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浮子式水位传感器

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浮子式水位传感器相关的资讯

  • 便携式明渠流量计比对装置采用磁致伸缩传感器的好处在哪里?
    便携式明渠流量计比对装置采用磁致伸缩传感器的好处在哪里?HJ355-2019水污染源在线监测系统中明确指出。每季度至少使用便携式明渠流量计比对装置对现场安装的超声波明渠流量计进行至少1次的比对测试,比对结果不符合要求的,按要求多现场的超声波明渠流量计进行校准,校准完成后再进行比对。同时要求便携式明渠流量计采用磁致伸缩传感器加标注流量计算公式的方法进行比对。、其中液位比对中要求,比对装置的液位精度≤1mm,每2min读取一次数据,连续读取6次,安装公式完成比对误差计算。液位比对误差=|第n次明渠流量比对装置测试液位值-第n次超声波明渠流量计测量液位值|其次流量比对要求明渠流量比对装置与现场流量计测量统一水位观测断面处的瞬间流量,进行比对。且在数值稳定后,10min内读取该时间段的累计流量,按公式计算误差.流量比对误差=(明渠流量比对装置累积流量-超声波明渠流量计累积流量)/明渠流量比对装置累积流量一般以月为段位,明渠流量比对装置对某一时间点进行流量测试,明渠超声波流量计的比对。如何快速准确地对明渠污水流量计进行验收?这是现今遇到的一大难题。解决这个难题就需要考虑以下几方面:1.比对时间,比对工具与现场的明渠流量计是否是实时比对,同一时刻,统一数据。否则不同时间节点的数据是没有对比性的。2.XY-6800R比对工具测试的数据是否准确。比对数据的数据可靠性及精度是衡量计量仪器的一个重要指标。不应该受到环境影响测量精度,如雾霾,沙城爆,强光,泡沫,结露等。常规的超声波流量计测试不能避免这些因素。目前采取磁致伸缩传感器能有效避免这些困扰。测试时,电路单元产生电流脉冲,该脉冲沿着磁致伸缩线向下传输,并产生一个环形的磁场。在探测杆外配有浮子,浮子沿探测杆随着液位的变化从上而下移动。由于浮子内装有一组永磁铁,所以浮子同时产生一个磁场。当磁场与浮子磁场相遇时,产生一个扭曲脉冲,或称“返回”脉冲,将“返回”脉冲与电流脉冲的时间转换成脉冲信号 ,从而计算出浮子的实际位置,测得液位 通过无线模块将液位传到计算机。利用内置堰槽参数计算出流量。为什么XY-6800R明渠流量比对系统要选择磁致伸缩传感器?主要原因:1.测量精度高2.抗干扰性强3.寿命长4.性能可靠5.可进行多点,多参数的液位测试,免校准,免维护。磁致伸缩液位传感器输出的液面和界面信号主要分为模拟量和串口两种形式,串口为RS485/232形式,模拟量为4~20mA电流模拟信号,对应量程为0~1m。输出的串口或者模拟信号通过屏蔽电缆传送至主板,主板通过内集成电路将接收到的串口信号或者模拟信号转换成为数字量在文本显示器上显示,由于在线监控过程中存在电机或泵等执行设备运行产生的干扰信号,且现场信号的采集点与控制柜之间存在距离问题,为减少信号在传输过程中受到干扰,故要使用优质的屏蔽电缆线。青岛新业环保科技有限公司是一家集环保科研,设计,生产,维护,销售为一体的综合性实地厂家。青岛凌恒环境科技有限公司属于江苏凌恒环境科技有限公司青岛分公司,主要业务范围:在线水质监测仪销售服务。服务承诺:客户的需求放在首位,“今天的质量、明天的市场、服务到永远”是我们新业环保公司为客户服务的准则,并将其贯穿到研发、生产、安装、销售及售后服务的各个环节中。公司郑重承诺:完善沟通协调机制:通过加强沟通交流,提高信息传递的及时性,准确性,深入市场,倾听用户心声了解客户仪器设备的需求。我公司承 诺:按质、按量、按时完成所供产品的生产任务,并及时将产品运到用户需求现场,确保正常运转。全过程监控:客户只需一个电 话,售后服务部采用一站式模式、全面负责制、全程监控实施并跟踪处理结果,确保客户满意。
  • “川仪造”1E级磁浮子液位计模拟件鉴定试验顺利完成
    3月12日,由川仪自主设计制造的1E级磁浮子液位计模拟件鉴定试验顺利完成,这标志着由川仪股份牵头承担的国家科技重大专项“核电厂1E级磁浮子液位计国产化研制”课题研究成果即将进入应用阶段,表明我国已拥有CAP1400 1E级磁浮子液位计自主研制能力,打破国外厂商在技术和价格上的垄断,为加快我国核电装备自主化发展和中国核电“走出去”战略提供有力支撑。1E级磁浮子液位计包含堆芯补水箱用1E级磁浮子液位计(CMT液位计)及安全壳淹没用1E级磁浮子液位计(CFU液位计)。CMT液位计用于堆芯补水箱热态液位测量及报警、控制自动卸压系统(ADS)爆破阀开启以缓解LOCA事故、事故后堆芯补水箱内液位监测等功能;CFU液位计可提供事故后监测安全壳内水位,提供安全壳内水位指示及报警等功能。两款1E级磁浮子液位计均为CAP1400非能动堆芯冷却系统中重要测点的专用仪表,对核电站的安全运行起着至关重要的作用。是核电站安全运行的关键设备。全球各大核电强国背后,均有强大的设计研发能力及装备制造业作为支撑。与核电建设速度和规模相比,衡量一国核电实力和产业竞争力的更核心指标是自主化能力。如今,三代核电自主化成果“国和一号”,即CAP1400压水堆技术,将实现100%的设备国产化能力,在这背后是600余家单位、3.1万名技术人员,历时十几年科研攻关,可以说,“国和一号”集中了中国三代核电技术和产业创新之大成。此前,通过核电重大专项及引进技术AP1000项目中,1E级磁浮子液位计从前期采购到中期调试使用再到后期的维护,均由国外厂商垄断,导致产品成本居高不下高、供货周期长,不利于核电厂稳定运行。解决“卡脖子”问题,开发出功率更大、具有自主知识产权的CAP1400已迫在眉睫,核电厂1E级磁浮子液位计国产化研制也提上了议事日程。川仪股份始终心怀国之大者,坚持锻造川仪所长、服务国家所需,以“川仪造”助力我国重大装备自立自强。2018年,川仪股份联合上海核工程研究设计院有限公司(以下简称:上海核工院)承担国家科技重大专项“核电厂1E级磁浮子液位计国产化研制”课题。川仪股份作为课题责任单位,牵头组织、统筹制定项目整体方案与实施计划,并负责堆芯补水箱用1E级磁浮子液位计和安全壳淹没用1E级磁浮子液位计的设计、制造、鉴定工作;上海核工院作为课题联合单位,开展核电厂用1E级磁浮子液位计的功能需求及鉴定验证相关研究工作。该课题根据CAP1400堆芯补水箱用1E级磁浮子液位计和安全壳淹没用1E级磁浮子液位计的使用需求,提出两种1E级磁浮子液位计的研制和鉴定要求,历经四年产学研联合攻关,在鉴定方法的研究、浮子适应不同介质测量研究、密封性能研究、永磁材料的研究、使用寿命要求研究等关键核心技术上取得突破,先后攻克大型先进压水堆核电站中堆芯补水箱用1E级磁浮子液位计和安全壳淹没用1E级磁浮子液位在结构设计、制造工艺、精度测量、性能试验验证等方面的技术难题,完成堆芯补水箱用1E级磁浮子液位计和安全壳淹没用1E级磁浮子液位计的研制和鉴定。通过本课题研究工作的开展,全面掌握了CAP1400 1E级磁浮子液位计设计、制造和鉴定试验的核心技术,形成了一套CAP1400 1E级磁浮子液位计的设计制造流程、试验/验证方法、企业标准,满足CAP1400核电机组对1E级磁浮子液位计的抗震、耐高温、耐高压、耐辐照、高密封性、长寿命、快响应等应用要求,技术指标达到同类产品先进水平,将有力保障我国核电厂运行的安全性和可靠性。 核电厂1E级磁浮子液位计的研制成功,打破国外厂商在技术和价格上垄断,摆脱了对进口核电仪表的依赖,降低了核电站的设备成本,缩短了供货周期,后期维护稳定可靠,满足国内核电高质量发展要求,表明川仪股份具备了向CAP1400示范工程提供具有自主知识产权的民族品牌关键仪表设备的能力,为我国三代核电自主化成果“国和一号”实现全面国产化能力,加速我国核电站的海外出口贡献了力量。川仪股份勇担使命,以助力核电装备自主可控的实际行动践行“两个维护”。核电厂1E级磁浮子液位计的研制成功,是川仪股份坚持科技自立自强,持续对标赶超、攻坚克难的成果缩影,“川仪造”背后是对“中国制造”的坚守,承载了一代代川仪人产业报国的心血,也传递着“星星之火”的红色信仰。下一步,川仪股份将以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,认真学习贯彻党的二十大精神,心系“国之大者”,深入贯彻落实习近平总书记“四个面向”重要指示,心无旁骛聚焦主业,持续对标赶超、攻坚克难,在助力国民经济关键领域高端装备自主可控上体现更大担当!
  • 维赛仪器推出水位测量新品– Level Scout 水位跟踪者
    作为世界上知名的水质和流速流量测量仪器的供货商,维赛仪器(YSI)致力于水资源和环境生态保护事业。在不断推出针对地表水测量的水质、水量和流速仪器的同时,YSI推出了针对地下水水位测量的仪器 —— Level Scout 水位跟踪者。进一步丰富了YSI的产品线,为水环境的测量、监测、研究等领域的用户提供了新的工具。 Level Scout应用高精度的水位压力传感器技术,具有测量准确,坚固可靠等优点。其水位量程高达210米,误差仅为全量程的± 0.05%(水位高于3米时)。并具有两种大气压补偿装置可供选择:透气式补偿和非透气式配合气压记录仪(可选)。外壳可以选用钛合金或316号不锈钢,IP68防护等级。可储存多达600,000个数据记录,内置电池寿命可达三年。并可以线性、线性平均、事件触发、对数式多种方式进行采样。接口久经野外工作环境的考验,结实而耐用,可持续多年自动运行。 YSI Level Scout 数据监控软件用于管理数据,可同时运行、监控传感器达16套,通过串行接口或多路网络接口实现数据通信。通过简单地设置,实时或预设采集和显示数据;同时显示数据表格和图形;测量数据易于导出,可转换成Excel等格式等。 应用领域:地下水监测、水资源管理、研究、测井和含水层测量、土壤蒸气提取测试以及明渠、槽位等的测量。
  • 水资源管理与监控能力建设论坛落幕
    仪器信息网讯 2012年10月29-30日,第七届中国(国际)水务高峰论坛在北京国家会议中心召开。本次论坛特设水资源管理与监控能力建设专题。该论坛有中国水利学会主办,美国哈希公司承办,邀请了水利部国家水资源监控能力建设项目组、水利部南京水利水文自动化研究所、水利部水文局水质监测与评价处的相关专家做报告,吸引了50余名业内人士参会。仪器信息网作为合作媒体,亦参加了此次会议。 会议现场 水利部国家水资源监控能力建设项目组 甘治国 报告题目:加强水资源监控能力建设,支持最严格水资源管理制度   甘治国在报告中系统地介绍了水利部水资源管理与监控能力建设项目的总体情况,内容包括项目建设背景、立项过程、项目建设方案、项目组织实施等内容。   甘治国表示,国家水资源监控能力建设按照“三年基本建成,五年基本完善”的总体部署,拟分两阶段实施,第一阶段为2012-2014年,基本建立国家水资源管理系统,初步形成与实行最严格水资源管理制度相适应的水资源监控能力 第二阶段为2015-2017年,建立基本完善的国家水资源监控体系和管理系统,为最严格水资源管理制度提供支持。   该项目总预算为19.13亿元,其中中央预算16.07亿元,约占总经费84%,其中中央及流域使用4.45亿元,通过转移支付补助地方11.62亿元 地方预算3.07亿元,约占总经费的16%。 水利部南京水利水文自动化研究所副所长 陆云扬 报告题目:我国水文仪器设备发展现状与展望   陆云扬的报告包括我国水文仪器发展概况、需求、存在的问题,国外水文测量技术及仪发展现状趋势、国内外水文现代化技术分析及展望等内容。   陆云扬指出,与国外相比,我国的水文监测方面及设备落后,自动化程度低,时效性差,且信息源单一。   在常用水文气象核心部件——传感器中,仅有国产的浮子式水位计和流速仪、遥测蒸发器、翻斗式雨量计、风速风向仪能满足业务应用的需求而占有优势,其他传感器或尚未开始研制,或产品质量过不了关,或虽有应用而准确度满足不了要求。这与水文遥测站制药业的发展是不相适应的。随着水文气象观测要素的增加,势必还需要进口不同种类的水文气象传感器。所以制定水文仪器设备近期和长远发展规划,是一项紧迫而严肃的任务。 水利部水环境监测评价研究中心 高博 报告题目:水资源管理中水质监测的监控要素分析   高博在报告中介绍了我国水资源现状分析、水质监测在水资源管理中的重要作用、水资源管理中水质监测的监控要素分析、我国水质监测存在的一些问题等内容。   高博认为,我国水质监测目前存在以下问题:(1)从监测对象来说,主要以水体为主,对水生态和沉积物关注不够 (2)从监测项目来说,对持久性有毒物质(PTS)、重金属形态研究关注度不够 (3)从分析方法标准开说,我国分析方法滞后、陈旧,美国有900项左右,而我国只有400多项 (4)从标准物质方面来说,普遍不配套,品种不全,浓度单一,缺乏与方法配套使用的混标。   除以上专家外,哈希公司水文水利行业经理于晓鹏、应用主管邹舒觅也分别就水资源管理中的水情监测方案、水资源管理中的水质监测方案分别作了报告。
  • 水位|高海拔地区的地下水监测
