕动泵计量泵的工作原理、优点和适用范围,帮助读者更好的了解这类高精度流体输送设备。蠕动泵加药泵采用独特的原理,即蠕动运动。它通过变小或弯折软管来运输流体,并通过调整压力蠕动速度来调节流量。这一独特的原理促进蠕动泵加药泵具有许多优势。最先,它能够完成高性能的流量监测,误差范围可以控制在1%之内。次之,蠕动泵加药泵能适应各种液态,包含高粘度、挥发物和腐蚀性液体。最主要的是蠕动泵加药泵没有动态密封件,不会泄露,从而保证了运输的稳定性和安全性。蠕动泵加药泵广泛用于很多领域。最先,它常用于化工行业,用以运输各种化学药品和溶剂。蠕动泵加药泵因其高精度和稳定性,在药品生产和生产中起着重要作用。次之,蠕动泵加药泵也广泛用于食品和饮料领域,用以运输果子浆、果酱、饮品提取物等。此外,蠕动泵加药泵经常用于环保公司运输废水、污水和化学液体,在环境整治中起着重要作用。除上述领域外,蠕动泵加药泵还可用于制药、石油、造纸等领域。蠕动泵加药泵在运输高粘度液体或高精度流量监测过程中都具备独特的优势。随着科学技术的不断的发展工业发展的必须,蠕动泵加药泵未来的发展前景将更加广阔。一般来说,蠕动泵加药泵作为一种原理独特、优势明显、应用广泛的高精度流体输送设备。把握蠕动泵计量泵的工作原理与应用能帮助我们更好地选择适合自己行业需求的流体输送设备,提高效率和产品质量。
  • 【2023世界传感器大会】MEMS智能传感器——先进技术分论坛成功召开
    2023年11月5日,2023世界传感器大会“MEMS智能传感器——先进技术分场活动”在郑州国际会展中心成功召开。来自智能传感器等领域专家学者、企业代表、新闻媒体近2000余人线上线下参加会议。会议由郑州市人民政府、河南省科学技术协会、沈阳仪表科学研究院有限公司、传感器国家工程研究中心、中国仪器仪表学会仪表元件分会、中国仪器仪表学会仪表工艺分会承办,郑州(国家)高新技术产业开发区管理委员会、郑州市科学技术协会、郑州众智科技股份有限公司协办。河南省科学技术协会副主席王继芬、郑州市人民政府副秘书长王举等领导出席会议并致辞。由沈阳仪表院院长助理、行业中心主任张阳主持。沈阳仪表院院长助理、行业中心主任张阳领导致辞中国工程院蒋庄德院士致开幕词。蒋院士回顾了MEMS智能传感器技术的发展历程,并鼓励中国传感器人在传感器产业细分领域不断攻坚克难、突破瓶颈,以国家战略需求为导向,加快实现高水平科技自立自强。中国工程院蒋庄德院士致开幕词中国科学院上海微系统与信息技术研究所李铁研究员作《微型全集成红外CO2气体传感器及其应用》主题报告,分享了红外二氧化碳气体传感器发展现状以及最新应用领域。传感器国家工程研究中心副总工程师、沈阳仪表院研发中心主任张春光作《大型模锻压机状态监测传感器关键技术研究》主题报告,介绍了压力传感器、位移传感器、振动传感器、粘度传感器在大型装备中应用的关键技术。西安交通大学赵立波教授聚焦压力传感器技术做《微纳特种压力传感器技术》专题报告。杭州师范大学传感技术中心钱正洪主任作《磁传感测量与数据融合处理技术》专题报告,从磁传感芯片的设计、信号测量与数据融合等方面作了详细的介绍。国防科技大学吴学忠教授作了《AI赋能MEMS传感器智能化发展新趋势》专题报告,从MEMS传感器智能化发展需求、技术途径、发展现状及趋势四个方面梳理了MEMS智能传感器技术发展方向。杭州晶华微电子股份有限公司副总经理赵双龙作了《智能传感器中国芯的方案》专题报告,分享了传感器信号调理芯片国产化方案。中科院上海微系统与信息技术研究所研究员李铁传感器国家工程研究中心副总工程师沈阳仪表院研发中心主任张春光西安交通大学教授赵立波杭州师范大学传感技术中心主任钱正洪国防科技大学教授吴学忠杭州晶华微电子股份有限公司副总经理赵双龙本次会议围绕MEMS智能传感器的前沿技术、产业趋势和热点问题等进行了深入研讨,来自不同领域的行业专家分享了传感器技术、产业和应用领域的最新研究成果,探讨了今后的发展方向。
  • 无需任何抗体 碳纳米管传感器可快速检测新冠病毒
    美国麻省理工学院工程师使用专门的碳纳米管设计了一种新型传感器,可在没有任何抗体的情况下检测新冠病毒,并在几分钟内给出结果。新传感器基于可快速准确诊断的技术,不仅适用于新冠疫情,还适用于未来的流行病。麻省理工学院化学工程教授、研究资深作者迈克尔斯特拉诺说,“快速测试意味着可以在未来的大疫情中更早地开放旅行。可以对下飞机的人进行筛查,并确定他们是否应该隔离,也可对进入工作场所的人员进行筛查。”在该项目开始后大约10天,研究人员就为新冠病毒的核衣壳和刺突蛋白确定了准确的传感器。在此期间,他们还能够将传感器集成到带有光纤尖端的原型设备中,该设备可实时检测生物流体样本的荧光变化。这消除了将样本送到实验室的需要,而这是新冠PCR诊断测试所必需的。研究人员将传感器整合到一个带有光纤尖端的原型中,该光纤尖端可以检测测试样品中荧光的变化。图片来源:美国麻省理工学院该设备在大约5分钟内产生结果,并且可检测低至每毫升样品2.4皮克病毒蛋白的浓度。在这篇论文提交后最新进行的实验中,研究人员实现了比现在商业上可用的快速测试更低的检测限值。该设备还可检测溶解在唾液中的新冠病毒核衣壳蛋白(但不能检测到刺突蛋白)。检测唾液中的病毒蛋白通常很困难,因为唾液中含有黏性碳水化合物和消化酶分子,会干扰蛋白质检测,这就是为什么大多数新冠诊断需要鼻拭子的原因。研究人员表示,即使没有任何抗体和受体设计,该传感器也显示出最高范围的检测限值、响应时间和唾液兼容性。这种分子识别方案的一个独特之处在于,可进行快速设计和测试,而不受传统抗体或酶受体的开发时间和供应链要求的阻碍。斯特拉诺说,研究人员开发工作原型的速度表明,这种方法可证明对在未来疫情大流行期间更快地开发诊断方法是有用的。
  • 基于SERS技术的新型可穿戴超薄传感器
    目前的可穿戴传感器,已经可以实现在日常条件下跟踪佩戴者的运动和生命体征,例如步数、血压、血氧和心率,并且也已逐渐发展出以非侵入性方式对佩戴者的生物流体(如汗液、唾液、眼泪和尿液)进行原位化学传感(in situ chemical sensing)的技术。但是,传统的可穿戴传感器通常无法在一次测量中同时区分不同的化学物质。如果想要设计成可用于测量多种化学物质,则需要更大的尺寸和非常昂贵的成本。能够检测多种化学分子和生物标志物对及时、准确和全面了解佩戴者复杂的生理和病理状况至关重要。为此,东京大学的研究团队开发出一种基于表面增强拉曼光谱(SERS,Surface-Enhanced Raman Spectroscopy)技术的新型可穿戴超薄传感器。该研究成果发表在6月22日的Advanced Optical Materials杂志,题为“高度可扩展、可穿戴的表面增强拉曼光谱”(Highly Scalable, Wearable Surface-Enhanced Raman Spectroscopy)。拉曼技术对可穿戴生物监测具有重要意义,因为它们拥有无需分子标记即可进行灵敏和多路化学分析的能力。困难在于,生物系统的固有的拉曼信号较为微弱,需要将目标分子结合到合适的底物上,以放大拉曼响应。研究团队选择了黄金作为基底。金是一种已知可有效用作SERS基底的材料,多个研究项目已经研究了在实际SERS平台中使用金属的不同方法。研究团队的灵感来自于制造镀金聚乙烯醇 (PVA) 纳米纤维的最新进展,该纳米纤维用于可长时间佩戴在人体皮肤上的电子传感器。团队成员 Limei Liu 解释,“这些 PVA 装置由涂有金的超细线纺制而成,因此可以毫无问题地附着在皮肤上,因为金不会以任何方式与皮肤发生反应或刺激皮肤。”这种可穿戴传感器由纳米网格状的PVA纤维制成,在纤维上覆盖150纳米的金层,将涂覆的纤维纳米网附着到目标表面(例如人体皮肤),然后用水将 PVA 溶解掉,只留下完整的金纳米网在目标表面。纳米线的尖锐边缘作为局部SERS效应的“热点”(hot spot),研究人员通过减小纳米线的直径来优化单位体积中的热点数量,同时保持足够的机械强度以实现耐磨性。在概念验证试验中,志愿者佩戴该贴片,并暴露在不同的化学物质中,然后用商用785纳米拉曼光谱仪进行检测。实验证明,该系统能够检测尿素和抗坏血酸等生物分子,并识别水中的微塑料污染。还可以检测到常见的滥用药物,以及应用于执法。该系统目前需要外部光源和光谱仪配合使用,但研究人员未来将把半导体纳米激光器和纳米光谱仪通过直接键合的方式,集成到可穿戴式SERS传感器中。助理教授Tinghui Xiao表示:“目前,我们的传感器需要进行微调以检测特定物质,我们希望在未来进一步提高灵敏度和特异性。有了这个,我们认为像血糖监测这样的应用是可能的,非常适合糖尿病患者,甚至可以用于病毒检测。”
  • 通用生物传感器实现一“芯”多用,可同时检测8个数量级浓度差异的生物粒子
    研究人员开发了新的信号处理技术,与光流体生物传感器芯片一起使用,以检测浓度变化8个数量级的纳米珠混合物。图片来源:霍尔格施密特/加州大学圣克鲁斯分校美国加州大学圣克鲁斯分校团队在用于检测或分析物质的芯片传感设备方面取得重大进展,为研制高灵敏度的便携式集成光流体传感设备奠定了基础。这些设备即使涉及浓度变化很大且完全不同类型的生物粒子时,仍然可同时进行多类型的医学测试。该研究成果发表在最新一期《光学》杂志上。研究人员将新的信号处理技术应用于基于光流体芯片的生物传感器,能对8个数量级浓度的纳米珠混合物进行无缝荧光检测,将传感器可工作浓度范围扩大了1万倍以上。团队表示,新设备足够灵敏,不但可检测单个生物分子,还能在非常宽的浓度范围内工作,以同时测量和区分多种粒子类型。这一多类型分析测试平台,原理基于光流体芯片,通过用激光束照射粒子,然后用光敏探测器测量粒子的响应来检测粒子。还使得该平台具有执行各种类型分析所需的灵敏度,可检测包括核酸、蛋白质、病毒、细菌和癌症生物标志物等粒子。在这项新工作中,研究人员还开发了一种信号处理方法,得以同时检测高浓度和低浓度的粒子。他们结合不同的信号调制频率:高频激光调制以区分低浓度的单个粒子,低频激光调制以在高浓度下同时检测来自许多粒子的大信号。团队还应用到最近开发的一种极速算法,以实时识别和高精度区分。这种信号分析方法,本质是用不同浓度和各种荧光颜色的纳米珠溶液泵送光流体的生物传感器芯片。目前,其能正确识别浓度差异在混合物中超过1万倍的纳米珠。未来,其将用于分析来自人工神经元细胞组织类器官的分子产物,为人们带来神经源性疾病和儿科癌症等领域的新见解。
  • 布鲁克收购传感器公司Sierra Sensors 可实时、无标记检测新药
