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振动筛工作原理

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振动筛工作原理相关的资讯

  • 北京桔灯地球物理勘探股份有限公司采购汇美科SIEVEA 502振动筛分仪1套
    北京桔灯地球物理勘探股份有限公司采购汇美科SIEVEA 502振动筛分仪1套 汇美科SIEVEA 502三维电磁振动筛分仪是为满足更高要求的实验筛分而设计制造的。该仪器属于实验筛分仪的一种,由底座、三维电磁发生器、筛盘及标准筛组成。SIEVEA 502采用电磁作为驱动力,使粉末均一分布于整个筛网,并做三维振荡,这种特殊的振荡方式有效地防止近筛颗粒堵塞筛孔,使得筛下颗粒得以有效通过。根据粒度分级的需要用户可以选用不同目数的标准筛及湿式筛分组件。该筛分仪工作效率更高,工作噪音小,被广泛应用于医药、食品、化工等行业。 技术参数筛分粒度范围:45-5,000um可用分析筛直径:200 mm/75mm最.大装样量:3000克尺寸:35x35x25cm(标准筛高度未计)电源:220V/400W/50Hz最.大分级数:9重量:38公斤产品特点结构简单,维修方便工作高效,筛分准确,选配湿法筛分组件,大大扩展量程体积小、重量轻便噪音小、振幅大小可调有效防止粘网、堵网应用领域固体粉体颗粒的筛分和分级:铸模和塑形用沙、洗衣粉、咖啡、烟草、矿物、煤炭、建筑和填充材料、面粉、种子、金属粉末、土壤、合成肥料、树脂、食品、医药、化工、磨料、矿山、颜料、粉末冶金、陶瓷等粉末材料的分离、分级和粒径分析。行业用户广东省药品检验所天津市泰斯特仪器有限公司贵州圣济堂制药有限公司四川依科制药有限公司库车县互力泥浆材料厂山东积成中物新材料有限公司新乡克莱德环保设备有限公司用户介绍 北京桔灯地球物理勘探股份有限公司旨在将国际先进物探技术进行推广并应用于生产实践,基于北京桔灯导航自己“产品”的桥梁,“知识”的桥梁,“服务”的桥梁,并结合了国际广大专家学者和业内前辈在技术和资源上的支持,桔灯地球物理勘探公司主要从事物探(重磁电震),化探,钻探等勘探工作,涉及领域有岩土工程勘察、水文地质勘察、地质灾害评估与治理、矿山钻探、各种报告编写及数据处理反演等工作,使得桔灯公司在地学产业链上下游的总体协调发展,打造“桔灯”品牌。 公司始终坚持以“诚信经营、合作共赢”为宗旨,以先进的施工设备和世界ling xian的技术为手段,以优质的服务和优良的施工质量为依托,紧紧抓住发展机遇,积极参与市场竞争,努力开拓国内外勘探市场。在此郑重向全国客户承诺:只要您能给予我们合作的机会,我们就能为您低成本、高质量的送上一个又一个品质优良的放心工程、精品工程、丰碑工程。而公司一直以来的口号就是“质量上,我们做最严格的,价格上,我们做最公道的”。北京桔灯地球物理勘探股份有限公司热切期待与广大新老客户的真诚合作,携手共创美好明天。汇美科简介 作为中国颗粒学会与中国分析测试协会会员,汇美科一直为颗粒相关物理特性的表征而努力探索着。 汇美科自1997年以 AimSizer 品牌开始运作,目标瞄准国际高端粒度测试仪器市场。以AS-2011激光粒度仪(AimSizer AS-2011 Laser Particle Size Analyzer)为主打产品,目前在世界市场上激光粒度仪的保有量超过10000台。 2004年以后,随着不断接触国际客户,汇美科不断得到国际用户在粒度方面的急切诉求。因为在粒度领域,有一些粉体是激光粒度仪所无法测量的。汇美科积极参照国际标准,与国际知名专家进行合作及技术升级,又开发出适应国际高端市场的HMK-22费氏平均粒度仪、HMK-200经济型与智能触屏型空气喷射筛分仪、SIEVEA 502电磁振动筛分仪等等。国际粒度用户的一直满意是推动汇美科前行的持续力量。为了应对多品种仪器大生产的趋势,汇美科创立 HMKTest 品牌。 在满足粒度市场的同时,汇美科在流动性测试方面投入了资本进行研究,成功开发出世界第1台AS-300A全自动霍尔流速计,国际保有台数达到10000台。除此之外,汇美科又相继开发出HMKFlow 329安息角测定仪、HMKFlow 6393卡尔指数综合特性测定仪等等,更全面地满足了用户在流动性测试方面的要求。 密度仪也是汇美科擅长的领域。汇美科的密度仪涵盖振实密度仪与松装密度仪。振实密度仪方面汇美科不断推陈出新,开发出了目前世界上zui.先.进的LABULK 0335四代全智能触屏振实密度仪,扭转了振实密度测试领域长期使用不符合国际标准的或长期使用简单低效振实密度仪的局面。松装密度仪方面,汇美科创立 LABULK 品牌,坚持质量及标准方面从高、从严要求,小仪器,大心意。汇美科所生产的松装密度仪在全世界种类zui多,质量zui好,客户zui多,国际市场保有量在20000台以上。 2018是个开始,汇美科全面进军中国国内市场,在国内设立丹东汇美科仪器有限公司 (Dandong HMKTest Instrument Co.,Ltd.),开始以一般纳税人生产企业的身份为国际跨国公司在中国设立的工厂及广大国内客户提供各种仪器及产品。二十年前,汇美科走出去了,在国际市场上为中国仪器赢得了尊重,二十年后,汇美科领进来了,一大批国际专家与学者,国际先进的管理经验,完全依国际标准制做的各类仪器。 丹东汇美科仪器有限公司是一家在物质表征领域内的中国科学仪器生产商,是一家科技生产企业。是中国生产粉体物理特性测试仪器等高科技产品的科技企业之一。为了做大做强,公司的经营范围扩展到更多的粉体测试仪器。通过不断的技术研发与合作,汇美科的业务涉及到粉体工业领域的方方面面。凭着准确耐用的性能、与国际接轨的先进技术、依托诚实守信的商业操守,汇美科得到了用户的肯定和支持,使得公司业务连年持续扩展。由不知晓到初步了解,由相始之初到坦诚交流,由商业伙伴到密切合作,汇美科已经成为国内外物理特性设备采购领域中的大品牌。 汇美科生产销售粒度仪系列、流动性测定仪系列、松装密度仪系列、实验室样品制备系列、药片检测系列等五大系列近百种产品,每种产品都经国内外客户的现场检验,欢迎各界朋友前来洽谈合作。 相关产品HMK-200智能型空气喷射筛分法气流筛分仪LABULK 0335智能触屏振实密度仪
  • 江苏省市场监督管理局发布《振动筛分仪校准规范》等24项江苏省地方计量技术规范报批文本
    根据《江苏省地方计量技术规范管理办法》有关规定,现对拟发布的24项江苏省地方计量技术规范报批文本进行公示,公示期为2024年8月14日至2024年9月14日。如有意见或建议,请于2024年9月14日前(信函以到达日邮戳为准)以书面形式向江苏省市场监督管理局反馈,需提供真实姓名、所在单位、有效联系方式和主要依据。联系人:卢成静;地址:南京市草场门大街107号龙江大厦801室;电话:025-68952675。 附件1:江苏省地方计量技术规范报批文本目录.doc 附件2:江苏省地方计量技术规范报批文本.rar江苏省市场监督管理局2024年8月14日附件下载.zip相关标准如下:振动筛分仪校准规范同心度检测仪校准规范水平尺专用校准装置校准规范
  • 振动试验入门——振动试验装置基础知识2
    振动试验机的动作原理和构造电动型振动试验机的基本构造和音响的喇叭类似,只是喇叭的发音部分变成了金属制(铝合金或镁合金)的动圈,动圈受力发生上下振动。(注意:本专栏内振动试验机都是指电动型振动试验机。)其原理是高中时学的左手定则,磁场中的导体通电产生力,可通过下式表示。B的产生利用右手法则,即电流流过导体,其四周产生磁场。励磁线圈内流经直流电流,形成磁场(下图中N、S表示)。振动台面和线圈(动圈)加工在一起,安装在该磁场中,需要注意的是在振动试验机的动圈里面通过的是交流电流,受到的力是有正负之分的。产生上下交变力,发生振动,即振动台面上下振动。当然,为了保持振动台面的垂直方向振动不偏移,还需要上下支撑机构。具体内部构造简单示意图如下。功放的目的和动作功放主要是将振动控制的振动信号进行放大,即提供电能量给振动发生机动作,电能量可通过功率电压乘以电流表示。比如,输出10KVA的功放,振动控制仪输入信号约3V10mA(30mVA),通过功放可放大为100V100A(10kVA)。功放的类型也多种多样,有模拟型,开关数字型等等,下表是其各自特点比较。振动控制仪的种类振动控制仪对安装在振动台面上的控制加速度传感器反馈来的加速度值(振动量级响应值)和目标值进行比较,进行振动的控制。响应值大了就降低振动控制仪的输出,响应值小就增大振动控制仪的输出,始终使振动台面加速度在目标值附近振动,满足振动试验精度要求。简单理解,其实内部控制很复杂,不仅仅只控制加速度值。其种类有很多,主要有以下几种,正弦波控制软件:正弦波加振,对振动幅值控制。随机波控制软件:随即波加振,对振动谱控制。冲击波控制软件:实现有限脉宽(约2秒以下)冲击各波形控制。波形再现控制软件:实现长时间波形控制。由上可知,波形不同,控制方法各异,需要专门的控制软件进行对应。以前以模拟振动控制仪为主流,最近随着数字电子技术的发展,数字振动控制仪得到普及,且价格也相对变得便宜很多。备注:图片和部分文字等来源于网络,如有侵权,请联系作者本人。
  • 电动型振动试验机的构成
    ※振动试验机的种类① 机械式低频率、单纯振动,现在基本上已淘汰,没有发展性。② 液压式50kN以上的加振力、便宜、运行成本和修理费用高、上限频率和电动型振动台相比比较低、控制难。低频大位移运输试验和大质量试验体低频小速度试验还有点市场。③ 电动型(现在的主流)可以简单的对应任意波形的振动、频率范围广、加速度大。50kN以上设备比液压式贵。※系统构成实物图(带水平滑台的时候还需要油压控制单元)(振动控制仪和前置功放一体化)※振动台体(空冷式)内部简单示意图※动作原理弗莱明左手定则上图,将动圈插入磁束回路的圆形空隙中,下面用空气弹簧固定保持。励磁线圈内通入直流电,在空隙中形成箭头所示的磁场(右手法则),驱动线圈与磁场方向直交。如果在驱动线圈内通入交流电源,动圈就会发生上下振动(弗莱明左手定则)。此时,发生的力和动圈通过的电流成正比。即 F=IBL实际在振动试验机的制作过程中,为了增加磁场效率以及持续稳定振动,各个厂家花费心思,内藏各种部品,并对励磁线圈和动圈的形状等进行各种各样的复杂设计。※振动控制仪振动试验机系统的大脑,振动试验条件输入后,转换成电压电流信号驱动功放,使振动台进行各种振动动作,并对反馈回来的加速度信号进行分析,有效控制振动台的动作。可进行随机振动控制、正弦振动控制、冲击波控制、拍波控制、实测波再现控制、SOS、SOR、ROR控制、多通道多自由度控制、etc.。 ※动圈、励磁线圈※功放(电力增幅器)目的:给振动台提供电力。振动控制仪过来的小信号(±3V),变成大电压大电流信号(几百伏几百安培),驱动振动台运动。功放趋势:开关式、小型化、高功率、模块化、组合兼容性、省空间、省电等。最近,SiC技术的发展,相信不久的将来功放模块会越来越小。工作原理和音响的功放一样。总结:以上简单介绍了振动试验机系统各个部分的组成,看似简单其实一套好的振动试验系统,涉及到各种技术领域,各厂家都花费大量时间、金钱、精力在设备的研发和制作上。在欧美主要厂家有LDS、UD,日本主要有IMV、EMIC、振研,国内主要有东菱、苏试、希尔等。比较可喜的是,国内厂家现在振动台单台最大推力可以生产到60tonf,已经赶超国外厂家。个人认为20年后,随着国内基础工业和材料的发展,国内生产的振动台在故障性和耐久性上面将有质的飞跃。备注:图片和部分文字等来源于网络,如有侵权,请联系作者本人。