    如果问你监测水质意味着什么时,您会想到哪些参数?温度、电导率、pH值、溶解氧和浊度这“五大”参数吗?追踪有害藻华的叶绿素和藻蓝蛋白?以我作为水质仪器经理的经验来看,每当我问这个问题时,“水位”很少是我得到的第一个答案。实际上,在一些圈子中,水位根本不被认为是水质的衡量,而是水量的衡量,被当作一个完全独立的话题来对待。无论你是否相信水位是一个水质参数,水位可能是最重要的,当然也是最广泛的。今天测量的参数,准确的水位测量对于地下水监测、河流和河流测量、湖泊/池塘水位分析、洪水水位记录、灌溉渠道、波浪和潮汐分析都非常重要...不胜枚举。我最近写了气候变化教育的重要性,而水位也与之息息相关。伴随气候变化引发极端天气事件,各地区应对暴雨和洪水、干旱和缺水、海平面上升以及其他与气候相关的问题。此系列文章将重点介绍凭借 Xylem的水位测量实现重要应用的以下三个项目: 地下水监测暴雨监测洪水监测01地下水监测第一个例子来自于我的同事James Chen。James作为YSI的资深水质监测专家,提供从现场应用到销售和业务开发的全方位服务,并曾在世界上最迷人的地方开展工作。例如,James在西藏的拉萨开展过一个项目,监测地下水。出于多种原因,监测地下水水位非常重要,其中包括了解在静态条件和抽水条件下的蓄水层水位、确定水位与当地地表水源的相互作用以及了解地表开发对蓄水层的影响。拉萨被称为“亚洲水塔”,在这样的情况下,James将协助客户监测拉萨的自然资源- 尤其是水质。James用一台EXO1透气式水位主机来完成这项任务。这种仪器的选择至少说明了关于地下水监测的两个非常重要的原则。在传统意义上,水质监测也是一个优先事项。为什么客户要求测量诸如比电导、温度、pH/ ORP和浊度等水质参数,而不仅仅是测量地下水水位?主要原因就是,水量丰富并不代表水源适合饮用。雨水或地表水在渗入地下时会接触受污染的土壤,从那一刻起,雨水或地表水就可能会被污染,并将污染从土壤带到地下水蓄水层。而当液态有害物质通过土壤或岩石渗入地下水时,地下水也可能受到污染。还存在许多其他类型的地下水点源和非点源污染,而在这个项目中,客户需要监测这些威胁。连续监测标准水质参数的变化是一种很好的方法,同时也证明了相比于水位记录仪,使用窄小直径 EXO1进行地下水监测的关键优势。第二个原则,该项目揭示了在某些情况下使用透气式水位深度传感器的重要性。拉萨是世界上海拔最高的城市之一。海拔超过3650米,拉萨的气压比海平面的气压低约35%。正如以下James提供的数据所示,这对水位的测量产生了巨大影响,尤其是在不使用透气式水位传感器的情况下。所以...什么是透气式水位测量,它和深度传感器有哪些区别?02深度vs.透气式水位YSI EXO配备的传感器分为深度和透气式水位两种。深度由一个非透气式的应变传感器进行测量的,这里我们将其称为压力传感器(也称之为“深度传感器”)。压力传感器与电阻相连接,当传感器隔膜片上的压力变化时就会发出电信号。隔膜的一侧暴露在水中,另一侧暴露于真空中。在真空侧,压力恒定不变。在水侧,压力随水压(Pw)的变化而变化,水压与水深成正比。因此,水量越多意味着压力越大,信号被转换成工程单位(磅/平方英寸-PSI 或深度,单位为m、ft或bar)。据此,您就可以知道压力传感器上方的水深。有时,这些测量值被称为绝对深度。我不是特别喜欢“绝对”这个词。因为我始终认为有可能存在极低的测量误差。我认为“绝对”代表的含义是:所有对传感器隔膜施加的压力都会被转换成电信号,然后这些信号由仪器的固件转换成深度,但如果是这样,情况就变得复杂了...如您所见,Pw则不再仅代表水施加的压力。它也代表大气施加在水面的压力,甚至水的密度,受诸如盐等溶质以及诸如温等环境条件的影响。对于许多应用,这些其他因素可以忽略不计。但是在浅水应用中,有两个因素可能会产生严重影响:盐度(也可解释为水的比重ρ)和大气压。在室温1个大气压(即海平面)下,纯水的比重为1。海水的比重则要高 50%,甚至还取决于温度。因此,考虑温度的盐度测量可用于补偿水位测量。其中一个重要的例子是与海平面上升相关的气候变化研究,如在佛罗里达州Clam Bayou案例的经典文章关于海平面上升的YSI应用指南所描述的。Clam Bayou案例研究也描述了第二个关键变量–大气压。特别是在水深较浅的应用中(YSI认为透气式水位主机中的压力传感器通过透气管与大气联通。当使用压差传感器时,这确保了整个测量中自动补偿了大气压力(Pair) 。有时气压会发生剧烈波动,例如在暴风雨期间。在生活中,您甚至可能认识一些可以感知这些变化的人,——也许他们会患上气压性头痛。海拔变化也会影响气压,这也是拉萨气压如此低的一个重要原因。因此,让我们从Clam Bayou向上爬升3,650米,看看大气压补偿有多重要。03高海拔水位的气压补偿 我的同事James在西藏拉萨的客户现场安装了一台 EXO1透气式水位主机。之后他的一位合作伙伴也访问了该地点,并在同一口井中安装了一台配有非透气式压力传感器的EXO2主机,他们也想在那里观察水质。这台非透气式主机的深度传感器只是在出厂前进行了校准。工厂校准可能仍然非常好(深度传感器相当稳定)。但是,俄亥俄州的金泉市海拔为260米,实际的传感器本身是在压力控制室中校准的。这也就是在部署之前深度传感器通常应该在室外现场进行校准的原因。在深水应用中,Pw远大于Pair,这可能无关紧要。但如果是在地表水应用,且使用我们的垂直剖面仪进行深度测量的情况下,则一定要进行现场校准。然而,James的合作伙伴起初并不想测量深度,因此他没有校准深度传感器。尽管如此,深度传感器仍在部署过程中进行了记录。10周后,James查看和分析数据时他注意到了一些显著的差异,如下图所示。James比较了他的EXO1主机和合作伙伴的EXO2主机的测量值。在下图中,左侧Y轴表示EXO1水位值,右侧Y轴表示EXO2深度值,两者均以米为单位:从另一个角度来看数据,James绘制了两条线之间的差值,且还是使用米作为Y轴上的度量单位。该图显示了两台主机所测得的水位值之间相差约6.5-6.85米,此外更重要的是它还显示了值在6.67至6.84 米之间的波动。这一点很有趣引起我们的注意,并还会在我们的最终分析中再次出现。我们已经暗示过,拉萨的低气压可能是引起两个探头测得的数据之间的波动和差值的一个原因,但是这一假设是否得到有力证据的支持?James在右侧Y轴上绘制了以百帕斯卡 (hPa) 为单位的气压测量值,并在左侧Y轴上绘制了两个探头所测的深度差 (m)。作为参考,海平面上的1个标准气压为1013.25hPa。除了这两条线看起来相互跟踪程度外,该图的右轴数据还显示出了气压非常之低,与拉萨的高海拔相对应。James继续评估了两个主机所测的深度差值(X轴、ΔDepth,以m为单位)与Y轴的气压之间的相关性。通过线性回归分析,大多数环境科学家认定它们之间存在非常强的相关性:这为在高海拔地区使用透气式水位测量进行地下水监测这一假设提供了有力的依据。04准确度规格当我看到这些数据时,我想到,如果想知道水是什么时候抽出或流入的,主要的深度测量可能不是最重要的,而是检测变化的能力。换句话说,假设EXO2主机测得的起点为9m实际上是错误的,但我仍然能够检测到几厘米的变化,就像我使用透气式水位主机一样。那么如果我有一台EXO2,又不想再买另一台主机,这样够用了吗?以下为来自EXO用户手册的规格信息:这项研究中使用的EXO2是中等深度 (100m) 主机,其准确度规格约为满量程的±0.04% ,即±4cm。相比之下,EXO1浅水透气式主机 (10m) 的准确度规格为满量程的±0.03% ,即±0.3cm。准确度足足提高了10倍以上!然而... 如果James的同事部署的并不是100m量程的主机,而是浅水不透气的EXO2主机,由于浅水非透气式主机(EXO1或EXO2)在10m量程范围内的准确度为±0.4cm,所以所得测量结果可能会与EXO1透气式水位主机的测量值更接近。当然,前提是已经在现场正确校准了EXO2。假设您打算进行校准,您可能会想,为什么还要这么费心使用透气呢?0.4cm我听着挺好的!请记住这些准确度规格是在受控的海平面条件下测得的。气压仍然是必须考虑的干扰因素。使用透气式水位主机,气压补偿将自动完成。但对于非透气式标准主机,必须从外部完成气压补偿,现在有另一个测量误差被引入总误差预估。这就意味着,在这个高度偏远的地区,气压的一些单独测量必须与探测器的水位测量同时进行,气压测量是可靠的,以最终进行大气压补偿,从而完成最终的水位测量。如果这听起来有点混乱,那是因为确实如此。当在拉萨James现场的百帕的变化相差2-4% (16hPa) 时,要做到这一点颇为困难:最后,相对于含水层的总体积,水位变化所代表的估计体积对于选择仪器时的理解也很要,这将提高应用所需的整体准确度。最终分析:这些有关系吗?所以在这个故事中,我们遇到了不同的状况。有两种不同类型的测量值:深度和透气水位。另一个现实是,EXO2主机没有进行现场校准,这进一步增加了深度测量的误差。但是,总体来说,如果James的客户选择信任这台EXO2主机的深度测量结果,而不是EXO1的透气水位测量结果,会发生什么?再看上图,气压变化在 648-632hPa之间波动,EXO1报告的水位变化约为6cm(3.045-2.985m)。但是EXO2报告的水“位”变化为20cm (9.98-9.68)。我们可以估计出,EXO2报告的约17cm的差异是由缺乏气压补偿导致(6.84-6.670m,来自上面的差异图)。如果未进行此补偿,操作人员怎么知道地表水流入、流出或其他因素正在发生呢?如需更多讨论和信息,请联系James.Chen@xylem.com 。05 Case Study此案例研究说明了为什么YSI建议您使用经过适当校准的透气式水位主机进行地下水水位测量。针对地下水监测的YSI标准建议如下:大多数地下水应用,需要使用高准确度的透气式水位传感器。无论是自动(通过透气)还是手动补偿,都建议在高海拔或气压易于出现明显波动的地方实施大气补偿。如果优先考虑其他水质参数,尤其是在可能需要盐度或比重补偿也是必要的,那么透气式水位的主机(而不是压力传感器)是最正确的解决方案。
  • OTT水位预警方案
    OTT水位预警方案背景水库、河道水情自动测报在水库防洪预警中起到关键作用,可以大大加速汛情、水情的传递速度,提高监测数据的准确性,并为水库防汛调度、防汛指挥提供科学依据。同时随着我国环境污染的日趋严重,人类活动导致水污染已从点状扩展到面状污染,使水质存在着较大的安全风险,常规污染物、有毒藻类、有毒污染物等也会对水源造成突发性污染,给水质安全带来极大的隐患。 在这种情况下,有必要对水库水资源进行包括水位和水质的全方位的在线监测,全面掌握优质水资源的分布情况、变化规律、水量、水质等相关指标。为科学用水、科学节 水提供可靠的监测数据,为水资源的开发利用决策提供支持。 为了更好的保护我们的水资源,将水库在线监测预警进行全面推广,OTT结合现场水质状况及水质监测指标,以OTT水位、水质在线分析仪为核心,在原先在位式水站的基础上增加了一套岸边小型水质自动监测站系统。该系统包括测量单元、数据采集与传输单元、辅助单元等,与中心站数据采集和控制系统一起组成水质自动监测系统。 技术方案水位预警自动监测站系统包括 OTT-PLS 压力水位计、Hydrolab 多参数水质分析仪、OTT netDL 数据采集器、Hydras3 数据接收、分析、显示软件等部分。 运用传感器、自动数据采集、专用数据分析软件和通讯网络构成的在线监测和预警系统。系统提供了水质监测的全套解决方案,体积小、功能强、投入少,适用于不同水体的长期连续在线监测,省却了征地、建立站房以及人员成本等费用。可以连续、及时、准确的监测目标水域的水质及其变化状况。采集的数据可以通过有线或无线(GPRS 等)的通讯方式远传,可以使监测者随时随地的获得真实准确的监测数据。 监测系统方案具有以下特点:集成化整个系统只需传感器和数采仪作为主要组成部分,硬件结构少,高度集成化,系统功耗低,安装调试简单方便。高性能水位参数采用易于安装调试的高精度压力水位计。水质参数采用 Hydrolab 多参数水质分析仪,PH、温度、电导率、溶解氧、浊度一体式测量,数据准确。灵活性系统组件安装简单方便,以独立小型测站的形式,在室外直接建设小型太阳能供电设施。安装成本低。多功能数据平台系统采用 OTT Hydras3 软件平台,实现多站点并行管理,地图显示,数据显示、分析、 处理、统计等功能,并可输出各种图表和数据报告。整个架构图
  • 应对三大挑战 德图湿度传感器的环球之旅
    ■从1996至2001,德图湿度传感器5年全球验证 在工农业生产、气象、环保、国防、科研、航天等部门,经常需要对环境湿度进行测量及控制。对环境温、湿度的控制以及对工业材料水份值的监测与分析都已成为比较普遍的技术条件之一。但在常规的环境参数中,湿度是最难准确测量的一个参数。湿度测量始终是世界计量领域中著名的难题之一。这是因为测量湿度要比测量温度复杂得多,温度是个独立的被测量,而湿度却受其他因素(大气压强、温度)的影响。一个看似简单的量值,深究起来,涉及相当复杂的物理&mdash 化学理论分析和计算。 从1996至2001,testo的湿度传感器历时5年,走过世界9大国家权威实验室,接收不同的方式的检测,精度都优于1%RH。德图湿度传感器的环球之旅给各地用户以一流的长期稳定性及卓越的品质保障。高品质温湿度变送器的核心在于高品质的传感器。无论是高湿、腐蚀介质、还是常规的净化室环境,testo都能应对挑战,提供卓越的温湿度解决方案。 ●挑战高湿度&mdash &mdash 为探头创造稳定微环境 在高湿度环境下,此时传统传感器的响应速度会明显变慢,且高湿环境通常会包含一些腐蚀性介质,这些腐蚀性介质危及传感器的使用寿命及稳定性。高湿度环境的测量工作是对测量技术的一个挑战。 针对这个情况,德图提供了一个独特的解决方案:testo 6614。通过加热,可创造一个高度稳定的微环境,从而确保了较快的响应速度,高精度的测量结果及良好的防腐蚀性能。外加一个用来测量实际温度的温度探头,经由微处理器计算,便可得出正确的湿度值。在此之前。高湿环境的长期稳定性与高度精确性二者一直是无法兼得的。 ●挑战腐蚀性介质&mdash &mdash 预警系统和自检测预防式维护 如今,专业的温湿度测量变送器已成为湿度调整链上可靠的连接。Testo的贡献是源于稳定的防结露的testo湿度传感器。然而,如果制程中有腐蚀性介质,传感器不久就会失效,伴随而来的是昂贵的退货(最终产品质量缺陷)和系统停工。 Testo针对以上情况开发出来了testo&ldquo 早期预警湿度探头&rdquo testo 6617。可以连续监测testo湿度传感器受到腐蚀的早期征兆。这样工作人员就可以及早得到警示。在测量错误或中断发生前就及时响应,避免损失。 由于使用了早期预警,系统管理员可以及时处理预警,及早进行探头替换,无需中断测量系统。专家都明白,与&ldquo 早期预警&rdquo 所节省的费用相比,其投资仅是很小的一部分,它确保了系统的长期可用性。 ●挑战漂移&mdash &mdash 完整信号链的全方位校准 在实际使用中,由于尘土、油污及有害气体的影响,使用时间一长,电子式湿度传感器会产生老化,精度下降,电子式湿度传感器年漂移量一般都在± 2%左右,甚至更高。一般情况下,生产厂商会标明1次标定的有效使用时间为1年或2年,到期需重新标定。 德图有着完整信号链的全方位校准,探头校准方式灵活多变,除了现场校准外,因为有数字接口,我们也可对探头进行单独校准。除了单点校准(偏移量)和两点校准(借助于盐瓶或湿度发生器)以外,P2A软件支持各个模拟输出通道的调整。使用高精度的数字万用表,整个测量链路(含数模转换器)可以进行调整。
  • 常见的温湿度传感器有哪些?