    近日,布鲁克宣布收购位于德国汉堡的Sierra Sensors GmbH(以下简称Sierra)。 财务细节未披露。 Sierra公司致力于开发并制造基于表面等离子体共振(SPR)检测的创新分析型生物传感器。 在SPR检测和微流体样品输送领域的专利技术驱动下,Sierra仪器正在为高通量和高性能无标记分析树立新的标准。Sierra旗舰仪器采用SPR+检测技术,为8个通道上的32个传感器供电。 Sierra的Hydrodynamic Isolation™ 技术可实现“任何样品,任何传感器,任何时间”微流体传感器访问。 凭借出色的灵敏度每天能够筛选数千个样品,Sierra的8通道系统可以测量分子间相互作用的特异性、亲和力、动力学速率和热力学。在药物研发方面,Sierra的SPR解决方案能够与布鲁克质谱、核磁共振(NMR)和X射线晶体学系统完美结合。Sierra将创新型微流体与高通量、超灵敏的表面等离子体共振(SPR)技术结合起来,以测量分子结合的亲和力和动力学。生命科学质谱分析执行副总裁Rohan Thakur博士解释说:“我们对布鲁克生物制药解决方案组合的战略补充感到非常兴奋。 实时阵列SPR+与新型微流体技术相结合,可以加速许多药物发现工作流程,如基于片段的药物发现(FBDD)和新型化学物质。布鲁克将投资Sierra系统的全球商业化,汉堡将成为布鲁克SPR+Array产品和应用开发的卓越中心。“Sierra传感器前首席执行官Christopher Whalen表示:“我们对加入布鲁克感到非常高兴和兴奋,并我们认为我们已经找到了一个完美的公司,这将我们的技术和业务提升到了一个新的水平。 Sierra在美国和欧洲已经有很多客户,包括了许多大型制药和生物技术公司等,通过布鲁克,我们现在可以扩大在全球范围内的覆盖范围。“布鲁克道尔顿小分子制药业务总监Meike Hamester博士评论道:“Sierra的SPR技术提供了分子间相互作用的亲和力和动力学,从目标验证一直到主导优化。 SPR补充了我们超高通量筛选(uHTS)质谱MALDI PharmaPulse® 在大批量重点和目标化合物的二次筛选方面的解决方案。 两种无标记检测技术的互补为研究药物靶标及其与新型配体化学物质的相互作用打开了新的空间,帮助制药和生物技术行业以更低的成本设计出更有效的药物。”关于Sierra SensorsSierra Sensors GmbH于2006年开始运营,在德国汉堡和美国罗德岛设有办事处。 凭借在分析型生物传感器行业多年的经验,管理团队的任务是通过将最高质量的无标记检测与样品传送、传感器设计、自动化和软件的尖端技术相结合来推进实时阵列SPR。
  • 光学气体传感器你选对了吗
    根据应用场景选择合适传感器光学气体传感器是多种分析设备的核心部件,直接决定了仪器的性能指标和功能,仪器设计之初,传感器选型非常重要。市面上各种原理、各个厂家的光学气体传感器琳琅满目,指标参数参差不齐,要如何选择最合适、性价比最高的传感器呢?实际上每款传感器都有其优缺点和适用范围,要么性能指标有优势,要么可靠性更值得信赖,要么价格便宜等等。要根据具体需求和应用场景选择合适传感器,比如经常要测量组分繁杂、湿度高的气体,最好选择UVDOAS、FTIR这类色散分光原理的气体传感器。关于传感器的性能、体积、功耗、扩展性、价格等要综合权衡。 传感器性能指标权衡选择光学气体传感器,首先传感器的关键指标参数要优于预研仪器的设计参数,除体积重量外,一般要考虑以下几点要素,(每个要素都很复杂,本期先简单描述,后面几期再根据反馈详细分析):1. 测量气体种类和干扰。前者好理解,要和仪器的目标气体一致,比如开发环境空气CO2分析仪器选择低量程LY-NDIR双通道CO2模块就完全能满足要求,但在背景气中有干扰组分的就要同时考虑干扰组分的同时测量,这是很多仪器开发者经常忽略的问题。比如开发污染源SO2分析仪选择NDIR原理就要考虑烟气常见组分CH4的干扰,因为红外波段CH4在SO2吸收峰处同样有吸收,会带来正干扰,当然选择紫外差分原理的如LY-UVDOAS系列的传感器就不用考虑CH4干扰。2. 量程、检出限和线性误差。分别代表了传感器的实际测量范围、最低响应浓度和结果正确度,其中量程和检出限指标是一对有点矛盾的参数,一般长光程设计的传感器,会有低的检出限和量程指标,反之亦然,当然,也有少数高端的传感器可以两者都兼顾,比如崂应的UVDOAS系列传感器,通过自适应调整光谱波段算法,测超低浓度时选择强吸收谱段反演计算测,超高浓度时选择弱吸收谱段反演计算,这样两个参数都能获得很优秀的指标。3. 响应时间、重复性和稳定性响应时间一般是T90、T10,表征了传感器的响应速度,跟气室体积、气体流速和平滑算法都有关系,因此也与精度、检出限指标有点负相关。关于重复性和稳定性,一般是在环境条件稳定的情况下,反复多次测量结果的一致性程度。4. 漂移(零漂、量漂)和适用温度范围漂移指标分为不同时间的漂移,常见的有1h/4h/8h/24h/月/年漂移,便携式仪器,小时漂移更重要,在线运行仪器月漂移也很重要,这关系到仪器设计或运行时的调零周期,有些仪器还需要设计自动调零气路。适用温度范围,在本文中不仅指传感器可工作的温度范围,还代表确保传感器精度/线性误差满足指标的温度范围,温度对光学气体传感器的影响非常大,所以需要确定精度是在什么温度范围内能满足。有些传感器比如崂应UVDOAS/NDIR/NDUV系列,采取了大量的措施确保了温度适用性,指标表里的误差均是指在工作温度范围内都能满足的误差;也有很多传感器指标误差中仅仅在室温条件满足(有些在指标表中看不出,有些会用温度漂移1℃示值漂移不超过满量程的多少来描述),这样就意味着仪器设计中要考虑增加对气体传感器应用环境的恒温设计或温度补偿算法,以满足仪器的高低温性能指标要求,据了解在多个领域的标准中都有仪器高低温适用性指标要求,毕竟仪器的客户群体大多分布在全国各地,四季温差、昼夜温差跨度非常大。5. 考虑升级和可扩展性,在仪器整个生命周期中,满足当前设计指标就可以?还是会根据市场需求而扩展升级(这种情况在快速发展的行业中是经常出现的,污染源监测行业指标就一直随着环保需求而不断收紧)?如果是后者,在核心传感器选型时就要考虑传感器的指标可扩展性,市面有少数高端传感器具备扩展空间,比如崂应的大部分UVDOAS传感器和NDIR传感器可以在硬件不变的情况下升级扩展量程,LY-UVDOAS更是可以在原基础上扩展测量气体的种类,然而这些扩展功能是基于深厚的技术水平的,能做到、做好的不多,有仪器扩展升级考量的要仔细甄别,选择对的传感器,有利于仪器的快速升级、缩减研发时间和成本。关于光学气体传感器的价格和价值这是个有意思的话题,本文简单一说。市面上不同传感器价格差异很大,这跟很多因素有关,最关键的还是指标。有些传感器是半定量的,有个不离谱的示值就可以,仅作为一个参考,这种很便宜;有些较准确,可以作为阈值判断用,价格一般;有些给出精确示值,比如误差在±5%以内,属于工业级的,价格较高;有些更高端的传感器给出更精确示值、表现非常好的环境使用性,比如误差在±2%甚至±1%以内,价格很高。不同等级的传感器,价格差异是数量级的,毕竟气体传感器做到一定精度指标之后,每一点小的提升,都会需要付出很高的成本代价去实现。所以,要根据预研仪器的要求和定位选择最合适的传感器。另外,传感器的附加值差异也很大,比如价格对比时,不要单独看一个传感器的价格,要看测一种气体的价格,比如多通道LYNDIR传感器一种气体的价格就明显低于多个单一气体传感器,同时去除了相互间的干扰,节省了体积,对仪器设计而言,增加功能同时省时、实力、省空间,性价比自然高很多。关于传感器之外的隐形附加价值也要权衡。比如购买崂应的传感器,就附加了定制化的解决方案,协助根据应用场景选择最佳好传感器、设计时用好,高质量的售后服务和可能的升级空间。最后,传感器基本选好了后,还要实测,尤其上文中提到的几个关键指标,毕竟光学气体传感器良莠不齐,自己测过才知道。欢迎致电崂应咨询交流。
  • 南科大杨灿辉和葛锜团队:多材料3D打印具有多模式传感功能的离子电容传感器
    在过去十年中,离电器件(Ionotronics or Iontronics,离子-电子混合器件,即基于离子与电子协同作用的器件)因其固有的柔韧性,可拉伸性,光学透明性和生物相容性等优势引起了越来越多的关注。然而,现有的离电传感器由于器件结构简单、成分易泄漏,导致器件稳定性差,传感功能单一,极大地限制了实际应用。因此,设计制造性能稳定且具有多模式传感能力的离电传感器具有重要的工程应用价值。南方科技大学力学与航空航天工程系杨灿辉团队与机械与能源工程系葛锜团队,报道了通过多材料光固化3D打印技术一体化设计制造基于聚电解质弹性体的多模式传感离子电容传感器,解决了传统离电传感器稳定性差和功能性单一的问题,为可拉伸离电传感器的设计、智造与应用提供了新的解决方案。相关研究成果以“Polyelectrolyte elastomer-based ionotronic sensors with multi-mode sensing capabilities via multi-material 3D printing”为题发表在《Nature Communication》期刊。南方科技大学科研助理李财聪、博士生程健翔和何耘丰为论文共同第一作者,杨灿辉助理教授与葛锜教授为论文共同通讯作者。本研究得到了深圳市软材料力学与智造重点实验室和广东省自然科学基金等项目支持。如图1所示,受人体皮肤对于拉、压、扭及其组合等外力的多模态感知能力的启发,研究人员利用多材料光固化3D打印技术制备了具有多模式传感能力的离电传感器。传感器采用了聚电解质弹性体(PEE),其高分子网络中含有固定的阴离子或阳离子,以及可移动的反离子,具备抗离子泄漏的特性。在打印过程中,PEE材料与传感器上的介电弹性体(DE)材料之间通过共价和拓扑互连形成了牢固的界面粘接。图1. 皮肤启发的多模式传感离电传感器。(a) 人体皮肤内多种力感受器示意图。(b) 人体皮肤可以感知单一的力学信号如压拉、压、压+剪、压+扭。(c) 基于多材料数字光固化3D打印技术制备具有多模式传感能力的离电传感器。研究人员首先合成了一种名为1-丁基-3-甲基咪唑134-3-磺丙基丙烯酸酯(BS)的单体,作为聚电解质材料的组成成分之一,并与另一种名为MEA的疏水单体一起进行共聚。然后通过优化BS和MEA的比例,平衡聚电解质材料的力学性能和电学性能,从而优化传感器的性能,如图2所示。图2. 聚电解质弹性体的设计、制备与光学、力学、电学性能以及热、溶剂稳定性。如图3所示,研究人员进行光流变测试验证了所开发的PEE材料的可打印性。然后通过180°剥离测试,分别测量了3D打印和手动组装的PEE/DE双层结构的界面粘接强度。结果表明,3D打印的双层结构由于PEE和DE之间形成的共价键和拓扑缠结而具有强韧的界面,剥离过程发生了PEE材料的本体断裂, 粘接能达339.3 J/m2;相比之下,手动组装的PEE/DE双层结构界面弱,剥离过程发生了界面断裂,粘接能只有4.1 J/m2。在耐久度测试中,基于PEE的电容式传感器由于无离子泄漏可以长时间保持稳定的信号,而基于传统的LiTFSI掺杂离子的弹性体的传感器由于离子泄漏,信号持续发生漂移,直至发生短路。图3. 离电传感器的可打印性与性能。(a) PEE存储模量和损耗模量随光固化时间的变化曲线。(b) 固化时间与能量密度随层厚的变化关系。(c) 打印的PEE阵列展示。(d) 3D打印和手动组装的PEE/DE双层结构的180°剥离曲线。(e) 3D打印的PEE/DE双层结构本体断裂示意图。(f) 手动组装的PEE/DE双层结构界面断裂示意图。(g) 基于PEE和基于LiTFSI掺杂离子的弹性体的电容式传感器的ΔC/C0随时间变化曲线。(h) 基于PEE的电容式传感器无离子泄漏。(i) 基于LiTFSI掺杂离子的弹性体的电容式传感器离子泄漏示意图。3D打印技术为器件的结构设计提供了极高的灵活性。如图4所示,研究人员分别设计并一体化打印了拉伸、压缩、剪切、扭转四种不同的离电传感器,器件均具有良好的性能和稳定性。特别地,通过器件的结构设计,即可以实现传感器灵敏度的大幅度优化,例如通过在压缩传感器的介电弹性体层引入微结构可以将灵敏度提高两个数量级,又可以实现传感器灵敏度的按需调控,例如通过设计剪切传感器前端的轮廓线或扭转传感器的扇形区域数量可以分别实现不同相应的剪切传感器和扭转传感器。图4. 拉伸、压缩、剪切、扭转离电传感器。(a) 拉伸传感器原理示意图。(b) 电容-拉伸应变曲线。(c) 压缩传感器原理示意图。(d) 有/无微结构的压力传感器的电容-压力曲线。(e) 剪切传感器原理示意图。(f) 一种剪切传感器实物图。(g) 不同灵敏度的剪切传感器的电容-剪切应变曲线。(h) 剪切传感器的疲劳测试曲线。(i) 扭转传感器原理示意图。(j) 一种扭转传感器实物图。