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压力一体化传感器

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压力一体化传感器相关的资讯

  • 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
  • 上海微系统所制备出微型光电一体化集成钻石量子磁传感器
    近日,上海微系统所传感技术国家重点实验室采用微纳加工技术制备了一种基于氮空位(NV)色心的微型光电一体化集成钻石量子磁传感器。相关研究成果于2022年5月9日以“Amicrofabricatedfiber-integrated diamond magnetometer with ensemble nitrogen-vacancy centers”为题发表在当期的Applied Physics Letters上。 钻石,不仅可以作为珠宝装饰品,更是具有极高研究价值的新型量子材料。氮空位缺陷——NV色心,是钻石晶体结构中最常见的点缺陷,由氮原子取代碳原子和相邻空穴而形成,利用其在磁场中的量子顺磁共振效应及荧光辐射特性可以进行精密磁测量。NV色心在常温下也具有稳定的量子态,可以在非制冷的室温下工作。同时,钻石量子磁传感器以其高空间分辨率、高灵敏度、高生物兼容性等技术优势,在近场微观磁共振、磁异常探测、生命科学等领域具有重要的应用前景。 小型化、集成化、便携化是钻石量子传感器取得实际应用的重要条件。该团队基于晶圆级微机电工艺平台,利用标准微纳加工技术,制备出钻石量子磁传感器的核心——钻石芯片。芯片内部集成了微波辐射结构,实现了原位微波量子态操控。采用金属热压键合技术实现了钻石单晶与硅晶圆的异质集成,确保了机械稳定性。钻石芯片耦合带有梯度变化折射率透镜的光纤模块,实现了“光进光出”的工作模式,大大缩小了探头尺寸,实现了钻石磁强计探头的高集成度。并进一步指出,采用双频共振技术可以同时进行磁场和温度场的同步实时测量,不仅通过温漂抑制提高了磁场测量的信噪比,还确保了传感器的温度稳定性。 该团队提出的制备工艺可以在晶圆级进行拓展,具有批量化制备的潜力,为建立高一致性、高灵敏度的可穿戴传感器阵列提供了可能性。目前钻石量子磁传感器整体尺寸仅有20×15×1.5 mm3,灵敏度达到2.03nT/√Hz。同时,该钻石磁传感器可以对小于0.5 mm(甚至更小)的目标区域进行近距离测量,具有在心磁、脑磁等弱磁信号探测场景的应用潜力,为后续实用化的可穿戴生物磁传感器提供了良好的研究基础。 该论文的第一作者单位和通讯单位为中科院上海微系统所,第一作者为博士研究生谢非,通讯作者为武震宇研究员和陈浩副研究员。该工作得到中国科学院战略性先导科技专项(XDC07030200)、国家重点研发计划(2021YFB3202500)、中科院科研仪器装备研制(YJKYYQ20190026)等项目的支持。 论文链接:https://doi.org/10.1063/5.0089732
  • 国家重大科学仪器设备开发专项“一体化高精度称重传感器的研制及应用”项目启动
    2017年11月24日,国家重点研发计划“重大科学仪器设备开发”重点专项“一体化高精度称重传感器的研制及应用”项目在牵头单位上海舜宇恒平科学仪器有限公司召开了启动会。上海市科学技术委员会基地处领导,行业专家,项目参与单位的领导、科研骨干等参加了本次会议。该项目为期三年,由上海舜宇恒平科学仪器有限公司牵头,联合中国工程物理研究院机械制造工艺研究所、长沙湘平科技发展有限公司、四川中测测控科技有限公司共同承担。项目将开发十万分之一分辨的高精度称重传感器,并完成工程化产业化开发和计量测试标准方法,实现批量生产,在天平称重、水分测量、密度和热重测量等领域形成应用示范和产业化推广。 据项目负责人朱新强总经理介绍,高精度称重传感器不但在工业、制药、环境、医疗等诸多行业中不可或缺,广泛应用,而且也是精确量值传递的计量保障,具有重要科学意义。我国只能实现万分之一分辨,对这一传感器部件进行研究,不但可打破国外的垄断,使我国称量和计量领域进入国际先进行列,而且对各领域的基础研究可提供有力支撑。上海舜宇恒平科学仪器有限公司在精密称重技术和电子天平产品方面具有自己的核心技术和丰富研究经验,是我国首先开发出万分之一称重传感系统并商品化的企业,当前是国产天平品种最多、技术领先、国内产值最大的公司,开发的AE224型电子分析天平2016年被行业协会等权威机构评为“国产好仪器”中唯一称重类产品。
  • 国家重大科学仪器设备开发专项“一体化高精度称重传感器的研制及应用”项目启动
    p   2017年11月24日,国家重点研发计划“重大科学仪器设备开发”重点专项“一体化高精度称重传感器的研制及应用”项目在牵头单位上海舜宇恒平科学仪器有限公司召开了启动会。上海市科学技术委员会基地处领导,行业专家,项目参与单位的领导、科研骨干等参加了本次会议。 /p p   该项目为期三年,由上海舜宇恒平科学仪器有限公司牵头,联合中国工程物理研究院机械制造工艺研究所、长沙湘平科技发展有限公司、四川中测测控科技有限公司共同承担。项目将开发十万分之一分辨的高精度称重传感器,并完成工程化产业化开发和计量测试标准方法,实现批量生产,在天平称重、水分测量、密度和热重测量等领域形成应用示范和产业化推广。 /p p   据项目负责人朱新强总经理介绍,高精度称重传感器不但在工业、制药、环境、医疗等诸多行业中不可或缺,广泛应用,而且也是精确量值传递的计量保障,具有重要科学意义。我国只能实现万分之一分辨,对这一传感器部件进行研究,不但可打破国外的垄断,使我国称量和计量领域进入国际先进行列,而且对各领域的基础研究可提供有力支撑。上海舜宇恒平科学仪器有限公司在精密称重技术和电子天平产品方面具有自己的核心技术和丰富研究经验,是我国首先开发出万分之一称重传感系统并商品化的企业,当前是国产天平品种最多、技术领先、国内产值最大的公司,开发的AE224型电子分析天平2016年被行业协会等权威机构评为“国产好仪器”中唯一称重类产品。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/ee74af00-ad68-4bfd-8b50-828e3ceb74e1.jpg" title=" 微信图片_20171219134856(1)_meitu_1.jpg" / /p p style=" text-align: center " (一)项目启动大会 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/b791e411-dc3b-4cc4-885a-5c19d9754690.jpg" title=" 微信图片2_meitu_2.jpg" / /p p style=" text-align: center " (二)颁发技术专家组聘书 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/7de672c8-8b51-4a22-bf08-4b593324bf75.jpg" title=" 微信图片3_meitu_3.jpg" / /p p style=" text-align: center " (三)颁发用户专家委员会聘书 /p
  • 移动式一体化气象站-它居然有个触摸屏哎#2022已更新
    移动式一体化气象站-它居然有个触摸屏哎#2022已更新موبايلمحطةالطقسالمتكاملة-وقدتمتحديثشاشةتعملباللمس【型号介绍:TH-PQX7_天合环境气象设备口碑不错_是值得信赖选择的好设备】粮食作物主要露天种植,其生长特性依赖于“天”。降水、低温等因素对粮食生产各有利弊。近年来,生态环境持续恶化,极端天气逐渐增多,气象灾害频繁发生,严重影响了农业生产。我国自古以来就是农业气象灾害最频繁的国家之一,受到农业气象灾害的严重影响。它往往导致农业生产的失败,给农民造成严重的经济损失。气象站的使用让工作人员对气象有了实时的监测了解,能够及时的对灾害做到预防作用。一、产品简介TH-PQX7移动式一体化气象站是一款高度集成、低功耗、可快速安装、便于野外监测使用的高精度自动气象观测设备。该设备支持无线传输,免调试,可快速布置,适用于各类应急气象短期观测、移动气象监测等气象数据的获取。广泛运用于气象、农林、环保、海洋、机场、港口、科学考察、校园教育等领域该设备采用七要素一体式传感器,可对风速、风向、空气温度、湿度、大气压力、总辐射/光照、光学雨量等气象要素进行实时观测,传感器外壳采用进口ABS材质,更有效对抗盐雾等环境,防护等级达到IP65以上。二、产品特点1、顶盖隐藏式超声波探头,避免雨雪堆积的干扰,避免自然风遮挡2、原理为发射连续变频超声波信号,通过测量相对相位来检测风速风向3、风速、风向、空气温度、湿度、大气压力、总辐射/光照、光学雨量七要素一体式传感器4、锂电池供电,带电量显示功能5、减震防护拉杆箱,方便携带5、铝合金支架,可伸缩6、7寸安卓触摸屏三、技术参数1)风速:测量原理超声波,0~70m/s(±0.1m/s);2)风向:测量原理超声波,0~360°(±1°);3)空气温度:测量原理二极管结电压法,-40℃~85℃(±0.3℃);4)空气湿度:测量原理电容式,0~100%RH(±2%RH);5)大气压力:测量原理压阻式,300hPa~1100hPa(±0.02hPa);6)光照:测量原理光电效应,0-100Klx(±3%)7)光学雨量:测量原理光电式,0~4mm/min(±4%);8)数据存储:不少于50万条;9)功耗:2W10)锂电池:可拆卸锂电池包,容量12000maH,电池续航时间≥32h11)总重量:≤5kg;12)布设时间:1人,不大于2分钟完成布设;13)生产企业具有ISO质量管理体系、环境管理体系和职业健康管理体系认证14)生产企业具有知识产权管理体系认证证书和计算机软件注册证书位机软件介绍1、PC单机版数据接收、存储、查看、分析软件2、支持串口数据接收、处理、展示3、支持json字符串、modbus485等通信方式4、可自设置存储时间,modbus485采集模式下可自设置采集时间5、支持自助增加、删除、修改监测参数的协议、名称、图标等6、支持数据后处理功能7、支持外置运行javascript脚本安卓APP介绍1、安卓单机版数据接收、存储、查看、分析软件2、支持蓝牙数据接收3、手机休眠后软件后台接收、处理4、json数据自动添加设备,modbus设备支持扫码添加设备5、支持历史数据查看、分析、导出表格,支持曲线展示、单数据点查看。6、支持数据后处理功能7、支持外置运行javascript脚本
  • 基于Pμ SL技术的微米级可拉伸电子一体化制造
    柔性可拉伸电子器件具有可弯曲、可拉伸和可扭曲的优异力学特性,其在生物医学工程、机器人技术、人机界面等各个领域的应用重要性日益凸显。常见制备方法一方面是开发本征可拉伸的导电材料,例如掺杂导电纳米材料的软弹性体、导电聚合物和水凝胶等。但是,这些新型材料通常电导率较低、机电稳定性能较差和易对实际应用中的电信号造成干扰。另一方面则是通过构建如平面蛇形等几何结构来提升传统导电材料(包括金属等)在力学服役下的最大可拉伸应变。虽然以上两种(结合)方法都已有大量报道,然而大部分的可拉伸电子受限于加工方式的难度,制备的结构大多集中在二维平面尺度,限制了可拉伸电子在三维方向的应用扩展。近日,香港城市大学机械工程学系陆洋,南方科技大学葛锜与西安电子科技大学高立波等合作报道了一种相对便捷、灵活和可批量制造的可拉伸微电子的高精度制作方法。通过利用摩方精密开发的基于面投影微立体光刻(PμSL)的3D打印技术(nanoArch P130, S140, BMF Precision, Shenzhen, China),实现了一种通用的微加工工艺,可以以2μm的高分辨率获得以前无法实现的复杂3D几何形状。后续结合磁控溅射工艺,可制备3D导电结构,该结构具有出色的可拉伸性(~130%)、贴合性、稳定的导电性(在100%拉伸应变下电阻变化小于5%),以及循环载荷下的稳定性。与2D结构相比,3D微结构具有紧凑的几何形状,并且其可以在平面外自由变形的特点使适应更大的拉伸应变成为可能。图1. 基于面投影微立体光刻(PμSL)3D打印的可拉伸微电子的制作过程:3D几何设计、PμSL 3D打印、磁控溅射导电金属薄膜、组装和应用此外,利用基于PμSL的3D打印技术可以制作高度复杂几何结构的优势,该方法可实现集成电路的一体化制造。例如,研究者们制造了由三维可拉伸微结构连接的复杂三维电容式压力传感器阵列。凭借其结构设计高通量性、加工方式便利性和器件制造一体化性,该研究成果在集成3D可拉伸电子系统上显示出巨大的应用潜力。图2. 三维可拉伸导电微结构的力学和电学鲁棒性测试:拉伸、弯曲、循环和面外压缩加载下的电阻变化图3. 3D打印三维可拉伸电子网络结构表征和变形能力测试图4. 三维可拉伸电容式压力传感器阵列示意图、细观实物图和性能测试结果该项研究成果获得深圳市科创委基础研究项目支持,以“Three-Dimensional Stretchable Microelectronics by Projection Micro Stereolithography (PμSL)”为题发表于新一期国际知名期刊《ACSApplied Materials & Interfaces》(香港城市大学王月皎博士生为第一作者)。文章链接:https://dx.doi.org/10.1021/acsami.0c20162
  • 基于Pμ SL技术的微米级可拉伸电子一体化制造