  • 《振动试验入门》系列文章介绍
    《振动试验基础》专辑推出后,得到了大家的好评,在此再次感谢各位的支持和帮助。订阅用户反映《振动试验基础》主要理论基础涉及较多,对振动试验装置方面说明较少,所以《振动试验入门》专辑经过酝酿,开始提笔,争取在今年内陆续推出。《振动试验入门》主要含以下三方面的内容:1、振动试验装置基础知识。涉及振动试验装置系统构成、动作原理和构造、主要专业用语、试验种类介绍等方面。2、振动试验装置导入安装注意事项。涉及装置防振、防噪音对策、均匀度和横纵比、夹具评价、加速度传感器安装等方面。3、其他相关事项。比如加速度传感器构造、许可偏心力矩等方面。适合学习对象为:1、对振动试验没有经验的或者有些许经验者;2、振动试验装置的销售人员;3、振动试验装置厂家新入员工等。特别是对振动试验不熟,或者对振动试验听都没有听过的人员,操作振动试验装置需要注意哪些事项,通过本专辑学习后,能有所理解。本专辑中也有一些比较难理解的公式,可能不知道其是如何推导而来,只要会活用即可,对试验实施没有影响,故不必深究。作者简介:薛峰,IMV株式会社上海代表处,技术经理。工学硕士,振动试验行业海外工作近20年,主要从事IMV振动试验系统的售前及售后工作,具有一定的振动试验测试能力和分析经验。独立运营原创微信公众号“振动试验学习笔记”,发表学习笔记近80篇,尽力普及振动试验基础,分享内容包括振动试验系统、振动试验、振动信号处理等知识,订阅用户已超过5000名。
  • 无振动、更精确——Accurion主动隔振台
    Accurion主动隔振台是一款采用先进主动隔振技术的设备,专为满足高精度测量和高标准生产需求设计。这种隔振台可以有效地隔离和消除来自环境的各种振动,保证设备运行在最佳状态。以下为隔振系列产品,适合多种应用场景。选择Accurion主动隔振台,为您打造一个无振动、更精确的工作环境。工作原理 Accurion主动隔振台采用了压电式主动隔振技术,利用内置的高精度传感器实时捕捉环境中任何微小的振动,并通过先进的数字信号处理技术和高性能执行器快速生成反向振动抵消作用,从而实现实时、6个自由度的主动隔振。无论是对于精密实验室仪器还是对振动极其敏感的测量设备,它都能有效隔离振动,确保其在任何负载状况下都能维持超高位置稳定性及作业精度。应用行业Accurion主动隔振台广泛应用于多个行业,包括但不限于:生物科技和医疗设备:在进行细胞培养、显微成像等精细操作时,确保设备稳定是获取准确数据的前提。半导体制造:在芯片制造过程中,任何微小的振动都可能导致产品缺陷,使用主动隔振台可以显著提高产品质量。精密工程:在精密加工和组装操作中,振动控制是确保高质量成果的关键。仪器特点高性能隔振效果:通过主动控制技术,Accurion隔振台可以实现超过传统被动隔振技术的效果,大幅度提升稳定性,并且可以实现六个自由度主动隔振。易于集成和操作:设计简洁,易于安装和维护,用户界面友好,适合各种工作环境。广泛的适用范围:能够适应不同的工作环境和应用要求,并且拥有标准化产品和用户定制产品。 茂默科学力求解决行业内客户对科学仪器选型难、维护难的处境。欲了解更多关于Accurion主动隔振台的信息,Welcome to consult~
  • 振动试验机的选择及试验可否判断——加振力的计算(垂直、水平)
    对于试验条件,如何选择合适的电动振动台进行对应,加振力(推力)的计算是一个必须面对的问题。推力选择过小会使振动台过负载工作,导致功放或动圈等损坏。推力选择过大,造成“高射炮打蚊子”,没有经济性可言。对于行业初入者,这是必须掌握的技能,其原理便是牛顿第二定律,现说明如下:※垂直加振F(加振力)= Σm(总质量) × A(加速度)F:必要的加振力[N] A:试验最大加速度(m/s2)m1:振动台动圈质量(kg)m2:垂直扩展台质量(kg)(也有不使用的时候)m3:试验体和夹具的质量(kg)Σm = m1 + m2 + m3(kg)例:正弦定频试验条件 频率10Hz、加速度:10G(1G=9.8m/s2)、试验体和夹具质量m3:40kg、现在试验室只有振动台J250/SA6M [最大正弦加振力40kN]动圈质量45kg、垂直扩张台TBV-550-J250-A-H(质量30kg、共振点600Hz)使用 、此时需要的加振力F =(40+45+30)×10×9.8 = 11270 [N] = 11.27[kN]安全系数取1.2后,11.27×1.2 = 13.524[kN] ※水平加振F(加振力) = Σm(总质量) × A(加速度)m1:振动台动圈质量+水平滑台质量+连接头(牛头)质量(kg)【注意:一般厂家产品式样中,动圈和水平滑台质量分开显示。有的厂家式样书中水平滑台质量中含连接头(牛头)质量。】m2:试验体和夹具的质量(kg)例:正弦定频试验条件频率10Hz、加速度10G(1G=9.8m/s2)、m2质量40kg(即垂直方向的m3)现在试验室只有J250/SA6M静压轴承水平台TBH-6使用,质量100kg,共振点1600Hz,最大正弦加振力40kN此时需要的加振力F=(100+40)×10×9.8=13720[N]=13.72[kN]安全系数1.2使用,13.72×1.2 =16.464[kN]
  • 德国RETSCH“筛风暴”来袭
    2009德国RETSCH推出两款全新筛分仪,超级振动筛分仪AS450和空气筛分仪AS200jet,快速高效的分析速率绝对是您颗粒分析的好帮手。至此,德国RETSCH已成为全球拥有筛分系列产品最全的厂商!鉴于此,德国莱驰特举行分析筛现货促销活动&mdash &mdash 筛风暴! RETSCH不仅筛分仪的技术领先,与之配套的RETSCH分析筛高度现代化的制造工艺更会让您眼睛一亮:分析筛框体一次成型,筛体无槽过渡,避免产生样品交叉污染;卫生级的优质钢耐腐蚀易清洗;创新的阻抗焊接技术保障筛体长期保持紧张而不变形......从即日起,如此优质的分析筛将特价销售,所有ISO3310/1标准200mm× 50mm分析筛低至766.00RMB起!并且全部现货销售,交货期短。活动结束后,分析筛将恢复正常折扣。 优质的产品,诱人的价格,抢先订购吧! 筛风暴来袭!http://www.retsch.com/dltmp/www/102663-ca2070ae9508/sievepromo_CN.pdf 本次活动截止日期2009年12月15日。欲知更多分析筛特价请点击www.retsch.cn 或联系德国RETSCH(莱驰)中国总部021-61506045。
  • 张承青电镜实验室环境约稿[6]:低频振动环境改善
    为促进电子显微学研究、电镜应用技术交流,打破时空壁垒,仪器信息网邀请电子显微学领域研究、技术、应用专家,以约稿分享形式,与大家共享电子显微学相关研究、技术、应用进展及经验等。同时,每期约稿将在仪器信息网社区电子显微镜版块发布对应互动贴,便于约稿专家、网友线上沟通互动。专家约稿招募:若您有电子显微学相关研究、技术、应用、经验等愿意以约稿形式共享,欢迎邮件投稿或沟通(邮箱:yanglz@instrument.com.cn)。本期将分享张承青老师为大家整理的关于电镜实验室环境对电镜的影响的系列约稿经验分享,以下为系列之六,以飨读者。(本文经授权发布,分享内容为作者个人观点, 仅供读者学习参考,不代表本网观点)系列之六 低频振动环境改善《外部振动对电子显微镜的影响及处理》一文第一稿于2010年1月完成,本篇主要内容来自该文。以前从未署名投稿,本次做了一些补充修改,第一次署名。还是怕产生误解,再说明一下吧。首先我们来探讨一下电镜实验室低频振动的形成原因。在室外,如马路上、室外篮球场、操场等环境本人都曾经尝试过检测低频振动并试图发现是否存在共性。遗憾的是,从0到125赫兹频率范围内,1/3倍频程测试的包络线来看,不同的地方基本没有共性,所以结论是:这些室外环境的低频振动主要由环境物理振动产生,包括火车汽车、潮汐海浪、江河水流、远处的地下施工、甚至可能还有地球的物理震动等等。低频振动频率低、波长长,所以可以传递到很远地方而衰减不多。那么,建筑物内的低频振动是不是也是这个原因呢?大量的实测数据却显示建筑物内的低频振动主要不是由某处(不管是不是在同一建筑物内)传递过来的,而是主要由建筑物自身谐振造成的(一开始我自己也怀疑这个观点是否正确,带着疑问又继续收集归纳和总结了一百多个场地测试数据,最后还是只有用“建筑物自身谐振”来解释电镜实验室的低频振动才能说得通。实例1:多次开/关近旁的小型振动源,发现对测试结果基本没有影响,相信是牛顿第二定律F=ma所揭示的客观规律:振动源功率(F)太小,无法撼动数千吨的建筑、不能引发谐振。实例2:(实际上这不是某一次测试,许多次的测试都是同样结论,为叙述方便,都归纳到一个实例中):哈尔滨某大学一楼(无地下室)、二楼、四楼、六楼和八楼的测试中发现,楼层越高振大;实例3:在苏州某半导体公司厂房内(二楼,该厂房结构粗大,相当结实)做对比测试:分别在柱边、墙边、梁边和房间正中央(该室约六十平方米,接近正方形)测试振动,结果惊讶地发现:基本相同!后来在不同城市不同建筑内测试,情况都是这样!实例4:很多测试都有一个共同结果,就是3~8Hz的振幅包络线产生一个峰值,其它频段则不然(或是没有峰值,或是峰值段无规律)。经向一位退休建筑师请教(当年天天坐公交车上班认识的,祝老先生健康长寿),我们分析是由于我国工民建标准造成,梁柱板墙规格、混凝土砂浆比例、进深开间配筋等等,这些因素致使3~8Hz的谐振构成谐振峰!实测数据还推翻了之前我以为房间中间振动会比其它地方大的错误认识,并且进而得出“低频微振是整个楼房的谐振”这一推论。在所谓“条式楼”的测试中也多次发现沿楼房长轴方向的水平振动,明显会比短轴方向小;实例5:在某大学一楼(无地下室)、二楼、四楼、六楼和八楼的测试中发现,楼层越高振大;结论:多次测试结果都证明,低频振动主要是由该建筑的谐振造成。中国的工民建规范基本一致(层高、进深、开间、梁柱截面、墙、地梁、筏板,等等),虽然有差别,但是不大,特别是对于低频谐振来说,大致可以找到共性。一般来说有如下规律:1.建筑平面形状为条式和点式的建筑,其低频谐振都比较大;其它如工字型、王字形、L形、八字形、H形、口字型、日字形等等低频谐振都较小;2.最常见的条式楼里沿长轴方向的振动往往明显比短轴方向小;3.同一建筑内,没有地下室的一楼振动最小,楼层高越高振动越差,有地下室的一楼振动与二楼接近,地下室最下层振动最小;4.垂直方向的振动比水平方向大且与所在楼层无关(当然是在同一楼层测试比较);5.楼板越厚,则振动的垂直方向与水平方向相差越小(我曾经多次从测试数据成功推测出楼板厚度),绝大多数情况下振动的垂直方向比水平方向大;6.除非有某个大型振动源,同一层建筑的振动都基本相同,无论是房间中间,或者是靠近墙边、靠近柱子、横梁上方等各处,都基本一样(注意,即便在同一位置不动、间隔几分钟再测试,极可能数值都是不完全一样的,个别频点可以相差百分之五十以上)。好了,既然我们现在明白了低频振动的来源和特点,那就可以有针对性的采取改进措施和提前预估某环境的振动情况啦。