    过去的温湿度传感器都比较简单,而随着技术的成熟,科技的进步,如今温湿度传感器发展也是越来越好。由于温度与湿度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系,所以温湿度一体的传感器就会相应产生。 温湿度传感器是指能将温度量和湿度量转换成容易被测量处理的电信号的设备或装置。 市场上的温湿度传感器一般是测量温度量和相对湿度量。结合目前市场上的传感器类型,即使是温湿度传感器,这一类型的传感器,还会分为很多种类,有很多的类型。当然它们的应用领域也是千差万别的。下面具体来看下湿度传感器的种类都有哪些?温湿度传感器按监测方法分有接触式和非接触式两种接触式: 接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触,又称温度计。温度计通过传导或对流达到热平衡,从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。一般测量精度较高。在一定的测温范围内,温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差,常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。非接触式: 它的敏感元件与被测对象互不接触,又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度,也可用于测量温度场的温度分布。常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律,称为辐射测温仪表。辐射测温法包括亮度法(见光学高温计)、辐射法(见辐射高温计)和比色法(见比色温度计)。各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。温湿度传感器也分分体式和一体式两种,上面介绍了一体式,下面介绍分体式。分体式又温度传感器和湿度传感器组成。温度传感器通过感温元件来分类可以大致分成铂热电阻温度传感器、热电偶温度传感器、热敏电阻温度传感器三大类。1:铂热电阻温度传感器铂热电阻是利用铂丝的电阻值随着温度的变化而变化这一基本原理设计和制作的,按0℃时的电阻值R(℃)的大小分为10欧姆(分度号为Pt10)和100欧姆(分度号为Pt100)等,测温范围均为-200~850℃。利用PT100铂热电阻作为感温元件的型号有铠装式、装配式、插座式、端面热电阻。主要应用了需要温度误差小的行业或者是精密仪器仪表。2:热电偶温度传感器热电偶是温度测量中常用的温度传感器。其主要好处是宽温度范围和适应各种大气环境,而且结实、价低,无需供电,也是便宜的。热电偶由在一端连接的两条不同金属线(金属A和金属B)构成,当热电偶一端受热时,热电偶电路中就有电势差。通过电势的变化来得出相应的温度变化。热电偶是简单和通用的温度传感器,但热电偶并不适合高精度的的测量和应用。3:热敏电阻由金属氧化物陶瓷组成,是低成本、灵敏度高的温度传感器。热敏电阻是用半导体材料, 大多为负温度系数,即阻值随温度增加而降低。温度变化会造成大的阻值改变,因此它是灵敏的温度传感器。但热敏电阻的线性度极差,并且与生产工艺有很大关系。热敏电阻在两条线上测量的是温度, 有较好的精度,但它比热偶贵, 可测温度范围也小于热偶。一种常用热敏电阻在25℃时的阻值为5kΩ,每1℃的温度改变造成200Ω的电阻变化。注意10Ω的引线电阻仅造成可忽略的 0.05℃误差。它非常适合需要进行快速和灵敏温度测量的电流控制应用。尺寸小对于有空间要求的应用是有利的,但必须注意防止自热误差。湿度传感器的湿敏元件分为电阻式和电容式 两种。湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜,当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时,元件的电阻率和电阻值都发生变化,利用这一特性即可测量湿度。湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的,常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酪酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改变时,湿敏电容的介电常数发生变化,使其电容量也发生变化,其电容变化量与相对湿度成正比。常见的湿度测量方法有:动态法(双压法、双温法、分流法),静态法(饱和盐法、硫酸法),露点法,干湿球法和形形色色的电子式传感器法。
  • NSTC:将量子传感器付诸实践
    量子传感器和测量设备能够为商业、政府和科学应用提供精确性、稳定性和新功能,产业界、学术界、政府部门间的合作可以促进量子测量科学和产业进展。此前,美国国家科学和技术委员会(NSTC)量子信息科学小组委员会(SCQIS)发布了题为《将量子传感器付诸实践(Bringing Quantum Sensors to Fruition can be found)》的报告。  报告以美国《量子信息科学国家战略概览》和《国家量子倡议(NQI)》法案为基础,讲述了当前主要应用的5类量子传感器是原子钟、原子干涉仪、光学磁力器、利用量子光学效应的装置和原子电场传感器,量子测量从研发到产业化阶段主要面临人才多样化、技术可行性、关键辅助性技术和组件和知识产权与技术转让4大方面挑战。报告针对量子测量研发、应用领域提出1-8年的短中期建议,其长期目标是通过量子技术的发展促进经济发展、安全应用和科学进步。该报告增强了美国QIS国家战略,体现出美国在量子测量领域的重视和决心。  (一)量子传感器  量子传感器(quantum sensors)是利用量子力学特性(如原子能级、光子态或基本粒子的自旋)进行测量的设备。量子传感器在定位、导航、计时、本地和远程、生物医学、化学和材料科学、基础物理学和宇宙学等不同领域均有使用。目前,量子测量领域有5类主要的量子传感器。表1 量子测量5类主要的量子传感器名称工作原理应用领域量子传感器原子钟当标准GPS信号不可用时,使用原子钟辅助网络和高精度时间传输协议可以为导航系统提供弹性地质学、地震学、石油勘探、电网运营和金融服务业等原子干涉仪在基础物理学领域的应用包括万有引力常数(大G)的测量、等效原理(自由落体的普遍性)的测试、毫米级的引力测量、暗物质粒子的搜索以及引力波探测的可能替代方法火山学、地下水、矿藏、潮汐动力学和冰层等地球科学研究,陀螺罗盘、卫星定位、制导、导航重力测绘和海底避障等应用光学磁力器基于蒸汽、玻色凝聚体或固态系统(如金刚石中的氮-空位(NV)中心)中原子自旋的光学磁力计用于神经功能的生物医学研究,支持生物样本的无创检测和表面科学的新工具利用量子光学效应的装置利用量子光学效应的设备提供了突破显微镜、光谱和干涉测量中的标准量子极限的机会。非经典状态的光子使测量达到海森堡极限DNA测序、酶活性跟踪、粒子物理学、暗物质搜索、量子网络协议和微光遥感原子电场传感器使用里德堡原子态作为换能器或量子天线,来测量从直流(0 Hz)到太赫兹(1012 Hz)的宽频率范围内的电磁场应用于遥感和电测领域,其他应用包括扩大蜂窝塔之间的距离,以及采集具有宽动态范围的信号  (二)困难与建议  量子测量从概念验证设计到实现可应用的产品仍然需要克服许多障碍。首先,研发工作分散、巨大应用空间和潜在用户需求,使人们很难专注于某一特定的应用或需求,许多量子测量市场驱动力和商业价值仍未明确;其次,从基础研究到商业化产品成型需要大量和持续性的资金。量子测量技术的研发不仅需要高校、研发机构和企业间共同参与,一个有凝聚力的、系统性的战略路线尤其重要,使多个机构目标一致,联合产业链上的企业在一些特定应用和关键辅助性技术上共同开发,并且与合作企业处理好知识产权、收购、商业安全和寻求战略合作伙伴等关系,使量子测量技术更加高效成熟。  1.团队人才专业多样化问题  面临的挑战:许多进行基础研究的科学家可能缺乏量子测量应用和商业化相关领域的专业知识,比如不熟悉当前具有竞争性的技术或者军事领域应用下部署传感器的严格要求等,所以还需要完善专家团队的多样化,找到各领域的专家和行业精英一同参与。但是存在寻找人才时间长,晋升和任期标准不一致,对新的联合项目缺乏方案资源或资金支持,回报周期长等实际困难,进展缓慢。  建议:QIST研发机构,如NIST、NSF、DOE、DOD、NASA和情报界,应该加快开发新的量子测量技术,并优先与量子测量最终用户建立合作伙伴关系,共同测试、开发和推广应用结果,从而帮助量子测量企业改进技术、实现市场目标或任务,共同努力通过提供新的资源、先发优势和提高对新兴技术的认识而使最终用户受益。   2.具体技术的可行性问题  面临的挑战:(1)量子技术被过于夸大,使得有些用户对量子测量的潜在应用有不切实际的期望或误解,另一方面因量子测量未被有效推广,还有一些潜在的用户不知道量子测量的存在而错过商业机会。在实现一定的市场规模之前,较难预测实验室成果的商业可行性,特别是与现有的、传统的替代方案和基准比较,传统测量已有几十年的研发经验和商业市场,量子测量大规模进入市场还需要很长一段时间。(2)因为传感器的实用价值取决于许多因素,包括在现实环境中的性能、对环境噪声的响应、可靠性、带宽、占空比和操作时间等规格,而这些实地部署时的必要条件通常不是科学家或研发专家在早期原型优化时能想到首要任务。因此,潜在市场用户应该帮助进行判断。   建议:使用传感器的机构应进行可行性研究,并与QIST研发领导人共同测试量子原型系统,以确定有市场前景的量子测量技术。(1)量子测量应用机构应确定一些相关的量子技术,并进行专门的市场调查,寻找可应用的美国政府机构进行技术商用和推广,如美国国土安全部、国家卫生研究院、农业部、美国地质调查局、美国国家海洋和大气管理局,以及能源部、国防部和NASA中的部分部门。(2)国家实验室、联邦政府资助的研发中心和学术界的科学家也可以是研发试验阶段的采用者。(3)QIST研发从业者和这些最终用户的共同努力可以优先用于现场测试、共同设计和开发新的量子传感器原型和应用。(4)各机构可以利用SCQIS及其工作组来帮助确定潜在的合作伙伴关系。   3.关键辅助性技术和组件  面临的挑战:由于控制量子系统所需的严格技术要求和高昂的工程成本,获取关键辅助性技术仍是挑战。将量子实验室原型移植到现场演示所需要的组件或工艺,如专用材料、制造设施、集成光子器件、激光器、电子器件、真空系统、互连、量子控制和诊断等,这些尚未完全可控可用,而且这些辅助性技术和器材目前没有足够的市场实现规模生产,仅在实验室内投入使用,依赖实验室研发投入和应用场景,这些障碍不但影响了所需子系统的开发,在没有多次技术迭代和后续改进的情况下,也为量子测量最终用户的使用和推广带来困难。  建议:支持研发工程的机构应该与SCQIS工作团队合作,帮助促进量子测量更精确、更实用、更优化成本的关键组件开发。与产业界共同探索,有针对性的投资相关基础设施,从而生产出跨领域、多功能的组件,为多种量子设备的开发提供可能,如适用波长的可靠激光器和集成光学电路。各机构可协调对辅助性技术的战略研发和投资,建立合资企业和人才队伍,培育可持续的量子产业基础。   4.知识产权与技术转让问题  面临的挑战:在目前量子技术尚不成熟的阶段,地区或企业间一些保证知识产权的做法可能会阻碍合作,特别是国际间的合作。同样,进出口限制也可能会推迟收购和减缓开发,进而降低竞争力。因此,需要一些策略性的措施来确保研究安全,同时维护美国公开、透明、诚实、公平、客观和民主的科学精神。过度保护研究安全免受威胁,也会同时带来另一种风险,即过度过大地实施保护措施会抑制技术交流与进步。   建议:各机构应该简化技术转让和收购的流程,如来源选择、购买权和许可协议等,鼓励量子测量技术的开发和早期应用。高效的技术转让和获取过程对创新至关重要,它们可以减少技术开发人探索商业可行性的行政障碍,帮助最终用户访问和共同开发产品,有助于推进政企合作。其次,在公平可信的情况下,相关决策可适当考虑促进创新和基础研究的方式,以减轻行政负担,促进快速创新。为此,机构应结合法律法规,慎重考虑对技术或操作风险的承受能力,探索维护研究安全的最佳操作方式。由于技术转让取决于政府、企业和学术界不同部门,一种方法是让SCQIS、NSTC实验室参与到市场小组委员会及其工作组中,有助于相关决策。  (三)短中期发展规划  为落实上述建议,报告指出了研发界在短期(1-3年)和中期(3-8年)的若干规划。  未来1-3年内:  1.QIST研发领导人向各机构提供关于量子测量的简报和研讨会。简报包括对现有量子测量技术的调查及其对机构市场需求的影响力分析。结合简报,企业将共同测试和演示量子测量,并编制具有可行性性能指标的策划清单。   2.潜在市场用户应该参加以QIST为中心的专业协会会议、研讨会和圆桌会议等,了解用户及市场需求。最终用户可以参加“提议者日活动”,告知研发界他们对量子测量技术的兴趣和期望。  3.建立流动性的量子测量研发合作企业关系,多个企业将参与联合现场测试和初步结果评估,量子测量技术的开发、测试和共同设计有助于开创和验证新的应用场景。对于成果跟踪与评估,分类各个量子测量技术成熟度将很有必要。  4.确定量子传感器的具体、高效应用场景,其中重要的一项是关键组件的优先列表,以及相关工程研发的规格和计划。  5.确定工程基础设施和研发项目清单,确定最优排序,便于解决每个项目的辅助性技术和应用难题;预估每个研发项目所需的时间、投资预算及其潜在风险;鼓励建设实施有助于多个量子测量应用的基础项目或基础设施。  6.设立或建立能够促进量子测量技术发展的法律、政策咨询机构。  7.跟进量子测量技术的各个环节进展,包括文献统计、参与者、专利、量子测量技术许可,以及量子测量销售收入、国内外的量子测量关键组件或辅助性技术发展进展等。  未来3-8年内:  一旦确定了有可行性的量子测量技术,研发界和SCQIS机构应与应用方合作推进现场测试演示,以加快技术早期采用和项目落地过渡;优先考虑组件小型化和子系统集成;争取投资方支持,与代工厂合作开发、建设研发实验基础设施;为已确定的量子测量技术和组件制定标准。  量子测量虽然还有很多基础科学有待完成,但量子测量全新的应用和平台蓄势待发。该报告介绍的量子测量发展战略侧重于原型系统的现场测试,协调和解决这一难题,将有助于推进整个QIST领域实现突破。将量子测量从实验室推向市场需要漫长的过程,必须要有相应的国家科学战略,为量子测量技术的研发、测试和应用做好全程支持与服务,从而加速量子测量变革性的产品和服务推向市场。在此过程中,早期技术采用者将获得先发优势,创新者和企业家将获得知识产权,市场用户收益于优良的量子测量组件和设备,甚至包括其他领域的科学家,从而拓宽QIST研发生态链。总而言之,为了让美国更好的实现量子技术的经济、安全和社会效益,各机构应该齐心协力,共同推动量子测量技术的关键性进步。[2]  资料来源:  [1] https://www.whitehouse.gov/ostp/nstc/reports/  [2] https://www.whitehouse.gov/wp-content/uploads/2022/03/03-2022-BringingQuantumSensorstoFruition.pdf