    柔性可拉伸电子器件具有可弯曲、可拉伸和可扭曲的优异力学特性,其在生物医学工程、机器人技术、人机界面等各个领域的应用重要性日益凸显。常见制备方法一方面是开发本征可拉伸的导电材料,例如掺杂导电纳米材料的软弹性体、导电聚合物和水凝胶等。但是,这些新型材料通常电导率较低、机电稳定性能较差和易对实际应用中的电信号造成干扰。另一方面则是通过构建如平面蛇形等几何结构来提升传统导电材料(包括金属等)在力学服役下的最大可拉伸应变。虽然以上两种(结合)方法都已有大量报道,然而大部分的可拉伸电子受限于加工方式的难度,制备的结构大多集中在二维平面尺度,限制了可拉伸电子在三维方向的应用扩展。近日,香港城市大学机械工程学系陆洋,南方科技大学葛锜与西安电子科技大学高立波等合作报道了一种相对便捷、灵活和可批量制造的可拉伸微电子的高精度制作方法。通过利用摩方精密开发的基于面投影微立体光刻(PμSL)的3D打印技术(nanoArch P130, S140, BMF Precision, Shenzhen, China),实现了一种通用的微加工工艺,可以以2μm的高分辨率获得以前无法实现的复杂3D几何形状。后续结合磁控溅射工艺,可制备3D导电结构,该结构具有出色的可拉伸性(~130%)、贴合性、稳定的导电性(在100%拉伸应变下电阻变化小于5%),以及循环载荷下的稳定性。与2D结构相比,3D微结构具有紧凑的几何形状,并且其可以在平面外自由变形的特点使适应更大的拉伸应变成为可能。图1. 基于面投影微立体光刻(PμSL)3D打印的可拉伸微电子的制作过程:3D几何设计、PμSL 3D打印、磁控溅射导电金属薄膜、组装和应用此外,利用基于PμSL的3D打印技术可以制作高度复杂几何结构的优势,该方法可实现集成电路的一体化制造。例如,研究者们制造了由三维可拉伸微结构连接的复杂三维电容式压力传感器阵列。凭借其结构设计高通量性、加工方式便利性和器件制造一体化性,该研究成果在集成3D可拉伸电子系统上显示出巨大的应用潜力。图2. 三维可拉伸导电微结构的力学和电学鲁棒性测试:拉伸、弯曲、循环和面外压缩加载下的电阻变化图3. 3D打印三维可拉伸电子网络结构表征和变形能力测试图4. 三维可拉伸电容式压力传感器阵列示意图、细观实物图和性能测试结果该项研究成果获得深圳市科创委基础研究项目支持,以“Three-Dimensional Stretchable Microelectronics by Projection Micro Stereolithography (PμSL)”为题发表于新一期国际知名期刊《ACSApplied Materials & Interfaces》(香港城市大学王月皎博士生为第一作者)。文章链接:https://dx.doi.org/10.1021/acsami.0c20162官网:https://www.bmftec.cn/links/10
  • 科学仪器行业首个产学研销一体化园区落户青岛
    青岛创盛仪器仪表产业园由青岛高创科技资本运营有限公司于2021年7月发起设立,立足于促进青岛市仪器仪表产业发展,结合崂山区特色产业优势,通过“成果转化+创业孵化+科技金融”的综合服务建立仪器仪表产业生态圈,打造国家级的仪器仪表产业化示范基地。目前园区已入驻生物分析仪器、传感器、水下光学成像仪器、实验室智能装备等项目20余个。园区拟引进国际国内顶尖研发机构,打造仪器仪表行业研发高地;搭建仪器仪表产业公共服务平台,培育孵化国产高端分析仪器项目;对接高校科研院所优质科研成果,打造青岛市仪器仪表行业成果转化中心、行业交流服务中心;设立仪器仪表产业基金,打造行业专属融资平台,为企业提供丰富的融资发展渠道;为园区企业搭建直通全国的产学研销一体化服务平台;汇集企业政策需求,向有关部门提出政策建议,搭建政企交流平台。为更好的服务和促进产业发展,青岛创盛仪器仪表产业园与仪器信息网共同主办“青岛仪器仪表产业发展论坛暨青岛创盛仪器仪表产业园推介会”,会议将于11月17日以线上形式召开,科技金融搭台,促进产学研销一体化发展。欢迎参会报名:青岛仪器仪表产业发展论坛暨青岛创盛仪器仪表产业园推介会
  • 华科仪发布多通道两虫检测一体化预处理设备及辅助自动识别系统新品
    水是生命之源,饮用水水质安全是国家公共卫生安全体系的重要组成部分,与人民身体健康和社会稳定息息相关。但是说起饮用水的监测,人们往往想到的只有物理、化学以及细菌等指标,却忽略了被认为世界上最容易导致人体腹泻的水源性耐氯人畜共患原生动物寄生虫——贾第鞭毛虫(Giardia)和隐孢子虫(Cryptosporidium),简称“两虫”。“两虫”传播影响面大,容易暴发感染。其分布与供水的范围具有高度的一致性,绝大多数感染者都有饮用同一水源的既往史。隐孢子虫卵囊和贾第鞭毛虫包囊在外界环境中能较长时间保持感染性。 北京华科仪科技股份有限公司与中国科学院生态环境研究中心通过开展深入合作,参照国内外研究进展及国内水质检测的实际情况,以降低设备和检测成本为目标,围绕“两虫”检测方法、仪器研制、自动识别系统等方面开展了系统的研发,开发出基于“滤膜浓缩/密度梯度分离荧光抗体法”和人工智能技术的多通道两虫检测一体化预处理设备及辅助自动识别系统,彻底解决了我国饮用水“两虫”检测过程中检测成本高昂、人工识别主观性和技术性、依赖进口技术和设备等诸多问题。 两虫样品富集前处理装置我公司基于“滤膜浓缩/密度梯度分离荧光抗体法”研制的两虫样品富集前处理装置内置多种类型传感器和自动控制器以代替人工操作,预处理过程无需人员值守,实现了两虫样品富集过程的智能化、自动化和批量化,极大地降低了两虫检测成本,检测成本仅为美国EPA1623方法的20%左右。该设备已经获得国家专利并正式推向检测市场,受到了检测行业用户的大力赞扬。与此同时,该设备为水质检测部门极大节约检测成本的同时满足不同规模供水单位检测部门“两虫”检测的需求,这对于保证新国标的有效实施具有重要意义。主要特点:1.设备配有大尺寸触摸屏,内置微孔滤膜法和碳酸钙沉淀法操作指导,引导用户使用2.设备支持样品浊度检测,能引导用户选择合适的方法处理不同类型样品3.使用滤膜法,设备支持用户自定义报警和换膜压力,设备实时提醒和自动换膜4.使用滤膜法,设备支持用户自定义处理样品体积,设备实时提醒和自动停止5.使用沉淀法,设备可批量自动处理样品,无需人员现场值守6.设置内置真空系统,辅助完成吸取上清液和真空抽滤操作7.设备能够将样品体积由10-20L富集至200mL,两虫回收率满足标准要求技术参数:外形尺寸:1540*560*1360mm 输入电压:220VAC 50Hz 设备功率:≤300W 触摸屏:10寸工业触摸屏传感器量程:浊度0-100NTU ;压力0-1.6MPa;PH传感器0-14 滤膜法样品处理量设置范围:0-9999L 滤膜法泵流量参数:1.2L/min沉淀法一个样品处理时间(除静置时间)≤15min真空泵参数:真空速度0-12L/min 极限真空度24KPa回收率满足标准要求 基于人工智能技术的两虫自动识别系统为解决人工识别的技术性和主观性难题,我公司研制出基于人工智能技术的两虫自动识别系统,以基于形态学半监督学习神经网络识别算法结合多维度判别方法对两虫进行辅助快速判别定量,可替代传统人工肉眼手动方法,大幅降低人工识别劳动强度和错误率。该仪器实现了多通道检测可扩展模块和载物台和显微镜自动控制等关键部件模块化和智能化,包括:样品扩展阵列和膜过滤自动切换控制系统模块化并集成于一体,形成成套“两虫”检测前处理仪器,建立隐孢子虫和贾第鞭毛虫的形态图像数据仓库,通过神经网络识别算法和多维度判别分析,解决传统分析方法的费时、效率低、依赖人工经验等难题。主要特点1. 显微镜操作遵照国家标准要求2. 自动扫描全片,自动拍照3.发现两虫存在,系统自动拍照并记录坐标并进行数据库存档4.系统自动出具检测结果报告5.支持人工验证,点击系统发现两虫坐标点,显微镜自动移动到该坐标点并自动配置观察倍数和观察模式技术参数:卤素灯主机,12V100W22mm视场,10×可调目镜三目观察镜筒,30°倾斜,47-78mm瞳距半复平场荧光物镜高精度电动载物平台,行程125*75mm,最小步长0.1um投射起偏、转盘DIC聚光镜和微分干涉附件100W汞灯灯室、100W汞灯电源箱和6激发位荧光垂直照明器显微镜运动控制程序:定义扫描区域,控制电动载物台三轴运动,切换物镜,控制CCD相机拍照,记录目标物坐标和镜头信息,能自动还原记录状态辅助人工复核两虫图像识别系统:采用嵌套循环逐像素扫描识别图片,采用DBSCAN聚类技术实现两虫标记,基于大数据利用积卷神经网络技术识别两虫类别,识别率超过80% 应用领域疾控中心自来水厂矿泉水厂环境监测站第三方检测机构等创新点:北京华科仪科技股份有限公司与中国科学院生态环境研究中心通过开展深入合作,参照国内外研究进展及国内水质检测的实际情况,以降低设备和检测成本为目标,围绕“两虫”检测方法、仪器研制、自动识别系统等方面开展了系统的研发,开发出基于“滤膜浓缩/密度梯度分离荧光抗体法”和人工智能技术的多通道两虫检测一体化预处理设备及辅助自动识别系统,彻底解决了我国饮用水“两虫”检测过程中检测成本高昂、人工识别主观性和技术性、依赖进口技术和设备等诸多问题。 多通道两虫检测一体化预处理设备及辅助自动识别系统
  • “地空一体化”扬尘在线监控系统
    扬尘是由于地面上的尘土在风力、人为带动及其他带动条件下而进入大气的开放性污染源,是环境空气中总悬浮颗粒物的重要组成部分,也是雾霾形成的主要原因之一。城市扬尘源具有开放性、空间多源性、广泛性、排放随机性等特征。当前城市区域扬尘来源分为一次扬尘和二次扬尘。一次扬尘是在处理散状物料时,由于诱导空气的流动,将粉尘从处理物料中带出而污染局部地带。二次扬尘是由于流动空气及设备部件转动生成的气流,把沉落的粉尘再次扬起而导致的。城市扬尘种类  工地扬尘主要成分粒径分布排放特点影响程度矽尘、水泥厂、木屑粉尘、石膏粉尘、岩棉泡沫尘等粒径10um的颗粒物约占65%;粒径1um的颗粒物约占95%面源排放25%~40%市区施工工地对城市环境空气质量影响较大     交通扬尘主要成分粒径分布排放特点影响程度块、沙土、垃圾、废物、生物碎屑、路面老化破损、尾气排放、机动车刹车片、轮胎磨损等粒径10um的颗粒物约占47%;粒径1um的颗粒物约占95%线源排放25%~35%;主干交通车流、人流量大,对城市环境空气质量影响较大。   工业粉尘、烟尘主要成分粒径分布排放特点影响程度金属粉尘、木材粉尘,水泥粉尘、生物粉尘、金属融粒,木油煤不完全燃烧产生的烟尘等粒径分布范围广,机械加工和粉碎产生的粉尘粒径较大,不完全燃烧产生的烟尘和冶金产生的金属融粒粒径较小。室内排放为主,封闭性较好,烟尘主要通过点源对外排放15%~30%一般离市区比较远,封闭性较好,对城市环境空气质量影响较小。 城市扬尘监控现状  当前城市扬尘在线监测手段可进行颗粒物浓度、噪声、视频、温湿压、风等多重参数综合监测,但由于城市扬尘排放具有无组织排放、排放源类型复杂、易扩散及存在偷排、漏排现象等特点,导致城市扬尘监控仍面临以下问题:  监控难:工地多、无组织,扬尘布点监控难,监测人力少;  分析难:局地以及外源传输的一次、二次粗、细颗粒物混杂,扬尘监控网络未建立,数据积累不足,监测数据简单堆积,需要逐一甄别,效率低;近地面点式监测,难以说清楚区域内扬尘的来源、分布和变化趋势;  追责难:收集证据难,且未建立明确的评价指标、体系以及依法追责制度,难以实现追责和有效管理。 “地空一体化”扬尘在线监控系统   中科光电“地空一体化”扬尘在线监控系统由扬尘噪声在线监控系统和颗粒物扫描激光雷达两大部分组成。  扬尘噪声在线监控系统  扬尘噪声在线监控系统智能化地集成了颗粒物、噪声、云台摄像机、风速风向传感器,温湿度传感器等监测设备,可全面布设在区域内各主要建筑工地、道路、码头、混凝土搅拌站、重点工业工矿企业等颗粒物污染排放源附近,实时获得tsp、pm10、pm2.5、噪声、视频、温度、湿度、风速风向等近地面数据;  颗粒物扫描激光雷达  颗粒物扫描激光雷达不断扫描,通过监测区域内的消光系数,退偏振度、边界层高度、能见度等信息,获得区域立体空间内扬尘分布,沉降情况,还可以识别粗细粒子,判断是二次源还是一次源,了解区域间扬尘的输送,从而实现对整个城市区域内扬尘来源、现状、发展变化趋势的掌握。  应用“地空一体化”扬尘在线监测系统,微观上可进行浓度数据和视频实时查看、报警抓拍;宏观上可实现对城市区域空间内的扬尘污染作全天候监控,为巡查人员监控取证、行政干预、应急响应、纠纷处置,为管理部门确定扬尘来源、了解扬尘减排治理措施的效果,为政府制定政策规划、空气质量改善行动计划,为各部门信息联网共享、协同管理提供了技术支撑和依据。 “地空一体化”扬尘在线监控系统 “地空一体化”扬尘在线监控系统平台  “地空一体化”扬尘在线监控系统平台包括实时监测、工地管理、设备管理、历史查询、统计分析、视频观看、报警处理、评价方法等多项功能,同时,系统平台将颗粒物扫描激光雷达的垂直监测、垂直扫描、水平扫描、一定仰角(如45°)探测、走航观测等探测模式进行高度集成,实现了区域内扬尘分布、来源、变化趋势的全方位立体化监测。高效、精细的实时监控,为政府监察部门的多维取证、依法追责提供有效数据支撑。登录页面实时监测——近地面数据实时监测——水平遥感污染源监测实时监测——走航道路交通监测历史查询设备管理“地空一体化”扬尘在线监控系统系统优势  基于物联网思维的智能联动技术,云台摄像机除了预置位抓拍之外,还可以根据颗粒物和噪声报警信息,风速风向信息、智能判断方向进行抓拍,更加准确获取污染源头的位置信息,满足实时性与精细化监管的需求。  近地面监测和立体监测的集成创新。多要素多手段综合监测,不仅有量化数据,视频图像取证,还有区域立体空间的颗粒物分布现状、发展变化趋势分析,微观和宏观结合,证据丰富有力,结论一目了然,突破无组织排放监控的技术难题。  基于大数据挖掘、分析的环保云应用平台。可以实现海量扬尘监测数据、环境空气监测站数据的多角度统计分析和比较,满足大数据的价值挖掘和应用,实现监测系统的云端运营、大数据的云端分析,为政府、企业提供环境治理的技术咨询,同时手机app的应用能让公众随时掌握所在地的颗粒物、噪声等环境指标。  核心设备采用行业标杆公司顶级产品,成熟稳定可靠,使用寿命长。该产品内置了加热器控制湿度水平,不仅保护电子和光学系统,还可以排除湿度对测量结果的影响,测量更加准确;  海量数据的高速存储,本地数据存储容量大于等于1t,通讯接口具备可扩展。  停电后可长期保存系统设置参数,电源恢复后可自动启动,进入工作状态。  “地空一体化”扬尘在线监控系统实现了建筑工地扬尘污染在线监测、管理一体化,提升了科学管理的效率和能力。该系统对掌握建筑工地扬尘污染现状的真实状况,以及采取控尘措施的效果具有权威性。该系统可用定量化、可视化的数据反映扬尘污染治理的水平,是建设智慧环保的有效手段。