(k) 不同灵敏度的扭转传感器的电容-扭转角曲线。(l) 扭转传感器的疲劳测试曲线。如图5所示,研究人员进一步设计并一体化打印了拉压、压剪、压扭三种组合式离电传感器。组合式传感器最大的挑战之一在于不同传感通路之间相互的信号串扰,例如,当器件拉伸时,由于材料的泊松效应会导致垂直方向上的器件几何尺寸缩小,等效于压缩变形,导致拉伸激励引起压缩通道的信号变化。研究人员结合有限元模拟分析,通过合理的器件结构设计,有效地避免了不同通道之间的信号串扰。图5. 组合式离电传感器。(a) 拉压组合传感器示意图。(b) 器件实物图。(c) 拉压组合传感器等效电路图。(d) 单一传感模式下的器件信号。(e) 压缩激励下的电容-圈数变化曲线。(f) 拉伸激励下的电容-圈数变化曲线。(g) 拉压组合变形下的信号谱。(h) 压剪组合传感器示意图。(i) 器件实物图。(j) 压剪组合传感器等效电路图。(k) 单一传感模式下的器件信号。(l) 压扭组合传感器示意图。(m) 器件实物图。(n) 压扭组合传感器等效电路图。(o) 单一传感模式下的器件信号。最后,研究人员展示了一个由四个剪切传感器和一个压缩传感器组成的可穿戴遥控单元,并将其连接到一个远程控制系统,用于远程无线控制无人机的飞行,如图6所示。这个可穿戴遥控单元中的四个剪切传感器负责感知手部的手指运动,用于控制无人机的方向。而压缩传感器则用于感知手指的压力,控制无人机的翻滚。这种可穿戴遥控单元的设计可以实现人机交互,提供更加灵活的控制方式。图6. 组合式离电传感器用于无人机的远程无线操控。(a) 无人机控制系统示意图。(b) 组合式离电传感器中剪切传感模块工作模式示意图。(c) 剪切传感模块工作原理。(d) 传感器五个通道电容信号测试。(e) 指令编译逻辑。(f) 组合式离电传感器实时电容信号。(g) 不同时刻的无人机飞行状态。文章来源:高分子科技023-40583-5MultiMatter C1基于高精度数字光处理3D打印技术和独家离心式多材料切换技术,MultiMatter C1多材料3D打印装备可实现任意复杂异质结构快速成型,在力学超材料、生物医学、柔性电子、软体机器人等领域具有重要应用潜力。离心式多材料切换技术:独家开发的离心式多材料切换技术可实现高效材料切换和残液去除。离心转速可调,最高达8000转/分钟,60秒内即可完成多材料切换,单次打印多材料切换最大次数高达2000次,处于业内领先水平。可打印材料范围广:该设备支持粘度在50-5000 cps范围内的硬性树脂、弹性体、水凝胶、形状记忆高分子和导电弹性体等材料及这些材料组合结构的多材料3D打印,为不同行业和应用领域,提供了材料选择的灵活性。多功能多材料耦合结构实现:该设备可打印高复杂度、高精度、多功能、多材料耦合结构,支持同时打印2种材料,可打印层内多材料和层间多材料,且多材料层内过渡区尺寸在200μm以内,为复杂多材料结构制造提供高精度解决方案。
  • 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。
  • 脱发竟与甲醛有关?新房子把你的头发吃掉了!_甲醛传感器
    人这一生除了生死,恐怕最害怕的就是脱发啦!有句扎心的话是这么说的:虽然你还没有脱贫脱单,但你已经在脱发了啊。梳头时,你会发现梳子上满是缠绕的发丝 写文案伸个懒腰时,键盘上总有几根头发横七竖八的趴在那里 翻看以前的照片时,现在的你果然和以前不一样了:头发少了、发际线高了。关于治疗脱发的方法,你大概尝试过很多:早睡早起作息规律,黑芝麻、海带、黑豆吃了个遍,用有防脱功能的梳子按头皮,丧心病狂者还会把姜汁、蜂蜜涂在脑袋上~其实不止常见的这些脱发原因,还可能是缺乏蛋白质,或是维生素,甚至是某些微量元素等等。但是,如果你出现脱发的时候,刚巧家里最近装修,或买了大量新家具,脱发也有可能存在甲醛的原因。那是不是说甲醛导致脱发呢?我们都知道,甲醛是一种对人体有很大危害的化学物质,长期接触到甲醛,对皮肤黏膜是有刺激作用的,如果头部的皮肤对甲醛比较敏感,那么甲醛的确会影响脱发的。其实不仅装修材料里含有,像人造板材,还有一些纺织品,比如窗帘、墙布等都有可能还有甲醛。而甲醛释放周期一般在3-15年,我们不能杜绝与生活中的这些家居的日常接触,我们需要做的,就是尽量隔离甲醛。为了确保室内空气环境安全,我们可以用甲醛传感器对室内甲醛含量进行监测。甲醛传感器由壳体、探头、输出线组成。室内的空气被探头吸入变送器内部,经里面的传感器监测并计算出甲醛的浓度,然后再通过GPRS/4G的通讯方式将数据发送至使用者的手机上,实现远程查看。采用电化学传感器具有测量精度高、响应速度快、使用寿命、长稳定可靠的特点,设备输出分辨率可达 0.01ppm 、可长期 24 小时在线监测。甲醛传感器壳体采用王子壳壳体,具有很好的密封性,安全防护等级高,防水防灰尘,确保精确的检测结果,安装采用壁挂式安装方式,并且可以将数据上传至手机或电脑端,多终端实时查看。甲醛传感器采用流体力学设计,空气从进风口吹入变送器内,通过传感器,再由出风口流出,形成一次完成室内甲醛浓度监测。甲醛变送器配置进口品牌电化学气体传感器,反应迅速灵敏,再经过我司独有的补偿算法,能够快速监测出室内甲醛浓度。甲醛传感器每30s上传一次数据,云平台接收到新数据后会自动更新;若室内的甲醛超标,云平台上甲醛数值显示字体为红色。在使用初,通过云平台将报警限制设置为0.08mg/m3,若室内的甲醛含量到达此数值,云平台上的字体变为绿色,并给用户发送甲醛含量安全信息。物理通风是最有效的长期去甲醛的方法,在南北对流、通风效果好的地方,甲醛会很快被稀释。如果通风不好、常闭门窗,效果会大打折扣。自然风不好的话,还可以借助空气净化器、摇头电风扇等帮助通风。也可以通过种植吊兰、绿萝这些吸收空气中甲醛来达到去甲醛的目的。
  • 一文解读气体传感器原理、分类、用途
    所谓气体传感器,是指用于探测在一定区域范围内是否存在特定气体和/或能连续测量气体成分浓度的传感器。在煤矿、石油、化工、市政、医疗、交通运输、家庭等安全防护方面,气体传感器常用于探测可燃、易燃、有毒气体的浓度或其存在与否,或氧气的消耗量等。气体传感器主要用于针对某种特定气体进行检测,测量该气体在传感器附近是否存在,或在传感器附近空气中的含量。因此,在安全系统中,气体传感器通常都是不可或缺的。从工作原理、特性分析到测量技术,从所用材料到制造工艺,从检测对象到应用领域,都可以构成独立的分类标准,衍生出一个个纷繁庞杂的分类体系,尤其在分类标准的问题上目前还没有统一,要对其进行严格的系统分类难度颇大。气体传感器的分类从检测气体种类上,通常分为可燃气体传感器(常采用催化燃烧式、红外、热导、半导体式)、有毒气体传感器(一般采用电化学、金属半导 体、光离子化、火焰离子化式)、有害气体传感器(常采用红外、紫外等)、氧气(常采用顺磁式、氧化锆式)等其它类传感器。从使用方法上,通常分为便携式气体传感器和固定式气体传感器。从获得气体样品的方式上,通常分为扩散式气体传感器(即传感器直接安装在被测对象环境中,实测气体通过自然扩散与传感器检测元件直接接触)、吸入式气体传感器(是指通过使 用吸气泵等手段,将待测气体引入传感器检测元件中进行检测。根据对被测气体是否稀释,又可细分为完全吸入式和稀释式等)。从分析气体组成上,通常分为单一式气体传感器(仅对特定气体进行检测)和复合式气体传感器(对多种气体成分进行同时检测)。按传感器检测原理,通常分为热学式气体传感器、电化学式气体传感器、磁学式气体传感器、光学式气体传感器、半导体式气体传感器、气相色谱式气体传感器等。先来了解一下气体传感器的特性:1、稳定性稳定性是指传感器在整个工作时间内基本响应的稳定性,取决于零点漂移和区间漂移。零点漂移是指在没有目标气体时,整个工作时间内传感器输出响应的变化。区间漂移是指传感器连续置于目标气体中的输出响应变化,表现为传感器输出信号在工作时间内的降低。理想情况下,一个传感器在连续工作条件下,每年零点漂移小于10%。2、灵敏度灵敏度是指传感器输出变化量与被测输入变化量之比,主要依赖于传感器结构所使用的技术。大多数气体传感器的设计原理都采用生物化学、电化学、物理和光学。首先要考虑的是选择一种敏感技术,它对目标气体的阀限制或爆炸限的百分比的检测要有足够的灵敏性。3、选择性选择性也被称为交叉灵敏度。可以通过测量由某一种浓度的干扰气体所产生的传感器响应来确定。这个响应等价于一定浓度的目标气体所产生的传感器响应。这种特性在追踪多种气体的应用中是非常重要的,因为交叉灵敏度会降低测量的重复性和可靠性,理想传感器应具有高灵敏度和高选择性。4、抗腐蚀性抗腐蚀性是指传感器暴露于高体积分数目标气体中的能力。在气体大量泄漏时,探头应能够承受期望气体体积分数10~20倍。在返回正常工作条件下,传感器漂移和零点校正值应尽可能小。气体传感器的基本特征,即灵敏度、选择性以及稳定性等,主要通过材料的选择来确定。选择适当的材料和开发新材料,使气体传感器的敏感特性达到优。接下来是关于不同气体传感器的检测原理、特点和用途:一、半导体式气体传感器根据由金属氧化物或金属半导体氧化物材料制成的检测元件,与气体相互作用时产生表面吸附或反应,引起载流子运动为特征的电导率或伏安特性或表面电位变化而进行气体浓度测量的。从作用机理上可分为表面控制型(采用气体吸附于半导体表面而产生电导率变化的敏感元件)、表面电位型(采用 半导体吸附气体后产生表面电位或界面电位变化的气体敏感元件)、体积控制型(基于半导体与气体发生反应时体积发生变化,从而产生电导率变化的工作原理) 等。可以检测百分比浓度的可燃气体,也可检测ppm级的有毒有害气体。优点:结构简单、价格低廉、检测灵敏度高、反应速度快等。不足:测量线性 范围较小,受背景气体干扰较大,易受环境温度影响等。二、固体电解质气体传感器固体电解质是一种具有与电解质水溶液相同的离子导电特性的固态物质,当用作气体传感器时,它是一种电池。它无需使气体经过透气膜溶于电解液中,可以避免溶液蒸发和电极消耗等问题。由于这种传感器电导率高,灵敏度和选择性好,几乎在石化、环保、矿业、食品等各个领域都得到了广泛的应用,其重要性仅次于金属—氧化物一半导体气体传感器。这种传感器介于半导体气体传感器和电化学气体传感器之间,选择性、灵敏度高于半导体气体传感器,寿命长于电化学气体传感器,因此得到广泛应用。这种传感器的不足之处是响应时间过长。三、催化燃烧式气体传感器这种传感器实际上是基于铂电阻温度传感器的一种气体传感器,即在铂电阻表面制备耐高温催化剂层,在一定温度下,可燃气体在表面催化燃烧,因此铂电阻温度升高,导致电阻的阻值变化。由于催化燃烧式气体传感器铂电阻外通常由多孔陶瓷构成陶瓷珠包裹,因此这种传感器通常也被称为催化珠气体传感器。理论上这种传感器可以检测所有可以燃烧的气体,但实际应用中有很多例外。这种传感器通常可以用于检测空气中的甲烷、LPG、丙酮等可燃气体。四、电化学气体传感器电化学气体传感器是把测量对象气体在电极处氧化或还原而测电流,得出对象气体浓度的探测器。包含原电池型气体传感器、恒定电位电解池型气体传感器、浓差电池型气体传感器和极限电流型气体传感器。1、原电池型气体传感器(也称:加伏尼电池型气体传感器,也有称燃料电池型气体传感器,也有称自发电池型气体传感器),他们的原理行同我们用的干电池,只是,电池的碳锰电极被气体电极替代了。以氧气传感器为例,氧在阴极被还原,电子通过电流表流到阳极,在那里铅金属被氧化。电流的大小与氧气的浓度直接相关。这种传感器可以有效地检测氧气、二氧化硫等。2、恒定电位电解池型气体传感器,这种传感器用于检测还原性气体非常有效,它的原理与原电池型传感器不一样,它的电化学反应是在电流强制下发生的,是一种真正的库仑分析(根据电解过程中消耗的电量,由法拉第定律来确定被测物质含量)传感器。