  • 水位监测|从600LS升级到ProSwap Logger的7个理由
    多年来,600LS一直是无人值守水位测量的首选仪器,但技术的进步将监测提升到了一个全新水平。随着2021年底的临近,YSI 6系列多参数水质仪家族成员之一退役了。取代600LS的是最新发布的ProSwap Logger,它基于实践验证的YSI技术,以更多功能和更好的数据来增强您的监控程序。让我们来看看升级ProSwap Logger的7大理由:1、600LS已停产在很大程度上,切换到ProSwap Logger最明显的原因就是YSI不再生产600LS水位仪。YSI始终致力于尽我们所能为客户提供最好的服务,因此我们将在购买之日起5年内继续为600LS提供支持,并进行任何必要的维修。尽管6系列多参数水质仪具有创新性,但在过去20年,水质仪器的重大进步带来开创性的EXO多参数水质仪平台的开发。 虽然EXO取代了6系列的大部分产品,但某些为特定目的制造的水质仪(如600LS)一直坚守在市场中。新上市产品ProSwap Logger,直接替代600LS,作为一种经济实惠的水位监测的解决方案。2、您喜爱的功能无需担心ProSwap Logger保留了600LS中您喜爱的的所有功能!ProSwap Logger是一款功能强大的小型仪器。细长的外形可轻松滑入大多数地下水井、部署管道或其他狭小空间(窄至 2英寸)。板载内存能够储存超过100,000个数据集(包括日期、时间、站点和参数),非常适合短期或长期部署。通过SDI-12通信的选项、散线适配器以及您选择的内部电池或外部电源,ProSwap Logger与现有系统的集成非常简单。ProSwap Logger还可以连接到ProSwap手持仪(或ProDSS)以查看数据或设置部署。此外,ProSwap Logger还能够安装进2英寸的井,连接到数据采集平台和手持显示器,并在长期部署期间进行内部记录。但为什么要到此为止?3、CTD和更多传感器选项虽然600LS可以选择增加电导率,但ProSwap Logger具有内置温度和深度传感器以及用于任何其它ProDSS水质传感器的单端口。如果需要对CTD(电导率、温度和深度)测量进行盐度补偿,则可以轻松添加电导率传感器,或者将其替换为浊度传感器、溶解氧传感器、总藻类或其他对项目更重要的参数。我们的数字智能传感器很容易来回更换,因为它们都使用相同类型的连接器,并储存它们自己的校准数据。它们还提供更快的读数、更好的通信和更高的准确性。ProSwap Logger有10个传感器和20多个参数可供选择。是将最先进的传感器技术添加到水位测量中以获得更全面数据的绝佳方式。4、经验证的数据质量人们长期以来一直依赖600LS的原因之一是水位测量的难以置信的准确性。在0-32.8英尺(0-10米)深度范围内,ProSwap Logger拥有和600LS相同的通气水位准确±0.01英尺(0.003米)。当然,你也可以信赖我们的电导率(0-100mS/cm,准确度为±0.5%和100-200mS/cm,准确度为±1.0%)、盐度或您添加到ProSwap Logger的任何其他参数。5、灵活部署ProSwap Logger虽小,但功能强大!PSL可轻松安装在2英寸的地下水井、部署管道和其他狭窄的空间中。提供多种电源和部署选项来定义您的系统。如果您选择无电池型ProSwap Logger,顶部电源组可以供电90天以上(以15分钟为记录间隔)。或者,如果希望将您的ProSwap Logger集成到数据采集平台中,我们还可以提供实现快速连接和设置的散线适配器。6、可靠连接有多种长度的电缆可供选择,包括通气式和非通气式。与600LS不同,该电缆是一体化电缆(不可拆卸),但这使得通信更加容易。现在,您只需连接ProDIGITAL手持仪即可下载数据,而无需从其部署位置移开水质仪。军用式锁紧连接器可确保快速、安全地将电缆连接到手持式仪器、外部电源组或用于散线或USB连接的电缆适配器。USB适配器可让您将ProSwap Logger连接到运行Kor软件的计算机,以便您校准水质仪和传感器、设置部署和下载数据。您还可以使用USB适配器为ProSwap Logger供电或充电!7、超强耐用性如果您的仪器设计成无人值守,用于长期监测项目,那么它们需要耐用性能。ProSwap Logger和所有数字智能传感器均采用密封钛合金外壳,以保护您的设备(和您的数据!)免受最具挑战性的环境的影响。这些超坚固的部件保证了设备未来的良好运行。即使是我们的手持仪也同样非常坚固、防水和符合人体工程学。我们为6系列多参数水质仪所提供的服务感到自豪!我们很高兴能够提供ProSwap Logger作为水位监测或CTD测量的现代替代品。如果您对ProSwap Logger有任何疑问或想要寻找适合您的仪器,请联系我们的区域销售经理或者拨打热线4008150062垂询!
  • Seametrics发布Seametrics水位水温记录仪Levelscout新品
    美国LevelSCOUT智能传感器集成了水位/温度测量,适用各种条件下的水位水温测量;采用工业化的Modbus协议,通用性高;该传感器具有极高的性价比。 产品特点 测量/存储水位计温度参数 低功耗—8年电池寿命(可快速更换电池) 兼容Modbus RTU协议,可与其他智能传感器组网使用 精度±0.05%FS 2.22cm小直径 5万条数据存储 应用领域 监测井水位评估 潮汐研究 地表水监测 地下水流量监控 含水层存储与恢复监测 技术参数 存储供电存储容量50000条数据内部电池一节1/2 AA 3.6V锂电池采样频率1x 秒预期电池寿命8年(取决于采样频率)软件赠送Aqua4plus2.0文件格式.CSV/.A4D压力外壳材质316不锈钢或二级钛敏感元件类型硅应变计温度敏感元件材质316不锈钢或Hastelloy C276敏感元件热敏电阻量程10,24,59,200米精度±0.1℃(-20℃-60℃)精度±0.05%FS分辨率0.01℃分辨率±0.001%FS创新点:LEVELSCOUT独创模块化设计、可现场便捷更换电池。更加胜任长期水位监测和抽水试验等大密度长时间监测的需求,避免了同类水位传感器电量耗尽就报废的情况。
  • 湖北省筹建微型电量传感器计量检定中心
    12月22日,记者从天门市质监局了解到,经湖北省质监局批准,天门市开始筹建湖北省微型电量传感器计量检定中心,这是湖北省唯一的省级微型电量传感器检测机构,也是天门市首个省级高科技检测机构,计划在天门市建立首个国家级计量基准。   此项目由天门市质量技术监督局与天门电工仪器仪表研究所共同组织筹建。据天门质监局有关负责人介绍,微型电流传感器是应用在电子式电能表、继电保护装置,电子测量仪器上的一种电子元器件,使用范围广泛,随着国家实施“西电东送”、“智能电网”等重点工程的进展,在国内年需求量达10亿只以上,天门市也有数家企业从事此项产品的生产。微型电流传感器在出厂后和使用中必须进行校准,而目前国内还没有相关的国家标准量值,天门质监局邀请中国计量院、国家电网武汉高压试验研究院、国家电工仪器仪表质量监督检验中心、华中科技大学等单位的专家、教授,开展技术攻关,旨在填补我国微型电流传感器量值溯源的空白,目前已完成关键技术的研发。天门市筹建省级微型电量传感器计量检定中心后,可凭借技术上的领先优势,建成国内唯一的微型电量传感器检测机构,抢占微量电量传感器这一产品的至高点,打造天门高科技“城市名片”,进一步提升天门对外影响力,促进天门经济产业结构调整升级,壮大微型电量传感器产业集群,优化天门招商引资工作环境和平台。
  • 天门市筹建省级微型电量传感器检测机构
    记者从天门市质监局了解到,经湖北省质监局批准,天门市开始筹建湖北省微型电量传感器计量检定中心,这是全省唯一的省级微型电量传感器检测机构,也是天门市首个省级高科技检测机构,计划在天门市建立首个国家级计量基准。   此项目由该市质量技术监督局与市电工仪器仪表研究所共同组织筹建。据市质监局有关负责人介绍,微型电流传感器是应用在电子式电能表、继电保护装置,电子测量仪器上的一种电子元器件,使用范围广泛,随着国家实施“西电东送”、“智能电网”等重点工程的进展,在国内年需求量达10亿只以上,天门市也有数家企业从事此项产品的生产。微型电流传感器在出厂后和使用中必须进行校准,而目前国内还没有相关的国家标准量值,该市质监局邀请中国计量院、国家电网武汉高压试验研究院、国家电工仪器仪表质量监督检验中心、华中科技大学等单位的专家、教授,开展技术攻关,旨在填补我国微型电流传感器量值溯源的空白,目前已完成关键技术的研发。天门市筹建省级微型电量传感器计量检定中心后,可凭借技术上的领先优势,建成国内唯一的微型电量传感器检测机构,抢占微量电量传感器这一产品的至高点,打造天门高科技“城市名片”,进一步提升天门对外影响力,促进天门经济产业结构调整升级,壮大微型电量传感器产业集群,优化天门招商引资工作环境和平台。
  • 基于面投影微立体光刻3D打印技术的共形压电传感器设计与制造
    随着柔性电子领域的快速发展和物联网技术的普及,能够用来监测人类生理指标(如心跳、脉搏、运动周期、血压等)和机械运行状态(如主轴跳动、机器人运动状态感知等)信号的可穿戴电子器件逐渐应用到社会生活中。可穿戴电子器件的共形设计和制造使其在电子皮肤、柔性传感和人工智能中具有潜在的应用前景。当前,大多数电子器件是利用光刻、压印技术和电子束在硅表面进行制备。然而由于缺乏弯曲表面的加工工艺,要制备与复杂曲线表面(例如人体关节)共形的电子器件尤为困难。面投影微立体光刻3D打印技术(PμSL)可快速制造并成型任意形状和可设计的结构,为三维共形柔性电子器件的制造提供了灵活性和简便性。然而,考虑到柔性材料的成型工艺与功能特性,传统的制造工艺限制了功能材料的设计范围,降低了微结构的设计与成型尺度,制约了功能器件的成型和性能提升的范围。图1 论文工作的摘要图近日,西安交通大学机械工程学院陈小明、李宝童、邵金友教授等研究人员,从功能压电纳米复合材料的改性与压电器件的微结构拓扑优化等两方面出发,利用面投影微立体光刻3D打印技术(nanoArch S140,10μm精度,深圳摩方),通过设计并调节压电氮化硼纳米管材料(BNNTs)和光敏聚合物树脂的界面相容性,结合拓扑优化微结构方法,实现了具有高灵敏度、宽响应,且结构可覆形的柔性压电传感器制造。该研究以“3D printed piezoelectric BNNTs nanocomposites with tunable interface and microarchitectures for self-powered conformal sensors”为题发表在国际高水平期刊《Nano Energy》上,为高性能可穿戴柔性压电传感器件的设计与制造提供了新思路。工作要点一:功能纳米复合材料(BNNTs)的表面改性与材料制备,超低负载量(0.2wt%)的纳米复合材料表现出出色的压电性能:图2 功能纳米复合材料(BNNTs)的设计、改性与表征:a)BNNTs表面功能化工艺;(b)原始BNNTs/功能化BNNTs和树脂基体界面力学行为示意图;(c)极化与未极化BNNTs等压电输出信号为了提高压电纳米填料在有机聚合物溶液中的相容性和分散性,以及纳米复合材料的压电性能,通过用硝酸处理来实现纳米管表面的氧化和羟基形成,在超声处理下,官能化分子(TMSPM)与BNNT-OH表面的官能团嫁接,生成化学官能化的纳米管(F-BNNTs)。同时,纳米管上的丙烯酸酯基团显着提高了BNNTs在聚合物基体溶液中的分散性及压电输出;实验表明:相对于原始BNNTs,基于F-BNNTs的复合压电聚合物的压电输出提高了140% (见图2)。工作要点二:结构拓扑优化显著提高了复合材料的压电性能,微结构的纳米复合膜在较宽的响应区域上展现出高灵敏度; 课题组研究人员的前期研究工作表明,微结构化能显著提升压电器件的输出信号(Small 13 (23), 1604245;Nano Energy 60, 701等)。因此为了实现器件电信号输出的最大化,本文采用结构拓扑优化的方法优化压电膜的微观结构,并利用高精度面投影微立体光刻3D打印的微尺度加工能力,实现拓扑微结构的制造。数值模拟结果表明,微结构的引入能显著提高压电输出,并且具有优化微结构(struct B-P 和struct C-P)的压电薄膜能进一步提高信号输出(见图3)。图3 平面和微图案化压电薄膜的设计和仿真结果通过微结构3D打印拓扑结构及压电信号测试,表明F-BNNTs /树脂复合膜的最大输出电压记录为4.7 V,与原始的平面F-BNNTs压电膜相比,输出提高了4.3倍,比未官能化的BNNTs基复合膜高出10倍。这种显著增强主要归因于聚合物和压电填料之间有效应力传递,以及复合膜的拓扑微结构设计。图4 (a-f)不同微结构压电薄膜;(g)薄膜压电输出;(h)压电微结构薄膜的压电输出实验与仿真对比工作要点三:基于PμSL技术实现共形压电器件制造与应用;与传统的微加工方法相比,面投影微立体光刻3D打印技术在设计和制造具有复杂几何形状的共形电子器件上具有更大的灵活性,如图5所示,曲面形状和微结构的制造证实了功能材料在复杂表面上的非平面制造能力。图4 (a)面曝光3D打印原理;(b)微结构化的共形薄膜示意图可打印压电材料被用于构造机器人手的智能触觉应变传感器。为了确保压电器件在弯曲或不平坦表面上的功能性,根据机械手的表面设计了合适的3D模型,然后将共形器件打印并安装到机械手不同的指骨上,通过建立应变感应电压与特定手部姿势的映射关系,手指上的应变传感器阵列可为机械手提供触觉感测的能力。图5(a–d)机械手上的共形应变传感器可转换不同的姿势,例如松弛(a),抓取(b),吊勾(c)和托平(d);(e)从托举球到抓紧球的姿势以及相应的电压响应(f)。如图5所示,手指上的应变传感器阵列可以使用14个压电应变传感器直接转换手的姿势,当用手握住不同结构的物体时,应变传感器会记录弯曲手指的不同输出信号。从预定义的传感器中获得的针对这种姿势的力的大小及其空间分布。3D投影微立体光刻3D打印功能化纳米复合材料实现功能器件制造的方法,并通过材料改性与微结构设计两方面协同提升信号输出。研究结果表明:在