  • 新品资讯:一体化环境噪音监测终端3700
    最新的环境监测设备EMU3700实时收集噪音、振动、天气和爆破超压测量数据。非常适合需要持续监控多个环境参数的企业。每台设备都配有传感器、分析器、存储器、电池和蜂窝通信设备,安装在坚固的防水防尘外壳中. 部署可靠、持续的环境监测网络 您不需要购买、连接或操作任何其他东西,只需打开包装、连接传感器、打开电源并收集数据。永久性解决方案致力于长期噪声监测NMT 3700系列适用于在固定位置进行数月至数年的永久和连续监测,专门设计用于在恶劣环境中的无人值守操作▲ 长期的噪声监测解决方案▲ 坚固耐用,可抵御恶劣天气▲ 非描述性的限制不必要破坏▲ 附加电池以延长运行时间便携式解决方案动态噪音感知小巧轻便的手提式便携噪声记录仪,可使用数小时至数天,并可选择与主电源一起使用。箱子内由高质量的机械泡沫镶嵌保护。▲ 便携式噪声监测解决方案▲ 轻便坚固的外壳可保护设备免受恶劣天气影响▲ 自成一体包括麦克风支架和太阳能配置 ▲ 独立的蓄电池和充电电路技术参数点击看大图*许多因素会影响EMU的电池运行时间,包括温度、蜂窝信号强度数据量。获取多种环境参数的一体化设计点击看大图Web管理界面可实时设定、监控和导出数据 用户友好界面可实时查看噪音、振动和天气数据。使操作人员能监控从设备端到远程的数据。包括测量指数,多种标准的报告格式,警报和报告的触发级配置 直接导出用户定义的噪声或振动波形,以及事件的时间段、周期报告、1/3倍频程和系统健康状况。数据可导出为Excel、PDF、WAV、MATLAB和CSV格式.Envirosuite提供广泛的支持和服务,可追溯的测量和报告。包括一系列校准服务(认证和可追溯)、维修、一致性测试、保修延期、安装、培训、帮助热线和设备租赁。这些服务可以在现场、当地或在授权中心进行。关于我们澳大利亚Envirosuite公司(股票代码:EVS),旗下子公司爱唯施,有30多年的环境咨询管理经验,一直处于环境智能解决方案的最前沿,以自主开发的软件和硬件为平台,向客户提供实时监测,分析报告,溯源预测等功能为一体的专业环境管理解决方案。在世界各地拥有400多个环境管理项目经验,服务于全球200多个机场。2020年收购专业的环境噪声监测公司EMS B&K后,EVS成为横跨空气质量、水务监管和环境噪声监测三大专业领域的公司,在全世界15个国家设有办事处,约260名员工为客户提供专业的环境咨询管理服务。
  • 培育电化学、色谱、质谱等5大仪器品类,长三角发文深化计量一体化发展
    为贯彻落实党中央、国务院决策部署,进一步发挥好计量在推进长三角一体化发展中的支撑作用,近日,市场监管总局印发《关于全面深化长三角计量一体化发展的意见》(以下简称《意见》)。  《意见》明确,到2025年长三角地区新建和升级社会公用计量标准1000项以上,建有产业计量测试中心50个以上,建成计量技术委员会10个以上。  《意见》指出,服务区域仪器仪表行业发展,要求加大产学研用合作,加快小型化矢量原子磁力仪、量子微波场强仪等量子传感器和太赫兹传感器、高端图像传感器、高速光电传感器等研制与应用。在电化学、光学测量、色谱仪、质谱仪、流量计等领域培育一批具有核心技术和竞争力的高端仪器仪表品牌。推动三省一市仪器仪表相关产业发展集群建设。  全文如下:市场监管总局关于全面深化长三角计量一体化发展的意见  上海市、江苏省、浙江省、安徽省市场监管局,华东国家计量测试中心:  长江三角洲地区(以下简称长三角)是我国经济最活跃、开放程度最高、创新能力最强的区域之一,是“一带一路”和长江经济带的重要交汇点,对全国高质量发展发挥着重要的支撑和引领示范作用。为贯彻落实习近平总书记关于长三角一体化发展的重要讲话和重要指示批示精神,深入推进实施《关于加快建设全国统一大市场的意见》《长江三角洲区域一体化发展规划纲要》,落实《计量发展规划(2021—2035年)》重点任务,在改革创新、推动高质量发展上争当表率,在服务全国构建新发展格局上争做示范,在率先实现社会主义现代化上走在前列,全面深化长三角计量一体化发展,现提出如下意见。  一、总体要求  (一)指导思想。  以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的二十大精神,紧密围绕党中央、国务院关于实施区域协调发展重大战略部署,完整、准确、全面贯彻新发展理念,紧扣“一体化”和“高质量”,顺应国际单位制量子化变革趋势,发挥长三角地区计量资源技术优势,推进计量基础设施互联互通,在改革集成、项目安排、资源配置等方面加快形成政策合力,努力构建需求引导、统一协调、优势互补的长三角计量一体化协同发展体制机制,更好服务长三角一体化发展战略。  (二)基本原则。  围绕中心,服务大局。面向世界科技前沿和国家重大需求,牢牢把握突出重围先手棋的战略使命,始终保持落实国家战略的思想自觉和行动自觉,持续推动长三角地区计量工作全面融入一体化发展战略规划。深度参与构建新发展格局,发挥长三角地区计量整体优势,形成强强联合、互相赋能的一体化新态势。  改革创新,示范引领。坚持目标导向、问题导向和效果导向,更好发挥中国(上海)自由贸易试验区新片区制度创新试验田作用,探索计量一体化发展的新体制和新机制,推动技术创新、模式创新和管理创新。积极促进长三角地区计量领域重大改革创新举措系统集成,以更深层次改革、更高水平开放服务全国发展大局。  协同融合,开放共享。坚持中央统筹和地方负责相结合,加快推动《计量发展规划(2021—2035年)》各项任务和政策落地。深入推进长三角地区三省一市《计量发展规划(2021—2035年)》实施意见的协同和衔接,打破行业和地域限制,推动形成分工合理、相互融合的区域功能布局。  (三)主要目标。  到2025年,基本建成长三角地区计量一体化协同发展的体制机制,全面统筹区域计量发展,深化区域计量合作,计量技术支撑能力持续增强,计量监管执法协作机制建立健全,一体化制度创新取得实效。进一步提升与国家重大战略推进实施相配套的计量一体化服务能力。长三角地区新建和升级社会公用计量标准1000项以上,建有产业计量测试中心50个以上,建成计量技术委员会10个以上。  到2035年,长三角地区全面形成具有全国领先水平,在国际、国内具有影响力和带动力的区域计量一体化增长极,实现地区各省和直辖市计量发展规划、计量基础设施建设和计量监督管理的高度协同,形成统一开放、竞争有序、资源优化配置的计量服务大市场,长三角地区计量一体化协同发展的体制机制更趋成熟,计量支撑能力明显提升,服务国家现代化建设大局的能力进一步增强。  二、建立计量一体化发展统筹机制,更好服务改革发展大局  (四)深化计量一体化发展合作机制。突出华东国家计量测试中心在区域协调互认、议事决策、交流合作、技术会商中的角色地位,发挥大区社会公用计量标准量值传递和溯源的重要作用,建立长三角计量技术委员会工作机制。加强在重大计量政策研究、计量标准建设、计量能力提升、计量科技创新等方面的协同发力,完善长三角地区协调通报机制、互认合作机制、协作会商机制等。  (五)加强计量一体化发展制度创新。研究制定长三角地区计量一体化制度创新、体制创新、科技创新、管理创新、风险监控以及人才、基础设施和资金的配套政策和措施,探索长三角地区计量协同创新、分工协作、服务便利化等改革。进一步完善相关制度,破除计量技术服务的行政壁垒和市场分割,进一步降低交易成本,服务全国统一大市场建设。  (六)推进重大改革系统集成和改革试点经验共享共用。推动贸易试验区和一体化先行示范区有序承接国家计量行政许可和改革事项,在长三角地区选择适当区域开展系统性、整体性计量改革试点,探索实现集中落实、率先突破、系统集成,为全国计量改革积累经验。推动长三角地区部分区域承接的取消企业内部使用的最高计量标准器具考核发证及强制检定改革、计量标准器具复查考核实行告知承诺制改革、计量器具型式批准工作机制改革等试点示范经验共用共享,有序将试点示范成果在自由贸易区和一体化先行示范区复制推广。  三、提升长三角计量服务保障能力,赋能高质量发展  (七)完善区域量值传递和溯源体系。面向国家重大计量需求和长三角地区经济社会发展主战场,系统性布局“国家—华东—长三角(区域)”梯次接续的量值传递和溯源体系。通过技术协同、能力共享、共研共建、资质互认等方式,加快计量基准、社会公用计量标准与标准物质能力提升。协同推动华东地区社会公用计量标准建设,鼓励长三角地区省级计量技术机构在重点领域建设大区级社会公用计量标准。大力开展大区计量比对等区域性计量技术活动。  (八)加强区域产业计量测试体系建设。瞄准世界科技前沿和产业制高点,充分发挥创新资源集聚优势,重点加强航空航天、海洋装备、集成电路、生物医药、人工智能、智能网联汽车和新能源汽车、新一代信息产业技术、新材料、新型显示、轨道交通、现代物流业等领域重大计量测试问题与关键技术攻关。优化完善长三角产业计量云,加快相关产业计量公共技术服务平台建设,协同推进长三角地区国家和省级产业计量测试中心能力互补、交叉融合,推动产业基础高级化和产业链现代化。  (九)服务区域仪器仪表行业发展。加大产学研用合作,加快小型化矢量原子磁力仪、量子微波场强仪等量子传感器和太赫兹传感器、高端图像传感器、高速光电传感器等研制与应用。在电化学、光学测量、色谱仪、质谱仪、流量计等领域培育一批具有核心技术和竞争力的高端仪器仪表品牌。推动三省一市仪器仪表相关产业发展集群建设。  (十)优化区域计量技术服务。以长三角地区发展较快、实力较强、比较优势明显的省、市级计量技术机构和行业计量技术机构、第三方计量检测机构等为依托,着力加强计量测试服务品牌建设,在长三角地区率先培育一批专业化、社会化、网络化的服务机构。更好发挥长三角地区在开放、创新方面的资源禀赋优势,加强政府引导,发动各方力量,大力发展计量校准、计量测试、产业计量等高技术服务新兴业态,不断满足市场多样化、个性化需求。加强行业自律,鼓励相关计量专业社会团体依法有序发挥作用,促进计量技术服务市场健康发展。  (十一)服务数字长三角建设。加快国家时间频率计量中心上海实验室和应用中心(浙江)建设,完善时间频率标准、分布式可靠时间同步系统等数字计量基础设施。面向社会创新计量数字化服务,建立电能在线监测数据验证系统等数字计量标准。推动建设上海计量测试数据中心、国家计量科学数据中心浙江分中心、国家计量科学数据中心江苏分中心、安徽省计量数据库和相关领域计量数据建设应用基地,推动生命健康、食品安全、交通运输、金融服务等跨领域、跨区域计量数据融合、共享与应用。积极推动智能传感器、微机电系统(MEMS)传感器等关键计量测试技术联合攻关,服务物联网、车联网、工业互联网建设。  (十二)支撑碳达峰碳中和目标实现。强化长三角碳达峰碳中和计量体系的协调配合。推动在长三角地区建设碳计量中心,加强碳计量标准和标准物质建设,提升碳排放测量和碳监测能力水平,探索建立碳排放计量审查制度和碳计量服务体系。在钢铁、电力等重点领域开展碳计量实践试点。进一步发挥长三角地区国家城市能源计量中心作用,积极推进能源资源计量服务示范工程。  四、加强计量基础和应用研究,打造高水平计量科技创新生态  (十三)深化区域计量科技攻关与合作。加强计量科技创新前瞻布局和资源共享,着力解决重大计量科学和关键共性技术问题。开展精密测量、智慧传感、智能测评等关键共性技术攻关,加强高端仪器设备核心器件、核心算法和核心溯源技术研究。积极开展量子精密测量和量子传感技术研究。充分发挥区域内企业、科研院所和高校等计量优势资源力量,联合打造突破型、引领型、平台型的现代先进测量实验室,建立计量科技创新基地。推动建立量子测量实验室、建设超高灵敏度弱磁场和惯性测量装置等重大科学装置。  (十四)激发各类计量创新主体活力。加强省际合作,发挥区位条件和资源禀赋优势,促进科研资源共享。依托长三角产业计量技术创新挑战赛等载体,加快计量科技成果转化和推广应用。加大对企业创新支持力度,鼓励计量技术机构面向本地区重点战略和产业打造集科学研究、成果转化、应用服务于一体的科技创新基地。  (十五)强化人才队伍和文化建设。依托国家和区域重大科技支撑平台、国际合作平台、重大工程、重点项目、重点实验室等,推动高层次人才国际交流和学术研究。推动计量技术机构与高校联合设立计量相关学科,联合开展研究生教育。加强人力资源协作,鼓励省级计量技术机构联合开展就业洽谈会和专场招聘会,促进计量人才在区域间有效流动和优化配置。联合开展长三角计量职业能力提升行动,开发计量公共教育资源,进一步提高计量技术机构技术能级和人员职业技能。