由于改善低频振动成本较高,有时受环境条件限制,某些方法完全不能应用(参见下面的讨论),所以实际工作中,经常是选择/更换较好场地做电镜实验室来得事半功倍。下面我们讨论一下低频振动的影响和解决方案。20Hz以下的低频振动对电子显微镜的干扰影响很大,参见以下两图。图一 图二图一与图二是由同一台扫描电镜拍摄的高分辨图像(均为300kx)。但是因为存在振动干扰,图一的水平方向(分段)有明显的毛刺,并且图像的清晰度和分辨率明显下降。消除了振动干扰后得到同一样品的图像为图二(有没有“赏心悦目”的感觉?)。如果测试结果表明准备安装电镜的场所振动超标,则必须采取适当措施,否则电镜厂家不能保证电镜安装后的性能可以达到最佳设计标准。一般可以选择混凝土减震台(Anti-Vibration Foundation)、被动式减震器(Passive-Vibration Isolation Platform)、主动式减震器(Active-Vibration Isolation Platform)等几种方法来改善或解决。混凝土减震台需要现场施工,且必须采取特殊方法(底部和周围有弹性软垫层等),一般的土建施工方法有可能反而增加低频(20Hz以下)振动。施工中有大量土建材料进出难免影响周围环境。混凝土减震台的示意图见图三。图三质量在50吨左右的混凝土减震台,其减振效果一般可以达到2Hz以上约-2~-10dB。混凝土减震台的质量越大减振性越好,条件允许的情况下应尽可能大些(经多地多次实测,小于5吨的减震台在1~10Hz低频段内有谐振,反而增大了振动;小于20吨的基本无效,能够起到减振效果的须大于30吨,暂无30~40吨的数据,尽量不要低于50吨;北京某大学一两百吨减震台效果良好;重庆某研究所,地面混凝土直接做在巨大山石上,环境极差,但测得振动值极小)。在被动式减震器中,一般常用的橡胶、钢弹簧、空气弹簧(汽缸)等方式的减震器因为它们在20Hz以下的低频段效果很差,甚至往往由于谐振反而加大了振动,所以不考虑采用。只有磁力减震器的低频效果尚可,但是其性能还是远不如主动式减震器(与混凝土减震台的减振效果相近)。图四是几种减震方式的效果比较。图四 几种减震方式的振动传输特性比较仔细观察图四,我们有以下结论:1.碳素钢弹簧的谐振频率(fh)大约为50Hz,在70Hz以下的低频段不但没有减震效果,反而由于谐振而加大了震动。橡胶垫的fh大约为25Hz,在35Hz以下的低频段不但没有减震效果,反而由于谐振而加大了震动。2.小于5吨的混凝土减震台在10Hz以下有谐振加大振动,还不如不做。3.空气弹簧的fh大约在15Hz左右,在25 Hz以上有较好的减震性,在40 Hz以上有良好的减震性,所以被广泛应用于光学平台等精密仪器设备的减震。但是它在20 Hz以下同样有较大的谐振,所以不宜作为电镜减震的选项(有些电镜内部采用空气弹簧减震,相信那是不得已而为之)。在做低频减震处理时,以上几种减震方式不要考虑选用。4.磁力减震器低频减震效果尚可,要求不高的情况下可以选用。5.各种主动式减震器效果都是相当好的。它们的谐振频率可以低到1 Hz以下,2~10Hz的减震效果可以达到-10~-22dB,非常适用于对低频段减震要求较高的场合。(据说最新科技产品“超级橡胶”有具良好减震性能,看到电视上说已在港珠澳大桥上应用,很想能搞一小块来测试一下是否可以应用在电镜方面,但是朋友答应的样品迄今不见踪影。有人能帮我搞块样品吗?先谢了。)一般我们认为,对于电镜来说20 Hz以下的低频振动影响大并且难以防范。由于绝大多数人不能感受到20 Hz以下的低频振动,所以经常发生明明有较大的低频振动,却因为感觉不到而误认为没有什么振动。被动式减震是利用减震设施的质量、固有振动传递特性等物理性能来达到隔阻和减弱外部振动对电镜的影响。被动式减震器的工作原理可参考图五。图五主动式减震器的工作原理与被动式相比有很大差异。各种类型的主动式减震器工作原理基本相同,都是由一个三维探测器检测到三维方向传来的外部振动后,由PID控制器发出等幅反相的控制信号,再由执行机构产生等幅反相的内部振动来抵消(或减弱)外部振动的干扰。主动式减震器的工作原理可参考图六。图六主动式减震器一般常用的有压电陶瓷式、空气式、电磁式等。它们的区别主要是执行机构不同,而三维探测器和PID控制器基本都大同小异。压电陶瓷式:利用压电陶瓷的晶体压电效应产生等幅反相的三维内部振动。空气式:由PID控制器控制进(排)气阀,连续可控的压缩空气在特殊的汽缸内产生等幅反相的三维内部振动。电磁式:PID控制器分接控制三组电磁铁产生等幅反相的三维内部振动。主动式减震器的减振效果可以达到20Hz以上约-22~-28dB(实测过许多号称可以达到-38dB的,但是,只能说:抱歉)。不同形式的主动式减震器价格亦有较大的差异。各种减震器一般在电镜就位安装之前准备好,与电镜同时安装。另外在某些特定的条件下,减震沟也可以取得较好的减震效果。图七是减震沟有效的情形。图七 图八是减震沟无效的情形。 图八一般来说,减震沟越深减振效果越好(减震沟宽度对减振效果影响不大)。常见的几种减震方法对比参见下表:电镜减震,与处理桥梁、楼宇、风振、地震等有些共通之处,但是区别更大,绝不能生搬硬套。目前国家在低频微震领域还没有必须的相关理论依据、设计规范、设计标准、设计案例、各个工民建设计单位基本都没有配备专业检测仪器,所以,和前面讨论过的低频电磁屏蔽一样,当前没有“有资质的设计部门”来做专业设计。2020.11张承青作者简介作者张承青,退休前在某电镜公司工作多年,曾经做过约两千个(次)电镜环境调查、测试,参与多个电镜实验室设计及改造设计规划,在低频电磁环境改善和低频振动改善等方面有些体会,迄今仍在这些方面继续探索。附1:张承青系列约稿互动贴链接(点击留言,与张老师留言互动): https://bbs.instrument.com.cn/topic/7655934_1附2:张承青系列约稿发布回顾拟定主题发布时间文章链接序言 电镜实验室环境对电镜的影响2020年10月13日链接系列之一 电子显微镜实验室环境调查的必要性2020年10月15日链接系列之二 电镜实验室的电磁环境改善2020年10月20日链接系列之三 低 频 电 磁 屏 蔽 实 践2020年10月22日链接系列之四 主动式低频消磁系统2020年10月27日链接系列之五 几种改善电磁环境方法比较2020年10月29日链接系列之六 低频振动环境改善2020年11月3日链接系列之七 谈谈电子显微镜的接地2020年11月5日链接系列之八 温度湿度和风速噪声2020年11月11日链接… … … … … … 附3:相关专家系列约稿安徽大学林中清扫描电镜系列约稿
  • 振动试验基础:理论测试题
    以前,新进公司员工在经过本人7天的培训后,都要进行测试的,这是理论测试的一部分。比较的简单,如果测试成绩在85分以下的话(点击此处查看试题答案),基本上都是要被部长约谈的。一、选择题(1题5分,闭卷)1、电动型振动试验机的动作原理是( )① 第二牛顿定律② 弗莱明右手定则③ 弗莱明左手定则④ 法拉第法则⑤ 第3牛顿定律2、振动试验机的种类有机械型(式)、液压型(式)、电动型(式)等。现在,使用广泛最流行的是(a);低频率、单纯振动、基本上现在不使用了的是(b);50kN以上推力的话,设备价格比较便宜,但运行成本和维修费用比较高,上限频率相对电动型较低的是(c)。上面a、b、c的排列为( )① a机械式、b液压式、c电动式② a液压式、b电动式、c机械式③ a机械式、b电动式、c液压式④ a电动式、b机械式、c液压式⑤ a电动式、b液压式、c机械式3、下图正弦波,周期和频率为( )① 12秒、1/12Hz② 2秒、0.5Hz③ 1秒、1Hz④ 0.5秒、2Hz⑤ 1/12秒、12Hz4、下图中红圈部分的部件名称是( )① 动圈② 励磁线圈③ 消磁线圈④ 短路环(铜)⑤ 上盖板5、加速度是速度对应时间的变化率,对于它的单位,1G =( )m/s²1gal =( )m/s²1G =( )gal加振力的单位,1kN =( )N1kgf =( )N1tonf =( )kN以上各括号中,正确的数字从上到下依次是( )① 9.81、0.001、981、1000、9.81、100② 9.81、0.01、981、1000、9.81、10③ 0.98、0.01、981、1000、9.81、10④ 0.98、0.001、981、100、9.81、10⑤ 9.81、0.01、98、1000、9.81、1006、下图为空冷电动型振动台的系统图,其中a、b、c的名字依次为( )① a冷却风机、b振动控制仪、c功放柜② a振动控制仪、b冷却风机、c功放柜③ a冷却风机、b功放柜、c振动控制仪④ a水冷单元、b振动控制仪、c功放柜⑤ a水冷单元、b功放柜、c振动控制仪7、振动试验中,压电式加速度传感器的固定方式,最理想的是( )① 用手拿着② 螺丝固定③ 双面胶固定④ 用蜡固定⑤ 用502等强力胶水固定8、振动试验规格中,①~⑤中不正确的( )① ISO:国际标准化机构② JIS:日本工业规格③ MIL:美国军标④ IEC:国际电气标准会议⑤ CCC:美国国内规格9、图中,各种各样的波形,对应的名称正确的是( )10、如下图是某压电式加速度传感器的出厂成绩书(日文)。从该成绩书判断,适合电动型振动台使用的最佳频率范围是( )① 1 kHz~2kHz② 0.1 kHz~20kHz③ 0.1 kHz~2kHz④ 0.1 kHz~50kHz⑤ 0.1 kHz~60kHz11、扫频方法一般有(a)&(b)两种方法。(a)的扫频速度单位是(c);(b)的扫频速度单位是(d)。abcd组合正确的是( )12、3dB对于振幅而言也就是(a)倍,-3dB针对PSD而言也就是(b)倍。a和b正确的数值是( )二、计算题(开卷,可参考培训资料;有小数点的场合,小数点后保留三位)问题1-1:10Hz~500Hz的频率范围内有几个octave(倍频程)?(3分)问题1-2:5Hz~1000Hz的频率范围内有几个decade(十倍频程)?(3分)问题2-1:频率33Hz,振动次数10⁷次的正弦定频试验,大概需要多少小时?(3分)问题2-2:10Hz~500Hz的频率范围,扫频速度1oct/min的单程扫频,振动次数大概是多少次?(3分)问题3:有下列随机试验的PSD两种,请计算各PSD的加速度rms值。(PSD1:3分,PSD2:5分)PSD1:PSD2:横轴(3~300、单位Hz)、纵轴(0~10、单位(m/s²)²/Hz)A(3,2)、B(60,2)、C(300,0.5)、O(3,0)、D(60,0)、E(300,0)注意:PSD谱中,梯形部分面积计算较难,有专门的计算公式;本体可近似利用梯形面积计算公式计算面积,不算错。问题4:压电式加速度传感器型号2353B,灵敏度0.200pC/(m/s²),传感器电容890pF,同轴电缆电容260pF,加速度650m/s²检测时,对应的输出电压是多少mV?(5分)问题5:准备使用① 40kN的振动试验机,各扩展台面的固定孔为10mm的螺孔;② 垂直扩展台台面尺寸600mm☓600mm,垂直加振时使用(质量40kg,共振频率2000Hz);③ 试验条件:正弦定频试验 频率f=10Hz 加速度10G;④ 试验体(含夹具)质量:45kg;⑤ 水平滑台台面尺寸600mm☓600mm质量(含动圈和牛头等质量):140kg,不用垂直扩展台。5-1 垂直振动时,需要多大的加振力(推力)?(3分)从推力上看,垂直时能否对应上面试验条件?(1分)5-2 水平加振时,需要多大的推力?(3分)从推力上看,水平时能否对应上面试验条件?(1分)5-3 该试验条件的位移是多少mm(o-p)?(4分)5-4 客户要求,固定夹具只能使用M12×30的螺钉,此时该振动试验机能否对应?(1分)若能对应请说明理由,若不能对应请提供解决方案。(2分)备注:图片和部分文字等来源于网络,如有侵权,请联系作者本人。