  • 基于面投影微立体光刻3D打印技术的共形压电传感器设计与制造
    随着柔性电子领域的快速发展和物联网技术的普及,能够用来监测人类生理指标(如心跳、脉搏、运动周期、血压等)和机械运行状态(如主轴跳动、机器人运动状态感知等)信号的可穿戴电子器件逐渐应用到社会生活中。可穿戴电子器件的共形设计和制造使其在电子皮肤、柔性传感和人工智能中具有潜在的应用前景。当前,大多数电子器件是利用光刻、压印技术和电子束在硅表面进行制备。然而由于缺乏弯曲表面的加工工艺,要制备与复杂曲线表面(例如人体关节)共形的电子器件尤为困难。面投影微立体光刻3D打印技术(PμSL)可快速制造并成型任意形状和可设计的结构,为三维共形柔性电子器件的制造提供了灵活性和简便性。然而,考虑到柔性材料的成型工艺与功能特性,传统的制造工艺限制了功能材料的设计范围,降低了微结构的设计与成型尺度,制约了功能器件的成型和性能提升的范围。图1 论文工作的摘要图近日,西安交通大学机械工程学院陈小明、李宝童、邵金友教授等研究人员,从功能压电纳米复合材料的改性与压电器件的微结构拓扑优化等两方面出发,利用面投影微立体光刻3D打印技术(nanoArch S140,10μm精度,深圳摩方),通过设计并调节压电氮化硼纳米管材料(BNNTs)和光敏聚合物树脂的界面相容性,结合拓扑优化微结构方法,实现了具有高灵敏度、宽响应,且结构可覆形的柔性压电传感器制造。该研究以“3D printed piezoelectric BNNTs nanocomposites with tunable interface and microarchitectures for self-powered conformal sensors”为题发表在国际高水平期刊《Nano Energy》上,为高性能可穿戴柔性压电传感器件的设计与制造提供了新思路。工作要点一:功能纳米复合材料(BNNTs)的表面改性与材料制备,超低负载量(0.2wt%)的纳米复合材料表现出出色的压电性能:图2 功能纳米复合材料(BNNTs)的设计、改性与表征:a)BNNTs表面功能化工艺;(b)原始BNNTs/功能化BNNTs和树脂基体界面力学行为示意图;(c)极化与未极化BNNTs等压电输出信号为了提高压电纳米填料在有机聚合物溶液中的相容性和分散性,以及纳米复合材料的压电性能,通过用硝酸处理来实现纳米管表面的氧化和羟基形成,在超声处理下,官能化分子(TMSPM)与BNNT-OH表面的官能团嫁接,生成化学官能化的纳米管(F-BNNTs)。同时,纳米管上的丙烯酸酯基团显着提高了BNNTs在聚合物基体溶液中的分散性及压电输出;实验表明:相对于原始BNNTs,基于F-BNNTs的复合压电聚合物的压电输出提高了140% (见图2)。工作要点二:结构拓扑优化显著提高了复合材料的压电性能,微结构的纳米复合膜在较宽的响应区域上展现出高灵敏度; 课题组研究人员的前期研究工作表明,微结构化能显著提升压电器件的输出信号(Small 13 (23), 1604245;Nano Energy 60, 701等)。因此为了实现器件电信号输出的最大化,本文采用结构拓扑优化的方法优化压电膜的微观结构,并利用高精度面投影微立体光刻3D打印的微尺度加工能力,实现拓扑微结构的制造。数值模拟结果表明,微结构的引入能显著提高压电输出,并且具有优化微结构(struct B-P 和struct C-P)的压电薄膜能进一步提高信号输出(见图3)。图3 平面和微图案化压电薄膜的设计和仿真结果通过微结构3D打印拓扑结构及压电信号测试,表明F-BNNTs /树脂复合膜的最大输出电压记录为4.7 V,与原始的平面F-BNNTs压电膜相比,输出提高了4.3倍,比未官能化的BNNTs基复合膜高出10倍。这种显著增强主要归因于聚合物和压电填料之间有效应力传递,以及复合膜的拓扑微结构设计。图4 (a-f)不同微结构压电薄膜;(g)薄膜压电输出;(h)压电微结构薄膜的压电输出实验与仿真对比工作要点三:基于PμSL技术实现共形压电器件制造与应用;与传统的微加工方法相比,面投影微立体光刻3D打印技术在设计和制造具有复杂几何形状的共形电子器件上具有更大的灵活性,如图5所示,曲面形状和微结构的制造证实了功能材料在复杂表面上的非平面制造能力。图4 (a)面曝光3D打印原理;(b)微结构化的共形薄膜示意图可打印压电材料被用于构造机器人手的智能触觉应变传感器。为了确保压电器件在弯曲或不平坦表面上的功能性,根据机械手的表面设计了合适的3D模型,然后将共形器件打印并安装到机械手不同的指骨上,通过建立应变感应电压与特定手部姿势的映射关系,手指上的应变传感器阵列可为机械手提供触觉感测的能力。图5(a–d)机械手上的共形应变传感器可转换不同的姿势,例如松弛(a),抓取(b),吊勾(c)和托平(d);(e)从托举球到抓紧球的姿势以及相应的电压响应(f)。如图5所示,手指上的应变传感器阵列可以使用14个压电应变传感器直接转换手的姿势,当用手握住不同结构的物体时,应变传感器会记录弯曲手指的不同输出信号。从预定义的传感器中获得的针对这种姿势的力的大小及其空间分布。3D打印的共形柔性压电传感器件可用于捕获接触区域上的力分布并监视机械手的不同运动,使其更能像人手一样具备相关功能,在人机交互中应用。本研究提出了一种面投影微立体光刻3D打印功能化纳米复合材料实现功能器件制造的方法,并通过材料改性与微结构设计两方面协同提升信号输出。研究结果表明:在光固化聚合物树脂中掺杂低负载量(0.2 wt%)的功能化氮化硼纳米管,并进行微结构拓扑优化,可实现高性能压电器件的制造。该方法制备的传感器在智能机器人、仿生电子皮肤、曲面结构件健康检测与人机接口等领域有广泛的应用前景。 论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211285520308776官网:https://www.bmftec.cn/links/10
  • 重磅!填补我国空白,这个传感器仪器获重大突破
    近日,据中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所中科院合肥研究院智能所官方公众号公布,该所研制出了国内首台深海质谱仪,并在南海某海域成功完成多次海试,该工作填补了国内在深海质谱仪研制领域的空白:质谱仪是一种分离和检测不同同位素的仪器。利用质谱仪,可以对相关物质进行化学分析,为确定化合物的分子式和分子结构等提供可靠的依据。深海质谱仪的研制,可以为寻找海底油气及矿产资源,探究生命起源和早期演化以及研究全球气候变化等奠定了原位质谱探测基础。▲国内首台深海质谱仪(来源:中科院合肥研究院智能所)中科院合肥物质院智能所陈池来研究团队,长期致力于新型MEMS质谱关键技术及应用研究。作为深海智能感知技术联合实验室共建单位成员,团队先后突破质谱小型化设计集成、质谱关键器件MEMS制造、水下膜进样快速定量标定等关键技术。经过多年攻关,该团队成功研制出国内首套深海质谱仪,可在原位实现深海中N2、O2、Ar、CO2、CH4等小分子溶解气以及烷烃、芳香烃等挥发性有机物溶解气的定性及定量检测。深海极端环境塑造了特殊的生命过程,蕴藏着极大的矿产资源,对其探测是国际地球科学研究的前沿问题。深海原位探测技术可以在时间和空间维度上连续获取深海样品的组分、含量及其变化信息,因此被越来越广泛地应用于深海极端环境的研究工作中。▲深海质谱仪搭乘原位实验室完成深海探测任务后出水瞬时(来源:中科院合肥研究院智能所)2022年至今,该团队成员王晗、邵磊等携带深海质谱仪参加了多次专项海试,验证了其工作原理及工程应用的可行性,完成了设备功能性验证实验、海底定点在线检测实验及深度扫描试验。不仅如此,通过海试,该仪器还实现了深海冷泉区域溶解气的长时间(25.8h)原位检测及海平面至海底(-1388m-0m)溶解气的在线检测,获取了深海海底小分子溶解气浓度随时间的变化曲线及纵向浓度分布轮廓线等关键科学数据。相关研究成果以《用于深海气体原位检测的水下质谱仪的研制与应用》为题发表在《中国分析化学》上。▲深海溶解气在线检测深度-峰高关系曲线(来源:中科院合肥研究院智能所)海洋探测中常用的各种传感器仪器及分类海洋仪器设备的一个最大特点是,生产批量小、应用范围窄、使用寿命短,而稳定、可靠性和一致性,以及测量分辨率和精度等要求又特别高,需要在不断应用中改进制造工艺和提高技术性能。传感器技术是海洋仪器设备的基础,其各方面性能是衡量仪器设备好坏的关键,同时也是调查数据质量的保证,各种数据订正方案应运而生,但是在长期的观测中,传感器的稳定性、漂移、准确度等指标依然是最重要的部分。海洋中使用了各种各样的传感器仪器,包括声学多普勒电流剖面仪,底流流量计,底部压力和倾斜仪,电导率-温度深度(CTD),溶解氧传感器,数码相机,高清摄像机,水听器,质谱仪,光学衰减传感器,pH和二氧化碳传感器,压力传感器,远程访问液体和DNA采样器,电阻率探头,地震仪,声纳,热敏电阻阵列和湍流电流计等等。海洋传感器根据检测参数类别可大致划分为水质类、水文类、地质地震类、声学探测类、光学探测类等,每一类检测参数大则包含上百项检测目标,少则数十项检测目标,且根据应用领域和应用环境的不同,每一项检测参数的工作原理和技术实现手段各有不同。▲海洋传感器机器分类(来源:高科技与产业化)日益重视,近年我国海洋传感器仪器的研究现状,与取得的突破近年来,我国日益重视海洋传感器及仪器设备等相关海洋科学技术的研究。在2013年,科技部正式批复,组建青岛海洋科学与技术试点国家实验室;2015年6月,实验室正式投入运行,成为所有试点国家实验室中唯一转为正式国家实验室的研究机构。此外,国内有多所大学和科研机构从事海洋传感器方面的研究:山东省科学院海洋仪器仪表研究所侧重在化学/物理测量、温度/热量测量、非特定变量测量、力的测量以及控制系统方面进行技术布局;中国海洋大学侧重在非特定变量、距离/摄影测量、化学/物理测量、重力测量和控制系统方面进行技术布局;国家海洋技术中心侧重在距离测量、化学/物理测量、温度测量、流量测量和船用设备方面进行技术布局;天津大学的专利技术主要布局在化学/物理测量、平衡测量、距离测量、船用设备和非特定变量测量等领域;浙江大学的专利技术主要布局在化学/物理测量、平衡测量、信号控制传输、液力机械和船用设备等领域;浙江海洋大学的专利技术主要布局在船用设备、化学/物理测量、控制系统、平衡测量、电场分离等领域;大连科技学院的专利技术主要布局在非特定变量测量、化学/物理测量、长度/角度等测量、液力机械和距离/摄影测量等领域。在产业化方面,我国90%的传感器依赖进口,只有通过国产化来降低成本,国内海工装备才用得起传感器。国外的海洋传感器已经近二十年没有更新换代了,但是在过去二十年,材料技术、信息技术、集成电路技术等都取得了很大的进步,当这些新技术渗透到海洋传感器领域的时候,就会有大的突破,也是国内海洋传感器领域的机遇所在。海洋化学传感器、海洋微生物传感器也都存在不能与时俱进的问题,我国目前尚不具备全面、完整的微生物数据库,适合长期海洋监测的便携、低功耗、原位、实时、快速、精确的海洋微生物传感器也未有相关产品。目前,进口CTD温盐深剖面仪、ADCP等海洋仪器设备在我国还有占有很大的市场份额。但令人欣喜的看到,通过近些年来国内相关科技企业的共同努力,在部分海洋传感器领域已经做到了国产代替,其实验室测量精度已与国外同类产品不相上下,与世界先进水平也已相差无几,只是其稳定、可靠性还需要进一步提升。结语要解决海洋领域核心关键技术受制于人的问题,关键是增强科技攻关能力,强化自主创新成果的源头供给。在全球范围内传感器有超过2万亿的市场规模,我国传感器相关企业应抓住机遇,加强技术团队的学科交叉与协同攻关,强化新原理、新方法创新与已有技术的完善,多项并举才能掌握海洋科技发展主动权,合力解决海洋传感器领域的“卡脖子”问题。未来,我国将基于创新的光电集成芯片和光学传感原理,基于光电集成芯片技术,依靠发展成熟的集成电路的制造设备与工艺水平和在中国国产化的集成电路芯片制造水平,结合我国已搭建起的芯片产业链,通过国内外的密切合作,开发具有自主知识产权的芯片级海洋物理、化学和微生物传感器,并且实现微型化与国产化,应用到高端智能装备的制造领域。
  • 曾令文:核酸生物传感器在重金属离子检测中的应用