这种传感器用于:一氧化碳、硫化氢、氢气、氨气、肼、等气体的检测之中,是目前有毒有害气体检测的主流传感器。3、浓差电池型气体传感器,具有电化学活性的气体在电化学电池的两侧,会自发形成浓差电动势,电动势的大小与气体的浓度有关,这种传感器实例就是汽车用氧气传感器、固体电解质型二氧化碳传感器。4、极限电流型气体传感器,有一种测量氧气浓度的传感器利用电化池中的极限电流与载流子浓度相关的原理制备氧(气)浓度传感器,用于汽车的氧气检测,和钢水中氧浓度检测。主要优点:体积小,功耗小,线性和重复性较好,分辨率一般可以达到0.1ppm,寿命较长。主要不足:易受干扰,灵敏度受温度变化影响较大。五、PID——光离子化气体传感器PID由紫外光源和气室构成。紫外发光原理与日光灯管相同,只是频率高,能量大。被测气体到达气室后,被紫外灯发射的紫外光电离产生电荷流,气体浓度和电荷流的大小正相关,测量电荷流即可测得气体浓度。可以检测从10ppb到较高浓度的10000ppm的挥发性有机物和其他有毒气体。许多有害物质都含有挥发性有机化合物,PID对挥发性有机化合物灵敏度很高。六、热学式气体传感器热学式气体传感器主要有热导式和热化学式两大类。热导式是利用气体的热导率,通过对其中热敏元件电阻的变化来测量一种或几种气体组分浓度的。其在工业界的应用已有几十年的历史,其仪表类型较多,能分析的气体也较广泛。热化学式是基于被分析气体化学反应的热效应,其中广泛应用的是气体的氧化反应(即燃烧),其典型为催化燃烧式气体传感器,其主要工作原理是在一定温度下,一些金属氧化物半导体材料的电导率会跟随环境气体的成份变化而变化。其关键部件为涂有燃烧催化剂的惠斯通电桥,主要用于检测可燃气体,如煤气发生站、制气厂用来分析空气中的CO、H2 、C2H2等可燃气体,采煤矿井用于分析坑道中的CH4含量,石油开采船只分析现场漏泄的甲烷含量,燃料及化工原料保管仓库或原料车间分析空气中的石油蒸 气、酒精乙醚蒸气等。七、红外气体传感器一个完整的红外气体传感器由红外光源、光学腔体、红外探测器和信号调理电路构成。这种传感器利用气体对特定频率的红外光谱的吸收作用制成。红外光从发射端射向接收端,当有气体时,对红外光产生吸收,接收到的红外光就会减少,从而检测出气体含量。目前较先进的红外式采用双波长、双接收器,使检测更准确、可靠。优点:选择性好,只检测特定波长的气体,可以根据气体定制;采用光学检测方式,不易受有害气体的影响而中毒、老化;响应速度快、稳定性好;利用物理特性,没有化学反应,防爆性好;信噪比高,抗干扰能力强;使用寿命长;测量精度高。缺点:测量范围窄;怕灰尘、潮湿,现场环境要好,需要定期对反射镜面上的灰尘进行清洁维护;现场有气流时无法检测;价格较高。八、磁学式气体分析传感器在磁学式气体分析传感器中,常见的是利用氧气的高磁化特性来测量氧气浓度的磁性氧量分析传感器,利用的是空气中的氧气可以被强磁场吸引的原理。其氧量的测量范围宽,是一种十分有效的氧量测量传感器。常用的有热磁对流式氧量分析传感器(按构成方式不同,又可细分为测速热磁式、压力平衡热磁式)和磁力机械式氧量分析传感器。主要用途:用于氧气的检测,选择性极好,是磁性氧气分析仪的核心。其典型应用场合有化肥生 产、深冷空气分离、火电站燃烧系统、天然气制乙炔等工业生产中氧的控制和连锁,废气、尾气、烟气等排放的环保监测等。九、气相色谱式分析仪基于色谱分离技术和检测技术,分离并测定气样中各组分浓度,因此是全分析传感器。在发电厂锅炉试验中,已有应用。工作时,从进样装置定期采取一定容积的气样,在流量一定的纯净载气(即流动相)携带下,流经色谱柱,色谱柱中装有称为固定相的固体或液体,利用固定相对气样各组分的吸收或溶解能力的不同,使各组分在两相中反复进行分配,从而使各组分分离,并按时间先后流出色谱柱进入检测器进行定量测定。根据检测原理,气相色谱式分析仪又细分为浓度型检测器和质量型检测器两种。浓度型检测器测量的是气体中某组分浓度瞬间的变化,即检测器的响应值和组分的浓度成正比。质量型检测器测量的是气体中某组分进入检测器的速度变化,即检测器的响应值和单位时间进入检测器某组分的量成正比。常用的检测器有TCD热导检测器、FLD氢火焰离子化检测器、HCD电子捕获检测器、FPD火焰光度检测器等。优点:灵敏度高,适合于微量和痕量分析,能分析复杂的多相分气体。不足:定期取样不能实现连续进样分析,系统较为复杂,多用于 试验室分析用,不太适合工业现场气体监测。十、其他气体传感器1.超声波气体探测器这种气体探测器比较特殊,其原理是当气体通过很小的泄漏孔从高压端向低压端泄漏时,就会形成湍流,产生振动。典型的湍流气流会在差压高于0.2MPa时变成因素,超过0.2MPa就会产生超声波。湍流分子互相碰撞产生热能和振动。热能快速分散,但振动会被传送到相当远的距离。超声波探测器就是通过接收超声波判断是否有空气泄漏。这类探测器通常用于石油和天然气平台、发电厂燃气轮机、压缩机以及其它户外管道。2.磁氧分析仪这种气体分析仪是基于氧气的磁化率远大于其他气体磁化率这一物理现象,测量混合气体中氧气的一种物理气体分析设备。这种设备适合自动检测各种工业气体中的氧气含量,只能用于氧气检测,选择性极好。
  • 工信部官员:中国传感器产业已形成完整产业体系
    p   中新网南京9月9日电 (孙权 杨颜慈)2017世界物联网博览会的首场活动――传感器及智能化系统应用国际高峰论坛9日上午在江苏无锡拉开帷幕。工业和信息化部电子信息司副司长彭红兵到会发言时表示,传感器产业的发展离不开行业应用,在未来,除了要加强政策协同引导外,还要完善标准检测体系、发展创新创业平台并打造产业生态体系。 /p p   彭红兵认为,从产业现状来看,中国传感器产业已经形成从技术研发、设计、生产到应用的完整产业体系,部分细分领域已跻身世界领先水平。但就总体水平而言,国产的传感器产品仍以中低端为主,技术水平相对落后。中国市场上的中高端传感器进口占比达80%,数字化、智能化、微型化产品严重欠缺。 /p p   去年9月,工业和信息化部正式发布了《智能硬件产业创新发展专项行动(2016-2018年)》的文件,随着《中国制造2025》、“互联网+”行动计划以及《国家集成电路产业发展推进纲要》的大力推进,传感器技术及传感器产业的重要地位日益凸显。在市场需求扩大、政策引领等一系列利好因素下,中国传感器产业竞争力有望进一步提升。 /p p   彭红兵指出,传感器产业的发展离不开行业应用,深入挖掘健康养老、教育、医疗、工业等领域应用需求,是加快、做强传感器产业的必由之路。针对现阶段对医疗健康养老的巨大需求,需鼓励传感器、智能硬件企业与健康养老机构对接,对健康数据进行整合管理,实现与相关健康养老服务平台的数据集成应用。 /p p   此外,还要推动智能医疗健康设备在诊断、治疗、护理、康复等环节的应用,加强医疗数据云平台建设。结合“中国制造2025”的国家战略,鼓励工业企业与智能硬件厂商协同联动,开展工业级智能硬件系统的集成适配,加快重点领域的智能化改造进程,提高敏捷制造、柔性制造能力,发展基于智能硬件的工业远程维护、工业大数据分析等新兴服务发展。 /p p   在具体推进措施上,彭红兵认为要加强政策协同引导、完善标准检测体系、发展创业创新平台、打造产业生态体系。具体而言,就是要人工智能产业发展联盟框架下成立智能硬件工作组,编制产业发展白皮书。鼓励公共服务部门创新应用模式,加快数据资源的有序开放。加强智能硬件知识产权政策研究,做好智能硬件知识产权布局、专利风险防控机制等方面的咨询和服务。鼓励智能硬件骨干企业在工业、医疗和车载等重点领域开展基于软硬件IP核的产品研发及应用。支持第三方机构开展智能硬件产品及方案的测评与宣传推广。加强用户信息安全保护,做好市场监管和行业自律,维护产业良好声誉。 /p p   据悉,传感器作为物联网采集信息的终端工具,如同物联网的“电子五官”,是物联网的基石,“物联天下、传感先行”是当今物联网行业的共识。9日上午举行的论坛,汇聚了来自全球传感器领域的重磅嘉宾及世界各国专家的真知灼见,呈现了全球传感器及智能化系统应用的发展现状与前端科技研发成果,展望了全球传感器及物联网发展趋势。 /p p br/ /p
  • 大连化物所发展荧光传感器阵列监测淀粉样蛋白聚集
    近日,中科院大连化学物理研究所生物技术研究部分子探针与荧光成像研究组(1818组)徐兆超研究员团队和新加坡科技设计大学刘晓刚教授团队合作,发展了一种全分子多因素调控荧光团TICT的方法,设计出具有宽动态响应范围和梯度敏感性的荧光传感器阵列,应用于Aβ蛋白聚集动力学的监测。该方法基于荧光分子的发光构效关系,通过实验和理论相结合的方式,深入理解分子发光机理,为工程化创制高性能的荧光分子提供了新思路和新方法。   通过抑制荧光分子受光激发后的扭转分子内电荷转移(Twisted Intramolecular Charge Transfer, TICT),可以开发出高亮度、高稳定性的荧光团。调控荧光团TICT性能可以设计具有不同敏感性的荧光探针以满足探测生理环境多样性的需求。分子工程方法依靠单个影响因素来调控TICT,如电子供体的供电子能力或共轭体系大小等,一直以来缺乏从分子结构整体来系统发现和考量多种影响因素。   针对这一问题,本工作中合作团队通过理论计算和实验验证,首先发现多个结构因素对荧光团TICT态存在影响,包括发色团共轭链长度、分子是否带电、供体模块的供电性以及供体和发色团之间的几何结构的预扭转等。   进一步,研究团队以广泛应用于蛋白质检测、粘度或pH指示剂的半花菁类荧光团为研究骨架,将多重影响因素系统考量指导分子结构改造,设计合成了15种半花菁衍生物荧光阵列,发光颜色涵盖整个可见光区(444至735nm),并具有梯度灵敏度和不同动态响应范围(粘度响应系数从0.46到0.97)。这种阵列的宽动态响应范围和梯度敏感性得益于荧光分子结构的多样性,最终实现了对Aβ蛋白聚集不同阶段动力学的监测以及对形成的Aβ纤维的荧光成像。徐兆超团队在理解和调控TICT这一淬灭荧光的光物理过程中做了系统性工作:通过结构改造,抑制了TICT并创制了多种高亮度的荧光染料(J. Am. Chem. Soc.,2016);发现了一种新型的光诱导分子内电荷转移机制(Angew. Chem. Int. Ed.,2019);实现了准确预测不同类型荧光染料TICT态的方法(Angew. Chem. Int. Ed. ,2020);近期也对该领域的进展做了系统性的综述(Chem. Soc. Rev.,2021)。   相关研究成果以“Monitoring Amyloid Aggregation via Twisted Intramolecular Charge Transfer (TICT)-Based Fluorescent Sensor Array”为题,于近日发表在《化学科学》(Chemical Science)上。该工作的第一作者是1818组博士后王超和博士研究生江文钞。上述工作得到国家自然科学基金、我所创新基金等项目的资助。
  • 蜂鸟气体传感器技术推出新网站