推动三省一市建立国家和省级计量文化和科普资源创新基地、计量文化广场、计量博物馆和计量科普馆等。  (十六)提升区域计量科技创新国际合作水平。依托在长三角地区的计量技术机构、产业计量测试中心、企业、国际法制计量组织(OIML)技术委员会、全国专业计量技术委员会等,构建国际计量技术交流合作平台,深化国际计量科技创新合作。鼓励长三角地区计量技术机构和企业参与全球计量治理体系变革和国际计量规则、规范制定,加强国际协调和规则一致性。推动OIML证书指定实验室建设。与“一带一路”沿线国家科研机构、企业开展多种形式、宽领域的科技协同创新、技术转移链接和产业配套合作,建立和完善跨国计量科技创新合作机制。积极争取国际性计量技术组织落户长三角。  五、加强计量监督管理,推进更高水平协同发展  (十七)强化区域计量一体化监管合作。深化计量监管制度改革,在全国率先探索建立智能计量器具状态评价、失准更换和抽样检定相结合的新型计量监管制度。建立健全跨区域执法联动响应协作机制,强化加油站、电子秤等重点民生领域、重点计量器具交叉暗访和监管协作。建立长三角地区计量监管风险管控机制,快速有效处置计量突发事件。  (十八)推进区域计量互认。实施跨省间计量事项“一网通办”和电子证照办理。共享、共用、共建计量专业技术人员试题和计量考评资源,互认专业项目培训考核成绩。推行跨省控股企业间计量器具型式评价结果采信,优化计量器具型式批准行政审批服务。探索建立计量授权互认机制。开展区域计量比对活动,鼓励三省一市计量技术机构承担主导实验室。  (十九)加强区域计量技术规范一体化建设。联合成立长三角地区计量技术委员会,完善“沪苏浙皖”计量技术规范体系。强化在量子计量、生物计量、数字计量等关键核心领域计量技术规范研制布局,补齐产业链断点,提升关键环节保障能力。提升计量技术规范服务碳达峰碳中和与社会治理、现代化城市管理的能力。充分发挥区域内计量科技创新基地、先进测量实验室、产业计量测试中心等平台引领、支撑作用,加强计量技术规范科技成果转化应用。  (二十)协同推进诚信计量建设。协同商务、卫健、经信等部门推进诚信计量建设。结合平安建设、社会信用体系建设和诚信兴商活动,打造上海市“诚信计量示范区”、江苏省“计量惠民示范县(市、区)”等有地区特点的品牌诚信计量示范项目。探索统一诚信计量示范创新评价方法,建立诚信计量信息公开机制,将诚信计量创建结果纳入企业信用风险分类指标体系,推进分级分类监管。  六、保障措施  (二十一)加强组织领导。充分发挥华东国家计量测试中心的区域协调作用,建立三省一市计量一体化发展会商、协调、联动和督促落实机制。加强市场监管部门和计量技术机构工作协同,共同推进长三角计量一体化发展。  (二十二)完善工作机制。依托长三角地区计量工作会议等载体,进一步完善长三角计量一体化发展议事协调机制。整合长三角地区计量专家力量,探索建立长三角计量一体化发展计量专家智库。积极协调争取有关部门、行业和社会力量参与长三角一体化发展,形成政府主导、部门联合、社会参与的区域计量支撑体系建设运行机制。  (二十三)积极总结推广。鼓励长三角地区在计量法律法规和政策、体制机制等方面开展先行先试,及时总结典型案例和经验,形成可借鉴、可复制、可推广的发展路径和模式。对于改革方向明确、经实践证明行之有效的改革措施,要积极推进相关法规、制度和政策的修改完善。  市场监管总局  2023年9月28日
  • 赛莱默水质监测解决方案之一体化网络监测
    前言近年来国家不断加强对水污染的控制,污水问题得到明显改善。但是污水处理系统还需要得到进一步发展,从而全面提高国家污水处理的效率和安全,污水处理能够一定程度的解决国家用水问题。而想要保证提升污水处理后的水源水质,就要对污水各环节进行监控,通过对各环节的处理工艺、参数的变动等影响处理效率和成功率的因素展开实时的监控。但是传统上下位机结构的在线监测系统在监测阶段和故障实时分析方面还存在一定的问题,需要进行改革创新。随着智慧城市建设的不断深入推进,智慧水务受到越来越多的关注。作为智慧城市的重要组成部分,智慧水务充分结合物联网、大数据等新技术,不断提升水务信息化建设的整体水平。智慧水务以重点应用系统带动水务信息化建设效益的发挥,为水务管理的精细化、智慧化提供技术支撑。结合物联网的层次结构,水质在线监测系统可以分为数据采集层、数据传输层和应用展现层,如下图所示。赛莱默IQ多参数监测系统,采用数字式通讯原理和创新设计可以弥补传统上下位机结构的监测阶段和故障实时分析方面的问题,降低用户成本。将数据采集、网络远程控制和数据展示集为一体,符合智慧水务之物联网水质监测需求。这种利用通讯技术和计算机技术实现的全面监督方式,能够最大程度的提高系统的稳定性、安全性以及可拓展性。本方案是依据现场需求,结合国家相关技术标准及要求制定。本方案仅用于相关技术交流,最终解释权归赛莱默所有。一体化网络监测解决方案传统污水厂监测仪表采用一拖一配置方式,即一个控制器连接一个传感器,每台控制器需安装供电电源、数据输出,配合上下位机将数据输出。赛莱默IQ多参数系统更像乐高玩具,将电源端口、输出端口、传感器端口、显示器、控制器和输入端口拆分,根据用户需求,在合适的点位安装相应的功能,组合成一个系统。IQ多参数监测系统是用于在线分析的测量网络。自2001年以来, 它一直用于全世界各地的污水处理厂,不断升级以满足客户不断增长的需求。它用于进水、过程、排水监测以及相关控制。由于采用模块化设计, 该系统具有面向未来的强大灵活性和包容性。关于具体的一体化网络监测仪表选型方案,请联系区域销售经理或者拨打热线4008150062垂询。
  • 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。
  • “五化”趋势助全球传感器冲刺800亿美元市场
    传感器融合了材料科学、纳米技术、微电子等领域的前沿技术,是新一代信息技术、高端制造装备、新能源汽车等战略新兴产业的先导和基础,也是智能交通、智能楼宇、智慧医疗、智慧基础设施等物联网应用的关键技术,具有技术含量高、经济效益好、辐射和带动力强等特点。   &ldquo 五化&rdquo 成为传感器技术发展的重要趋势   近年来,传感器技术新原理、新材料和新技术的研究更加深入、广泛,新品种、新结构、新应用不断涌现。其中,&ldquo 五化&rdquo 成为其发展的重要趋势。   一是智能化,两种发展轨迹齐头并进。一个方向是多种传感功能与数据处理、存储、双向通信等的集成,可全部或部分实现信号探测、变换处理、逻辑判断、功能计算、双向通讯,以及内部自检、自校、自补偿、自诊断等功能,具有低成本、高精度的信息采集、可数据存储和通信、编程自动化和功能多样化等特点。如美国凌力尔特(Linear Technology)公司的智能传感器安装了ARM架构的32位处理器。另一个方向是软传感技术,即智能传感器与人工智能相结合,目前已出现各种基于模糊推理、人工神经网络、专家系统等人工智能技术的高度智能传感器,并已经在智能家居等方面得到利用。如NEC开发出了对大量的传感器监控实施简化的新方法&ldquo 不变量分析技术&rdquo ,并已于今年面向基础设施系统投入使用。   二是可移动化,无线传感网技术应用加快。无线传感网技术的关键是克服节点资源限制(能源供应、计算及通信能力、存储空间等),并满足传感器网络扩展性、容错性等要求。该技术被美国麻省理工学院(MIT)的《技术评论》杂志评为对人类未来生活产生深远影响的十大新兴技术之首。目前研发重点主要在路由协议的设计、定位技术、时间同步技术、数据融合技术、嵌入式操作系统技术、网络安全技术、能量采集技术等方面。迄今,一些发达国家及城市在智能家居、精准农业、林业监测、军事、智能建筑、智能交通等领域对技术进行了应用。如,从MIT独立出来的Voltree Power LLC公司受美国农业部的委托,在加利福尼亚州的山林等处设置温度传感器,构建了传感器网络,旨在检测森林火情,减少火灾损失。   三是微型化,MEMS传感器研发异军突起。随着集成微电子机械加工技术的日趋成熟,MEMS传感器将半导体加工工艺(如氧化、光刻、扩散、沉积和蚀刻等)引入传感器的生产制造,实现了规模化生产,并为传感器微型化发展提供了重要的技术支撑。近年来,日本、美国、欧盟等在半导体器件、微系统及微观结构、速度测量、微系统加工方法/设备、麦克风/扬声器、水平/测距/陀螺仪、光刻制版工艺和材料性质的测定/分析等技术领域取得了重要进展。目前,MEMS传感器技术研发主要在以下几个方向:(1)微型化的同时降低功耗 (2)提高精度 (3)实现MEMS传感器的集成化及智慧化 (4)开发与光学、生物学等技术领域交叉融合的新型传感器,如MOMES传感器(与微光学结合)、生物化学传感器(与生物技术、电化学结合)以及纳米传感器(与纳米技术结合)。   四是集成化,多功能一体化传感器受到广泛关注。传感器集成化包括两类:一种是同类型多个传感器的集成,即同一功能的多个传感元件用集成工艺在同一平面上排列,组成线性传感器(如CCD图像传感器)。另一种是多功能一体化,如几种不同的敏感元器件制作在同一硅片上,制成集成化多功能传感器,集成度高、体积小,容易实现补偿和校正,是当前传感器集成化发展的主要方向。如意法半导体提出把组合了多个传感器的模块作为传感器中枢来提高产品功能 东芝公司已开发出晶圆级别的组合传感器,并于今年3月发布能够同时检测脉搏、心电、体温及身体活动等4种生命体征信息,并将数据无线发送至智能手机或平板电脑等的传感器模块&ldquo Silmee&rdquo 。   五是多样化,新材料技术的突破加快了多种新型传感器的涌现。新型敏感材料是传感器的技术基础,材料技术研发是提升性能、降低成本和技术升级的重要手段。除了传统的半导体材料、光导纤维等,有机敏感材料、陶瓷材料、超导、纳米和生物材料等成为研发热点,生物传感器、光纤传感器、气敏传感器、数字传感器等新型传感器加快涌现。如光纤传感器是利用光纤本身的敏感功能或利用光纤传输光波的传感器,有灵敏度高、抗电磁干扰能力强、耐腐蚀、绝缘性好、体积小、耗电少等特点,目前已应用的光纤传感器可测量的物理量达70多种,发展前景广阔 气敏传感器能将被测气体浓度转换为与其成一定关系的电量输出,具有稳定性好、重复性好、动态特性好、响应迅速、使用维护方便等特点,应用领域非常广泛。另据BCC Research公司指出,生物传感器和化学传感器有望成为增长最快的传感器细分领域,预计2014至2019年的年均复合增长率可达9.7%。   未来值得关注的四大领域   随着材料科学、纳米技术、微电子等领域前沿技术的突破以及经济社会发展的需求,四大领域可能成为传感器技术未来发展的重点。   一是可穿戴式应用。据美国ABI调查公司预测,2017年可穿戴式传感器的数量将会达到1.6亿。以谷歌眼镜为代表的可穿戴设备是最受关注的硬件创新。谷歌眼镜内置多达10余种的传感器,包括陀螺仪传感器、加速度传感器、磁力传感器、线性加速传感器等,实现了一些传统终端无法实现的功能,如使用者仅需眨一眨眼睛就可完成拍照。当前,可穿戴设备的应用领域正从外置的手表、眼镜、鞋子等向更广阔的领域扩展,如电子肌肤等。日前,东京大学已开发出一种可以贴在肌肤上的柔性可穿戴式传感器。该传感器为薄膜状,单位面积重量只有3g/m2,是普通纸张的1/27左右,厚度也只有2微米。   二是无人驾驶。美国IHS公司指出,推进无人驾驶发展的传感器技术应用正在加快突破。在该领域,谷歌公司的无人驾驶车辆项目开发取得了重要成果,通过车内安装的照相机、雷达传感器和激光测距仪,以每秒20次的间隔,生成汽车周边区域的实时路况信息,并利用人工智能软件进行分析,预测相关路况未来动向,同时结合谷歌地图来进行道路导航。谷歌无人驾驶汽车已经在内华达、佛罗里达和加利福尼亚州获得上路行使权。奥迪、奔驰、宝马和福特等全球汽车巨头均已展开无人驾驶技术研发,有的车型已接近量产。   三是医护和健康监测。国内外众多医疗研究机构,包括国际著名的医疗行业巨头在传感器技术应用于医疗领域方面已取得重要进展。如罗姆公司目前正在开发一种使用近红外光(NIR)的图像传感器,其原理是照射近红外光LED后,使用专用摄像元件拍摄反射光,通过改变近红外光的波长获取图像,然后通过图像处理使血管等更加鲜明地呈现出来。一些研究机构在能够嵌入或吞入体内的材料制造传感器方面已取得进展。如美国佐治亚理工学院正在开发具备压力传感器和无线通信电路等的体内嵌入式传感器,该器件由导电金属和绝缘薄膜构成,能够根据构成的共振电路的频率变化检测出压力的变化,发挥完作用之后就会溶解于体液中。   四是工业控制。2012年,GE公司在《工业互联网:突破智慧与机器的界限》报告中提出,通过智能传感器将人机连接,并结合软件和大数据分析,可以突破物理和材料科学的限制,并将改变世界的运行方式。报告同时指出,美国通过部署工业互联网,各行业可实现1%的效率提升,15年内能源行业将节省1%的燃料(约660亿美元)。2013年1月,GE在纽约一家电池生产企业共安装了1万多个传感器,用于监测生产时的温度、能源消耗和气压等数据,而工厂的管理人员可以通过iPad获取这些数据,从而对生产进行监督。此外,荷兰壳牌、富士电机等跨国公司也都在该领域采取了行动。   传感器产业化发展的重要趋势   近年来,随着技术研发的持续深入,成本的下降,性能和可靠性的提升,在物联网、移动互联网和高端装备制造快速发展的推动下,传感器的典型应用市场发展迅速。据BCCResearch公司分析指出,2014年全球传感器市场规模预计达到795亿美元,2019年则有望达到1161亿美元,复合年增长率可达7.9%。   亚太地区将成为最有潜力的市场。目前,美国、日本、欧洲各国的传感器技术先进、上下游产业配套成熟,是中高端传感器产品的主要生产者和最大的应用市场。同时,亚太地区成为最有潜力的未来市场。英泰诺咨询公司指出,未来几年亚太地区市场份额将持续增长,预计2016年将提高至38.1%,北美和西欧市场份额将略有下降。   交通、信息通信成为市场增长最快的领域。据英泰诺咨询公司预测,2016年全球汽车传感器规模可达419.7亿欧元,占全球市场的22.8% 信息通信行业至2016年也可达421.6亿欧元,占全球市场的22.9%,且有可能成为最大的单一应用市场。而医疗、环境监测、油气管道、智能电网等领域的创新应用将成为新热点,有望在未来创造更多的市场需求。   企业并购日趋活跃。美国、德国和日本等国的传感器大型企业技术研发基础雄厚,各企业均形成了各自的技术优势,整体市场的竞争格局已初步确立(附表)。需要指出的是,大公司通过兼并重组,掌控技术标准和专利,在&ldquo 高、精、尖&rdquo 传感器和新型传感器市场上逐步形成垄断地位。在大企业的竞争压力下,中小企业则向&ldquo 小(中)而精、小而专&rdquo 的方向发展,开发专有技术,产品定位特定细分市场。据统计,2010年7月至2011年9月,传感器行业中大规模并购交易多达20多次。如美国私募股权公司VeritasCapitalIII以5亿美元现金收购珀金埃尔默公司的照明和检测解决方案(IDS)业务 英国思百吉公司以4.75亿美元收购美国欧米茄工程公司的温度、测量设备制造业务。目前,越来越多的并购交易在新兴市场国家出现。