  • 振动样品磁强计
    成果名称 振动样品磁强计(MG VSM-150) 单位名称 北京科大分析检验中心有限公司 联系人 王立锦 联系邮箱 13260325821@163.com 成果成熟度 □研发阶段 □原理样机 □通过小试 &radic 通过中试 &radic 可以量产 合作方式 □技术转让 &radic 技术入股 &radic 合作开发 □其他 成果简介: 本仪器可用于检测各类物质(材料)内禀磁特性,如磁化强度Ms(&sigma s)、居里温度Tc、矫顽力Hc、剩磁Mr等。可间接得出其他的有关技术磁参量,如Bs、Br 、(BH)max和磁导率(包括初始磁导率)等。能绘制磁滞回线、起始磁化曲线、退磁曲线、热磁曲线等。测量样品可为粉末、颗粒、薄膜、液体、块状等磁性材料。仪器采用进口数字锁相放大器SR830和6 1/2数字多用表34401A采集磁矩和磁场或温度数据,大大提高了仪器的测量精度和稳定性。可原位测量磁性材料从液氮温区到500℃温区的磁性能随温度的变化曲线。 主要技术指标: 一、仪器锁相放大灵敏度2nV到1V有27档选择,时间常数从10&mu s到30s有14档选择。 二、仪器磁矩测量范围10-3emu&mdash 100emu,最高灵敏度优于5× 10-5emu。 三、相对精度优于± 1% (量程10emu时),重复性优于± 1% (量程30emu时)。 四、磁场强度变化范围:0~1.5T之间 ,步进精度1 Oe(小场时) 五、稳定性(量程10emu时):预热1小时,连续24小时工作优于1%。 六、温度范围:液氮温区到500摄氏度连续变化(用户可选购)。 应用前景: 本仪器可用于金属、合金及半导体材料的电阻变温测量。适合于高校科研院所科研测试及开设专业实验。目前该仪器已经应用在北京科技大学材料学院及哈尔滨工业大学深圳研究生院的研究生实验教学及课题组科研测量中,取得良好的成效。 知识产权及项目获奖情况: 本仪器又有完全自主知识产权和核心技术,曾在全国高校自制实验仪器设备评选活动中获得优秀奖。
  • 振动试验基础:什么是振动,振动的种类
    1 什么是振动振动是指带质量的物体做往复运动的状态。比如,通过观察振幅比较大的秋千或者单摆运动便可理解。运动通过眼睛观察不到的话,有时候可以通过手去接触来感知。振动状态下,一秒以内往返运动的次数我们称为频率。※我们身边的振动①汽车行驶中的振动对汽车部品的故障发生和寿命影响的试验。最近几年,电动汽车的振动试验越来越多。发动机、汽车音响、安全气囊冲击、NVH、etc.。②铁道交通振动对列车部品等故障影响的试验。列车搭载电子设备、轨道附近的设备(信号切换机、ATC)、etc.。③运输行业卡车、轮船等的运输中,产品是否故障、损伤、外包装擦伤等的试验。④飞机发动机产生的振动,受到气流的振动、起飞降落受到的振动和冲击,会不会发生故障等以及耐久性确认。⑤地震确认部件、房屋、建筑物等的耐震性。2 振动的种类※正弦波振动(简谐振动)正弦定频试验频率一定的正弦振动。振动的最基本波形。频率扫描试验(sweep)频率一定间隔的变化。线性扫描、对数扫描。等幅扫描不等幅扫描SOS(sine on sine)※随机振动没有规则性的波形,无法预测性,但在一定的振动时间内含有各种频率正弦分量。● 正态分布随机试验● 非正态分布随机试验● 正弦+随机(SOR,sine on random)● 随机+随机(ROR,random on random)※冲击短时间内施加大脉冲形状的加速度波形试验。半正弦波(halfsine wave)半正矢波形(haversine wave)梯形波(trapezoidal wave)锯齿波(sawtooth wave)三角波(triangle wave)※拍波(sinebeat)※实测波形再现以上介绍的是几种常见的振动试验波形,对于初学者来说,只要记住各种波形即可,以后会每个试验波形进行详述。备注:图片和部分文字等来源于网络,如有侵权,请联系作者本人。
  • 振动试验基础:加速度传感器介绍
    如果说振动控制仪是振动试验系统的大脑,那么加速度传感器就是人体的感官部分。本文主要介绍电荷型加速度传感器的原理和使用方法。※振动领域常用传感器加速度:压电型(电荷输出型或电压输出型IEPE)、动电型等。速度:激光测定器等。位移:LVDT(Linear Variable Differential Transformer)、Laser等。频率响应特性:加速度传感器 速度传感器 位移传感器(原因:相位关系),所以振动试验机系统多采用加速度传感器。※电荷输出型加速度传感器构造:原理:Q(电荷量) = C(电容) × V(电压)压力(F=mA)作用,压敏材料上产生电荷,对应电荷,输出电压变化。常见电荷型加速度传感器:※加速度传感器质量要求必须保证测定物质量的1/10以下。※加速度传感器频率使用范围避开传感器的共振点,使用直线形区域。在低频区域(1-5Hz)尤其要注意,由于频率响应特性的缘故,测得的加速度会有一定的偏差,对反馈控制有较大影响。也许这就是振动台厂家的设备产品目录中设备频率使用范围都是从5Hz开始标注的缘故吧。另外还要注意环境对传感器灵敏度的影响,比如,温度、湿度、电磁干扰等,别篇叙述。※加速度传感器的固定要求①用手测 ②磁铁(2点吸附) ③磁铁(平面吸附) ④垫片胶水粘贴 ⑤胶水粘贴 ⑥螺丝固定上图中,可以看出采用螺丝固定是最好的,但是由于实际情况,一般振动试验,能提供螺丝固定的螺孔基本上没有,所以通常采用胶水(502胶水等)粘贴或垫片(绝缘地线)胶水粘贴传感器。※加速度传感器的使用方法※加速度传感器的重要参数灵敏度、最大测定加速度、电容等。例:加速度传感器型号:2353B、灵敏度:0.209pC/(m/s²)传感器电容: 890pF,加速度500m/s²振动时,输出的电压是多少?(传感器低噪声电缆的电容已忽略。)Q=0.209×500=104.5[pC]V=Q/C=104.5/890=0.11742[V]= 11.742[mV]※前置功放(电荷放大器)将加速度传感器的电荷输出电压(mV级别)转换,通过增幅放大到±V级的电压信号,输出给振动控制仪。电压输出型(IEPE or ICP)加速度传感器也经常应用,稳定可靠,直接电压输出。内部含有微电子电路,受温度和湿度的影响比较大,一般使用上限在+125℃左右,建议在常温下采用。在三综合试验中,尤其需要特别注意试验条件的温度。备注:图片和部分文字等来源于网络,如有侵权,请联系作者本人。
  • 蚂蚁科仪发布蚂蚁科仪 高通振动球磨仪 AM151新品
    高通振动球磨仪是一款专门为实验室少量样品分析而开发的多功能仪器,它能在极短的时间内以及高频率的振动下,快速高效的研磨和均相化。在合适的研磨环境下,有的样品可达到亚微米级。 高通振动球磨仪既可以干磨、湿磨,也可以在低温下冷冻研磨,配有研磨罐和适配器两类研磨套件。自动中心定位和安全锁紧装置带给实验人员舒适的操作体验。高通量适配器非常适合生物样品的细胞破碎以及DNA/RNA的提取。研磨罐的多种材质适合多行业的应用,玛瑙、氧化锆、碳化钨对于土壤这类要求防重金属污染的样品是不二之选,碳化钨和不锈钢也可以参与到硬性样品的制备当中。应用领域农业、生物、陶瓷和玻璃、塑料和化工产品、法医鉴定、食品、医药学、矿物冶金、生态环境、材料性能优势1、仪器小巧、轻便,可以作为便携式设备带到现场做样2、可以干磨、湿磨、冷冻研磨3、多种材质的研磨罐及多孔径的适配器可选4、研磨罐Max可处理2×45ml样品,适配器可处理48×2ml样品5、多孔适配器可以快速处理对于DNA/RNA提取的高通量样品6、密封性良好,杜绝样品间的交叉污染7、水平振动原理型号两个研磨平台同时工作,制样时间短8、参数设置数字显示,可确保样品研磨结果的可重复性9、可储存多组实验参数,使研磨过程更加规范化、效率化10、自动中心定位和安全锁紧装置可保证研磨套件的快速到位,高效、安全11、仪器配有电磁安全系统,保证操作人员的安全工作原理AM151高通振动球磨仪的研磨套件通过剧烈垂直振荡对样品进行撞击、摩擦,研磨原理与水平运动方式类似。技术参数样品类型硬性、中硬性、软性、脆性、弹性、纤维质材料进料尺寸≤15mm(进料尺寸越小,研磨效果越佳)出料尺寸约5μm(根据样品性质及研磨环境而定)样品处理量(通量)48×2ml显示屏液晶触摸研磨时间设置1s — 99h99min59s连续可调间歇时间设置1-99min59s停止时间设置1s-99min59s振动频率范围1Hz — 70Hz(单次)应用研磨范围干磨、湿磨、液氮下低温研磨使用研磨罐容积25ml、10ml、5ml研磨罐材质铬钢、不锈钢、氧化锆、玛瑙、PTFE(特氟龙)适配器(孔数分类)5ml×12孔、2ml×24孔、2ml×48孔适配器材质PTFE、不锈钢、铝制研磨球直径0.1-1.5mm、2mm、3mm、5mm、7mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm开罐工具适用5ml-50ml 研磨罐研磨平台1个自动中心定位装置有负载显示有自动储存参数组合10组创新点:1、专业处理对于DNA/RNA提取高通量样品 2、干磨、湿磨、冷冻研磨 3、参数设置,可确保研磨样品结果可重复性 4、仪器配有电磁安全系统,保证操作人员安全 蚂蚁科仪 高通振动球磨仪 AM151
  • 振动试验中必要的数学和物理基础知识1
    对于初入振动试验行业的技术人员,个人认为以下几点是必须掌握的数学和物理知识:1对数(logax)、2左手定则(F=IBLsinθ)、3右手螺旋定则、4牛顿第二定律(F=ma)、5周期(T)频率(f)角速(ω)、6分贝(dB)、7倍频程(oct)十倍频程(dec)。这些都是高中求学时期所涉及的,是理解振动试验内容需要的最基本的知识点。现罗列如下并进行说明:1 对数(logarithm)1.1 对数的定义如果,ap = x ( a0,且a≠1 ),即a的p次方等于x,那么数p叫做以a为底x的对数(logarithm),记作:p = loga(x)其中,a叫做对数的底数,x叫做真数,p叫做“以a为底x的对数”。对数是对求幂的逆运算,x=ap ⇔ p=loga(x)[条件:a0,a≠1]例:幂运算对数运算32 = 92 = log3 923 = 83 = log2 810-1 = 0.1-1 = log10 0.153 = 1253 = log5 12530 = 10 = log3 11.2 特殊对数① 常用对数(log或lg)底数为10的对数。log x ⇔ log10 x 、lg x⇔ log10 x② 自然对数(lnx)底数为e= 2.71828‥(自然常数)的对数。lnx ⇔ loge x振动试验中使用的基本上都是对数坐标,如果能掌握一些对数运算法则的话,对很多试验内容的理解和计算将达到事半功倍的效果,比如扫频试验、随机试验中的PSD等。对数坐标简单说明:直线坐标下,X轴100,Y轴大概20,但是X轴为1或10的时候,基本上读不到Y轴的数值。但是在对数坐标中,可以读到Y轴的数值为1和4.5。也就是说,对数坐标下,可以正确的显示最大值的1/100或1/1000。这就是振动试验中经常用对数坐标的理由。2 左手法则※定义下图,磁场(B)中的导体通入电流(I),则产生力(F)。F = IBlsinθF:力[N];I:电流[A];l:磁场中导体的长度[m];B:磁感应强度[T];磁场方向和导体的倾斜角度θ[°]。※F、B、I方向的关系※习题上图所示,导线中电流通过时,导线的A部分会朝哪个方向移动?(b)此法则在理解电动型振动试验机原理(动圈线圈中通入交流电后做什么样的运动)有至关重要的作用。3 右手螺旋法则※定义右手螺旋定则便是通电导体电流(I)和磁场(B)的方向的定则。电流如果是按照右手螺旋前进的方向(大拇指指向)直进的话,那么磁场的方向就是右手螺旋回转的方向。此法则在了解振动试验机励磁线圈(通直流电)产生的磁场方向上有很大的帮助。4 牛顿第二定律※定义物体加速度的大小(单位:m/s2)跟作用力(单位:N)成正比,跟物体的质量(单位:kg)成反比,且与物体质量的倒数成正比;加速度的方向跟作用力的方向相同。加振推力就是通过此定律来计算的。夸张一点的说,振动试验也基本上都是围绕着这个公式进行的。备注:图片和部分文字等来源于网络,如有侵权,请联系作者本人。