    蜂鸟传感技术推出了新网站,以进一步扩大其气体传感器OEM市场领先制造商的影响力。 该传感器已应用在重症护理,麻醉,病人监护,排放监测,水果储存,食品包装,热量测定和车辆废气测试等方面。 新网站展示了医疗和工业应用提供的OEM传感器的选件,以及欧洲,美洲,日本和亚太地区代表处的联系信息,并提供了全球化的语言版本,包括中文,葡萄牙语,巴西语和日语。 英国Crowborough技术中心以ISO 9001认证的最高标准配备生产设备,蜂鸟传感器技术是世界领先的仕富梅气体分析仪系列的核心。 蜂鸟传感器包含无损耗部件和许多传感器,可持续使用数十年,并提供无与伦比的性能,可靠性且易于集成。这种经验证的可靠性在过程和生命科学中的应用,使OEM合作伙伴为他们的客户提供了终身受益的产品。 传感器探测的气体范围包括氧气,一氧化碳,二氧化碳和甲烷气体,适用于包括连续排放监测(CEMS),水果储存,食品包装,热量测定和车辆废气测试等一系列应用。 产品系列包括著名的Paracube氧传感器,结合世界顶级的带切割制造工艺的气体分析技术。 最新推出的Paracube系列,Paracube Micro,提供了'新一代'集系统集成,灵活性,兼容性和可靠性程度无与伦比的设计理念,可方便的集成到通风系统,解剖麻醉,病人的监测和其他生命紧急医疗的应用中。 蜂鸟传感技术部的马丁考克斯说道:&ldquo 很高兴推出我们蜂鸟技术的新网站,这将帮助我们提升气体传感器全球制造商的形象&rdquo 。 &ldquo 我相信在我们专业团队的支持下,我们的传感器一定会得到我们主要制造商的肯定。&rdquo 蜂鸟传感器的网址:www.hummingbirdsensing.com
  • 技术延展 程序化一体机|动力粘度测定仪与自动尼龙粘度仪融为一体,一键出结果
    相对分子质量大小是衡量高聚物性能的一项重要指标。在所有高聚物相对分子质量的测定方法中,粘度法尽管是一种相对方法 ,但因其使用设备简单﹑相对分子质量适用范围大,又有相当好的实验精确度,所以成为人们常用的实验技术。粘度是浆料的重要质量指标之一,其大小影响浆液的流变性、成膜性和粘附性,进而影响浆液在浆纱中浸透与被覆的比例、上浆率和毛羽伏贴率等浆纱质量指标。为此,纺织厂和浆料生产厂非常重视浆料粘度这一指标。国内常用的浆料粘度测定仪器有:毛细管粘度计(如奥氏粘度计和乌氏粘度计)、旋转粘度计(如 A1017旋转式粘度计)、恩氏粘度计和落球式粘度计等。目前,浆料生产厂在浆料出厂前和纺织厂在浆料进厂时一般用A1017粘度计测试浆料的绝对粘度,但纺织厂在实际生产中,普遍用漏斗测定反映浆料相对粘度的秒数。由于浆料的绝对粘度(单位为mPa" s)测试操作不便,并且与漏斗秒数尚无较明确的对应关系,故纺织厂仍采用操作简便的恩氏粘度计测定淀粉类浆料的粘度。但是如今很多客户已经不满足于此,而且很多指标的粘度也需要测试,于是得利特技术部研发了一款多功能集一体的自动化测定仪,已经推广很受欢迎。下面主要把产品的升级点罗列出来:A1019全自动粘度测定仪采用了模块化设计,检测部分采用了先进的传感器和高精度AD转换电路,主控部分采用了多个工业应用、超低功耗微处理器、可编程控制器,良好可靠的通讯将各模块组成一个统一的、可靠的测控平台。别称:动力粘度测定仪、智能粘度测量仪、相对粘度测定仪、PVC比浓粘度测定仪、特性粘度测定仪、粘均分子量测定仪、聚酯粘度仪、自动乌氏粘度仪、自动粘度仪、自动尼龙粘度仪。全自动粘度测定仪的运行程序,采用简捷的模块化程序设计,并与硬件有机的结合,使得运动粘度测定过程的升温和恒温、液位检测、计时、清洗粘度管、打印等全部工作全自动完成,达到了一键出结果的操作方式。技术参数:温度范围:室温~+100°C 。温度传感器:高精度Pt 100不锈钢探头,内置温度校正,检测结果可靠。加热方式:电加热单元,最大加热功率1000 W。显 示:双10寸彩色触摸屏。温度校正:全自动校正。数据存储:1000测试结果。电 源:AC220V 50Hz。使用环境温度:10~40℃存储环境温度:0~50℃升级点:1、良好人机界面,方便操作。2、一键完成相对粘度测定,简化操作。3、全部模块化设计稳定、可靠性高。4、全自动储存1000个检测结果。5、检测过程遵守标准规定,数据可靠。6、检测方法可靠,重复性好。7、可长期连续工作,故障率极低。
  • 能优化生命体征的传感器问世
    p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 日前,在德国慕尼黑上海电子展上,Bosch Sensortec携七款微电子机械(MEMS)传感器新品参展,包括专业级健康类智能传感器解决方案、智能加速度传感器、高性能陀螺仪传感器以及可定制编程的9轴运动传感器。 /p p style=" line-height: 1.75em "   据介绍,Bosch Sensortec致力于为全球消费类电子市场提供全系列的微电子机械传感器解决方案,可实现移动装置对周边环境的感知,目前全世界3/4的智能手机中都装有Bosch Sensortec传感器。“可穿戴设备和物联网应用将是MEMS传感器未来最重要的两大发展方向。”Bosch Sensortec公司首席执行官兼总经理斯特凡· 芬克贝纳博士说。 /p p style=" line-height: 1.75em "   据了解,BHV250和BHV160是Bosch Sensortec推出的第一代具有优化生命体征传感功能的高智能传感器解决方案。该解决方案融合光电容积脉搏波(PPG)信号与MEMS惯性传感器信号,利用实时运动信息补偿心率测量,并通过Firstbeat专业的生命体征分析算法为用户提供更有价值的专业级健康和运动状况信息。这两款全新的传感器主要针对可穿戴设备市场,如智能手表、智能耳机、智能服装等。作为完整的传感器解决方案,其特点在于小尺寸、超低功耗,搭载集成软件与针对不同PPG芯片的广泛支持。 /p p br/ /p
  • 我国科学家研发新型传感器实现土壤磷酸盐现场连续监测
    中国科学院合肥物质科学研究院、中科合肥智慧农业协同创新研究院与安徽理工大学团队合作,研发了用于土壤磷酸盐现场连续监测的电化学微流体系统。相关研究成果日前发表于《IEEE传感器杂志》。磷是影响农作物生长和代谢的最重要营养物质之一。土壤中磷酸盐含量低会导致土壤肥力下降、作物生长缓慢且产量下降。磷酸盐含量过多时,未被吸收的磷元素会通过地表径流进入水体,导致水体富营养化。因此,对土壤中磷酸盐含量现场连续监测是农业生产中实时获取养分必不可少的一个环节,对调整当地施肥策略、提高农作物产量和质量具有现实意义。目前,土壤磷酸盐的传统实验室检测设备不仅操作复杂,而且因体积过大不易用于现场监测,难以实现连续监测。电化学分析因其高灵敏度、高特异性、快速响应、低成本和可集成性等优点,在磷酸盐测定中得到了广泛应用。但是传统电化学传感器仅能进行单次磷酸盐测定,难以满足现场连续土壤磷酸盐监测的要求。为实现土壤磷酸盐的现场监测,研究团队将电化学传感技术和微流控系统有机结合,成功研发出一种新型高灵敏、高稳定性、便携式及易于操作的土壤磷酸盐连续监测系统。该系统集成试剂现场流动反应,用于土壤磷酸盐的现场连续监测,具有成本低、操作简便、实时性强的优势。团队采用新型土壤磷酸盐传感系统进行了一系列检测验证实验,发现该传感系统具有良好的便携性、抗干扰性、可重复性,使用寿命长,磷酸盐回收率高达91.1%至110.48%,可成功应用于实际土壤环境中的磷酸盐连续测定,在田间精细化养分管理方面具有很大潜力。
  • 科技引领!植入光纤传感器为电池做“体检”
    手机爆炸、电动汽车行驶或充电过程中的火灾事故在生活中经常可见,让人们在享受锂电池带来的便利的同时,也担心其在安全方面的重大问题。如何降低这一风险?近日,中国科学技术大学教授孙金华、研究员王青松团队与暨南大学教授郭团团队研制出一款可植入电池内部的高精度光纤传感器。相关研究成果日前在线发表于《自然-通讯》。“这款高精度光纤传感器可以在1000摄氏度的高温、高压环境下正常工作,同步测量出电池热失控全过程内部温度和压力,为快速切断电池热失控链式反应提供预警手段。”王青松向《中国科学报》介绍。破解国际性科学难题手机、笔记本电脑、电动自行车、电动汽车中都有一个关键部件——锂离子电池。随着全球范围内能源危机的出现、“双碳”目标的驱动,锂离子电池产业迅速发展。然而,锂离子电池常常会发生爆炸,也就是热失控,这是威胁电池安全的“癌症”,是制约电动汽车与新型储能规模化发展的瓶颈。研究表明,电池热失控源于电池内部一系列复杂且相互关联的“链式反应”。“这可以从电池内部和外部两方面讨论。从内部来看,电池由正负极、电解液、隔膜等组成,其中电解液和隔膜都是易燃物,正负极和电解液在一定温度下又会产生化学反应,进而产生热量和可燃气体。也就是说,电池内部本身就是一个热不稳定的体系。”王青松说。从外部来看,电池在使用过程中容易出现各种外部滥用:电滥用,如过充、过放等;热滥用,如高温、局部发热等;机械滥用,如撞击、挤压等。这些外部滥用会造成电池内部材料发生一系列连锁化学反应,电池内部温度快速提升,最高可达800摄氏度,导致电池起火或爆炸。如何科学、及时、准确地预判电池安全隐患,是当前电池安全领域的国际性科学难题。为攻克这一难题,研究团队提出一种可植入电池内部的高精度光纤传感器,在国际上率先实现对商业化锂电池热失控全过程的精准分析与提早预警。《自然-通讯》的一位审稿专家评价道,“该研究有助于电池健康状态监测,并在不可逆损害前发出预警信号。”小巧光纤实时监测电池健康状态将光纤植入电池,并非王青松等人首创。因光纤传感器具备体积小、重量轻、耐受高温高压、耐受电解液腐蚀等优势,前人将其植入电池。但他们主要测量的是电池循环过程中的内部参数,从未涉足电池热失控监测领域。于是,王青松等人想将光纤植入电池内部,以监测电池热失控过程,并探索电池内部参数能否为电池热失控预警提供新思路。研究思路有了,做起来却非常难,因为现有的大多数光纤传感器无法在热失控过程中“幸存”。王青松解释说,电池热失控过程中,内部压力高达2MPa、温度高达500至800摄氏度,在这种高温高压的冲击下,光纤信号会中断,无法测得电池内部温度和压力数据。研究的关键是开发一款“健壮”的光纤传感器。他们与郭团团队联合攻关,多次改进光纤结构,开展热失控实验,反复修改和验证,最终通过对光纤进行套管保护,在保证内部信号传输的同时解决了光纤容易断的难题。“这款高精度光纤传感器总长度12毫米、直径125毫米,能够植入商业18650电池,实时监测电池热失控期间的内部温度和压力影响。”王青松向《中国科学报》介绍了光纤传感器的结构。相比现有的外部监测技术,内部光纤传感技术更具有及时性、灵活性。“就好比人们患病,当感知到疼痛时,往往为时已晚。这就像电池外部特征的变化一般都是滞后的。”王青松解释道,“而去医院体检,可以通过CT等看到内部器官变化,从而预知疾病的发生,并通过治疗手段阻止疾病进一步发展。但这种大型设备体积庞大,无法随时随地监测内部状态变化。如果在人体内植入芯片,就可以做到实时跟踪预警。就像在电池内部植入光纤传感器,可以做到实时监测预警。”值得一提的是,该研究通过解析压力和温度变化速率,首次发现温度和压力变化速率的转变点可作为电池热失控早期预警区间。该发现适用于不同电量的电池,能够在电池内部发生“不可逆反应”之前发出预警信号,保证了电池后续的安全使用。用于同时监测电池内温度和压力的FBG/FPI传感器工作原理适合大规模推行量产在王青松看来,光纤传感器尺寸小、形状灵活,具有抗电干扰性和远程操作的能力和适合大规模生产的标准制造技术,并且可以实现一根光纤在电池的多个位置同时监测温度、压力、气体组分、离子浓度等多种关键参数。光纤传感技术与电池的结合将在新能源汽车、储能电站安全监测等领域发挥重要作用。为此,研究团队将探索光纤传感器在大容量储能电池中的应用。“大容量储能电池热失控相比此次研究中的18650电池更加剧烈,并且其热失控特性和机理与小电池有所差异,这将是对我们研究的进一步考验。”王青松说。另一方面,团队将与电池制造商合作,希望在电池制作过程中植入光纤传感器,避免对电池二次破坏,加快光纤传感在储能和新能源汽车电池管理系统中的应用进程。相关论文信息:https://www.nature.com/articles/s41467-023-40995-3