  • 爱丁堡仪器一体化荧光光谱仪FS5 全球发布
    英国Edinburgh instruments是一个专注于生产和研发高性能研究级光谱仪的公司。产品线有激光,传感器和光谱仪三个方向。其中光谱仪有瞬态吸收和荧光光谱两个大类。爱丁堡的激光闪光光谱仪和瞬态稳态荧光光谱仪是全球公认的领导者。此次BCEIA,天美在展台进行一体化荧光光谱仪:FS5的全球发布,这台全新的仪器首次在国内亮相。 这是爱丁堡苏格兰工厂全新打造的新一代紧凑型一体化荧光光谱仪。这款仪器基于高标准进行设计,具有高灵敏度,快速数据获取,操作简单的特点,同时还有丰富的样品支架可以进行选择。拥有爱丁堡仪器在荧光光谱仪上超过35年的制造经验,FS5可以为您提供您所能想到的各种测试需求。FS5为中档价位的荧光光谱仪在全球分析和研究市场上设立了一个全新的标准,针对不同的应用方向,我们都有相应测量模式可以进行选择。  . 单光子计数的高灵敏度  . 高动态范围和数据获取速度  . 独一无二的软件&mdash &mdash 为荧光光谱仪量身定做  . 升级的可选模式 PSP&mdash &mdash 纯光谱,极低的杂散光,无 高级散射光干扰 NIR&mdash &mdash 可扩展光谱范围至1700nm POL&mdash &mdash 测量各向异性和偏振度 MCS&mdash &mdash 完成微秒到秒级的寿命测试 TCSPC&mdash &mdash 完成皮秒到微秒的寿命测试  . 极其丰富的样品支架选项 除了拥有FS5标准荧光测试功能以外,这款升级还能实现皮秒、纳秒到微秒范围的寿命测量(10&mu s)。FS5-TCSPC型号需要皮秒脉冲二极管和LED作为激发光源,我们只需要简单地将光源连接到FS5-TCSPC特制的样品仓中,这个样品仓与所有样品支架相兼容。 寿命测试的时候不需要单独的激光驱动和数据分析模块。软件完全兼容所有的测试功能,提供重卷积和曲线拟合。皮秒激光二极管(EPL)和皮秒脉冲发光二极管(EPLED)都是单一波长输出。我们至少需要一个或者一个以上的皮秒脉冲光源来激发样品,激发波长根据用户的具体应用方向进行选择。 TCSPC寿命测试可以使用FS5标准的检测器,仪器响应为~800ps。实际的仪器响应数值取所使用的EPL或者EPLED。当我们使用快速响应检测器的时候可以优化仪器响应函数,对应的仪器型号为FS5-TCSPC+。使用EPL作为激发光源可以得到~250ps的仪器响应。 几乎针对所有应用,FS5都有相应的样品支架可供用户进行选择。这些附件的安装使用十分简单方便。绝大多数的附件安装只需要十几秒的时间就可以完成。专用的Fluoracle软件可以自动识别每一个样品支架,用户使用界面十分友好,操作十分便捷。 BCEIA创办于1985年,每两年举办一次,今年即将在10.23-10.26日举办第十五届。国内外专家、学者,众多仪器厂商都将汇聚于此,共同分享有关分析测试的经验收获以及探讨科技发展方向。天美公司将参加此次盛会,请关注展台:2090-2093,2020-2027(2号馆主席台旁) 作为BCEIA的忠实参与者,天美公司积极响应会务组的各项创新活动。今年BCEIA最新推出了依托于展会的手机应用软件,可直接在手机上浏览展会相关报告、交通灯信息,以及参展商情况,展品情况及各项资料下载。天美公司已经提交相关宣传资料,欢迎大家下载关注。 下载二维码: 天美公司仪器通讯月刊在9月刊推出BCEIA专题,集中介绍展示新品的各种应用,以及相关活动介绍。欢迎您点击查看:http://www.techcomp.cn/tongxun/09/index.html 。 公司介绍:   天美(中国)科学仪器有限公司(&ldquo 天美(中国)&rdquo )是天美(控股)有限公司(&ldquo 天美(控股)&rdquo )的全资子公司,从事表面科学、分析仪器、生命科学设备及实验室仪器的设计、开发和制造及分销 为科研、教育、检测及生产提供完整可靠的解决方案。天美(中国)在北京、上海、等全国15个城市均设立办事处,为各地的客户提供便捷优质的服务。   天美(控股)是一家从事设计、研发、生产和分销的科学仪器综合解决方案的供应商。 继2004年於新加坡SGX主板上市后,2011年12月21日天美(控股)又在香港联交所主板上市(香港股票代码1298),成为中国分析仪器行业第一家在国际主要市场主板上市的公司。近年来天美(控股)积极拓展国际市场,先后在新加坡、印度、澳门、印尼、泰国、越南、美国、英国、法国、德国、瑞士等多个国家设立分支机构。公司亦先后收购了法国Froilabo公司、瑞士Precisa公司、美国IXRF公司和英国Edinburgh等多家海外知名生产企业,加强了公司产品的多样化。   更多详情欢迎访问天美(中国)官方网站:http://www.techcomp.cn
  • 科研人员研发出一体式离电子传感纸
    p style=" text-align: justify "    strong 仪器信息网讯 /strong 造纸术是中国四大发明之一,纸是中国古代劳动人民通过长期的经验积累形成的智慧结晶,它由天然或人造纤维素纤维与添加剂组成,在人们日常生活中发挥着记录和传播信息的重要作用。那么,有没有可能使纸张服务于未来的可穿戴智能设备和人机界面应用呢?近日,中国科学院深圳先进技术研究院副研究员常煜团队与加州大学戴维斯分校教授潘挺睿团队合作,通过将离电子传感机制引入纸张中,使纸张拥有了触觉传感功能。相关论文《一体式离电子传感纸》发表在国际学术期刊《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)上(All-in-One Iontronic Sensing Paper. Adv. Funct. Mater. 2019, 1807343),文章第一作者是博士研究生李森,常煜和潘挺睿为共同通讯作者。 /p p style=" text-align: justify "   近年来,智能包装、智能可穿戴电子设备以及柔性人机界面引起了越来越多的关注,该领域也成为科学研究的热点。追求设备高灵敏度、低成本、3D结构性和表面适应性成为一种重要趋势。纸张作为一种柔软、可折叠、可印刷、可切割、一次性、可降解的材料,成本低廉,长期以来作为化学和生物传感的灵活平台。例如pH试纸、血糖试纸、早孕检测试纸、纸基有机气体传感器、DNA和蛋白质传感器等都是应用十分广泛的生物化学传感器。先前报道的压敏纸以及由它们制成的压力传感器主要基于三种现有的传感机制,即电阻式、电容式和摩擦电式。它们存在制备方法较为复杂、较低的响应线性度和响应速度等问题。另外,目前报道的纸基传感器未能充分利用纸张的可印刷、可剪切及可折叠等特性。 /p p style=" text-align: justify "   团队开发的一体式离电子传感纸很好地弥补了上述缺憾。研究团队基于柔性离电子传感机制,提出了离电子传感纸(ISP)作为一体化柔性传感平台,此平台同时包含离子区域与电极区域并且具有直接印刷性、定制可切割性和三维可折叠性。ISP可以仅通过纸张特定的操作(例如打印、切割、折叠和胶合)以二维平面或三维折纸的形式构造压力传感器件。另外,ISP器件的灵敏度为10nF/kPa/cm2,至少是当前电容式传感器的数千倍,分辨率为6.25Pa,具有单毫秒的快速机械响应时间以及较高的响应线性度(R2& gt 0.996)。此外,该团队还为ISP器件建立了理论模型,推导并验证了此模型能合理解释ISP电容-压力特性。 /p p style=" text-align: justify "   得益于纸张独特卓越的性能,ISP可以切割成任何形状,并与物体或其包装无缝集成,以检测重量变化 ISP还可以折叠以构建带有电子接口的智能3D折纸,例如具有高低音量控制的高灵敏度纸钢琴和用于连续监测脉搏波形的可穿戴折纸手环 另外,借助三明治结构,ISP可以构建一个16× 16的压力传感阵列,此传感阵列可以追踪和记录中国书法的笔迹和压强分布。 /p p style=" text-align: justify "   这项工作为纸质传感平台提供了一种简单且低成本的方法,ISP展现了由离电子传感原理实现原创智能纸的概念,具有显著的传感优势,在人机界面、智能包装、健康可穿戴方面具有广泛的应用前景。 /p p style=" text-align: justify "   该项目获得国家自然科学基金、科技部重点研发计划、广东省“珠江人才”团队计划及深圳市科技计划的支持。 /p p style=" text-align: center " img width=" 600" height=" 347" title=" 1111111.webp.jpg" style=" width: 600px height: 347px " alt=" 1111111.webp.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/a2c2065b-3f76-41be-8f3c-db9b2c34af92.jpg" border=" 0" vspace=" 0" / /p p 离电子传感纸原理、结构、材料及制备流程 /p p style=" text-align: center " img width=" 600" height=" 299" title=" 22222.webp.jpg" style=" width: 600px height: 299px " alt=" 22222.webp.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/358a049b-b0d3-4bfc-8e3b-25d6e028934e.jpg" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 离电子传感纸在脉搏波测量及折纸钢琴上的应用 /p p style=" text-align: center " img width=" 600" height=" 337" title=" 33333.webp.jpg" style=" width: 600px height: 337px " alt=" 33333.webp.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/2db74ced-06a6-49a9-a31e-a8856372ee5e.jpg" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center "   离电子传感纸在测重药盒及手写毛笔的压力分布上的应用 /p p style=" text-align: justify "   /p p & nbsp /p
  • 和诚环保发布青岛和诚H7000 型环境噪声自动监测系统(LED一体化)新品