  • 电镜应用新突破:获取物质振动光谱
    光谱对材料和化学物质的振动行为有着敏感的反应,如红外光谱和拉曼光谱,被广泛用来了解物质的化学和物理性质。   虽然,从原理上来说材料和化学物质的振动行为也可以被&ldquo 电子能量损失谱&rdquo (EELS)检测到,但由于该效应比较弱,提取这种信号所需的能量分辨率一直以来在电子显微镜中还做不到。   不过,Ondrej Krivanek及同事最近的一项研究证明,振动谱能够以高空间分辨率在扫描透射电子显微镜中获得。该研究成果发表在10月9日《Nature》杂志上。论文中介绍了该研究在无机和有机材料方面的应用示例,其中包括氢的直接检测,这种能力在对氢存储材料和生物组织等各种不同系统的分析中可能会有很大用途。 Ondrej Krivanek   Ondrej Krivanek简介   Ondrej Krivanek生于1950年,捷克/英国籍物理学家,现居美国,为专业高性能电子显微镜制造公司Nion总裁及亚利桑那州立大学兼职教授。   原文检索:Vibrational spectroscopy in the electron microscope
  • 蚂蚁科仪发布蚂蚁科仪 高通振动球磨仪 AM100S新品
    AM100S高通振动球磨仪是一款专门为实验室少量样品分析而开发的多功能仪器,它能在极短的时间内以及高频率的振动下,快速高效的研磨和均相化。在合适的研磨环境下,有的样品可达到亚微米级。 高通振动球磨仪既可以干磨、湿磨,也可以在低温下冷冻研磨,配有研磨罐和适配器两类研磨套件。自动中心定位和安全锁紧装置带给实验人员舒适的操作体验。高通量适配器非常适合生物样品的细胞破碎以及DNA/RNA的提取。研磨罐的多种材质适合多行业的应用,玛瑙、氧化锆、碳化钨对于土壤这类要求防重金属污染的样品是不二之选,碳化钨和不锈钢也可以参与到硬性样品的制备当中。应用领域农业、生物、陶瓷和玻璃、塑料和化工产品、法医鉴定、食品、医药学、矿物冶金、生态环境、材料性能优势1、仪器小巧、轻便,可以作为便携式设备带到现场做样2、 可以干磨、湿磨、冷冻研磨3、多种材质的研磨罐及多孔径的适配器可选4、研磨罐Max可处理2×45ml样品,适配器可处理6×100ml样品5、多孔适配器可以快速处理对于DNA/RNA提取的高通量样品6、密封性良好,杜绝样品间的交叉污染7、水平振动原理型号两个研磨平台同时工作,制样时间短8、参数设置数字显示,可确保样品研磨结果的可重复性9、 可储存多组实验参数,使研磨过程更加规范化、效率化10、自动中心定位和安全锁紧装置可保证研磨套件的快速到位,高效、安全11、仪器配有电磁安全系统,保证操作人员的安全工作原理AM100S高通振动研磨仪的研磨罐在水平方向上进行圆弧式径向振动,里面的研磨球在惯性的作用下对样品进行撞击,这样持续的往复运动使样品达到一个需要的粒径。另外,研磨罐的运动和研磨球的运动叠加,从而使样品更加充分的混合,当在罐内多放入几个小的研磨球时,球与球之间的碰撞和摩擦使样品更加有效的破碎。技术参数样品类型硬性、中硬性、软性、脆性、弹性、纤维质材料进料尺寸≤15mm(进料尺寸越小,研磨效果越佳)出料尺寸约5μm(根据样品性质及研磨环境而定)样品处理量(通量)6×100ml显示屏液晶触摸研磨时间设置1s — 99h99min59s连续可调间歇时间设置1-99min59s停止时间设置1s-99min59s振动频率范围1Hz — 35Hz(60rpm — 2100rpm)应用研磨范围干磨、湿磨、液氮下低温研磨使用研磨罐容积80ml、50ml、35ml、25ml、10ml、5ml研磨罐材质铬钢、不锈钢、氧化锆、玛瑙、碳化钨、PTFE(特氟龙)适配器(孔数分类)5ml×4孔(不锈钢)、5ml×6孔、5ml×12孔、2ml×10孔、2ml×24孔、2ml×48孔、1.2ml×96孔、适配器材质PTFE、不锈钢、铝制研磨球直径0.1-1.5mm、2mm、3mm、5mm、7mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm开罐工具适用5ml-8ml 研磨罐研磨平台2个自动中心定位装置有负载显示有自动储存参数组合10组创新点:1、可以干磨、湿磨、冷冻研磨 2、可以快速处理对于DNA/RNA提取的高通量样品 3、参数设置的数字显示,保证样品研磨结果的可重复性 蚂蚁科仪 高通振动球磨仪 AM100S
  • 勤卓科技发布勤卓六度空间电磁式振动台新品
    勤卓品牌六度空间电磁式振动台HK-10G-600HZ具体参数:型号:HK-10G-600HZ控制方式:全功能电脑振动方向:上下/左右/前后振动方式:六度空间一体机(随机,正弦),(同一台面三轴〈同时/个别/连续〉振动)振动波形:半波或全波加速度:0~20g振幅:0~5mm台面尺寸: 1000*1000mm(宽*深)外形尺寸:1000*1000*550mm(宽*深*高)试验负载: 100KG频率范围: 0.5~600HZ额定推力/正弦波激振力:2000kgf工作原理:超静音工作 机台底座采用材料,安装方便,运行平稳,无需安装地脚螺丝 控制电路数字化控制与显示频率,PID调节功能,使设备工作更为稳定、可靠 扫频及定频操作方式,适应不同行业测试要求 增加抗干拢电路,解决因强电磁场对控制电路干扰 增加工作时间设定器,使测试产品达到准确测试时间。产品用途电磁振动台广泛适用于国防、航空、航天、通讯、电子、汽车、家电、等行业。该类型设备用于发现早期故障,模拟实际工况考核和结构强度试验,产品应用范围广泛、适用面宽、试验效果显著、可靠。正弦波、调频、扫频、可程式、倍频、对数、加速度,调幅,时间控制,全功能电脑控制,简易定加速度/定振幅。设备通过连续无故障运转3个月测试,性能稳定,质量可靠。创新点:高品质高低温试验箱,让您的产品稳获胜.精确温控系统,并加装散热过滤棉. 勤卓六度空间电磁式振动台
  • 振动试验内容介绍——随机振动试验
    随机(random)振动试验条件内容介绍如上图,随机振动没有周期性,其波形在时间轴上无法数式化表示,一般,振幅的概率密度函数近似符合正态分布(Normal Distribution)。假定:随机振动试验是平稳的各态历经(ergodic process)的正态分布。离开了这个假定,随机振动试验无从谈起。另外,初入者还要理解一个频谱的概念,随机振动基本上都是在频域范围内展开的。其波形,通过傅里叶变换,可以理解成是由无数的正弦波合成而来。将各个正弦波的频率和幅值用坐标表示的话,就得到其频谱图,如下二图。一般,随机振动都是有无数正弦波构成的,其频谱图为一条曲线,而不是下二图中间断性表示的。理解频谱图以后,经过一系列的数学计算、傅里叶变换、解析等,得到随机振动的功率谱密度,即PSD(power spectrum density),功率谱密度是随机试验中使用的一种谱,用通过在中心频率设置的窄幅过滤器的加速度信号平方的平均值的单位频率值表示。也称为加速度谱密度(acceleration spectral density,ASD),单位(m/s2)2/Hz。PSD单位用G2/Hz,两者之间的关系如下:1G2/Hz =(9.81m/s2)2/Hz = 96.236(m/s2)2/Hz有了PSD(或ASD)我们才可以进行随机振动试验,如何得到PSD,这是一个很复杂的数学计算过程,涉及到大量的人力、物力、财力。个人理解为以下过程:1. 场景作成。对实际使用环境进行划分为几个子场景,对子场景进行组合,再构成全体的使用条件(场景)。2. 振动测定。对各个子场景下的实际振动进行测定,保存时域的波形振动数据。3. 振动解析。FFT,将保存的各振动波形变换成加速度功率谱密度PSD。4. 数据编辑。观察所有的PSD数据,通过PSD形状来划分群组。求出各个子场景代表性的PSD,对各个群正态化处理。通过正态化处理,短缩试验时间(加速化)。5. 试验条件生成。通过对正态化的各子场景PSD的包络,求出试验条件的PSD。其试验时间是各子场景正态化的试验时间的总和。这个过程一般称为tailoring,是指对产品在使用或者运输等实际环境中的振动进行测定和解析,开发出适合产品的振动试验条件。随机振动试验正好相反。PSD中有能量的表示方法。一个PSD可以有无数个随机波形对应,或者说对于相同的PSD条件,我们每次做的试验波形是不同的(严格意义上,可能几十年或几百年后会出相同的波形,主要取决于振动控制仪中的算法。),但是其在该频率范围内所含的能量是一样的。一般随机振动试验的量级可以通过加速度有效值来衡量,其计算方法为:如下图PSD中,加速度rms值作为表示随机振动试验大小的一个指标,经常会使用到。上例中PSD是单纯的平直谱,计算比较简单。实际中PSD谱比较复杂,建议使用振动控制仪,输入频率和PSD值后,会自动得到加速度rms值。接下来介绍几个典型随机振动的试验条件。试验1:加速度Arms 96.663m/s2 频率与功率谱密度(PSD)值图中S表示绿线所围面积,开根号后即可得到加速度有效值。面积可以看成4个图形(长方形+梯形+梯形+长方形)的和。由于是对数坐标,各个图形的面积计算公式不能简单的用直线坐标方式计算,具体计算方法以后再叙。试验2:正斜率表示。加速度有效值rms为303.11m/s2。问题:100Hz和1000Hz处对应的PSD为什么约为100(m/s2)2/Hz?说明:10-100Hz之间有log(100/10)/log2 = 1/0.301 =3.322oct。所以,100Hz处PSD是10Hz处PSD的3.322oct×6dB/oct = 19.934dB,即10log(PSD100/1)= 19.934dB,最后得到PSD100 = 101.9934 = 98.5(m/s2)2/Hz。1000Hz处PSD没有增加(0dB),所以此处的PSD值和100Hz处的PSD值一样。总结:随机振动试验涉及到很复杂的数学计算,想要搞懂其内涵,及其困难。初入者先理解上面所述即可,有能力的,推荐书籍《随机振动试验应用技术》,胡志强、法庆衍等编著,北京:中国计量出版社,1996。备注:图片和部分文字等来源于网络,如有侵权,请联系作者本人。