    仪器信息网讯 2015年6月17日,&ldquo 第四届中国食品与农产品质量安全检测技术国际论坛暨展览会&rdquo 在北京国家会议中心开幕。此次会议特别设置了&ldquo 食品与农产品中重金属元素和其他有害物质检测&rdquo 、&ldquo 食品与农产品安全微生物检测&rdquo 、&ldquo 饮用水安全检测&rdquo 等九个专题。大会第二天,来自中国科学院广州生物医药与健康研究院曾令文研究员在&ldquo 食品与农产品中重金属元素和其他有害物质检测&rdquo 专题中做了题为&ldquo 核酸生物传感器在重金属离子检测中的应用&rdquo 的报告。 专题现场 中国科学院广州生物医药与健康研究院 曾令文研究员   在报告中,曾令文首先介绍了重金属污染的危害、污染源和污染特点。他说,随着工农业生产的迅速发展,食品污染问题越来越严重,重金属是最主要的污染物质之一,会通过食物链的富集最终残留在人体内,对人体的组织器官构成了严重威胁。重金属污染源主要有工业污染、农业污染、生活污染和环境事故污染等。具有不可逆转性、生物积累性、难以降解、生物催化以后毒性会转变等特点。   同时曾令文提到,与其他国家相比,我国重金属污染相对比较严重。大气、土壤、水体都存在重金属污染的现象,污染一旦产生,面积会不断扩大。   其次,曾令文在报告中详细介绍了目前重金属的检测方法。据他介绍,传统重金属检测方法主要有光谱法、电化学法和基于显色螯合剂的方法等。光谱法主要包括原子吸收光谱法、原子发射光谱法、原子荧光光谱法和分光光度法等方法。光谱法和电化学法需要借助相关的仪器进行检测,具有灵敏度高、特异性好等优点。但是样品处理繁琐、检测成本和技术要求较高,不利于基层单位使用。而基于显色螯合剂的方法具有简便快速、成本低等优点,但是灵敏度不足、其他离子会干扰检测的特异性。   为了解决传统方法在检测重金属污染中面临的问题,在曾令文的带领下,课题组研制了两种新型生物传感器,基于核酸酶(DNAzyme)的传感器和基于荧光铜纳米颗粒的荧光传感器,并进行了大量实验验证方法的可行性和灵敏度。据他介绍,两种方法具有以下优点:简单、快速、检测成本较低 降低对仪器的依赖,肉眼即可观察结果 适合在基层实验室或野外使用等。   在介绍基于核酸酶(DNAzyme)的传感器在重金属检测中的应用时,曾令文说,该方法在检测重金属离子时主要有两种方法,试纸条法和荧光法。   试纸条法中主要制备了Pb2+和Cu2+特异性的DNAzyme检测试纸条,并进行相关实验进行检验。对于Pb2+来说,该方法检测限可以达到10pM,线性范围为10pM-100nM,特异性非常好,不受其他离子干扰,用湖水做回收率分析实验,结果可达88%-106%。对于Cu2+来说,该方法检测限可以达到10nM,特异性分析实验中,铜离子为0.3&mu M,其他离子为3&mu M。   荧光法中,主要制备了铜离子检测的荧光传感器和基于比色法检测铜离子的传感器,铜离子检测的荧光传感器的灵敏度可达12.8pM,线性范围是20pM-1&mu M,特异性分析实验中,铜离子为1&mu M,其他离子为10&mu M。基于比色法检测铜离子的传感器,灵敏度可达240nM,线性范围是0.4&mu M-100&mu M,特异性分析实验中,铜离子为10&mu M,其他离子为100&mu M。   在介绍基于荧光铜纳米颗粒的荧光传感器在重金属检测中的应用时,曾令文谈道,用该方法检测铅离子,灵敏度为5nM,线性范围为5-100nM,选择性分析实验中,铅离子为0.3&mu M,其他各离子为3&mu M。   最后,曾令文总结了基于核酸酶(DNAzyme)的传感器和基于荧光铜纳米颗粒的荧光传感器在进行重金属检测中的优点,并展望了两种方法在未来重金属检测中的应用前景。   编辑:张葳
  • 画在皮肤上的智能传感器
    加州大学圣地亚哥分校(UCSD)的研究人员正在对这种特殊的油墨进行研究,相关的成果将发布在《高级医疗材料》杂志上。他们发现,采用葡萄糖氧化酶作为油墨的成分时,可以检查血糖。采用酪氨酸酶(tyrosinase)做油墨时,可以检查到常见的酚类污染物。为了使这种生物墨水具有导电能力,他们加入了一些石墨粉末做电极。他们还说:壳聚糖,常用于止血绷带中的凝血剂,可以帮助墨水附着于物体表面。用木糖醇代替糖类,用于帮助参与反应的酶增强稳定性。还有生物溶剂聚乙二醇,能够使得所有以上物质能够溶解于墨水中。 科学家将这种特殊墨水注入笔中,就能够用笔绘制出一个血糖值检测的传感器。当血液与绘制出的传感器相接触,墨中的酶与血液中的葡萄糖反应,就能测量血液中的血糖了。 同时,该团队还声明,这些生物传感器能够重复使用。更重要的是,这种检查无需将手指扎破,让血液流出来,而知需要将墨水画到皮肤上。在论文中,他们详细介绍了这种诊断方式:只需要在皮肤上用该墨水进行标记,就能在对应的蓝牙设备上读取血糖结果。每只笔中的墨水容量能够支持500次血糖检测(绘制500次)。 这种笔可以利用对苯酚敏感的油墨,对苯酚污染物进行检测。只需要注入不同类型的油墨,就能够用于不同对应物质的检测,如:重金属和一些杀虫剂(农药残留)。除了绘制在人体皮肤上,还能够在不同材质表面进行使用,如电话和建筑物的窗户。 UCSD的研究人员还指出,这种特殊的笔可以方便人们在任何地方设置传感器,随时随地的进行相关检测。下一步的研究包括无线传感器如何与相关的监控设备进行连接,以及怎样提高有机油墨在极端条件下(极端温度、湿度、长期光照等)的适应性、持续性。
  • 气体传感器企业汉威电子与第三方检测机构华测检测创业板上市
    气体传感器企业汉威电子创业板首批上市   在首批公布招股说明书的10家创业板公司中,河南汉威电子股份有限公司因其产品具有较高技术壁垒,且主要应用于政府监管和重视的工业安全生产领域,公司表现出的稳定持续的高速成长性,受到了机构投资者的广泛关注。公司昨日在上海举办的现场路演推介会吸引了众多机构投资者的积极参与。   机构投资者纷纷给予公司较高的评价,并就公司产品的核心技术、市场竞争情况、应用领域、政策扶持力度、募投项目的发展前景等问题与公司的高管层进行了充分的交流。   气体传感器是气体检测仪器仪表的核心部件。汉威电子掌握了大量的关于气体传感器选型、气敏材料配方、生产工艺、工业设计等方面的专利或者是非专利技术,成为国内唯一能够同时生产半导体类、催化燃烧类、电化学类及红外光学类四大主要类别气体传感器产品的企业,从源头上摆脱了对国外厂商的技术依赖,成为行业内填补国内空白、替代进口的领跑者。由于公司掌握了传感器的核心技术及生产能力,拥有生产检测仪器仪表的技术优势和成本优势,同时所处行业技术壁垒较高,需要严格的行业认证才能进入,因此公司毛利率达到50%以上,高于可比上市公司的平均水平。   传感器产业是国内外公认的具有广阔发展前途的高技术产业。作为该产业的一个重要分支,气体传感器在燃气、冶金、航天、石油石化、煤炭、化工、环保、煤气化等十个行业均有广泛的应用。随着国家和人民对健康和安全的日益重视,以及各大产业振兴规划都将推动国内气体检测仪器仪表市场的高速增长,预计未来三年将保持30%以上的增长率,2012年需求量超过1500万台,市场规模为30亿元以上。   面对未来几年巨大的市场需求,汉威电子将是传感器行业发展最大的受益者之一。公司的成长性和盈利能力在电子板块处于领先水平,自成立以来始终保持快速的发展势头,在2006年至2009年的三年发展中,营业收入由2910万元增长到9733万元,复合增长率达到82%,净利润由734万元增长到2969万元,复合增长率达到101%,公司的核心传感器产品的市场份额由29%增长到53%。   汉威电子此次募投项目主要投入红外气体传感器和检测器产品以及电化学气体检测仪器仪表。前者主要用于工矿企业中危险气体的检测,后者中的电化学酒精传感器可以用于各类呼出气体酒精浓度监测仪表,便于交通警察对机动车驾驶员进行饮酒检测。随着政府监管部门和民众对安全生产的日益重视,未来工矿企业必将加大对危险气体的检测投入,使得红外气体传感器具有良好稳定的成长性 而政府加大对酒后驾车的监管力度后,未来电化学酒精传感器的需求也有较大的增长空间。   据悉,目前汉威电子是国内唯一有能力产业化生产电化学传感器和红外传感器的企业,而国内其他竞争对手均需进口相关核心器件,公司具备明显的技术和成本优势。随着募投项目的逐步投产,预计2012年产量将占仪器仪表总产量的30%以上,销售收入达到仪器仪表总销售收入的50%以上,公司营业收入和净利润年均复合增长率均在30%以上,高于行业平均增速。 华测检测登陆创业版 拟募集资金2.75亿元   据央视新闻频道消息,21日上会的五家创业板企业四家过会一家被否。过会的四家企业为北京北陆药业股份有限公司、西安宝德自动化股份有限公司、深圳市华测检测技术股份有限公司、武汉中元华电科技股份有限公司。   深圳市华测检测技术股份有限公司是一家全国性、综合性的独立第三方检测服务机构,主要从事工业品、消费品、生命科学以及贸易保障领域的技术检测服务,目前在国内拥有近30家分支机构组成的业务网络,拥有化学、生物、物理、机械、电磁等领域的30个实验室,取得了CMA计量认证与CNAS国家合格评定委员会实验室认可资格和检查机构认可资格,并依据ISO17025、ISO17020进行管理。本次发行股数为2100万股,发行后的总股本为8177万股,主承销商为平安证券。   在发行前,万里鹏、万峰父子合计持有公司45.74%股权,是公司控股股东和实际控制人。万峰为公司董事长,万里鹏任公司董事。   本次发行A股预计募集资金2.75亿元,主要用于建设华东检测基地和华南检测基地,项目建成后将极大地充实实验室检测网络,扩大市场份额,提高市场占有率。另据消息:   10月30日,随着创业板开市宝钟的敲响,CTI华测检测正式在深交所挂牌上市,CTI华测检测不仅成为深圳市首家在创业板上市的公司,也是国内首家成功上市的第三方检测机构。   此次,CTI华测检测成功登陆创业板,其股票代码为300012,本次公开发行股票2100万股。   作为国内最大的民营第三方测试、检验和认证服务的开拓者和领先者,其业务范围涵盖了工业品检测、消费品检测、贸易保障和生命科学四个领域。一直以来,CTI华测检测坚持为众多行业和产品提供一站式的质量解决方案,提升企业竞争力,以满足其对品质的更高要求。   目前,CTI华测检测已经拥有30多家分支机构组成的服务网络,取得了中国合格评定国家认可委员会CNAS认可及计量认证CMA资质,并获得了英国UKAS,新加波SPRING,美国CPSC认可,检测报告具有国际公信力。   以上市为契机,CTI华测检测将持续提高其检测能力,更好的为各行各业提供全面的、高质量的服务,此次成功上市,不仅标志着华测检测在成长的道路上迈出了重要的一步,更重要的是为CTI华测检测以后全方位服务能力的提升打下了坚实的基础。   深圳市华测检测技术股份有限公司:http://www.cti-cert.com/
  • Nano Energy:基于面投影微立体光刻3D打印技术的共形压电传感器设计与制造
    随着柔性电子领域的快速发展和物联网技术的普及,能够用来监测人类生理指标(如心跳、脉搏、运动周期、血压等)和机械运行状态(如主轴跳动、机器人运动状态感知等)信号的可穿戴电子器件逐渐应用到社会生活中。可穿戴电子器件的共形设计和制造使其在电子皮肤、柔性传感和人工智能中具有潜在的应用前景。当前,大多数电子器件是利用光刻、压印技术和电子束在硅表面进行制备。然而由于缺乏弯曲表面的加工工艺,要制备与复杂曲线表面(例如人体关节)共形的电子器件尤为困难。面投影微立体光刻3D打印技术(PμSL)可快速制造并成型任意形状和可设计的结构,为三维共形柔性电子器件的制造提供了灵活性和简便性。然而,考虑到柔性材料的成型工艺与功能特性,传统的制造工艺限制了功能材料的设计范围,降低了微结构的设计与成型尺度,制约了功能器件的成型和性能提升的范围。图1 论文工作的摘要图近日,西安交通大学机械工程学院陈小明、李宝童、邵金友教授等研究人员,从功能压电纳米复合材料的改性与压电器件的微结构拓扑优化等两方面出发,利用面投影微立体光刻3D打印技术(nanoArch S140,10μm精度,深圳摩方),通过设计并调节压电氮化硼纳米管材料(BNNTs)和光敏聚合物树脂的界面相容性,结合拓扑优化微结构方法,实现了具有高灵敏度、宽响应,且结构可覆形的柔性压电传感器制造。该研究以“3D printed piezoelectric BNNTs nanocomposites with tunable interface and microarchitectures for self-powered conformal sensors”为题发表在国际高水平期刊《Nano Energy》上,为高性能可穿戴柔性压电传感器件的设计与制造提供了新思路。工作要点一:功能纳米复合材料(BNNTs)的表面改性与材料制备,超低负载量(0.2wt%)的纳米复合材料表现出出色的压电性能:图2 功能纳米复合材料(BNNTs)的设计、改性与表征:a)BNNTs表面功能化工艺;(b)原始BNNTs/功能化BNNTs和树脂基体界面力学行为示意图;(c)极化与未极化BNNTs等压电输出信号为了提高压电纳米填料在有机聚合物溶液中的相容性和分散性,以及纳米复合材料的压电性能,通过用硝酸处理来实现纳米管表面的氧化和羟基形成,在超声处理下,官能化分子(TMSPM)与BNNT-OH表面的官能团嫁接,生成化学官能化的纳米管(F-BNNTs)。同时,纳米管上的丙烯酸酯基团显着提高了BNNTs在聚合物基体溶液中的分散性及压电输出;实验表明:相对于原始BNNTs,基于F-BNNTs的复合压电聚合物的压电输出提高了140% (见图2)。工作要点二:结构拓扑优化显著提高了复合材料的压电性能,微结构的纳米复合膜在较宽的响应区域上展现出高灵敏度; 课题组研究人员的前期研究工作表明,微结构化能显著提升压电器件的输出信号(Small 13 (23), 1604245;Nano Energy 60, 701等)。因此为了实现器件电信号输出的最大化,本文采用结构拓扑优化的方法优化压电膜的微观结构,并利用高精度面投影微立体光刻3D打印的微尺度加工能力,实现拓扑微结构的制造。数值模拟结果表明,微结构的引入能显著提高压电输出,并且具有优化微结构(struct B-P 和struct C-P)的压电薄膜能进一步提高信号输出(见图3)。图3 平面和微图案化压电薄膜的设计和仿真结果通过微结构3D打印拓扑结构及压电信号测试,表明F-BNNTs /树脂复合膜的最大输出电压记录为4.7 V,与原始的平面F-BNNTs压电膜相比,输出提高了4.3倍,比未官能化的BNNTs基复合膜高出10倍。