    H7000 型环境噪声自动监测系统(LED一体化)产品简介利用先进的传感器技术、互联网技术、无线通信技术、计算机网络技术、电子地理信息技术、实时监控技术等,对环境空气中噪声、气象参数实现7*24小时在线监测的综合实时监控系统。主要特点:*模块化设计,配置任意组合,便于按需设定不同监测因子,适合大规模网格化布点;*电路采用工业级嵌入式处理器,可适合严苛室外环境,工作环境温度范围(-40~70)℃;*选用工业级数据传输模块,数据传输稳定可靠;*外置声光一体化报警灯,可远程修改阈值;*温度、湿度采用高精度电容传感器;*噪声符合国际1级声级计或2级声级计;*风速风向采用机械式外接传感器;*系统采用双通道通信方式,在极端情况下实现通信,保证数据连续性;*模块化设计,模块之间采用高可靠性的CAN总线通信,采用汽车电子通信协议,保证系统稳定性;*不仅可以实现远程数据传输,也可远程读取系统状态信息,并可实现远程控制,实现远程修改仪器参数,故障状态信息上传如断电信息,模块故障,数据超标等;*终端设备可通过FTP服务器,远程升级终端的应用程序,实现远程维护,保证用户能使用最xin的应用程序,及时更新系统功能;*可选配各种参数IP摄像头,保证夜间和视距拍摄要求,可自动抓拍,也可供用户实时查看;*现场实时数据显示:终端仪表5s显示一次数据;*选配数据服务平台可显示分钟、小时均值、日均值。报表分析功能,可生成日报表,月报表,年报表、趋势分析等功能。支持同屏多点位显示,支持移动终端数据查询,也可向显示终端推送数据;*安装方式多样,可根据现场情况选择:支架安装,挂杆安装等多种方式,任何一种安装方式均牢固可靠,可抵抗瞬间12级风力。噪声技术参数: 噪声IEC61672:2002 2级GB/T3785-2012 2级也可升级1级声级计噪声传感器原理高精度电容式自由场麦克风频率响应16~20KHz频率计权A、C、Z测量范围30~140dB超标报警外置声光一体报警灯显示LED显示,彩色(可选单色)P10 P5,大小可以定制湿度0~99%RH数据储存长达一年 气象技术参数 温度量程:-40~70℃湿度量程:0~百分之百RH分辨率:0.1℃分辨率:0.1%RH准确度:±0.5℃准确度:±3%RH大气压量程:10~1100hpa风速量程:0~70m/s分辨率:0.1hpa启动风速:≥0.5m/s准确度:±0.5hpa分辨率:0.1m/s准确度:±0.3m/s风向测量范围:0~360°启动风速:≥0.5m/s分辨率:±0.1°准确度:±3° 创新点:利用先进的传感器技术、互联网技术、无线通信技术、计算机网络技术、电子地理信息技术、实时监控技术等,对环境空气中噪声、气象参数实现7*24小时在线监测的综合实时监控系统。 青岛和诚H7000 型环境噪声自动监测系统(LED一体化)
  • 太赫兹安检+红外测温一体化系统助力战“疫”
    p   太赫兹波是介于毫米波与远红外线之间的电磁波,具有低能量、宽频谱、强穿透、瞬态性等优越特性。太赫兹技术因其在安防安检、国防军工、工业检测等众多领域具有的广泛研究与应用价值,被列为“改变未来世界的十大技术”。据多家媒体报道,日前已经有太赫兹安检+红外测温一体化仪器现身深圳、上海地铁,助力战“疫”。 br/ /p p   其中,博微太赫兹信息科技有限公司的“全过程无接触测温安检一体机”,在上海市公安局联合攻关支持下,已在上海地铁正式启用。 /p p   据介绍,“无接触”测温安检功能一体化的智能安检系统,以太赫兹人体安检仪为核心,将红外测温设备与太赫兹人体安检仪相结合,仅需被检人员正常步行通过安检区域,即可在无需停留的情况下,完成测温及安检,真正实现了“全过程无接触”模式,大大降低了安检人员与被检人员交叉感染的可能性。同时,无停留的快速通行效率,将原有的300人/小时增至1500人/小时,提升5倍,有效缓解了地铁人流聚集压力。 /p p   另外,重投华讯太赫兹集团研发的“太赫兹+红外”系列产品之一——太赫兹红外人体安检测温系统,已在福田交通枢纽测试,并已在深圳地铁集团推广使用。 /p p   据悉,该系统是深圳市发展改革委重点扶持的一批防控战疫重点项目之一。系统实现了“太赫兹技术+人工智能+红外测温”高度集成,创新使用非接触式的精准人体安检和测温功能,大幅提升安检工作效率,真正做到隔离式非接触安检测温。此次有针对性研发的太赫兹红外人体安全测温系统中加载的红外测温模块具有检测精度高、体温筛查快等显著特点,对体温超标目标实施实时拍照留存和及时自动报警。该系统投入使用,将大大降低安检人员与被检人员交叉感染的可能性,有效缓解人流密集场所安检压力。 /p
  • Wilson VH3100 一体化全自动硬度计在 Hä rtereiKongress 展会上隆重发布
    Wilson VH3100 一体化全自动硬度计在 H?rtereiKongress 展会上隆重发布 一步订购即可满足您生产控制对硬度测试的所有要求 标乐(Buehler)在德国科隆举办的热处理行业展会 H?rtereiKongress 上发布了一体化 VH3100 硬度计。VH3100 维氏/努氏硬度计为预配置的全自动硬度测试系统,几乎能够满足自动化微观至宏观硬度测试领域的所有需求。一体化Wilson VH3100 全自动硬度计大大缩短了交货周期,可在二到四周内快速交付。标乐(Buehler)硬度测试产品经理 Matthias Pascher 表示:“标乐(Buehler)根据客户对带软件的预配置维氏硬度计的需求推出了这款一体化 Wilson VH3100 硬度计,该一体化硬度计是生产中控制硬度测试的理想选择,并且易于操作,预装有先进的 DiaMet 企业版硬度测试软件。在 H?rtereiKongress 展会现场,许多客户对这款可直接打包采购的自动化硬度计表示非常感兴趣。”DiaMet 企业版软件的功能包括硬度色彩分布、边缘检测、扫描、全景图像、层深检测、数理统计、焊接测试、几何参数测量等功能,同时具有非常灵活的报告模块,不仅可以实现高度自由的自定义编辑,还可以生成所有常见格式的文件,同时支持外接设备扫码读取信息,可以进一步提高效率。硬件方面也进行了提升,包括24 英寸全高清触摸显示器和电脑配置升级。这款 VH3100 维氏硬度测试系统配有 3 位虚拟转塔(带有一个维氏压头和两个测量物镜)、自动 X/Y 台(110 mm x 140 mm 工作范围)、用于轮廓描绘和扫描成像全景摄像头,以及强大的图像分析功能。拥有设计专利的碰撞保护系统可避免因操作员失误或者意外情况的发生损坏压头和物镜。VH3100 硬度测试系统可以从容面对大批量复杂的测试,其全自动功能可以在一个小时内完成 150 个测试点的测试、测量、数据统计分析(保持时间为 10 秒)。无论是航空航天、汽车、能源、建筑以及交通运输等各行各业,无论是质量部门、生产线、研发实验室等不同部门,无论是新产品开发、来料检验、加工工艺检测、产品验证等不同用途, VH3100 所具备的宽广的力值范围和精密的光学系统并配合高度自动化的测试模块可以几乎实现所有的测试需求,并且整个过程完全满足 ASTM 和 ISO 标准的规定,为客户提供准确稳定的数据,出色的完成任务。Wilson VH3100 一体化硬度计搭载了闭环力值传感器和精密光学测量系统,力值范围覆盖大部分显微和维氏的要求。主要配置包括: 载荷范围:0.05-10kgf ISO 和 ASTM 认证维氏压头 10 倍和 50 倍长工作距离物镜,用于测量和定位 全自动测试平台:行程180x180mm(工作范围 110x140 mm) 5 MP 全景相机,用于样品轮廓描绘、扫描等该一体化硬度计不含选配的夹具、ISO 认证的硬度块和其他附件,这些附件需单独订购。有关其他信息,欢迎随时与我们联系!标乐中国市场部依工测试测量仪器(上海)有限公司
  • 四川“空天地”一体化监测技术保障“绿色”大运会
    2023年7月28日,第31届世界大学生夏季运动会(以下简称大运会)正式在成都拉开帷幕,来自世界各地的优秀青年运动员齐聚“天府”,共同展示青春活力和体育风采。作为主办城市,成都已经做好了充分的准备,各项保障措施也得到了全面落实,确保大运会的顺利进行。其中,四川省生态环境监测总站联合成都市生态环境局相关部门,共同负责空气质量监测及预报预警相关工作,为顺利完成大运会期间空气质量保障四川省站利用“空天地”一体化监测技术构建了“空天地”一体化监测平台,为大运会保障提供了重要技术支持,打造了一个绿色、智慧、生态和环保的赛事环境。该平台集成了空基、天基、地基一体化监测与应用,以“实现细颗粒物(PM2.5)和臭氧(O3)协同控制”为目标,以“污染溯源-污染防控-效果评估”为链条,构建“空天地”一体化大气污染物精细化溯源体系,在大运会期间为污染溯源与防控提供了有力的保障支持。   一、以“实现细颗粒物(PM2.5)和臭氧(O3)协同控制”为目标,构建由“污染溯源-污染防控-效果评估”三部分组成的一体化精细化溯源体系。   四川盆地独特的大尺度环流形势和局地气象条件不仅是影响大气污染物生成、积累和清除的重要条件,也是影响区域输送的重要条件。近年来,在《大气污染防治行动计划》和《打赢蓝天保卫战三年行动计划》等一系列政策与措施的指导下,四川省空气质量明显改善,成效显著,但伴随着污染防治要求的不断升高,原来的大气精细化防治支撑力度已经逐渐显露出瓶颈,在经济发展新常态与环境治理压力日益增加的背景下,成效还需进一步巩固,采取更加精细化的环境污染管控措施和联防联控措施已成为未来环境污染治理的总体趋势。   四川省生态环境监测总站在深入总结分析区域-城市污染特征、形成机制、主要来源和减排潜力的基础上,以“实现细颗粒物(PM2.5)和臭氧(O3)协同控制”为目标,构思了由“污染溯源-污染防控-效果评估”三部分组成的一体化精细化溯源体系:一是污染溯源主要从城市近地面常规监测向区域三维立体尺度的污染诊断监测延伸,开展多来源、多因子、多维度、多手段、多过程的“空天地”一体化大气污染物精细化溯源,摸清城市及周边大气污染物空间分布特征,识别重点管控区域和污染源,为区域和城市大气精细化管理和污染防治提供科学决策和数据支撑;二是污染防控以污染源排放清单为主,采用现场调查和核算的方式,全面评估各类源(工业源、移动源、扬尘源、其他面源等)对当地空气质量的影响,精准锁定重点管控对象;三是效果评估指利用空气质量数值模型系统,开展减排措施效果评估,根据评估结果提出污染物减排控制的最优组合、最佳方案、合理减排空间。   二、构建“空天地”一体化监测平台,实现“空天地”一体化精细化溯源体系自动化、智能化和高效化。   “空天地”一体化监测平台整合遥感监测、空气质量联网监测和环境大数据分析领域的综合技术,实现了大气污染防控工作的自动化、智能化和高效化。平台汇集了大量多源空气质量监测数据、气象数据、社会活动水平数据、模拟数据,基于WebGIS、专题图等多种可视化表达,快速揭示区域、城市及周边大气污染物的输送和转化迁移等过程;利用空气质量数值模型模拟提出影响城市的主要污染输送影响路径和通道,计算周边区域对本市的贡献值和排序,并结合空基监测系统、天基监测系统、地基监测系统开展的“空天地”一体化大气污染物精细化溯源结果,快速获得城市及周边各污染物浓度的空间分布特征,识别重点管控区域,确定重点管控方向,为大气精细化的管理和污染防治管控提供及时的科学决策和基础数据支撑。三、补齐效果评估短板,构建监测-防控-评估全链条式闭环,为污染源强化监管、制定精细化污染减排策略提供有力的科技支撑。   四川省生态环境监测总站在前期“空天地”一体化大气污染物精细化溯源发现的污染特征、前体物排放特征的基础上,确定城市“核心控制区”和“协同控制区”,制定差异化的城市具体减排方案,明确各城市的主要减排污染物、重点减排行业及企业、减排量;对工业源、移动源、扬尘源、餐饮源等污染源的污染物排放量进行摸排和全面核算。基于核算结果,利用空气质量数值预报模型,建立细分源排放敏感性分析及动态减排分析模块,进行动态减排敏感性分析影响模拟,明确评估各热点网格区域排放、污染应急减排对于区域、城市及各区县影响程度,有效识别、评估各类源对当地和区域空气质量的影响,为生态环境管理部门掌握大气污染物的排放特征,加强污染源监管、制定精细化污染减排策略提供支持,避免“一刀切”,减少重污染应急过程中的人力、财力、物力消耗。   四、实现了从技术研究到业务化应用,为大气精细化的管理和区域联防联控提供科学决策和数据支撑。   “空天地”一体化监测覆盖了卫星遥感(空基)、臭氧激光雷达(天基)、空气子站常规监测+组分监测+走航监测(地基)等多种监测网络,集成了WRF、CMAQ、CAMx、OBM、hysplit、flexpart等多种空气质量模型和轨迹模型,为大气精细化的管理和污染防治提供科学决策和数据支撑。基于地基观测、卫星遥感等基础数据,结合空气质量数值传输模拟,采用多种方法动态预测污染城市与上风向城市或区(县),提升污染过程输送通道的研判准确率和精度(到区(县)的尺度),构建支撑业务化应用的污染传输通道预报预警技术。每次污染过程应对,先根据空气质量预报系统产出的风场预报信息、污染物浓度时空变化信息,提前确定预报污染过程的传输通道及过境城市与区(县)。采用后向轨迹模型、潜在源贡献和聚类分析方法识别污染物传输通道,根据传输通道特征,将联防联控城市划分为“核心控制区”城市和“协同控制区”城市,对区域联防联控提供定量化数据支撑。   五、智慧监测助力生态环境治理现代化,推动新时代高品质生态环境支撑高质量发展。   2022年,生态环境部下发《生态环境智慧监测创新应用试点工作方案》,明确要求以四川等地作为创新试点,加大现代化信息技术在生态环境监测领域的运用,建立完善现代化的生态环境监测体系。四川省生态环境监测总站的“空天地”一体化监测平台具有感知高效化、数据集成化、分析关联化、应用智能化、测管一体化、服务社会化等优势特点,实际上是生态环境监测的数字化转型,同时也是生态环境保护部门对建设数字中国、数字政府,推动政务一体化趋势下的积极响应。   通过加快构建具有四川特色的区域-城市“空天地”一体化大气污染物精细化溯源体系,能够进一步揭示区域、城市及周边大气污染物的输送和转化迁移等过程,实现百米级别的污染源精确化锁定、从城市近地面常规监测向区域三维立体尺度的污染诊断监测转变、从污染物浓度监测向污染全过程监控的转变,最终形成区域、城市、区(县)三级“污染溯源-污染防控-效果评估”全链条防控体系,真正用数智力量守护绿水青山。
  • 徐州“压力试验机偏载测试传感器”获国家专利
    近日,徐州市计量中心申报的“压力试验机偏载测试传感器”专利申请,经过国家知识产权局审查批准,授予实用新型专利权。  压力试验机偏载测试传感器能够测出压力机是否存在偏载,解决偏载测量难题。此项国家专利可准确掌握压力试验机的性能,使压力试验机检测混凝土、水泥等材料出具的数据更加准确可靠。  据悉,我国的建筑业、交通业飞速发展,对混凝土、水泥试验测量精度要求越来越高,其压力试验数据是指导生产、设计的主要依据。目前检测手段仅对试验力值总体进行测量,由于压力试验机在测量时存在偏载,影响试验测量结果准确性,直接影响高楼大厦、桥梁桥洞、河堤水坝等建筑物的质量,威胁人民群众的生命财产安全。