  • 4款传感器,满足工业气体安全还看MOCON
    众所周知,人类长期接触挥发性有机化合物(VOC)会导致呼吸系统问题、癌症和神经损伤;自然环境如空气、水和土壤等会造成破坏和污染。挥发性有机化合物(VOC) 是由工业和自然过程产生的潜在危险化合物。这些有害气体通常在正常大气条件下会蒸发,但室内环境中的VOC水平要高得多,因为许多制成品(如地毯、油漆和清洁用品等)都可能会排放这些物质。室外来源可能包括垃圾处理场、工业和碳氢化合物排放过量等。光电离检测器(PID) 是检测VOC水平的最简单、最有效的方法。在不靠气相色谱柱的情况下,膜康(MOCON)独立的PID可以使用便携式或固定式对许多挥发性有机化合物进行实时测量。1 易用型检测器VOC-TRAQ® II 基于最新的Baseline® piD-TECH® eVx™ 光电离传感器,VOC-TRAQ® II没有组合部件,采用简单的扩散方法,仍提供了快速的响应时间,既紧凑又实惠。一种灯能量之间有5个不同的检测级别,提供了广泛的检测功能。附带的VOC-TRAQ® II pc软件可以轻松进行校准、设置参数和显示数据图形。 特点及优势:紧凑型设计广泛的检测功能附带pc软件可编程报警级别和采样频率简单的设置和校准存储多达36,000个样品读数2带流动腔的VOC光电离检测器 VOC-TRAQ® II与流通式外壳结合在一起变成Baseline® VOC-TRAQ® II流动腔,进出口流道可用于远程样品输送,当与加压源或泵一起使用时,该装置可实现受控样品输送。VOC-TRAQ® II流动腔借助带有windows操作系统软件的pc能够远程监测和记录总挥发性有机化合物的存在。装置的高灵敏度归功于piD-TECH® eVx™ 光电离检测器。 膜康(MOCON)光电离检测器应用:环境监测:洁净室AMC、空气质量监测、无组织排放监测有毒气体监测:室内空气质量、检漏、OEM PID传感器工业过程分析和控制:饮料气体监测、工业气体混合控制、工艺气体分析、特种和工业气体监测、地面测井分析膜康(MOCON)的VOC-TRAQ® 总挥发性有机化合物(TVOC) 检测器是一种极具性价比的解决方案,使用基于windows的pc主动监测非爆炸性气体泄漏,通过存储多达36,000个样本读数随时间记录数据。VOC-TRAQ® 使用piD-TECH® eVx™ 光电离传感器来监测用户所需范围内的汽化气体。3OEM的首选piD-TECH® eVx™ 膜康(MOCON)屡获殊荣的专利piD-TECH® eVx™ 插入式传感器具有全面的光电离检测功能,其设计与大多数品牌的电化学传感器机械结构相似。其出色的特性使piD-TECH® 系列传感器成为想要在手持、移动或固定式设备中集成voc检测功能的oem制造商的理想选择。piD-TECH® eVx™ 的检测能力和最小检测量(MDQ)分为五个范围,对oem市场来说它具有更高的性价比和灵活性,同时兼具了市场上无法比拟的先进技术。 特点及优势:提供OEM集成支持可靠的长寿命灯泡:6000 小时易于清洁和现场维修,无需工具本质安全:UL、CAN/CSA、ATEX、IECEx认证内部输入电压调节,提高信号稳定性双重过滤,防止气溶胶和颗粒物的侵害4灵敏型传感器piD-POD piD-POD结构紧凑,由一个圆柱形外壳组成,可组装piD-TECH® eVx™ 光电离传感器和进/出样口。它适用于高达300 cc/min的进气流量,并配备了一个带配套适配器的PC接头。piD-POD采用膜康(MOCON)piD-TECH® eVx™ 传感器系列(单独出售),允许用户为应用选择所需的灵敏度和灯能量。光电离检测器(PID)不会破坏样品,因此piD-POD对于原始设备制造商来说是一种在其仪器设计中集成TVOC测量的直接手段。 特点及优势:用于piD-TECH® 传感器低死角密封设计集成到气体监测仪器中提供光电离检测的灵敏度几十年来,AMETEK MOCON一直是气体检测设备监测水平远低于OSHA行动限值的领先供应商。这得益于稳定、快速的检测结果可以让工作人员有足够的时间对日益增加的健康风险做出反应。
  • 新型纳米传感器可检测多种有害气体
    p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 据麦姆斯咨询报道,纳米气体传感器创新厂商AerNos近日宣布,它们开发出了一款微型、高精度、经济型纳米气体传感器,能够同时探测多种ppb级(十亿分之一)的有害气体,这款气体传感器专为物联网互联设备集成而设计。 /p p   利用AerNos专利的AerCNT技术,其智慧城市空气污染纳米气体传感器(AerSCAP)产品线得以探测一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、地表臭氧、二氧化硫以及瓦斯泄漏。目前,AerNos AerSCAP产品提供三种配置,分别能够支持同时探测3、4、7种有害气体。AerNos AerSCAP产品为固定式和移动应用进行了优化设计,能够方便的集成进入现有的城市基础设施,如街灯、泊车计时器、交通灯、监控系统、公共运输系统以及其他智慧城市实施。 /p p /p
  • 赛默飞世尔推出便携式XRF、传感器新品 应用采矿业
    赛默飞世尔科技矿业应用新品新闻发布会在上海顺利举行   仪器信息网讯 2011年6月10日,在“2011年第四届中国国际矿业装备展览会暨论坛”召开期间,赛默飞世尔科技在上海千禧海鸥大酒店举行矿业应用新品新闻发布会;会上发布了两款新产品:Thermo Scientific Niton X射线荧光光谱分析仪(XRF)系列中的最新成员——用于采矿和勘探的Niton FXL便携式元素分析仪,以及一款新型传感器——采矿业用新型伽玛反散射系Thermo Scientific Nitus GBS测量仪。赛默飞世尔科技过程仪器部中国区商务总监Christopher Knowles先生、过程仪器部手持式元素分析仪中国区销售经理陈仁甫先生、过程仪器部过程控制中国区销售经理王清华先生出席新闻发布会。 新闻发布会现场 赛默飞世尔科技过程仪器部中国区商务总监Christopher Knowles先生   Christopher Knowles先生首先介绍了赛默飞世尔科技业务概况以及在中国的最新发展情况:作为科学服务领域的世界领先者,赛默飞世尔科技年销售额接近110亿美元,在40个国家拥有约37000名员工,在全球拥有350000家客户;凭借Thermo Scientific和Fisher Scientific两个首要品牌,将持续技术创新与最便捷的采购方案相结合,并利用自身宽广产品线、强大技术支持与服务能力,赛默飞世尔科技具备为客户提供整体解决方案的优势,能够帮助客户解决在分析领域所遇到的从复杂研究项目到常规检测或工业现场应用中的各种挑战。   目前,赛默飞世尔科技在中国已经拥有1400多名员工,去年增加了300多名,今年也将继续扩大规模,再增加300多名新员工;同时对中国市场的生产、研发、客户服务等方面持续投入,中国技术中心、客户体验中心、新工厂等都相继建立,更好地服务中国本土客户;中国市场的年销售额由2007年的2亿美元快速增长到2010年的3.85亿美元。   便携式XRF新品:Thermo Scientific Niton FXL便携式元素分析仪 赛默飞世尔科技过程仪器部手持式元素分析仪中国区销售经理陈仁甫先生   陈仁甫先生简单介绍了赛默飞世尔科技提供元素分析方解决案情况以及手持式XRF分析仪发展历程:1994年推出首台真正意义上的一体化手持式X射线元素分析仪Niton XL-300 Analyzer,用于含铅涂料分析;2002年推出Niton® XLt Series,这是首次批量生产采用X射线管的手持式XRF分析仪;2007年推出Niton XL3 Series,具有一体式可翻转彩色显示屏,用户可定制菜单,可选摄像和小点分析;2008年推出Niton XL3t GLODD Series,比传统技术的测量速度还快10倍,精确度也提升超过3倍,实现轻元素的测量(Mg-S);2009年推出Niton XL2 Series,实现快速、准确、轻量化、同时也坚固耐用;2010年推出Niton XL2 GLODD、Niton XL3t GLODD,具备卓越的准确度、精度和易用性,以及优越的轻元素检测性能(Mg-S);2011年特别推出了Niton FXL Field X-ray Lab(Niton FXL便携式元素分析仪),结构紧凑、最高性能的便携式仪器,更低的检测下限,能实现任何地方现场操作。另外,值得一提的是,Thermo Scientific Niton XRF系列分析仪分别于1995年、2003年及2008年荣获“R&D 100大奖”。 Thermo Scientific Niton FXL便携式元素分析仪   最新推出的Niton FXL便携式元素分析仪能提供基于XRF技术的最高检测性能和最低检出限,可检测多达40种关键元素;非破坏性探测,能在几分钟(或更短时间)内提供精确、可靠的元素分析结果;使用耐用的Lexan® 塑料制造,防尘、防水,可以在苛刻的环境中工作;结构紧凑,重量少于30磅(14公斤),易于在卡车后斗中、便携三脚架上、装车月台或生产线上进行运输和操作,几乎不用对操作员进行培训。此外,Niton FXL基于赛默飞世尔科技成熟可靠的定制软件:无需PC即可运行,因此无需担心电脑损坏及数据丢失;封闭式射线束设计,符合多数国家的辐射的许可要求;并且配有先进的电池,一次充电后可连续工作超长时间,而且不使用疏于维护就会阻塞的空气过滤器。   Niton FXL便携式元素分析仪适用于勘探和采矿(从贱金属和金矿到矿砂和铂族元素),工业矿物(石灰石、粘土、钢渣,水泥等),油气勘探(适用于泥浆录井、油/气页岩分析),消费品检测(对玩具、珠宝、包装物等中的铅、镉元素进行精确检测),RoHS合规性(分析印刷电路板和消费类电子产品,以确保完全合规),贵金属合金(炼油厂和分销商的理想工具),环境(检测土壤中低于10ppm的资源保护及恢复法案RCRA规定的金属)等相关领域。 Thermo Scientific Niton 手持式元素分析仪XL3t (Thermo Scientific Niton XRF分析仪系列,全球实现25000台销售)   据介绍,目前,赛默飞世尔科技在全球70多个国家有超过25000台Niton XRF分析仪在使用,已向全球采矿行业出售了2000多台Niton XRF分析仪;短短二十多年,Thermo Scientific Niton XRF分析仪已经成为工业现场材料元素分析检测仪器的标准,在航天航空、石油化工、矿产勘测、合金分析、环境分析、消费品制造等领域均有广泛应用。   新型传感器:采矿业用新型伽玛反散射系统-Thermo Scientific Nitus GBS测量仪 赛默飞世尔科技过程仪器部过程控制中国区销售经理王清华先生   王清华先生在报告中谈到,Thermo Scientific Nitus伽玛反散射测量仪是非接触式高端产品,含有多项专利技术,其中包括突破性的伽玛反散射专利技术(US 7469033B2),激励源和探测器安装在容器或管道的同一侧,安装时无需关闭工艺流程;采用了小型伽玛激励源(100 mCi/3.7 GBq或更低),准确性和可重复性高,提高了工厂安全性;能准确测量最大型采矿船和场矿管中浓稠的高粘度工艺材料的密度、物料位和分界面,测量精度最高,成功解决了传统伽玛穿透技术无法测量的大容器内径条件下的介质密度、料位、分层界面等参数,其也是传统伽玛技术有利补充;这种非接触式传感器无需浸入,就能即时反映出工艺变化,从而延长生产时间,提高工厂安全性,增加利润率。   Nitus伽玛反散射测量仪适用于:控制浆液罐中的絮凝剂进料量和底流排放,控制澄清器底部物料位,加氢处理装置固体含量控制和输出控制,将沉降槽密度控制在特定水平,重介质分离、以控制固体含量,测量大型管道中的纯碱密度,测量尾矿管道中的工艺材料等 这是一款新型传感器,无论是大型的采矿船还是24英寸甚至更大口径的管道,都可以用它来精确测量料位、密度及挂壁或结晶参数。凭借专利的非接触式伽玛反散射技术,这种传感器可测量溢流澄清度及絮凝剂,从而实现对浆液罐内的固相进行控制,同时精确监测沉降槽及澄清器内的固相浓度。 Thermo Scientific Nitus伽玛反散射测量仪 6000型激励源头   新品发布会后,赛默飞世尔科技过程仪器部中国区商务总监Christopher Knowles先生、过程仪器部手持式元素分析仪中国区销售经理陈仁甫先生、过程仪器部过程控制中国区销售经理王清华先生等接受了媒体记者的采访,其就发布这两款新品的技术突破、软件特点、市场前景、产品推广以及赛默飞世尔科技过程仪器部在中国市场的近期发展规划等方面与参会人员进行了沟通与交流。