这种显著增强主要归因于聚合物和压电填料之间有效应力传递,以及复合膜的拓扑微结构设计。图4 (a-f)不同微结构压电薄膜;(g)薄膜压电输出;(h)压电微结构薄膜的压电输出实验与仿真对比工作要点三:基于PμSL技术实现共形压电器件制造与应用;与传统的微加工方法相比,面投影微立体光刻3D打印技术在设计和制造具有复杂几何形状的共形电子器件上具有更大的灵活性,如图5所示,曲面形状和微结构的制造证实了功能材料在复杂表面上的非平面制造能力。图4 (a)面曝光3D打印原理;(b)微结构化的共形薄膜示意图可打印压电材料被用于构造机器人手的智能触觉应变传感器。为了确保压电器件在弯曲或不平坦表面上的功能性,根据机械手的表面设计了合适的3D模型,然后将共形器件打印并安装到机械手不同的指骨上,通过建立应变感应电压与特定手部姿势的映射关系,手指上的应变传感器阵列可为机械手提供触觉感测的能力。图5(a–d)机械手上的共形应变传感器可转换不同的姿势,例如松弛(a),抓取(b),吊勾(c)和托平(d);(e)从托举球到抓紧球的姿势以及相应的电压响应(f)。如图5所示,手指上的应变传感器阵列可以使用14个压电应变传感器直接转换手的姿势,当用手握住不同结构的物体时,应变传感器会记录弯曲手指的不同输出信号。从预定义的传感器中获得的针对这种姿势的力的大小及其空间分布。3D打印的共形柔性压电传感器件可用于捕获接触区域上的力分布并监视机械手的不同运动,使其更能像人手一样具备相关功能,在人机交互中应用。本研究提出了一种面投影微立体光刻3D打印功能化纳米复合材料实现功能器件制造的方法,并通过材料改性与微结构设计两方面协同提升信号输出。研究结果表明:在光固化聚合物树脂中掺杂低负载量(0.2 wt%)的功能化氮化硼纳米管,并进行微结构拓扑优化,可实现高性能压电器件的制造。该方法制备的传感器在智能机器人、仿生电子皮肤、曲面结构件健康检测与人机接口等领域有广泛的应用前景。 论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211285520308776
  • 快讯!MOTUS波浪传感器成功整合到大型浮标平台
    背景在恶劣环境中的设施将大大增加对气象海洋学参数信息的需求。处于这些环境中的操作员们希望能减少安装的传感器平台数量以提升效率。欧洲大型传感器平台的一家主要制造商选择与我们合作,结合利用 Aanderaa MOTUS 波浪传感器与 Aanderaa 多普勒流速剖面仪,以监控海浪和洋流。通过联合激光雷达与其他传感器,我们致力于为最终用户提供完整的解决方案以实现高质量的气象海洋学监控。MOTUS 波浪传感器MOTUS 波向传感器的产品经理 Stig B. Øen 为我们介绍了更多有关 MOTUS 传感器的最新动态:针对来自 MOTUS 传感器用户和 MOTUS 浮标用户的反馈,我们始终用心倾听并积极响应,为此我们专门对传感器进行了升级:添加了一些基于竖向时间序列位移的波浪参数,并新增了 NMEA AIS 模式。MOTUS 传感器中的新增参数包括:平均波周期 T1/3;有效波高 H1/10;平均波周期 T1/10波;高 H1/1;平均波周期 T1/1;参考东向和北向水平时间序列,可配置为 2Hz 或 4Hz 采样。有关 MOTUS 波浪传感器的参数,请查阅数据表。MOTUS 适用于不同尺寸的浮标为了测量海浪特征,在理想情况下,传感器平台应完美地跟随水面运动。如果未应用补偿,则 MOTUS 传感器会根据安装位置的竖向平台位移计算波高。波向则基于水平浮标位移的方向。为了在众多不同类型的浮标中脱颖而出,MOTUS 传感器提供以下补偿功能。偏心补偿:在不同形状的大型浮标的旋转原点处安装传感器通常难度较大。通过向传感器提供其安装位置相对于旋转原点的信息并激活传感器偏心补偿功能,可以补偿误差。浮标响应/传递函数:如果浮标无法满足在所有频率下均理想地跟随水面,则可以通过激活和修改浮标传递函数来补偿限制。Anderaa 开发了一款简单工具,以帮助您了解不同尺寸形状浮标的期望阻尼因子。磁性:如果传感器受到电磁干扰,则可以将外部罗盘直接连接到 MOTUS 传感器。MOTUS 适用于海上风力/海上设施结合使用 Aanderaa 提供的海浪和洋流传感器与其他传感器(例如环境传感器和激光雷达),可为您提供完整的预研究平台和全面投产的海上风电场。MOTUS 传感器可在其内部完成对波浪参数的所有处理,通过实时/近实时输出基于频率和时间的参数,提供风浪和涌浪的全波频谱。对于海上风电场的运营来说,监控该区域的海浪将有助于确定是否将船只或技术人员派往现场、缩短停运时间,以及对健康、安全和环境保持高度关注。
  • 石墨烯传感器可让小分子“现形”
    科技日报北京7月12日电 尽管科学家因为石墨烯无与伦比的属性而对其青睐有加,但迄今为止,其实际应用仍然乏善可陈。不过,瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)生物纳米系统实验室和西班牙光子科学研究所的科学家们在最新一期的《科学》杂志上宣称,他们利用石墨烯独特的光学和电子学属性,研制出了一种具有超高灵敏度的分子传感器,可以探测蛋白质或药物小分子的详细信息。  在红外吸收光谱学这种标准的探测方法中,光被用来激活分子。不同分子的振动不同,借由这种振动,分子会显示其存在甚至表现自己的“性格”。这些“蛛丝马迹”可在反射光中“读出”。但在探测纳米大小的分子时,这一方法的表现差强人意。因为照射分子的红外光子的波长约为6微米,而目标分子仅几个纳米,很难在反射光中探测到如此微小分子的振动。  于是,石墨烯受命于危难之间。研究合作者丹尼尔罗德里戈解释道,如果让石墨烯拥有合适的几何形状,其就能将光聚焦在表面上的某个特定点上,并“倾听”附着其上的纳米分子的振动。他说:“通过使用电子束轰击并使用氧离子蚀刻,我们在石墨烯表面弄了一些纳米结构。当光到达时,纳米结构内的电子会振荡,产生的‘局域表面等离子体共振’可将光聚集在某个点上,其与目标分子的尺度相当,因此,能探测纳米大小的结构。”  除此之外,这一过程也能揭示组成分子的原子键的属性。研究人员称,当分子振动时,连接不同原子的原子键会产生多种振动,不同振动之间的细微差别可提供与每个键的属性以及整个分子的健康状况有关的信息。为了找出每个原子键发出的“声音”从而确定所有的频率,需要用到石墨烯。在实验中,研究人员对石墨烯施加不同的电压,让其“调谐”到不同的频率,从而能“阅读”其表面上的分子的所有振动情况,而使用目前的传感器无法做到这一点。研究人员海蒂斯奥特格说:“我们让蛋白质附着在石墨烯上,并用这一方法,得到了分子全方位的信息。”  研究人员表示,这种简单的方法表明,石墨烯在探测领域拥有不可思议的潜能,奥特格表示:“尽管我们研究的是生物分子,但这一方法或许也适用于聚合物和其他物质。”
  • 倍加福并购西门子接近传感器业务
    全世界领先的电气传感器和内安防爆元件制造商倍加福于2010年2月成功收购西门子接近传感器业务,以此添加了电感式传感器以及光电传感器产品线的产品组合,同时加强了倍加福在工厂自动化中超声波传感器技术的市场地位。   2010年2月27日,倍加福在曼海姆与地处纽伦堡的西门子工业自动化部签署了一项关于收购西门子工厂自动化接近开关业务的协议。首先,双方商定在整合期内,西门子将全面筹备业务的移交工作,在此期间,西门子将继续接受和执行接近传感器所有订单。整合期结束后,这一职责将转移到倍加福,以此保证交货不受影响。今年年中,这一交接将全面完成。   西门子接近开关业务的并购提升倍加福超声波传感器的市场地位   “我们希望能够受益于技术的多元交流,高素质人才的吸收,以及西门子强大的市场地位,使我们能在超声波传感器领域中具有更强的竞争力并获取更多利益。”Gunther Kegel博士,倍加福公司首席执行官说道。   “倍加福,作为在电气传感器和自动化行业元件的运作专家,为进一步发展我们目前的二元传感器业务提供了夯实根基。”Hans-Georg Kumpfmüller,西门子工业自动化分支传感器与通讯业务部总裁说道。
  • 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。
  • 传感器国家工程研究中心常务副主任刘沁:工业基础传感器需破解核心器件产业化难题
    为适应国家工业发展需要,特别是能源、化工、交通、航空航天等特殊领域针对传感器的需求,从上世纪50年代起,国家先后组织一批国家级研究机构、专业生产企业及部分重点高校共同针对工业传感器进行攻关和生产。在经历了几代人、近半个多世纪的努力后,至今为止基本建成了具有中国特色的覆盖全工业领域的工业传感器体系。很多传感器从无到有,相当程度满足了国家工业发展的需求。传感器行业进入快速发展阶段“十二五”以来,密集的传感器相关政策推动了我国传感器行业飞跃发展。“十三五”期间,政府支持力度进一步加大,2017年工信部出台《智能传感器产业三年(2017—2019)行动指南》及《促进新一代人工智能产业发展三年(2018——2020)行动计划》,从而直接催生了重大科学仪器及设备开发、制造基础技术与关键部件研究两大专项。2020年8月国务院发布《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》,针对我国集成电路产业发展从财税政策、投融资政策、研究开发政策、进出口政策、人才政策、知识产权政策、市场应用政策、国际合作政策等全方位多方面提出部署,直接将当前新时期新阶段的集成电路产业和软件产业发展推进到一个全新的发展阶段,为其他相关基础产业发展起到了引领示范作用。在一系列政策持续出台的背景下,我国传感器行业进入快速发展阶段,形成了基本全覆盖的产业布局,工业需求传感器从自主到引进全产业链覆盖。中低档产品在满足自给自足的前提下实现出口,设计、研发、应用一条龙配套建设和水平普遍提升。在快速发展的中国工业市场,针对传感器的需求已经从原始的配套变成刚性需求,巨大的中国制造转型升级带来的市场吸引力不仅对国内企业,对国外工业传感器龙头企业也是巨大的吸引,美国艾默生、德国E+H、日本横河等工业传感器巨头在中国市场的份额已经成为其公司业务重要组成部分。在政府支持和行业需求的双层推动下,我国工业传感器已形成由材料、器件、系统、网络等全方面构成的产业链模式,产业链规模、质量也不断得到完善和提高。据统计,国内具有一定规模的应用于工业制造业的各类传感器生产厂家约2000余家,产品基本覆盖工业制造各领域。生产的各类工业用传感器品种、规格约1.6万种。已经显现出有区域特点的传感器产业集群,重点集中在长三角,并逐渐形成以北京、上海、南京、深圳、沈阳和西安等中心城市为辐射的区域布局。这些集群各有侧重优势,形成了我国较为完备的传感器产业链。诸多瓶颈亟待突破尽管取得不俗成绩,但我国工业基础传感器仍存在许多问题需要破解,主要表现在:一是顶层设计仍缺乏统筹设计,规范引导。工业传感器在仪表行业是小行业,在中国制造中更是小小行业,但工业传感器在制造强国战略中却有举足轻重的地位。由于传感器具有的专业分散和行业分属的特点,长期以来传感器行业始终缺乏统一的行业认知。虽然国家投资逐年加大、政策力度逐年增强,但传感器产业需要长期不断地培育养成的特点在地方政府、企业急于求成的作用下,想取得传感器产业化的标志性成果,往往事与愿违。二是产业规模小,盈利能力低,核心技术缺乏。以压力传感器行业为例,国内具有一定规模的生产厂商大约有千余家,其中民企数量约占企业总数的90%,已经成为了中国工业压力传感器、变送器行业的与国外厂商争夺国内工业用压力传感器、变送器市场的主力军。但这些企业年销售额大于2000万元的企业不足三成,七成以上的传感器生产厂商为中小微企业,产业规模很小,自身盈利能力也不强。因此企业核心技术、企业研发能力、企业核心竞争力严重不足或缺乏。统计国内主要传感器厂商的产品分析也可以发现,目前国内厂商生产的压力传感器,70%以上是常规应变式、溅射薄膜式等传感器产品,30%左右为陶瓷材料为主的低端产品,产品结构相对单一。三是共性化问题多,产业化问题多。共性关键技术,如可靠性技术研究尚待突破。国外典型流程工业高端典型传感器在上世纪末已实现五年免调校,但国内相关产品免调校功能还在推广验证中。工业传感器共性技术如材料、设备、方法、可靠性验证分析等基础理论的研究与发展同国外发达国家的差距仍然巨大。四是工业传感器核心敏感技术产业化缺“芯”严重。尽管传统的工业传感器如应变、电感、电容、光栅、称重、位移量、位置量、金属弹性器件等年产量居世界领先地位,有些甚至已经实现出口。但是对于高端工业传感器,尤其是高端制造的重点领域、重点行业、重大工程用配套工业传感器基本上100%依靠进口。即使国内生产,也仅仅停留在研究、样机、小批量中试阶段,相关传感器核心技术(器件)的产业化仍然“路漫漫”,严重制约我国工业的快速发展及工业制造的“自主可控”。如:国内硅基MEMS压力传感器全产业基本处于封装代工阶段,从普通硅基压力传感器、OEM硅基压力传感器到流程工业高端设备控制用变送器,核心硅基敏感芯片基本上全部进口,国内自主配套不足1%;高端智能制造、CNC数控机床、大型工程机械等配套需求的位置、压力、图像、惯性器件等传感器以欧美日或欧美日在国内的合资企业垄断;国内工业基础气体传感器主要集中在中低端的催化燃烧式、电化学式、红外式,以及MOS气体传感器阶段,仅有少量高端的激光红外气体传感器及光离子化PID气体传感器在工业制造领域使用。新产品、新技术的工业气体传感器产业化落后国际先进水平至少五年左右。MEMS硅基压力传感器核心敏感元器件、高端气体传感器敏感芯片等虽然完成技术攻关,但产业化配套基本为零,国内产业化生产敏感核心器件及传感器高端市场基本上全部依赖进口。国内工业传感器主要集中在中低端制造业市场。高端应用的产业化发展空“芯”化问题已经成为制约中国制造由大到强的关键阻碍。努力完善工业基础传感器生态第一,以德国X-Fab的精、专、特标准化核心器件产业基地为对标,建成力、热、磁、气核心器件专业定点产线,实现国内工业基础传感器基础核心器件成果产业化转移,配套快速发展的中国制造业对传感器的需求特别是核心器件的需求。