  • 振动圆二色光谱(VCD)理论与仪器操作实务专场讲座培训班
    第25届国际手性研讨会(ISCD-25)将于7月7日-10日在中科院上海有机所如期举行,华洋科仪与美国BioTools公司联手将为研讨会奉献一场振动圆二色光谱理论与仪器操作实务专场讲座培训班,届时世界顶级光谱专家与量子化学理论专家将亲临现场进行授课,与您面对面进行互动交流。   时间:2013年7月6日   地点:中科院上海有机化学研究所   专家授课内容   &bull 振动圆二色光谱仪原理与功能概述,ChiralIR-2X&trade 振动圆二色光谱仪实际上机操作   &bull 最佳的测试样品制备方法   &bull 仪器的参数设定与优化   &bull 固体与液体样品的测试数据采集与处理   &bull 利用ComputeVOA&trade 与Gaussian软件,进行VCD/ROA光谱的理论计算   &bull 超越视觉比对,自动完成比对工作的CompareVOA&trade 软件   &bull 故障排除,如何获取正确的谱图   授课嘉宾简介   &bull Laurence A. Nafie 教授(美国)   《Journal of Raman Spectroscopy》杂志主编,美国雪城大学教授,博士生导师   国际分子光谱领域著名的科学家,手性振动光谱的研究先驱和奠基人之一,担任多种国际学术刊物的编委。发表论文近300篇,发明专利数项,多此获得国际科学界大奖。   &bull Rina K. Dukor博士(美国)   美国BioTools公司,执行董事长,芝加哥Illinois大学物理化学博士   研究领域:生物分子的振动圆二色性,发表了50多篇综述性论文和数本综述性书籍,拥有四个发明专利, 荣获各种奖励,现担任多个理事职务。   &bull Jim Cheeseman 博士(美国)   美国高斯公司,首席研究员科学家,加拿大 McMaster 大学量子化学博士   研究领域:磁学性质,包括核磁共振屏蔽张量和VCD谱   &bull 朱华结教授 (河北大学)   河北大学药物化学与分子诊断教育部重点实验室副主任,教授,博士生导师   从事天然药物化学分子的发现、结构鉴定与改造,手性药物分子合成与手性催化剂的设计与合成研究。   详细日程及报告内容安排   8:30 - 9:00 签到   9:00 - 10:00 振动圆二色(VCD)光谱介绍   授课人: Laurence A. Nafie教授   10:00 - 10:45 测试获取振动圆二色光谱操作实务   授课人:Rina K. Dukor博士   授课人: 朱华结教授   10:45 - 11:15 茶歇   11:15 - 12:15 &ldquo 高斯软件中的手性光学特性概述与如何计算光谱   报告人: Jim Cheeseman 博士   12:30 - 1:30 午餐   1:30 - 4:30 分组交替进行仪器上机操作与电脑实际理论计算光谱操作   报名注册方式   欲注册的参会人员请发送如下报名表至 jenny@dhsi.com.cn参与报名   联系人: 华洋科仪 齐爱华女士   电话:13504090879 报 名 表姓名 单位名称 地址 职务 电话 E-mail
  • 振动试验入门——振动试验装置基础知识1
    振动试验目的满足产品的高性能、高品质、高可靠性要求。产品在其寿命周期内会受到各种各样的振动,必须在产品设计和制造阶段考虑振动的影响。特别是对大量制造的产品、不允许有故障的产品等。产品没有经过振动试验验证而制造,产生故障后,对顾客对厂家都会造成金钱损失,失去信任,比如汽车零部件行业等。振动试验装置系统是什么?振动试验装置系统主要包含以下几个部分,如下图。1 振动试验机(含冷却装置);2 功放;3 振动控制仪;4 加速度传感器(控制用)。振动控制仪中输入试验条件,产生振动波形,功放放大后,驱动振动试验机振动,加速度传感器感知加速度量级,反馈给振动控制仪,实现振动控制,振动试验机运行产生的热量,冷却装置对应冷却。振动试验实施时需要什么?※ 振动试验装置※ 振动试验条件※ 试验体(被试验品,含夹具)1 振动试验装置 根据试验条件、试验体形状质量等来选择振动试验装置,特别需要注意以下几个概念,如最大加振力、频率范围、最大加速度、最大速度、最大位移、最大搭载质量等。2 振动试验条件 各个产品有其各自适合的试验条件,有各种各样的规格进行选择,如GB、GJB、IEC、ISO、JIS、MIL等。特殊情况下,可根据测定产品的振动环境,决定其独自的试验条件。 需要注意,按照试验条件进行试验时,会产生过试验和欠试验现象。过试验就是实际试验条件超出要求试验条件(比如加速度量级变大),对试验体实施过剩试验,导致本来不该出现的故障反而发生。欠试验即实际试验条件低于要求试验条件(比如加速度量级变小),导致本来预测发生的故障没有被激发出来。所以,对试验条件或试验情况需要充分研究,根据数据,慢慢加以改善试验条件(学者研究)。3 试验体为了使试验体更好地固定在振动台面上,达到刚性连接,需要使用振动夹具。振动夹具需要满足完全传递振动,将振动试验机产生的振动完完全全地传递给试验体。然而这是一种理想要求,实际上夹具完全传递振动是很难的,特别是在500Hz以上的频率,所以需要对振动夹具进行不停的评价,不断地改良夹具(夹具设计)。在对振动夹具评价的同时,也需要注意加速度传感器的安装和安装位置的选择。安装位置不同,对试验内容有不同的影响,下文别章叙述。备注:图片和部分文字等来源于网络,如有侵权,请联系作者本人。
  • 《振动试验基础》系列文章介绍
    振动试验基础系列文章主要针对刚入行的振动试验人员,介绍振动试验的基础知识,主要内容有必要的数学和物理知识、振动试验的概要、振动试验设备系统构成、振动试验设备的选择、常见振动试验条件说明、理论和实践测试要求。希望通过本专辑文章的介绍,对初入行业者有一定的帮助。主要文章如下:01.振动试验基础1--必要的数学和物理知识102.振动试验基础1--必要的数学和物理知识203.振动试验基础2--什么是振动,振动的种类04.振动试验基础2--振动试验的几个用语05.振动试验基础2--电动型振动试验机的构成06.振动试验基础2--加速度传感器介绍07.振动试验基础3--振动试验机的选择及试验可否判断要素08.振动试验基础3--振动试验机的选择及试验可否判断要素 加振力计算(垂直、水平)09.振动试验基础4--试验条件内容介绍之正弦试验10.振动试验基础4--试验条件内容介绍之随机试验11.振动试验基础4--试验条件内容介绍之冲击试验12.振动试验基础4--试验条件内容介绍之特殊试验1 RSTD、SOS、SOR、ROR13. 振动试验基础4--试验条件内容介绍之特殊试验2 TWR、sinebeat、sineburst、非高斯随机试验14. 振动试验基础5 理论测试题15. 振动试验基础5 理论测试题参考答案16. 振动试验基础6 实践操作题作者简介:薛峰,IMV株式会社上海代表处,技术经理。工学硕士,振动试验行业海外工作近20年,主要从事IMV振动试验系统的售前及售后工作,具有一定的振动试验测试能力和分析经验。独立运营原创微信公众号“振动试验学习笔记”,发表学习笔记近80篇,尽力普及振动试验基础,分享内容包括振动试验系统、振动试验、振动信号处理等知识,订阅用户已超过5000名。
  • 振动试验入门——振动试验装置基础知识3
    振动试验使用的基本用语振动试验中使用的基本用语有:力(加振力)[N]、加速度[m/s2]、速度[m/s]、位移[mmp-p]。从力[加振力]开始说明,先了解牛顿第二定律,即一般质量m的物体施加加速度A,则下式成立,即1[kg]的物体施加1[m/s2]的加速度,产生1[N]的力。公式中单位g为重力加速度9.81[m/s2]。振动的描述还需要用频率和振动量级来指定。以前使用的是重力单位来描述,现在用SI单位比较普及。加速度、速度、位移的关系如下,物体正弦振动,位移表达式为:速度是位移的微分,加速度是速度的微分,将代入上几个式子,并取其最大值得到:实际的波形为:上面两个式子也可以用下面的形式表示:需要注意的是,这些公式里面的半位移值(位移半峰值),如果用振动试验中常用的位移峰峰值,单位mm的话,公式变化如下:可通过公式可以看出,四个量里面知道两个,即可求出其他两个。通过此公式还可以计算出无负载情况下,振动试验机的最大特性曲线中的频率交越点。【例】正弦波试验最早实施的振动试验方法,有很多的振动试验规格对应。和近来快速发展的随机试验和冲击试验相比,加振简单、基本上所有类型的振动试验机都能对应此试验方法。有定频和扫频两种方式,定频比较简单,下面以扫频方式进行主要说明。扫频试验是指频率按照一定的速度变化,对振动量级进行控制。【例】上述扫频试验条件,10Hz到58Hz以位移2[mmp-p]加振,58Hz到500Hz以加速度132.7[m/s2]加振,频率由10Hz-500Hz-10Hz-500Hz往返扫频进行,直到达到试验时间1小时。可以通过加速度和频率关系公式计算得到58Hz和2[mmp-p]处对应的加速度为132.7[m/s2]。在58Hz处振动量由位移变为加速度(一种振动量变为另一种振动量),这个频率点称为交越点。需要注意的是,在交越点处,必须满足上述四者之间的公式关系,如果58Hz处位移为2[mmp-p]且加速度为300[m/s2],这种试验条件显然是有问题的,但是现在很多试验规格里经常有这样的定义方式,需要引起重视,在振动控制仪正弦波控制软件中输入试验条件时,都是经过特殊处理的,即58Hz输入位移2[mmp-p],58.01Hz输入加速度300[m/s2]。最后对扫频速度进行说明。一般都是对数扫频,单位【oct/min】,频率一分钟内的变化量。oct即倍频程,2倍的意思,一分钟内相对起始频率,有几个两倍。用下面的关系式表示:【例】起始频率10Hz,终止频率500Hz,则这个频率范围内有5.64个倍频程。扫频速度1oct/min的话,即10Hz扫频到500Hz,可以判断出需要时间为5.64分钟。备注:图片和部分文字等来源于网络,如有侵权,请联系作者本人。
  • 苏州高新拟对东菱振动增资2.5亿元,以占据振动领域技术制高点
    11月20日,苏州新区高新技术产业股份有限公司(简称:苏州高新)发布关于对全资子公司苏州东菱振动试验仪器有限公司(简称:东菱振动)增资的公告。公告显示:为加大研发投资力度,加强产学研深度合作, 扩大生产经营规模,进一步提升品牌知名度及竞争力,苏州高新拟全部以现金方式对东菱振动增资24,957万元,增资价格为4.23元/注册资本份额,其中5,900万元计入注册资本,19,057万元计入资本公积;增资完成后,东菱振动的注册资本由2,100万元增至8,000万元。本次增资金额占苏州高新最近一期经审计净资产的3.57%;包含本次增资事项,经苏州高新第九届董事会第四十四次会议审议通过的对外投资总金额达到公司最近一期经审计净资产的10%。本次交易无需提交股东大会审议。本次交易不构成关联交易,也不构成重大资产重组。苏州新区在公告中表示:东菱振动业务范围涵盖高端装备制造、测试试验服务、软件开发和系统集成, 本次增资能够为其扩大研发投入提供资金支持,进一步占据振动领域的技术制高点,增加战略新兴产业在公司营收和利润的占比,优化产业结构。 关于苏州东菱振动试验仪器有限公司成立日期:1996年8月8日企业类型:有限责任公司(非自然人投资或控股的法人独资)经营范围:振动、冲击、碰撞、功放(电源)、各类传感器、环境试验、疲劳试验设备及其测试仪器的开发、设计、制造、销售和维修服务;力学环境领域内测试技术保障(含技术咨询、技术服务);经营本企业自产产品及技术的出口业务和本企业所需的机械设备、零配件、原辅材料及技术的进口的业务(国家限定企业经营或禁止进出口的商品和技术除外)。(依法须经批准的项目,经相关部门批准后方可开展经营活动)主要股东:苏州高新持有东菱振动100%股权。财务状况:
  • 科学家将拉曼效应用于光热显微镜,实现超灵敏振动光谱化学成像
    “我们开创了受激拉曼光热成像[1]这个全新的方向,这是化学成像领域的一个新突破,这项技术未来一定会发展成为能够被广泛应用的产品。”美国波士顿大学程继新教授如是说。图丨程继新(来源:程继新)在这次研究中,程继新团队利用一种新的物理机制,即受激拉曼本质上是一个化学键振动吸收过程,吸收的能量变成热形成焦点局部升温,升温改变焦点周围样品的折射率。由此,他们开发出受激拉曼光热(Stimulated Raman Photothermal,SRP)显微镜。该技术突破了此前受激拉曼散射(Stimulated Raman Scattering,SRS)成像的检测极限,将调制深度提高了 500 倍,极高的调制深度为更高灵敏度的检测奠定了基础。那么,与 SRS 相比,SRP 有哪些不同呢?具体来说,SRS 显微镜直接测量光被吸收后强度的变化,并提供光谱和空间信息;而 SRP 显微镜则是测量由样品热膨胀引起的光散射或由热透镜引起的折射,观察样品本身的温度、折射率等变化,进而提供光谱和空间信息。化学成像技术能够“追踪”细胞中的分子信息,但该领域最大的瓶颈之一是灵敏度。SRS 显微镜在揭示复杂系统中的分子结构、动力学和耦合方面显示出巨大的潜力。然而,由于其较小的调制深度和脉冲激光的散粒噪声,SRS 的灵敏度难以突破毫摩尔级,这导致其无法对低浓度分子的观察及对相关信息的追踪。此外,不可忽视的是,在使用 SRS 成像时,研究人员必须使用高倍物镜来收集信号。如果想得到高分辨成像,就必须将两个高倍物镜挤在一起,这在操作上带来极大的不便。而 SRP 的优势在于操作简单、方便,只需要低倍物镜就能够测量相关信号,且检测物镜和样品之间可以保持一定的距离。由于 SRP 显微镜非常灵敏,可以通过它观测不同的分子、不同的化学键,填补了该领域的数据空白。该技术有望应用于环境科学、材料科学、生命科学等领域,例如环境中微塑料检测、绘画作品成份分析、病毒单颗粒谱学、单细胞和生物组织成像等。一次“因祸得福”的聚会开启了一个新方向该技术背后的科研故事要从一次“因祸得福”的聚会说起。2021 年,在程继新 50 岁生日时,举办了一次课题组聚会,其中的主题之一是篮球比赛。组内成员博士研究生朱一凡在运动时不小心受伤了,因此需要在家休养 2 个月。于是,程教授交给他一个计算方面的任务:在受激拉曼散射成像时,聚焦焦点的温度变化具体是多少?根据朱一凡的模拟结果,在大概 10 微秒的时间里,相关温度上升了 2 至 3 摄氏度,这个结果很快引起了程教授的高度关注。“这个范围的瞬态温度变化不会损害细胞。于是,我们开始探索拉曼效应用于光热显微镜这个全新的方向。”程继新说。图丨SRP 显微镜设计(来源:Science Advances)从计算方面确定了温度升高的数据,那么,如何在实验上证实温度升高呢?研究人员想到,可以用对温度很敏感的荧光染料来做温度计。具体来说,把荧光染料加入样品,在受激拉曼激发的同时进行荧光测量。实验结果证明荧光强度呈下降趋势,以此在实验上确认了受激拉曼导致的温度升高(如下图)。图丨受激拉曼光热效应的理论模拟和实验观察(来源:Science Advances)但是,荧光测试是有标记的测量,而他们更想通过无标记(label-free)的方式测量光热信号。于是,研究人员用“第三束光”测折射率的变化,可以在纯液体中得到同样的信息,而且这种做法不受脉冲激光噪音的影响。最终,他们突破了此前 SRS 成像的检测极限,将调制深度提高 500 倍。组内成员博士研究生殷嘉泽以中红外光热显微镜(Mid-infrared photothermal microscopy)为主要研究方向,于 2021 年发展了一种新方法,用快速模数转换直接提取光热信号[2]。该方法同样适用于 SRP 显微镜,从而有效地提高了其检测灵敏度。图丨生物样品在水溶液环境中的 SRP 成像(来源:Science Advances)此外,组内成员博士研究生戈孝伟为本次开发 SRP 显微镜提供了 SRS 的实验基础。由此可见,研究是一个逐渐积累的过程,并需要团队成员发挥各自的优势,这充分体现了“众人能移万座山”的精神。图 丨相关论文(来源:Science Advances)近日,相关论文以《受激拉曼光热显微镜实现超灵敏化学成像》(Stimulated Raman photothermal microscopy toward ultrasensitive chemical imaging)为题发表在 Science Advances [1]。波士顿大学博士研究生朱一凡为该论文第一作者,程继新教授为论文通讯作者。16 年磨一剑1999 年,程继新在香港科技大学从事第一个博士后研究,他选择了一个技术较为成熟的研究方向——超快光谱学(ultrafast spectroscopy)。同年,诺贝尔化学奖颁予飞秒时间分辨的超快光谱学技术。2000 年,他加入国际单分子生物物理化学的奠基人之一、哈佛大学谢晓亮教授(现北京大学李兆基讲席教授)课题组,从事第二个博士后研究。在那里,程继新和其他同事开发了可实现高速振动光谱成像的相干反斯托克斯拉曼散射(coherent anti-Stokes Raman scattering,CARS)显微镜。2014 年,诺贝尔化学奖颁予超分辨率荧光显微技术。但是,荧光显微镜不能解决生物成像领域中所有的问题,例如,荧光染料标记会改变胆固醇、氨基酸等小分子的生物功能。因此,生命科学需要无荧光染料标记的分子成像技术。程继新表示,“选键成像很好地解决了分子选择性的问题,其不仅能看到各种分子,又不需要对分子进行荧光染料标记。”梦想很美好,现实却充满挑战。能不能通过发明新技术,去做荧光显微镜做不到事情?“继新”人如其名,从学生时代就喜欢啃“硬骨头”的他,继续探索。博士后研究工作结束后,程继新于 2003 年来到美国普渡大学任教,在那里,他将分子光谱学与生物医学工程融合,致力于化学成像这一新兴领域。2007 年,该课题组报道了一个有趣的发现:由于受激拉曼增益和损耗,一部分能量从光子转移到分子[3]。因为脉冲式的能量吸收可以产生声波,该发现促使其团队开发出受激拉曼光声显微镜(stimulated Raman photoacoustic microscope)。然而,由于当时的光声测量不是很灵敏,他们没测到受激拉曼光声信号。幸运的是,在一个意外的实验中,他们发现了基于泛频激发的光声信号[4],并开发了检测血管内壁胆固醇的振动光声内窥镜。图丨中红外光热选键成像的原理(左)及产品展示图(右)(来源:程继新)为寻找增强化学键成像信号的方法,他们再次调整研究方向。通过“thinking out of the Raman box”,开启了中红外高分辨光热成像这一全新的方向。由于分子振动吸收的能量在皮秒的时间尺度上全部转化为热能,程继新意识到,光热效应可以用来“看”细胞里的化学键。2016 年,他们报道了高灵敏度中红外光热显微镜 (Mid-infrared photothermal microscope),突破性地实现中红外超分辨三维动态成像。通过用可见光来测量光热效应,该技术能够以亚微米分辨率“看见”活细胞中的化学组分,首次使单细胞红外显微成像成为可能[5]。2017 年,程继新加入波士顿大学担任光学中心的 Moustakas 光学及光电子学讲席教授。他的团队致力于精准医学光子学技术的研发,研究覆盖了化学成像、神经调控、光学杀菌等三个方向。其课题组在全球首次通过光声信号来刺激、调节神经细胞(如下图)。最近,他们设计了一种用于无创神经刺激的高精度(0.1 毫米)光致超声器件,并在小鼠模型成功验证,第一次利用非遗传途径进行超高精度的无创神经调节[6]。此外,他们还发明了一种通过光解色素来杀死抗药性超级细菌的方法[7]。图丨光致超声神经刺激工作原理图和横向声场压强分布(来源:程继新)程继新认为,真正原创的工作不是被设计出来的,而是实现了从来没想过会发生的事情。“原创的科学是由直觉推动的,并得益于长期不懈的努力和积累,所谓的‘突破’其实是一个量变到质变的过程。”他总结道。不止于科学技术的创新,在推进技术产业化落地的过程中,更是让他感叹“应用范围超乎了最初的想象”。据悉,程继新拥有 30 多项国际专利,并作为联合创始人或科学顾问参与了多项技术的产业化。2015 年,基于分子振动光声技术,程教授和学生们共同创立了 Vibronix Inc.,该公司致力于振动成像技术研发和医疗设备创新,现位于苏州工业园区。2018 年,作为科学顾问参与建立了光热光谱公司(Photothermal Spectroscopy Corp.)。该公司位于美国加州,基于程教授的中红外光热成像专利开发了一款名为“海市蜃楼(mIRage)”的显微镜,寓意为“信号来自于折射率的变化”。据了解,该产品目前已销往世界各地百余实验室。2019 年,程继新联合创立了 Pulsethera 公司,旨在通过内源发色团的光解作用杀死超级细菌。2022 年,程继新成为法国巴黎 AXORUS 公司的科学顾问,该公司致力于光声神经刺激技术的医学转化。谈及技术的推进产业化落地的经验,程继新表示,在发展某项技术时,可能最开始只聚焦在生命科学领域的某个细分方向,但将技术真正发展为产品,其应用范围之广可能是当初没有想到的。他举例说道:“mIRage 现在被应用在半导体领域,用来检测芯片中的污染。芯片中的污染多数是有机物,因此能够通过化学键成像来检测芯片的质量,这完全超乎了我的想象。”图丨2023 年 8 月,程继新课题组的部分成员合影于首届化学成像 Gordon Research Conference(来源:程继新)回顾三十年的科研之路,程继新认为,最有回味的事情是每个阶段都有新惊喜。化学成像领域每经过大约 8 年就要进行一次技术革新,从 1999 年的 CARS 显微镜到 2008 年的 SRS 显微镜,到 2016 年的中红外高分辨光热成像,再到 2023 年的 SRP 技术。“几年前还觉得是天方夜谭的事情,都通过发明新的技术实现了,由此一步步将领域发展向前推进。”程继新说。下一步,该团队将继续发展无荧光标记的化学成像,进一步提升灵敏度,同时发展深组织的高分辨化学成像技术。他们希望,能够利用高能量的激光器将 SRP 的灵敏度提升到接近于荧光显微镜的微摩尔级别。同时,他们计划尽快将该技术发展为产品。据悉,美国加州的Photothermal Spectroscopy Corp.及中国苏州的威邦震电公司(Vibronix Inc.)正在推进相关的产业化进程。从 2007 年观测到受激拉曼过程的能量转移,到 2023 年报道 SRP 显微镜,对程继新来说,这是一次历经 16 年的科研旅程。在本次的 SRP 论文发表后,他在朋友圈这样写道:“科学很酷,生命短暂。我的下一个 16 年会是什么样呢?”