  • 2022年流变仪&粘度计新品年中回顾:顺应国内市场快速增长
    流变仪是一种测量浆液或液体流动方式的设备,特别是对于无法通过单一粘度测量来描述的流体,流变仪可用于测量流体的流变性。流变仪广泛应用于食品、饮料、油漆、涂料、聚合物、医药、化妆品、石油化工等领域。预计2021-2027年间全球流变仪市场复合年增长率约为4%。中国是世界上最大的工业设备制造商和消费国之一,预计占东亚流变仪销售额的近40%。由于国内工业化加快以及国内对精密工业设备部门的投资,预计2021-2031年间,国内流变仪的市场规模将以12%的复合年增长率增长。目前,在国外工业发达国家,流变仪行业普遍处于较为先进的水平。流变仪制造商主要集中在美国、奥地利、英国和德国。领先的制造公司通过大力投资研发 (R&D) 活动来专注于产品开发和进步。他们还通过参与并购来扩大其地域影响力。在生产前后,控制和监控产品的工艺参数已成为石化、聚合物、橡胶、制药行业不可或缺的过程,对油漆和其他液体等成品一致性的日益关注迫使上述行业采用新的测量设备,如粘度计等。根据调研机构数据,2021年全球粘度计市场约为3.047亿美元,预测2021-2031年间市场将以6.9%的复合年增长率增长,预计到2031年底将达到5.873亿美元。中国作为世界上最大的工业设备生产国和消费国之一,估计占东亚粘度计销售额的50%以上。当前部分粘度计厂商受到易替代和低端产品的的冲击,部分用户不需要标准化的精度进行测量,从而选择采用低成本的粘度计,成本效益或将成为阻碍粘度计销售的重要因素。综合来看,国内流变仪&粘度计市场近年来将取得较快速的增长,各大厂商自2021年到2022年上半年也在陆续上市新品。据不完全统计,2021-2022年间,国内共上市了2台(套)流变仪新品和6台(套)粘度计新品。2021年-2022年上半年上市流变仪&粘度计新品2022年上半年上市新品流变仪瑞典百欧林KSV NIMA ISR Flip 界面剪切流变仪(上市时间:2022年4月)粘度计上海欢奥煤灰高温粘度计(上市时间:2022年1月)上海欢奥高温粘度计(上市时间:2022年1月)2021年上市新品流变仪奥地利安东帕模块化智能型高级流变仪MCR Evolution(上市时间:2021年4月)粘度计美国CANNON UltraVIS无溶剂运动黏度测定仪(上市时间:2021年10月)荷兰Omnitek 全自动运动粘度计S-Flow IV+(上市时间:2021年6月)杭州中旺微型自动粘度测量仪IVS200(上市时间:2021年3月)荷兰Omnitek公司S-Flow IV+专用CITO全自动进样系统(上市时间:2021年1月)2021-2022年上市流变仪&粘度计新品简介:流变仪1.瑞典百欧林瑞典百欧林KSV NIMA ISR Flip 界面剪切流变仪(上市时间:2022年4月)创新点:1. 不同与现有的流变仪,KSV NIMA ISR Flip界面剪切流变仪专注于界面流变。 2. KSV NIMA ISR Flip专利的磁针磁阱技术可以将探针精准定位在液液或者气液界面上,即使在长时间的实验或在单分子层薄膜扩散等实验中,磁阱也能够保证磁针的定位。磁阱的强度可以通过调整磁阱位置,靠近或者远离磁针来精确控制。这一控制模式也能够对单一探针施加更宽的模量和频率范围。 3. 动态剪切模量低至10-8,远超现有的检测精度水平,轻巧的磁性探针在测试过程中能最小化仪器与探针的相互作用,实现高灵敏度测试。 4. 搭配Langmuir技术,可以实现界面分子有序可控 5. 相机上下灵活切换,可以适应更多的测试目的。2.奥地利安东帕奥地利安东帕模块化智能型高级流变仪MCR Evolution(上市时间:2021年4月)创新点:即使在极端温度(-160°C 至 1000°C)下,也可以在短短一秒内以最快的速度单手联结和断开测量夹具:新型快速连接器 2:使用我们的入门预算型号,就可以精确测量低粘度样品:灵敏度更高(从 7.5 nNm 到 2 nNm) 3:即使在低扭矩下进行长期测量也能获得稳定结果:从 MCR 302e 开始,改进了 EC 马达内部的热管理 4:用于样品处理和更换附件的更大空间:从 MCR 302e 开始,增大了工作区高度 5:市场上唯一的一款带有刮边观察镜的流变仪,可以 360° 观察样品而不会出现盲点,避免了样品准备误差,结果具有高度可重复性。 6:即使在最短时间尺度内也能检测到任何样品行为的变化:每个测量点的取点时间低至 1 ms 7:完全符合制药标准:针对 RheoCompass软件的最佳制药软件包(21 CFR 第 11 部分,符合ALCOA+ 的全面数据完整性)粘度计1.上海欢奥上海欢奥煤灰高温粘度计(上市时间:2022年1月)创新点:国内首家做煤灰高温粘度计研发,解决一系列煤灰黏度特性问题,气体还原,样品溢出。上海欢奥高温粘度计(上市时间:2022年1月)创新点:可编程Brookfield LVDV2T+粘度计用于测量给定剪切速率下的粘度。操作原理是通过校准弹簧驱动浸没在试验液体中的转子。流体对转子的粘性阻力由弹簧变形来测量,该变形由旋转传感器检测测量范围由转子的转速、转子的尺寸和形状、转子所在的容器以及旋转弹簧的满量程来决定的。模型类型中的LV代表低粘度,这意味着粘度计的校准弹簧比其他DV-II模型更柔软。LV模型还配备了一套不同的标准转子。2.美国CANNON美国CANNON UltraVIS无溶剂运动黏度测定仪(上市时间:2021年10月)创新点:(1)无需清洗溶剂 (2)无需恒温浴液 (3)检测时间快速,仅需3分钟3.杭州中旺杭州中旺微型自动粘度测量仪IVS200(上市时间:2021年3月)创新点:(1)针对牛顿液体的流体特性,采用特制乌氏毛细粘度管,研发了由PC、电路控制板和计算粘度及衍生物理量装置等构成的微型全自动乌氏粘度仪; (2)通过WIFI对自动粘度仪发送命令和收集数据,采用图形和文字方式与用户进行信息交换; 、(3)集成半导体制冷机技术,内置制冷系统,具有体积小,温场恒定和自动化程度高的特点; (4)产品在功能设计上有创新,相关技术已获实用新型专利1件,处国内先进水平4.荷兰Omnitek 荷兰Omnitek 全自动运动粘度计S-Flow IV+(上市时间:2021年6月)创新点:较前型号和市面其他同类产品相比,升级为双浴型粘度管,同一样品可以同时检测2个温度,自动计算粘度指数,对于很多样品来说,非常方便。荷兰Omnitek公司S-Flow IV+专用CITO全自动进样系统(上市时间:2021年1月)创新点:1.该自动进样器设计打破了传统人工操作得局限,提高了产业生产使用得效率。并且可以24小时无人值守自行工作。 2.目前该自动进样器在粘度计领域属于领先位置,折管粘度计配备自动进样器也是首创。3.使用的材料环保,符合实验室IOS17025质量管理体系,并且对实验室环境没有污染。流变仪主要厂商介绍:耐驰、赛默飞、哈克、安东帕、Brookfield、莱美、TA 仪器、单尼斯科、Formulaction、OFITE、中航时代、Goettfert、英斯特朗、安田精机、凯能、艾安得、Calmetrix、高铁检测仪器、KSV NIMA、长春智能、DT、泰洛思、Rheotest粘度计主要厂商介绍:赛默飞、IKA、Brookfield、卓祥、凯能、中旺、欧米泰克、东机产业、安东帕、哈克、锐欧森、爱拓、平轩、欢奥、莱美、衡平、海默生、右一仪器、劳达、SBS、Orton、布拉本德、上海叶拓、魅宇仪器、艾安得、化仪、思尔达、兰尔荷洛基、OFITE、珀智仪器、Endecotts、OMNITEK、优莱博、京都电子、上海昌吉、夏溪电子、Techne、成仪、Fungilab、宝罗、保圣、PAC、ChemTron、GBX SCIENTIFIC、时代新维、鲁玟、博勒飞、达文波特
  • 灵动佳芯发布非接触式红外体温传感器
    随着全球气候变暖,带动各行各业对温度的讨论和关注;人们对健康越来越重视;医疗领域中先进仪器设备的持续引入,温度传感器技术不断升级,不仅在精度、响应速度等方面得到了提高,还出现了更多的类型和功能。近期,苏州灵动佳芯推出一款非接触式红外体温传感器芯片ZT9799,采用量子阱红外光电探测技术,快速探测红外波段的光信号,完成红外波段光信号探测,转换为电信号并通过芯片内部的温度计算单元实现实时温度值计算,精度可以达到±0.1℃以内。产品特点1) 尺寸小,LGA封装 6PIN,仅为1.9mm x 2.3mm x 0.68mm;2) 功耗低:休眠模式在0.76μA,低功耗模式2.56μA@2HZ,高信噪比模式19.71μA;3) 响应速度快:最快可以20ms计算温度值@50HZ;4) 测量精度高:实验室测试校准后测试精度在0.1℃内(高精黑体精度达0.007℃);5) 接口简单:通过I2C接口读取计算后的温度值(±0.1℃),对于功耗要求高的场景,可以通过预设温度值,INT方式唤醒MCU读取温度值。应用场景高精度非接触式人体温度测量(医疗级别)家电产品温度检测应用可穿戴产品温度监控IOT、工业、仓储领域温度监控应用案例| 基于ZT9799温度传感器的耳温枪设计灵动佳芯用ZT9799组装了一个耳温枪DEMO,并进行了包括精度测试,热冲击测试以及真人测试等在内的各种场景测试。耳温枪精度测试灵动佳芯基于上述结构设计考虑,组装成耳温枪DEMO实际测试看测温效果,从实际测试情况来看,在35℃~42℃范围内测量精度在±0.1℃内,在这个温度之外测量精度控制在±0.3℃以内。耳温枪热冲击测试在抗热冲测试具有比较好的表现,能够满足医学红外耳温计标准要求。行业标准要求在60s内达到精度0.2℃,但灵动ZT9799可以在40s内达到精度0.1℃,测试速度及精度远高业内标准。耳温枪真人实际测试数据对比国外知名耳温枪做了对比测试,从测试结果上看,灵动佳芯温感测试温度与国外耳温枪测试结果数据一致,在国内自研自产以及性价比上更具优势!| TWS耳机温度传感器灵动佳芯针对TWS耳机增加温度传感器并进行测试。用高精度黑体作为被测物体,测试温度从35℃到42℃,测试数据显示,灵动ZT9799能保证测量精度在0.1℃范围内,达到医疗级别。| 智能手表温度传感器智能手表越来越普及,在可穿戴产品中,智能手表的佩戴时间相对比较长时间,增加温度传感器来检测人体温度是比较不错的产品类别。灵动佳芯推出的非接触式光学温度传感器,完美的解决了传统接触式温度传感器对测温时长及测温环境的限制,在智能手表上设计相对简单(温感芯片ZT9799 FPC软板固定在手表内壳上,在手表后壳上用硅平片作为光窗),对佩戴要求没那么严格,只要能保证红外温度传感器能对准手腕皮肤就可以实现精准体温测温。灵动佳芯简介苏州灵动佳芯有限公司总部位于江苏省苏州市高新区。以压电陶瓷/化合物有机压电材料开发,芯片设计,算法开发为核心,集材料研发、芯片设计、技术服务、生产于一体,与中科院达成长期技术合作。公司产品包括各类压电传感器,光学传感器整体解决方案。服务于机器人,智能穿戴,消费电子,车载,医疗等相关领域,致力于成为智能传感器解决方案领导者。