  • 光致发光和可穿戴传感器研究获进展
    人们对电子设备的便携性、多功能性和集成性的期待推动了可穿戴电子设备的快速发展。最近,摩擦电纳米发电机(TENGs)在能力收集、人机交互、医疗监测和自供电传感等方面引起了关注。遗憾的是,这类交互设备多由分隔的传感器和显示单元组成,因而总是需要一些笨重的设备或有线连接来将输出信号转换为人类易读出的形式。色彩提供了简单的传输信息的方法,其可调的颜色属性有望与传感器集成,为交互式信号的可视化开辟了新途径。金属卤化物钙钛矿具有特殊的光物理性质,为未来的可穿戴电子产品提供了新机会。然而,构建自供能、应变传感和显示等多功能特性一体化的光致发光传感系统是巨大的挑战。中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所轻量化实验室研究员李清文与项目研究员张其冲等,提出了高效窄光致发光金属卤化物固体的水合成策略,进一步将其应用于自供电的可穿戴式光致发光传感器。科研人员利用这一策略,仅使用水作为溶剂便制备了盐壳金属卤化物固体(具有高效和狭窄的绿色排放,PLQY为87.3%)。其中,KBr盐提供了一个富溴的环境来钝化钙钛矿的表面缺陷,且作为基质来提高其稳定性。该绿色环保的制备策略可用于制备无色水性油墨和柔性光致发光薄膜。另外,该固态化合物可作为聚乙烯醇(PVA)的填料,用于TENG中的高性能正摩擦材料,所制备的TENG的输出性能是原始TENG的2.3倍。研究进一步构建了电压响应范围为0-100kPa、响应时间为125ms的可穿戴光致发光传感器,以检测人体的各种运动。研究显示,运用简单的水蒸发结晶策略即可制备高发射窄半高峰宽的金属卤化物固体,巧妙地引入溴化钾盐使得难溶于水的溴化铅完全溶解在水中,不仅赋予了材料高量子产率,而且提升了产物光和热稳定性。得益于水蒸发结晶策略,前驱体水溶液可制备成水性墨水,通过与水性聚合物混合可以制备出柔性荧光薄膜,并可以通过喷墨打印技术打印相关的图案。作为概念验证,研究还构建了电压响应范围为0-100kPa,响应时间为125ms的可穿戴光致发光压力传感器,未来有望构建同时具有显示-传感一体化自供电集成器件,检测人体的各种运动。该研究为高发射的金属卤化物固体的合理设计提供了指导,并为扩展其在多功能可穿戴荧光传感器中的应用提供了参考。相关研究成果以Robust Salt-Shelled Metal Halide for Highly Efficient Photoluminescence and Wearable Real-Time Human Motion Perception为题,发表在Nano Energy上。研究工作得到中科院和江苏省青年基金项目的支持。该研究由苏州纳米所、华东理工大学、新加坡南洋理工大学、上海交通大学的科研人员合作完成。图1.固态盐壳金属卤化物的制备图2.固态金属卤化物的稳定性及其柔性应用图3.固态金属卤化物在传感领域的应用
  • 传感器:智能时代的“慧眼”
    如果把智能系统比作“人”,那么传感器就是“人”的感觉器官。不同类型的传感器,感知周围环境并把数据传递给系统进行计算,对情况进行实时分析、判断和应对。随着数字化智能化不断深入,各式各样传感器的用武之地大为拓宽,为人类创造美好生活发挥着巨大作用。一部智能手机里有上百个传感器:有用于摄像的CMOS图像传感器,有用于检查环境明暗的环境光传感器,还有用于导航的地磁传感器、陀螺仪,等等。正是基于这些传感器,手机里的各种应用软件才能流畅工作,手机才能成为集工作、生活、娱乐于一体的便携式智能设备,带来人们生活方式的巨大变化。风云卫星上的可见和红外光电传感器,能够不分昼夜地获取大气信息,精准预测天气,甚至在月球上、火星上都有传感器工作,帮助人类探索宇宙奥秘。比人的感官更敏锐、更强大传感器是信息系统的“慧眼”。它就像人类的眼睛、耳朵、皮肤等器官一样,感知周围环境,帮助我们认识多姿多彩的世界。不同之处在于,传感器比人的感官更敏锐、更强大。客观世界所包含的信息多样程度,远远超出我们感官的能力范围。人的眼睛无法观察红外辐射和紫外辐射,耳朵听不见次声波和超声波,对于“不见踪影”却时刻产生影响的磁场也无法感知。这些超出感官范围的信息,传感器都能“感受”到。随着生产力发展,人类越来越需要全方位地感知世界。1821年,科学家利用材料因温差产生电压的原理,研制出世界上第一个传感器——温度传感器。最初,人们直接利用光、热、电、力、磁等物理效应制备各种传感器,这些传感器尺寸大、灵敏度低、使用不方便。上世纪70年代,出现了将敏感元件与信号电路进行一体化设计的集成传感器,如热电偶传感器、霍尔传感器、光敏传感器等。这类传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成,输出模拟信号。上世纪末开始,数字化传感器快速发展,通过“模拟/数字”转换模块,实现数字信号输出。数字化传感器集成智能化处理单元,可以自动采集、处理数据,并能根据环境自动调整工作参数,数码相机中的光敏元件就是其代表产品。总的来说,传感器的工作原理是某些物质的电学特性会随环境因素变化。例如铂在不同温度下电阻率不同,硅在可见光照射下电阻会减小,石英受到压力后表面会产生电荷,等等。利用电阻与温度的对应关系,可以制成温度传感器,进一步给敏感元件添加隔热结构,依据敏感元件温度变化与红外辐射能量之间的关系,可以制成红外传感器。在此基础上,还可以根据目标温度与红外辐射能量之间的关系,制造出非接触测温传感器。人们熟悉的用来测量体温的额温枪就利用了这一原理。借助丰富的物理和化学效应,人们制备出灵敏度比狗鼻子高1000倍、可以“闻到”气体分子的“电子鼻”,以及可以在黑夜中观察物体的红外相机等种类丰富、功能强大的传感器。没有传感器就没有数字化、智能化数字化是对事物属性的量化,并用数字将其表达为抽象结果。借助现代信息技术,人们可以存储、处理、传播各种数字化信息。传感器可以将事物蕴含的各种信息转换成电信号,并利用数模转换电路将电信号用数字表达,是数字化的有效工具。当你拿出手机拍照片或视频时,光敏传感器会将接收的光强度信号转换成电信号,再按一定的规则用数字表达、存储,最终形成手机屏幕上的影像。数字化基于传感器获取信息。数字化系统需要处理的信息量非常庞大,仅靠人工或者传统设备无法获取,凭借传感器则能够实时、高效、精准、快速地获取,于是有了城市大数据、天气大数据、医疗大数据、农业大数据等。利用各类传感器,人们可以召开远程会议、学习网络课程、扫码支付甚至直播带货,由此发展出数字经济业态。数字经济涉及的云计算、物联网、人工智能、5G通信等各类技术,都与传感器息息相关。没有传感器就没有数字化和智能化。传感器是智能化系统的第一关,它的水平决定了智能化系统及其仪器设备的水平。传感器技术已经成为国际上信息高端器件领域的研究前沿,在人工智能、智慧城市、5G通信、航空航天、生命健康等领域均发挥着不可替代的作用。比如一辆汽车会安装压力、温度、位置、声音、光、电等超过100种传感器,由车载电脑进行处理,帮助驾驶员作出判断。对数据的智能化分析降低了驾驶汽车的难度,让汽车变得更安全、更好开。更进一步,无人驾驶汽车通过传感器实时获取道路信息,一旦发现障碍物,便通过智慧分析及时避让。城市中高楼大厦、桥梁、隧道等建筑,也需要通过视频、温度、压力和烟雾等传感器实时监控安全状况,当数据汇总到一起,智能化系统便会及时分析,凝练出少量关键信息供使用者作出决策。甚至在未来,人类的感官也可以借助传感器变得更加强大,构建起智能化系统。智能传感器开拓新应用场景当前,各类传感器都处在进一步提升性能、降低成本,向数字化、智能化、小型化微型化、绿色低碳、可穿戴等方向进化,呈现出蓬勃发展态势。其中,智能传感器、柔性传感器、新原理传感器的研发具有代表性意义,有望塑造新的工作生活方式。发展智能传感器是重要趋势。借助智能传感技术,人们设计制造出具备获取、存储、分析信息功能的各种传感单元及微系统,实现低成本、高精度信息采集。智能传感器广泛应用在机器人、无人驾驶、智能制造、运动定量监测等方面,还可用于开发无创或微创健康监测器件等。近年来流行的动态血糖仪是个很好的例子。糖尿病患者将柔性传感器无痛置入身体,传感器每5分钟测一次血糖值,并传送到手机应用中。患者可以观察血糖曲线变化,及时通过饮食和运动等方法调节血糖,有的患者甚至由此告别了药物和胰岛素治疗。此外,人们还在研发可降解电子器件,让智能传感器更好助力低碳环保生活。发展柔性传感器是另一趋势。许多应用场景要求传感器制备在柔性基质材料上,并具有透明、柔韧、延展、可自由弯曲甚至折叠、便于携带、可穿戴等特点。目前制备柔性传感器的常用传感材料有碳基材料(炭黑、碳纳米管和石墨烯等)、金属纳米材料(金属纳米线、金属纳米颗粒等)、高分子聚合物和蛋白纤维等。例如一种具有可拉伸、抗撕裂和自我修复能力的交联超分子聚合物薄膜电极材料,可用于制造下一代可穿戴和植入式柔性电子器件。将集成多功能的柔性传感器与柔性印制电路结合,可以制成“智能带”,把它穿戴在身体的不同部位,可实时监测与分析生理信息,帮助人们特别是感官退化的群体了解自身健康状况。新原理传感器也在不断出现。在基础研究领域,新的规律陆续被发现,人们正利用这些科学新认知制备传感器。同时,技术进步也对基础研究提出新要求。在生活中,人们希望提高相机的像素、灵敏度、速度等性能参数;在高速实验中,需要可以记录飞秒尺度信息的条纹相机;在量子通信中,需要灵敏度达到单光子的光电探测器;在空天科技中,需要实现对高速运动物体和冷目标的探测,等等。这就要求科学家们进一步探索物理世界,发现新现象新规律,提升传感器性能。随着科技快速发展,新材料新工艺不断投入应用,性能更强、种类更丰富、智能化水平更高的传感器将创造更多工作生活新场景,帮助人们“感受”美好生活。(作者:褚君浩,系中国科学院院士、中国科学院上海技术物理研究所研究员)
  • 福禄克携5款温度、压力、电学计量校准产品亮相世界传感器大会
    仪器信息网讯 8月23日,为期三天的2022世界传感器大会在郑州国际会展中心完美落幕,此次传感器大会由中华人民共和国工业和信息化部、中国科学技术协会与河南省人民政府主办,郑州市人民政府、河南省工业和信息化厅、河南省科学技术协会、中国仪器仪表学会承办。福禄克(FLUKE)展位本次世界传感器大会,众多知名传感器公司携新品和主推产品参展,同时也吸引了多家仪器企业参加,福禄克(FLUKE)公司也携一系列计量校准产品亮相。据了解,福禄克早在2000年就收购了Wavetek Wandell Goltermann的精密测量部门,从而稳固了其在电气校准市场内已经获得的地位。近几年,福禄克公司又先后收购了以温度计量和校准著称的 HART公司,以及以压力计量和校准而著称的DHI公司,从而使福禄克公司的计量和校准技术和产品覆盖了电学、温度以及压力,成为全面提供计量和校准产品的仪器仪表公司。1586A高精度多路测温仪(下)和外置接线模块(上)1586A高精度多路测温仪可以扫描测量并记录直至40通道的直流电压和电流,电阻,扫描速度可达每秒10个通道。1586A可以配置为多通道的记录仪在现场使用,也可以配置为参考温度计连接方式用于实验室的温度传感器校准。1586A高精度多路测温仪可满足制药,生物,食品,航空航天以及汽车行业的大量的温度分布,传感器校准,温度测量的应用。2271A工业压力校准器这款仪器兼容两个不同精度级别的模块。PM200模块为大部分量程提供 0.02% FS。PM500模块提供0.01%的读数不确定度,确保2271A可用于测试或校准更高精度的变送器和数字仪表。2271A的压力量程达到-100 kPa至20MPa(-15 psi至3000psi),满足较宽范围的压力计和传感器需求。仪器内置支持HART功能的电学测量模块(EMM),因此能够对4-20 mA设备(例如,智能变送器、压力计和开关)进行闭环、全自动校准。此外,该仪器顶部的双测试端口可安装两台被测设备(DUT),提升工作效率。9173高精度干式计量炉干井炉是早期最传统的现场热源。而福禄克最早开发的干式计量炉,其不确定度要远远小于干井炉的不确定度。不确定度越低,客户就越有能力校准准确度更高的传感器。干式计量炉提供了接近恒温槽的性能,但是却不需要昂贵的恒温槽液体。干式计量炉达到预定温度点并且稳定的时间比恒温槽快5到10倍,这样即可节省技术人员的工作时间,提高检定速度。干式计量炉的便携性使其能够到现场进行校准的工作,从而解决了恒温槽在运输上的困难。而此次参展的福禄克9173高精度干式计量炉采用了双段控温技术。传统的炉子在轴向(垂直方向)的温度场很难做到均匀,越接近炉口温度变化就越大。所谓双段控温就是在垂直方向上使用上下两层双路控温的方式,这种新型的模拟和数字控制技术提供了高达±0.005 C的稳定性。而且利用两段控温技术,轴向(垂直方向)的均匀性在60 mm区域内可达到±0.02 ℃。7109A便携式恒温槽在制药、生物科技和食品生产等行业,过程制造工厂大量使用卫生型温度传感器,这些传感器需要定期校准,在校准时必须停止生产。因此,校准效率越高意味着工厂停工时间越短。此外,在有些生产过程中,0.1摄氏度的误差就会造成严重成本损失,温度准确度对于保证质量至关重要。而本次展出的这款7109A便携式校准恒温槽与市面上许多恒温槽相比,系统准确度提高了两倍,能在更短的时间内校准更多的卫生型传感器,工作效率提高四倍。用户可以将4支卡箍式卫生型传感器同时置于恒温槽中进行校准,温度显示准确度达±0.1°C。对于小法兰或没有法兰的卫生型热电阻,校准效率甚至更高。7109A恒温槽覆盖温度范围可达-25°C至140°C,内置测温仪直接用于连接外部参考探头以及被校温度探头。8588A八位半数字多用表8588A是一款八位半数字化标准多用表,专门为校准实验室量身打造,拥有直观的用户界面和彩色屏幕和超过12项的测量功能,包括新增的数字化电压、数字化电流、电容、射频(RF)功率,以及用于交/直流电流的外部分流器,帮助用户将实验室级别的系统测试成本统一整合到单台测量仪器中。8588A拥有1年期直流电压准确度(2.7μV/V@95%置信区间,或3.5μV/V@99%置信区间)和最佳的24小时稳定度(0.5 μV/V@95%置信区间,或0.65 μV/V @99%置信区间),使其能够傲视市场上其他标准数字多用表。8588A还能够在短短1秒内产生稳定的八位半读数,进一步提高速度覆盖范围。