工业基础传感器是制造工业的基础,首先解决当前产业急需的核心器件产业化问题,完善从材料、制造、销售、使用的一条龙产业生态,彻底解决国内工业基础传感器有“器”无“芯”的尴尬局面,真正实现工业基础传感器对国家工业基础的基石和支撑作用,形成分工明确、配套清晰的产业化发展链条。建成中国的X-Fab专业产线。标准化定点专业产线不仅要求有良好洁净的工作环境,更需要清晰的产品(不可唯利是图)、清晰的工艺管控、素质技能稳定的管理管控团队。做到环境、产品、工艺、管控四“净”。第二,集中开展传感器跨学科培养,在人才评价、人才团队建设中树立领军人物,培养高端扛旗帜的企业;在标准、可靠性、专利等多方面加大奖励制度,推动人才队伍快速成长。第三,从材料、制造、销售龙头抓起,建成工业传感器“一条龙”生态。健全分工清晰明确的工业传感器生态链,实现传感器工业“基石”的支撑作用。加大流程工业用力、热、磁、流量、环境气体安全检测传感器和离散传感器产业基地建设,形成流程工业、离散工业传感器精、专、特、新的产业布局,培养一批各自产业领域的隐形冠军。针对隐形冠军培养在市场、技术、团队方面从不同角度给予政策支持,设立专项资金对技术创新型企业进行扶持,在功能工业传感器生态链上培养领军企业。第四,加大对传感器中、小微企业知识成果及科研成果保护,鼓励企业技术创新,积极开展共性关键技术、基础工艺技术的研究,降低企业科研成果转化风险,开展新型一体化智能工业传感器研究,提倡建设工业传感器小微企业的技术隐形冠军。加大国家对于传感器产业化的投入,鼓励建设产业集聚园区和公共创新平台,加速新设计、新工艺导入。加强对共性关键技术、基础工艺技术研究的投入,在政策、制度、资金等方面给予倾斜,缩短技术向产品转化的周期。强化市场应用对产业的需求牵引作用,鼓励应用厂商通过商业合作、投资入股等方式参与智能传感器的研发与制造,整合产业链上下游。支持科研院所和高等院校开展智能传感器关键技术和基础理论研究、关键芯片开发,提升产品的集成化、智能化水平,加强知识产权保护,鼓励科研成果转化。鼓励开展新型工业传感器一体化及技术及应用研究,在感知、控制、通信、算法、智能化、网络化应用方面开展工作,满足新一代工业传感器需求。第五,以市场需求为引领,产品质量为准入门槛,企业对自身产品的质量责任保障为前提,从政策面给予工业传感器在国家重点行业、重点领域、重大工程中的配套使用力度,给予国货配套更优惠条件,在工业传感器应用领域落实并加大力度实施国家“政府采购法”和“国货优先”政策。保障工业传感器在中国制造的发展过程中同步快速成长。
  • 智能传感器创新联盟成立,清华副校长尤政任理事长
    p   日前,“智能传感器创新联盟”成立大会在北京举行。大会审议通过了理事单位及理事、理事长,联盟理事长为尤政、常务副理事长为吴幼华,大会颁发了理事长、副理事长及理事代表证书,同时审议通过了聘任指导委员会委员名单,专家委员会主任委员为西安交通大学教授蒋庄德,审议通过了聘任中国仪器仪表学会常务副秘书长张彤为联盟秘书长。 /p p   工信部科技司毕开春巡视员、清华大学副校长尤政院士、西安交通大学蒋庄德院士、中国仪器仪表学会吴幼华常务副理事长共同为智能传感器创新联盟揭牌。 /p p   记者在采访中获悉,本联盟从提升我国智能传感器产业的技术创新能力与核心竞争力出发,以“促进企业、高等院校和科研院所在战略层面有效结合,突破相关产业发展的技术瓶颈和体制约束”为宗旨,以大学、研究所、企业及各类非盈利组织等差异化发展的创新主体,整合创新资源,聚焦产业发展存在的突出问题和薄弱环节,促进学术界与企业界进行有效的深度合作,加强各方面的交流合作,协同研发竞争前关键共性技术,共同培养各层次人才,推进基础研究的成果转化,以建立并完善我国传感器领域的创新体系。将以发起单位为纽带,通过各成员单位的优势互补和协同创新形成一种长效、稳定的利益共同体。联盟由指导委员会、专家委员会、理事会、秘书处等机构组成。 /p p   “传感器行业要充分认识智能传感器的关键基础作用,一定要下力气攻克核心技术。智能传感器创新联盟成立是传感器行业的一件大事。”毕开春在发言中指出,传感器是发展工业互联网、物物联网、车联网和工业大数据的关键器件,更是人工智能产业的核心产品,实施《中国制造2025》,尤其是智能制造工程是紧密扣合数字化、网络化、智能化发展,智能传感器是信息感知和数据采集的源头,其重要性不言而喻。智能传感器产业技术创新对于加快建设制造强国和网络强国,具有强基固本的作用,组建创新联盟十分必要。 /p p   他希望,智能传感器创新联盟的成立,让市场在产业技术创新中起决定性作用,在更好地发挥政府作用中,担负起政府和企业之间的桥梁和纽带功能。 /p p   会上,尤政在“智能传感器与中国制造”的主旨报告中称,要实现我国从“制造大国”向“制造强国”的跨越式发展,必须加强传感器的整体布局,把智能传感器列为“国家目标”,成为“国家战略”项目。传感器产业的技术进步不能一蹴而就,根本需要传感器在自身的产业链上整体提升。各企业在制定自身发展战略时,要注重企业优势,充分立足国内的产业基础,在良好基础上实现创新和突破。 /p p   紧扣智能传感与智能制造这条主线,联盟规划了今年重大活动的路线图。中国仪器仪表学会常务副理事长吴幼华对11月12日-14日在郑州举办的 “2018年首届世界传感器大会”的筹备情况作了详细介绍。据了解,大会将发展多层次、多角度、多领域全球传感器科技交流、产业推广和示范应用的最新成果展示。 /p p   据了解,为了促进协同创新、跨界融合、联合互补、合作共赢,面向我国国民经济、国家安全和社会发展等领域的重大战略需求,统筹我国传感器领域的创新资源,智能传感器创新联盟是在工业和信息化部、中国工程院的指导下,由清华大学、西安交通大学、中国仪器仪表学会、重庆大学、苏州工业园纳米产业技术研究院有限公司、香港城市大学等单位共同发起成立,广泛联合了智能传感器领域的生产制造企业、科研院所、高等院校、用户等单位。 /p
  • 仕富梅发布全球首款高精度数字氧气传感器
    2009年2月1日英国Crowborough - 仕富梅很荣幸地宣布,全球首款高精度数字氧气传感器----Paracube® Premus O2传感器模块正式上市。   Paracube® Premus是在 Hummingbird Sensing Technology 新品牌下研发的首款传感器模块,其专业系列产品能够满足每个OEM合作伙伴对传感器的特殊要求。   Premus采用仕富梅成熟的顺磁氧测量池技术,其非损耗、紧凑弹性设计实现了业内领先的精度,集成度,线性度和重复性。除了氧气测量精度媲美苛刻的医疗氧气测量精度外,它还提供完整的0-100% O2量程,独创的数字信号处理技术还使测量稳定性更加出色。   Premus已通过本安认证,并和所有 Hummingbird 传感模块一样,也在仕富梅先进的ISO9001认证生产设备上按最高标准打造。   Premus是诸多应用场合的理想选择,如持续排放检测系统(CEMS),车辆排放测试及实验室测量等。结合仕富梅专业的技术支持,它提供低拥有成本的解决方案,安装运行完全令人放心。   有关Hummingbird Paracube® Premus的更多信息,请联系仕富梅销售团队。   欧洲业务中心电话:+31 (0) 79 330 1581 / 00800 737866390(法国,荷兰,德国,比利时和英国免费客服电话)   美洲业务中心电话:+1 281 295 5800   亚太地区业务中心电话:+86 (0)21 6489 7570
  • 半合成生物传感器揭示辅酶A代谢平衡
    中国科学技术大学生命科学与医学部特任教授薛林课题组与德国马克思普朗克医学研究所教授Kai Johnsson合作,构建并利用半合成生物传感器揭示辅酶A(CoA)细胞内的代谢平衡。10月31日,相关研究成果在线发表于《自然-化学生物学》。CoA半合成生物传感器以及对CoA代谢平衡的重新诠释 受访者供图CoA由维他命B5在体内合成,是人体内最重要的代谢物(辅酶)之一,其参与体内众多代谢通路,比如三羧酸循环、氨基酸代谢、蛋白翻译后修饰以及基因表达调控等。“已有研究证明,神经退行性疾病、肥胖以及肿瘤等代谢性疾病的发生发展都与CoA的代谢失调密切相关。”薛林介绍。然而,自1946年细胞内的CoA被发现以来,至今仍未找到能够在活细胞内准确检测其浓度和分布的有效方法,导致人们对细胞如何调控CoA的平衡与代谢过程还不明确,与其相关疾病的分子机制更是知之甚少。此次工作中,研究人员采用蛋白质标记技术构建了针对CoA的半合成生物传感器。“这种传感器是由自标记蛋白、荧光蛋白以及CoA受体蛋白构成的复合体。其具有荧光,与CoA结合后荧光颜色会发生改变,再通过检测荧光颜色变化从而实现CoA的定量检测。”薛林解释说。研究人员进一步利用该传感器首次实现了活细胞细胞质和线粒体内CoA的原位分析,揭示了CoA在亚细胞内的平衡与代谢调控机制。利用荧光寿命成像技术,研究人员还首次实现了对不同细胞系细胞质及线粒体内游离CoA浓度的准确测定。薛林表示,“由此,我们为开发CoA代谢相关的神经及代谢疾病的抑制剂或药物提供了高效的分子工具,有助于实现对肿瘤等疾病的治疗。此外,我也希望CoA传感器可以被更多生物学家所使用,揭示更多CoA相关的生命科学问题。”审稿人认为: “CoA在能量和脂肪代谢中具有核心地位,如何检测其在细胞内的波动长期困扰着生物学家,薛博士及其合作者首次报道了CoA特异性的生物传感器,直接解决了这些挑战,并为这些问题提供优雅的解决方案。”
  • 仕富梅介绍新传感器技术——CIOAE 2011视频报道系列
    仪器信息网讯 2011年11月9日至10日,“第四届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会(CIOAE 2011)”在北京国际会议中心成功召开。在本届论坛的报道中,仪器信息网特别开设了视频报道形式,让广大网友跟随我们的镜头,近距离地了解本次论坛上各大仪器厂商展出的在线分析仪器新产品与新技术。以下是英国仕富梅集团亚太业务中心总经理朱玮郁(Frank Zhu)先生介绍该公司给中国客户带来的新传感器技术的视频。   朱玮郁先生介绍说,仕富梅是顺磁氧传感器的发明者,具有五十多年的历史,目前是世界上排名第一位的顺磁氧传感器生产商。为了适应国家政策所支持的节能、环保领域的发展,仕富梅公司在这次展览会上给各位客户介绍了具有世界领先地位的仕富梅传感器的产品。最后朱玮郁先生表示,希望中国本土的分析仪器生产厂商能够选用仕富梅的产品,从而缩短与国外品牌的差距。   仕富梅   作为气体分析领域的世界级专家,仕富梅已经在全球范围多种工业应用领域内成为可靠、精确和稳定的气体测量方案的顶级供应商。   50多年来,仕富梅一直作为气体分析技术的创新者而备受赞誉。仕富梅是顺磁感应技术的创始人和世界领先者,同时还在开发氧化锆、光度测量、厚膜以及PED技术方面拥有极好的声誉。公司开发了一系列高可靠产品,从便携式气体分析仪到复杂过程的解决方案,力求实现高性能、高性价比的气体分析。
  • 长春机械科院成功研制出国内最大吨位电子式试验机
    2012年10月28日,我国在试验测试领域又传来了好消息,在众多客户的期待和瞩目中,历时一年研发,集合长春机械院最先进的测试软件和控制器技术的全新电子式大吨位系列试验机新产品终于亮相长春,迈出了全国发布的第一步。 以往,由于技术原因电子式试验机能够达到的最大试验力都比较小,一般在300-500kN,不能满足更大加载试验力的需求。 如今,试验机领域行业龙头&mdash &mdash 长春机械科学研究院成功研制出中国第一台1500kN电子式试验机。多年前长春机械院就瞄准了电子式高端试验设备技术的发展方向,不断加大科研投入,经过多年的努力,突破了多项关键技术,终于在大吨位电子式试验设备研发方面取得了骄人的成绩。在技术上,长春机械院又走在了全国试验机行业的前沿。 该系列试验机创造了国内电子式试验设备的最大试验力记录,打破了国外企业在大吨位电子式试验设备方面的垄断局面,为我国尖端制造业发展提供了技术保证,代表了我国当前在电子式试验设备方面的最高技术水平。 随着环保意识的不断提高,传统的液压式试验设备由于体积、噪音、能耗等诸多固有特征,越来越不适合现代化试验室的需求,低能耗低噪音的电子式试验设备将成为高端试验室的需求趋势,我们相信凭借长春机械院领先的技术优势和丰富的电子式试验设备种类,将引领中国试验机行业迎接电子式试验机新时代的到来。 该系列试验设备特征: 采用伺服电机进行加载,噪音小、无过冲现象 采用TPHS(Thick plate High stiffness)重型框架结构设计,确保高刚度变形小,重复试验结果误差小。 试验空间大,方便试样夹持 传动、减速均采用齿形带配丝杆副结构,效率更高,更平稳,噪音小 配置长春机械院最新研制的CLY20型电子万能试验机专用高精度负荷传感器(曾荣获国家科技进步2等奖),传感器刚度大、独有的非线性数据校正技术,确保长时工作稳定可靠性 系统采用三闭环控制,无冲击平滑转换,技术运用更成熟 自动、手动切换操作;面板、电脑双重控制 关于长春机械院: 长春机械科学研究院有限公司(原机械工业部长春试验机研究所)始建于1959年,是国家试验机行业技术归口单位,现隶属于世界500强大型央企&mdash &mdash 中国机械工业集团。 长春机械院拥有五十多年试验设备的研发制造经验及国内最大的工程试验设备研发团队,是目前国内科研能力最强的工程试验研究院所,专业基础力学试验设备、岩石岩土试验设备、土木建筑结构力学试验设备及汽车零部件检测设备、试验机附具附件等试验设备的研发制造。 目前,长春机械科学研究院有限公司在全国设有10个营销及售后服务中心,覆盖全国30个省及地区,已为上千家高校、企业、机构提供上万套各类试验设备。 五十年研发制造经验 为您量身打造各种试验解决方案
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