  • 意法半导体发布第三代MEMS传感器
    新一代MEMS传感器将为智能手机、消费类智能产品、医疗保健和零售终端在性能和功能方面带来又一次飞跃。   MEMS技术是强大的运动、环境等微型传感器的基石,这些传感器为当今的智能手机和可穿戴设备提供了直观的情境感知功能。现在,意法半导体的新一代MEMS技术将传感器性能提升到了新的高度,超越了现有市售产品在输出精度和功耗方面的技术限制。新一代MEMS传感器可以为活动检测、室内导航和精密工业传感等应用提供业界最高的精度。同时,它们还可以保持较低的功耗以延长运行时间。   部分MEMS产品具有的额外功能包括意法半导体的机器学习内核(MLC)和静电传感。MLC为以极低功耗运行的边缘应用带来了自适应的机器学习功能。电荷变化(QVAR)感应通道通过智能手表或健身手环中与身体接触或非接触式感应(雷达)来监测静电电荷的变化。带有QVAR的意法半导体MEMS传感器可以增强用户界面控制,以确保无缝交互,或简化湿度和冷凝检测。雷达模式应用包括人员存在检测、活动监控以及人员计数。   意法半导体MEMS营销总监Simone Ferri表示:“开创性的新一代产品基于意法半导体在MEMS专业知识和工艺技术方面的广泛投入和历史积累。除了彻底革新传感器的性能,我们还通过可选的静电传感和机器学习来进一步扩展它们的功能。由此提供了为Onlife时代做好准备的新一代MEMS传感器,通过始终存在、始终在线以及始终连接,使智能生活更透明、更顺畅。”   此次推出的新一代传感器包括LPS22DF和LPS28DFW(防水)大气压力传感器,其工作电流为1.7 µA,绝对压力精度为0.5 hPa。LPS28DFW具有双满量程功能,能够在水下和水上提供精确的垂直定位。其满量程范围可选择最大1260 hPa或4060 hPa,相当于约30 m深度处的水压。这两款传感器可以提高便携式设备和可穿戴设备(包括运动手表)的高度计和气压计性能。典型的工业应用包括天气监测和精确水深传感等。   新款三轴MEMS加速度计LIS2DU12,专门用于构建具有主动抗混叠功能的超低功耗架构。其抗混叠滤波器的电流消耗是市场上较低的。LIS2DU12在100 Hz输出数据速率(ODR)下电流消耗仅3.5 µA,也是第一款带I3C接口的市售MEMS加速度计。所有这些功能都集成在最小的2.0 mm x 2.0 mm x 0.74 mm封装中。这款加速度计非常适用于可穿戴设备、助听器、真无线立体声(TWS)耳机、无线传感器节点以及任何必须进行系统优化的应用。   新款6轴iNEMO惯性模块LSM6DSV16X包含QVAR静电传感,以及MLC和有限状态机(FSM),可增强响应并节省电源,其工作电流可低至12 µA。新的FSM可实现自适应自配置(ASC),由此,该6轴MEMS器件可以感知情境,并在不唤醒系统的情况下自行重新配置,从而实现显著的额外节能效果。这款产品即将投入量产,已在一种静电雷达应用中进行了演示,用于用户检测以加速唤醒笔记本电脑。   新款压力传感器LPS22DF提供2.0 mm x 2.0 mm x 0.73 mm 10-lead LGA封装(eStore有售),LPS28DFW提供2.8 mm x 2.8 mm x 1.95 mm 7-lead LGA封装(eStore提供免费送样),这两款产品目前已在量产,可通过分销商采购,售价1.90美元起。LIS2DU12和LSM6DSV16X计划于2022年晚些时候推出。
  • Berkeley实验室开发出快速、准确的纳米级传感器
    p   想象一下,有一天也许可以在你自己的厨房快速检测你的食物是否携带任何致命的微生物。该项研究在劳伦斯伯克利国家实验室(Berkeley实验室)进行,现在正在被Optokey公司商业化。 /p p   Optokey是位于California 州Hayward的一家新公司,已经开发出一种基于 a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/zc/34.html" target=" _self" strong 拉曼光谱 /strong /a 的微型传感器,可以实现分子水平上的快速、准确地检测或诊断。“我们的系统可以做化学、生物学、生物化学、分子生物学、临床诊断、和化学分析等工作”,公司总裁和创始人Fanqing Frank Chen说。“我们的系统应用起来非常便宜,而且人为干预很少。” /p p   这项技术基于表面增强 a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/zc/34.html" target=" _self" strong 拉曼 /strong /a 光谱(SERS),虽然SERS是一个高灵敏的分析方法,但结果不容易重现。Berkeley实验室的科学家Chen和他的同事们开发了一种解决这个问题的方法,他们称为“纳米等离子体谐振”的技术,利用这种技术测量纳米结构活性表面光子间的相互作用进行化学和生物传感,使测量方法更加可靠。 /p p   “在Optokey,我们能够大规模生产这种纳米等离子体谐振器晶片,” Chen说。“我们从研发领域转变为工业生产。” /p p   这种微型传感器使用微流体控制系统实现“芯片上的实验室”自动化液体取样。“我们利用从高科技半导体制造方法中获得的知识控制芯片的成本、体积和准确性”,制造副总裁Robert Chebi说, Robert Chebi在微电子行业具有丰富的经验,曾在Lam Research and Applied Materials工作。“我们也利用激光和光学领域的所有知识开发这项专业的基于拉曼的检测方法。” /p p   Chebi将Optokey的产品称为“生化的鼻子”,或先进的纳米光子自动化系统,检测灵敏度为单分子水平,远优于当今市场上的传感器。“今天的检测和诊断方法还远不够完美——检测限在PPM(百万分之)和PPB(十亿分之几),”他说。“此外,我们的系统可以在几分钟内提供信息,甚至连续同步,而其他方法,如果样品必须被送到另一个实验室可能需要几小时甚至几天。” /p p   对于应用,他说,潜在的应用非常广阔,包括食品安全、环境监测(液体和气体)、医疗诊断和化学分析等。Optokey的客户包括一个欧洲公司(食品安全),中国石化公司(杂质的检测)和一家德国公司(即时诊断等)。 /p p   “我想我们处在一个重大转变期间,” Chen说。“我们预计产品是紧凑型的,自动化的,还可以相互关联,它可以进入学校、餐厅、工厂、医院、救护车、机场、甚至战场。” /p p   Chen关注的下一个目标市场是智能家居,在这个领域纳米光子传感器不仅可以用来检测食物,还可以扫描空气和水中的污染物。经过Los Alamos国家实验室和纽约大学西奈山医院的培训, Chen开始作为一个生物化学家致力于生物医学设备的研究工作。他加入Berkeley之后,学习了量子点有关知识(一种具有独特属性的纳米晶体),并开始探索它们在生物学中的应用。这些导致了他对纳米材料的进一步调查和研究。 /p p   最终,Chen和他的团队开发了约20项专利,包括混合生物纳米材料。导致Optokey成立的最关键的发现就是纳米等离子体谐振器,它极大地改善了拉曼光谱信号及可靠性。这项技术最初在实验室中用于前列腺癌生物标志物的快速、准确地检测,此项检测使用传统的方法具有较高的假阳性。 /p p   Optokey是一家私人公司,约10人。除了Chen,另一个联合创始人Richard Mathies,(加州大学伯克利分校的化学教授、世界知名的拉曼光谱专家)。公司成立于2010年, 2013年正式运营。 /p
  • 国内学者成功研发石墨烯温度流量一体化传感器
    p style=" line-height: 1.75em "   & nbsp 国内科研人员成功研发基于石墨稀材料的大量程、高精度的流量、温度传感器,有望在热力系统进行规模应用。 /p p style=" line-height: 1.75em text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/3e7bf569-3c52-4b91-b4b2-dd53a82c552f.jpg" title=" 20160407151516449.jpg" /    /p p style=" line-height: 1.75em text-align: center " 清华大学 朱宏伟 /p p style=" line-height: 1.75em "   近日,清华大学朱宏伟教授团队和北京华大智宝电子系统有限公司合作开发出石墨烯温度流量一体化传感器件。他们针对热力系统检测用流量、温度传感器的应用需求,通过对石墨烯传感的作用与规律研究,突破石墨烯材料在热量表流量计应用的关键技术,开发热力系统检测用石墨烯流量、温度传感器件,解决了现有传感器表面结垢、功耗高等问题,形成了批量制备能力,有望在热力系统进行规模应用。 /p p style=" line-height: 1.75em "   该团队完成了石墨烯晶片形状、尺寸、表/界面状态对传感性能调制研究,通过基于石墨稀材料的传感工艺结构设计,开发了大量程、高精度的流量、温度传感器。流量传感器元件测量范围达到0.01~6m3/h,测量精度达到0.005m3/h 温度传感器元件测量范围达到0~100℃,测量精度达到0.02℃。 /p p style=" line-height: 1.75em "   在石墨烯流量、温度传感材料基础上,同时开展了两项拓展研究:1)提出了一种实现高灵敏柔性应变传感的新思路,通过石墨烯与超弹超薄高分子材料复合构建了一类基于柔性传感器原型器件,开发了面向可穿戴装备的传感器的制造方法和工艺,在应变、压阻、扭转、挥发性有机物、声波等几个典型传感应用上进行了探索,并可探测脉搏、语音等微弱生理信号,有望应用于移动医疗、可穿戴式设备等领域 2)研究了水在石墨烯层片孔中的扩散特性,开发了一种同位素标记法,揭示了水分子在石墨烯中的扩散系数比微孔滤膜中微米尺寸通道的扩散系数高4~5个数量级,证明了水分子可超快速传输,为基于石墨烯的传质特性研究奠定了基础,并在快速过滤与分离领域展现出广阔的应用前景。 /p p style=" line-height: 1.75em "   相关研发成果已发表SCI收录论文15篇,申请国家发明专利5项,获授权实用新型专利1项。所制备的六种传感器发表在ACSNano、Adv.Funct.Mater.、Small、NanoRes.、Appl.Phys.Lett.、Chem.Commun.等期刊上,并被学术媒体Nanowerk、Graphene-Info和MaterialsViewsWiley做为研究亮点报道,被评价为“…全新的传感机制、石墨烯的高性能应用…”,“石墨烯的机电效应结合其它特性…促进了在高灵敏传感中的应用,…这些传感器的潜在用途包括柔性显示、智能服装、电子皮肤、体外诊断等,在可穿戴健康检测类设备上有较大的应用空间”。 /p p br/ /p
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