  • 千亿传感器市场引角逐
    今年以来,全球几大消费电子巨头纷纷发力抢占以智能眼镜及智能手表为代表的可穿戴设备市场。而在本轮可穿戴设备的追逐热潮中,传感器已然成为可穿戴设备产业链中的点金石,是硬件产业链上机会确定性较强的一块领域。据美国《华尔街日报》的报道显示,苹果即将发布的iWatch智能手表就将整合至少10种传感器,这无疑将对传感器市场的大热进一步起到推波助澜的作用。此外,前瞻产业研究院在此前发布的《2013-2017年中国传感器制造行业发展前景与投资预测分析报告》中,曾预测2013-2017年中国传感器制造行业销售收入将保持快速增长,2017年行业销售收入将突破5000亿元。分析人士表示,苹果等巨头的示范效应叠加传感器市场规模超千亿,都将推动国内传感器市场加速发展,相关概念大概率将获得资金青睐。   iWatch将成传感器大热催化剂   据外媒报道,最近Sensoplex公司的首席执行官Hamid Farzaneh在采访中对iWatch中可能出现的传感器进行了推测。作为一家新型可穿戴产品设计和供应传感器模块公司,Sensoplex在此领域非常具有发言权。   据悉,Farzaneh专门对这10种传感器进行了分类,有五种可能性比较大,而另外五种则是较有可能。其认为,几乎肯定会被整合进iWatch的传感器,包括加速度传感器、陀螺仪、磁力计、晴雨表/气压传感器及环境温度传感器。   Farzaneh指出,加速度传感器似乎已经成为智能手机的标配,而iWatch将使用加速度传感器测量身体运动,并且可以记录用户步数以及睡眠习惯。而陀螺仪是一款不可缺少的组件,可以侦测转动。陀螺仪获得的数据可以与锻炼逻辑算法相互协作 而且陀螺仪还能让iWatch&ldquo 感知&rdquo 用户,比如举起手腕准备看表时,屏幕自动亮起。气压传感器则不仅仅可以向用户提供更准确的天气数据,还可感知海拔高度的变化,对于跑步爱好者和登山爱好者来说,海拔高度数据非常重要。   针对比较有可能被整合进iWatch的传感器,Farzaneh认为,包括心率监控仪、血氧传感器、皮肤电导传感器、皮肤温度传感器以及GPS。   除此之外,据《华尔街日报》报道称,台湾厂商广大电脑将成为iWatch的主要生产商。而LG将为苹果智能手表独家提供显示屏,这种屏幕拥有2.5英寸,为长方形设计,且呈拱形,支持触摸以及无线充电功能等特点。   iPhone 6或搭载气压计及   传感器装置   据科技博客9to5mac报道,当前业界关于苹果下一代iPhone的传闻正沸沸扬扬,似乎iPhone 6将采用更大的屏幕设计、重新启用金属面板等,已是板上钉钉的事情。近期又有知情人士爆料,iPhone 6可能将搭载运动气压计和大气传感器装置。   据介绍,在通常情况下,气压计是用来测量位置高度的一个装置,这一传感器已经普遍存在于常见的Android设备上,比如三星的Galaxy Nexus手机。对于徒步旅行者、登山者、骑行和一些希望能够获取自己当前位置精确高度的发烧友来说,气压计传感器装置很实用。当然,通过一些气压数据,气压计同时可以预测气温和天气状况。   业内人士表示,&ldquo iPhone 6可能将搭载运动气压计&rdquo 的传闻并非空穴来风,在苹果最新的软件开发工具包Xcode 6和iOS 8操作系统的代码上,可以找到相关信息。其中的CoreMotion APIs上,赫然显示有高度测量功能。   此外,在当前的苹果应用商店内,已有几款可以跟踪高度的应用存在,这些应用基于现有的GPS芯片和运动跟踪芯片。不过,据相关开发人员称,Xcode 6 和iOS 8中的高度测量基于新的技术框架,需要有新的苹果硬件支持。   上述开发人员称,iOS 8操作系统对新的测量高度的硬件支持,意味着苹果将在未来发布的iOS设备中嵌入这一新功能,这些设备不仅包括今年秋季推出的iPhone 6,还有可能覆盖新的ipad,甚至iWatch。   此外,开发人员在iOS 8上还找到了环境压力跟踪参数,根据这些参数,除了根据气压可以确定高度外,还可以分析周边降水或天气阴晴状况。开发人员称,未来iOS设备的这种天气预测功能。   5000亿市场引角逐   应该说,传感器已经成为可穿戴设备产业链中的点金石,是硬件产业链上机会确定性较强的一块领域。以谷歌眼镜为例,其内置了多达10余种的传感器,包括陀螺仪传感器、加速度传感器、磁力传感器、线性加速等传感器的应用,这让谷歌眼镜实现了一些传统终端无法实现的功能,如使用者仅需眨一眨眼睛就可以完成拍照。虽然谷歌没有透露具体的技术细节,但是业界专家都认为,这主要是因为谷歌眼镜内置了红外传感器和距离传感器,在两者的有机结合下,用户眼睛活动被识别,从而最终实现对应用的操作。   而在可穿戴设备智能化升级的过程中,MEMS传感器是传感器发展的必然趋势。MEMS被称为微机电系统,主要包括传感器和执行器两类,广泛应用于包括智能手机、平板电脑和可穿戴设备等在内的消费电子领域。分析人士表示,各类传感器功能性的全融合将成为传感器的研发方向,未来可穿戴产品终端前景的发展将取决于传感器等产业链上游技术的提升,其中,MEMS创新应用将是可穿戴设备发展的源泉。   另外,早在去年,前瞻产业研究院发布的《2013-2017年中国传感器制造行业发展前景与投资预测分析报告》就曾预测,2013-2017年传感器制造行业销售收入将保持快速增长,2017年行业销售收入将突破5000亿元。   具体而言,传感器制造行业研究小组认为,传感器制造行业的下游主要应用领域包括工业检测、汽车、医疗、环境保护、航空航天等。鉴于传感器制造行业下游市场给力,我国传感器制造行业的前景值得期待。其一,传感器在机械行业将会有广阔的应用前景。未来机械行业将会广泛全面地应用信息技术,加快产品更新换代,提高产品技术含量,缩短与国际先进水平的差距,在机械产品中融入传感器、单片机、微处理器、PLC、NC、数字通信接口以及激光等现代信息技术和高新技术,提高产品的机电一体化、数字化、智能化和网络化的程度,使产品的技术含量、知识含量、附加值得以提高。其二,随着传感器技术作为物联网的核心技术,家电物联网的发展必定会带动相关传感器技术的大规模应用,传感器在家电领域的发展前景也十分广阔。其三,在疾病的早期诊断、早期治疗、远距离诊断及人工器官的研制等广泛范围内发挥作用的大趋势之下,传感器在这些方面将会得到越来越多的应用。
  • 南方科技大学《ACS Nano》:通过分级互锁结构设计获得高灵敏和宽线性传感的柔性压力传感器
    灵敏度高、线性传感范围宽的柔性压力传感器在机器人触觉、健康监测、可穿戴设备领域具有重要应用。构筑微结构可以提高传感器的灵敏度,但由于软材料在压力作用下的结构硬化问题使传感器的响应逐渐饱和,导致器件呈现较窄的传感范围和显著的非线性响应。针对这一问题,来自南方科技大学的郭传飞教授团队设计了由微穹顶阵列与带有次级微柱的微穹顶(分级微穹顶)阵列而形成的一种分级互锁结构,有效提升界面结构的可压缩性,显著降低结构硬化,实现柔性压力传感器的高灵敏度(49.1 kPa-1)、线性响应(相关系数R20.995)和宽传感范围的统一(~485 kPa)。传感器的响应/恢复时间小于5 ms,可以检测频率高达200 Hz的振动刺激,显示出良好的动态响应特性。将传感器用于机械手的抓取任务中,结合机器学习,帮助机械手识别被抓取物体的重量,提升机器人触觉感知能力。相关工作以“Graded Interlocks for Iontronic Pressure Sensors with High Sensitivity and High Linearity over a Broad Range”为题发表于国际期刊《ACS Nano》。 该研究使用面投影微立体光刻技术(nanoArch S130,摩方精密)打印具有微穹顶结构以及分级微穹顶结构的树脂作为模具,进一步地,通过模板法获得具有微穹顶结构的环氧树脂/Au电极及离子膜。打印模具尺寸:9 mm×9 mm×1.5 mm,单个微穹顶尺寸(电极模具):宽290 μm,高480 μm;次级微柱尺寸(离子膜模具):直径28 μm,高70 μm。每层打印精度设置为5 μm,以实现分级互锁结构的高精度、定制化打印。 这项工作为制造具有高灵敏度、高线性度和宽压力响应范围的柔性压力传感器提供了一种策略,在未来的触觉器件中具有广阔的应用前景。 图1. 分级互锁结构的可压缩性及器件传感原理 分级互锁结构由微穹顶结构与带有次级微柱的微穹顶结构组成。微柱在分级互锁结构中具有重要作用。一方面,它提高了结构的可压缩性,减少结构硬化,使应力分布更均匀,有助于实现线性形变;另一方面,微柱结构的引入减小了电极与离子膜之间的起始接触面积,可有效提高了器件的灵敏度(图1)。 图2. 分级互锁型柔性压力传感器的制备该研究使用面投影微立体光刻技术打印具有微穹顶结构以及分级微穹顶结构的树脂作为模具。进一步地,通过模板法获得具有微穹顶结构的环氧树脂/Au电极及离子膜,并与平面电极PET/Au组合、封装,获得分级互锁型器件(图2)。 图3. 分级互锁型柔性压力传感器的传感性能分级互锁结构的设计实现了器件的高灵敏度、高线性度及宽传感范围的统一,同时提升了器件的响应速度,实现对高频振动刺激的精准检测,呈现出良好的动态响应特性(图3)。 图4. 分级互锁型柔性压力传感器的线性传感特性 将该传感器用于开发线性响应的电子天平,并用于测量几种未知物体的重量,其输出结果与商业电子天平的称量结果几乎一致,表明了自制电子天平对质量的测量比较准确、可靠,而且无需额外的非线性校准,大大简化数据处理过程(图4)。 图5. 基于机器学习的抓取任务感知与重量识别 柔性压力传感器的一个重要应用是为机器人带来触觉感知能力,使机器人能够像人类一样与外界互动。将分级互锁型传感器集成在气动抓手表面,实现机械手在抓取物体时的触觉感知;结合机器学习,帮助机械手识别物体的重量(图5)。原文链接:https://doi.org/10.1021/acsnano.1c10535作者:白宁宁
  • 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。
  • 日本研制出柔性压力传感器,有望协助肿瘤检测
    提起肿瘤,相信大多人都是惧怕的,因为它在大多数时候都代表了痛苦与死亡,至今,人们对于大部分肿瘤依旧束手无策。  而传感器的功能相信大家都是了解的,是人工智能硬件的必备品,越小越灵敏的传感器也就意味着可以办成更多的事。  由于生产方法的限制,人类还很难制造出厚度在100位微米以下的传感器。但是日前却传来了好消息,日本东京大学的研究人员研发了一种由纳米纤维材料制成的超薄柔性压力传感器,仅80微米厚,可以很准确地感知圆形物体表面的压力,甚至可以一次性测量出144个点的压力。  利用碳纳米管、石墨烯和高分子弹性聚合物等制成了300-700纳米厚的纳米纤维材料,再形成透明、轻薄的多孔结构。  研究人员将这一传感器放进人造血管之中进行测试,发现可以测量出极其微小的压力变化,同时还可以检测出压力在这种环境中传播的速度。  由此,研究人员表明,未来是有希望利用搭载这种传感器的橡胶手套来检测出乳腺癌或是肿瘤的。  我们相信时间的力量,有一天,肿瘤再不会成为一个可怕的代名词。
  • 研究首次制造出亚微米厚度的柔性压力传感器
    柔性压力传感器是得到关注最多的一类柔性传感器,在生物医学、脑机工程、智能制造等众多领域得到了应用。近日,大连理工大学研究员刘军山团队与李明教授等团队合作,独辟蹊径地提出了一种纳米工程策略,首次制造出了亚微米厚度(0.85μm)的柔性压力传感器。相关成果发表在Small上,并被选为封面文章。封面图片。大连理工大学供图柔性压力传感器通常由上下两层柔性电极层和中间的功能软材料层组成,外界压力会导致功能软材料层产生压缩变形,从而引起传感器输出信号的改变。而这种以功能软材料层压缩变形为主导的传感机理,要求电极层具有相对较大的抗弯刚度,电极层厚度一般要比功能软材料层大1~2个数量级。因此,现有的柔性压力传感器厚度只能在百微米甚至毫米量级,严重影响了传感器的轻质性、变形性和共形性。团队通过纳米工程策略,将柔性压力传感器的传感机理,由功能软材料层的压缩变形为主导,转变为柔性电极层的弯曲变形为主导,从根本上解除了对于传感器厚度的限制。并且,由于超薄的柔性电极层拥有极强的变形能力,使得传感器具有优异的检测性能。传感器的单位面积重量只有2.8 g/m2,相当于普通办公打印纸的1/29,能够承受曲率半径小至8.8μm的面外超大弯曲变形,并且能够与皮肤表面实现完全共性贴合。另外,传感器的灵敏度为92.11 kPa-1,检出限为0.8 Pa,均处于目前公开报道的最高水平。纳米工程策略可以成数量级地减小传感器的厚度,从而突破性提升传感器的轻质性、变形性和共形性,同时还能够使得传感器具有超高的检测性能,为柔性压力传感器的设计和制造提供了一种全新的思路。
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