  • 地铁振动引发“蝴蝶效应” 影响北大4亿元精密仪器
    p   北京地铁4号线列车在13.5米深的地下呼啸而过,100米外北京大学信息科学技术学院大楼中,一台电子显微镜内“仿佛刮起了一阵飓风”。 /p p   用肉眼看,这台1米多高的白色金属镜筒安稳立在桌上。将它调至最高精度却会发现,显示屏上的黑白图像长了“毛刺”,原本纤毫毕现的原子图案因为振动变得模糊不清。 /p p   在北大校园内,因地铁运行受到影响的精密仪器,远不止这台价值数百万元的电镜。4号线开通时,北大有价值11亿元的精密仪器,其中4亿元的仪器受到影响。 /p p   为了减少地铁振动对这些仪器的干扰,北京市和北大都付出了巨大努力。在4号线北大东门段,地铁公司铺设了最先进的减振轨道。北大专门在较远处新修了综合科研楼,转移了部分精密仪器,但地铁振动的影响仍难以消除。一些学者只能在地铁停运后的半夜做实验。 /p p   2019年,离综合科研楼600米的地铁16号线二期全线将会开通,北大内精密仪器将面临两面夹击的窘境。北大实验室与设备管理部环境保护办公室主任张志强认为,如果不采取更多减振措施,形势不容乐观。 /p p   面临地铁振动干扰的科研单位不止北大。记者了解得知,清华大学、中国科学院、复旦大学、南京大学、首都医科大学、郑州大学医学院也曾遭遇相似困境。中国科学技术大学、浙江大学、南通大学周边即将修建地铁。 /p p   城市里越来越密集的地铁网络、科研机构中越来越灵敏的精密仪器,都是中国经济社会快速发展的标志。可当高精尖仪器遇上地铁线路,谁该避让,成了难以调和的矛盾。 /p p style=" text-align: center " img title=" 2018-04-28_131104.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201804/insimg/c8defcc7-172c-4a07-a8d5-c29e404fa5e1.jpg" / /p p style=" text-align: center " 规划后的2020年北京地铁线路网。 /p p    strong 地铁振动的蝴蝶效应 /strong /p p   一条条地铁轨道正在北京快速生长。到2020年,它们的总里程将有近千公里。高峰时期,近千辆列车将同时在轨道上飞驰。 /p p   在运载乘客的同时,这些重量超过100吨的列车,也成了一个个巨大的振动源。振动通过钢轮、钢轨、隧道和土壤,像波纹一样扩散到地表,进入建筑物内。 /p p   很少有人注意到这种振动给城市带来的影响。北京交通大学轨道减振与控制实验室是国内较早开展研究的团队。他们测试的数据显示,10多年间,北京市离地铁100米内的地层微振动提高了近10倍。 /p p   交通带来的微振动强度虽不算大,但持续时间长,影响隐蔽不易被发觉。它曾让捷克一座古教堂出现裂纹继而倒塌,曾长期影响巴士底歌剧院的演出效果,也曾干扰英特尔公司在集成板上雕刻纳米级电路。 /p p   在地铁激荡起的振动中,对精密仪器干扰最严重的是低频振动。这种振动波长很长,不易在土层中衰减。北大环境振动监测与评估实验室主任雷军,曾和学生拎着地震仪,测量过北京多条地铁线路,他们发现,在精密仪器更敏感的低频范围内,离地铁100米内地表振动强度比没有列车通过时高了30~100倍。 /p p   对北大和清华的精密仪器来说,地铁几乎意味着“灾难性打击”。 /p p   地铁开通之前,在这两所中国最著名的高校,因公交和铁路引起的环境振动,已逼近甚至超过某些仪器规定的安全值。不过,因为这些仪器在制订正常使用环境振动要求时留有富余量,绝大部分仍能正常工作。临近的地铁线一旦开通,两所大学中对振动敏感的精密仪器,很可能无法在最高精度下正常工作。 /p p   有学者认为,这造成巨大的浪费,“花100万美元买回来的仪器,只能当10万美元的用”。 /p p   许多仪器的使用者并不知晓,地铁振动会影响仪器。曾有同事找到雷军,抱怨实验室一台测量岩石年龄的精密仪器突然不正常了。这位老师叫来厂家,左调右调,愣是修不好,厂家也摸不着头脑。 /p p   雷军问:“什么时候开始不正常的?”对方说:“从2009年开始。”事实上,并非仪器坏了,而是地铁4号线开通后,振动干扰了仪器。 /p p   “国内研究地铁振动问题的专家,包括设备厂商,总共不到百来人。”北交大副教授马蒙感慨,这是一个非常小的学术圈子,其中大部分专家还在同一个微信群里。 /p p   10多年来,雷军一直在各种场合呼吁关注地铁振动问题。作为九三学社社员,他多次写建议书希望向全国人大反映这一问题。一有机会,他便向不了解的学者和学生科普地铁振动的影响。 /p p   在很长一段时间内,原本搞地震学的他,一门心思扑进这个冷门的学术领域。家人常劝他,别“不务正业”。 /p p   在雷军看来,这个领域相当重要。他敲着桌子问:“中国正经历工业化转型,可为什么这些年我们的科技成果都是大块头的?一些核心电子元件,包括芯片、光刻机、光栅薄材等许多领域零部件的加工,为什么即便我们买回了国外全套生产线,也造不出一样的东西?很大一个原因就是环境振动超标。今天我们已经能生产粗犷的工业品,我们的短板主要在精度上,一小一精就不行。” /p p   他曾为两个单位做过环境振动评估。一个是中国计量科学研究院,是国家最高计量科学研究中心,原址环境振动严重超标,后来搬迁到昌平,评估却发现新址仍有一些问题。另一个是某国防计量站,环境振动超标100多倍。 /p p   对专门研究环境振动的专家来说,地铁引起的微振动,看似蝴蝶扇动翅膀,但在对振动敏感的高精尖领域,足以酿成灾难性的风暴,从而制约一个国家的发展:光刻机需要在1毫米内画上千条线,需要外部环境保持极度稳定 导弹系统中高速旋转的陀螺仪,加工时必须保证质量中心和几何中心完全重合,否则就会指东打西。 /p p style=" text-align: center " img title=" 微信图片_20180428192304.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201804/insimg/dab9ff9c-1156-4ee7-a200-09189a4076b1.jpg" / /p p style=" text-align: center " 地图上与地铁线路相邻的北京大学校园。 /p p   strong  两败俱伤的妥协 /strong /p p   同许多外界学者一样,雷军原本也不知道地铁振动对精密仪器有影响。在中国,北大与地铁的激烈抗争,头一回让这一问题浮出水面。 /p p   2003年,北京市地铁4号线方案公布,将贴北大东门一路向北。地铁线两边紧密分布着北大几大理工科学院及众多重要实验室,北大相当一部分精密仪器集中在这些科研楼中。有学者提醒北大,得研究下地铁对精密仪器是否有影响。 /p p   雷军此前研究建筑物抗震,都是较大级别的振动,没怎么关注过微振动的影响。着手采集北京市其他地铁线的振动数据后,他才发现,“这个问题很复杂,比想象的要严峻得多”。 /p p   因为他和同事的报告,北大反对4号线经过。当时北大和地铁公司为两个方案反复争论:要么北大整个搬走,要么地铁4号线改线。 /p p   直至最后一次研讨会,双方仍僵持不下。那次会议由北京市一位副市长主持,邀请了一位院士和多位北大校外专家。 /p p   那位院士在会上表示,轨道隔振方案可行。他拿自己做过的一个方案打比方,“用手一摸,振动感觉不到了。” /p p   北大一位代表当场反问:“人的手这种传感器灵敏度有多高?”北大对振动最为敏感的那台电子显微镜,敏感度是人体的成百上千倍。 /p p   会上最终形成决议,采用一个折中的方案——4号线经过北大的789米轨道段,将采用世界上最先进的轨道减振技术,也就是在钢轨下铺设钢弹簧浮置板。这种浮置板由一家德国公司发明,上面是约50厘米厚的钢筋混凝土板,下面是支撑着的钢弹簧,能将列车的振动与道床隔离。 /p p   “对列车来说,这相当于垫了一个很软的垫子,同时弹簧将振动隔开了。”北京交通大学的马蒙副教授告诉中国青年报?中青在线记者,这种轨道减振技术目前在一定程度上已到极限,更软的话,列车运行安全性可能得不到保证。 /p p   这种浮置板在总体上能很好隔振,但它也有一个很大的缺点:由于隔振原理,它对低于自振频率的振动没什么用,甚至很可能会放大。 /p p   2009年,4号线北大东门段开通后,马蒙和同事又作了测试,验证了这一理论。在马蒙看来,这段轨道减振措施还是有用的,保证了很多要求没那么高的仪器能正常使用,但对于一些极度敏感的设备,它反而会加重干扰。 /p p   北大对这个结果并不满意。经观测发现,西南边的校医院旧址振动强度稍小。北大决定在该地盖综合科研楼,将部分受影响的仪器搬过来。但受限于场地和经费,只有约三分之一的设备能入驻。 /p p   2011年,大楼地基已经打好,低层正在施工之时,另一个消息传来:地铁16号线将绕经北大西门,离综合科研楼仅200米。 /p p   由于校内精密仪器已无处可挪,北大强烈抗议。雷军分析,之所以会出现这种尴尬局面,是因为地铁公司以为减振成功了,并不知道北大正打算搬仪器。同时,他们也没将规划方案提前告知北大。 /p p   北京市拨出上千万元专项资金,让市政总院、北交大、中国电子工程设计研究院、中国铁道科学研究院及北大联合组成攻关项目组,拿出一套综合的解决方案,除了地铁轨道减振外,还包括重新设计综合科研楼,考虑在低层装减振平台,用弹簧将上面的建筑整体悬浮起来。 /p p   雷军记得那几个月,每周有两三天要开会讨论,几方经常为具体方案争得脸红脖子粗。一位电子设计院专家告诉记者,北大的要求过于理想化,而且双方对数据的采集和分析方法不同,导致数倍的差异。 /p p   有专家听过一句玩笑话:如果这事处理得不好,会影响北大“冲击诺贝尔奖”。 /p p   正当各方吵得不可开交之时,项目戛然而止。据说北大领导和一位市领导在某个会议碰面,双方握手言好。地铁16号退后一步,往西绕开300多米,甩掉两座车站,北大也不再提要求。 /p p   中国铁道科学研究院研究员杨宜谦是项目组专家之一。在他看来,在这场博弈中,北大看似赢了,实则不然。这不是完美的解决方案,这恰恰是“两败俱伤的妥协”。 /p p    strong 缺失的环保标准 /strong /p p   杨宜谦认为,地铁退后一步,能减少对北大精密仪器的干扰,但这个距离往往不足以消除影响。另一方面,地铁改线后,失去了吸引客流的作用。 /p p   他当时建议,北大将精密仪器楼搬至郊区,从而完全排除干扰。但对许多北大教师来说,这样的建议难以接受。杨宜谦也能理解,毕竟北大建校在先,地铁在后,让谁搬谁都不乐意。 /p p   他和雷军都认同,避免这样的矛盾冲突,应当在规划时讲究先来后到。新规划的地铁线应尽可能避开对振动敏感的高新技术区域,新修建的高新区应尽可能选在没有地铁的郊区。 /p p   目前问题的症结在于,科研单位的精密仪器往往购置在先,地铁规划方案形成时却没有考虑相关影响。 /p p   杨宜谦对国外相关法律法规标准很熟悉。日本有专门的《振动法》。美国的轨道交通环境影响评价标准中涉及振动敏感设备。 /p p   这两个国家也曾有过教训。东京大学曾将一整栋楼用弹簧悬AX起,仍无法消除振动影响。美国华盛顿大学由于轻轨穿越校园,采用轨道减振措施,并降低车速,但15栋敏感建筑中仍有5栋振动超标。 /p p   “减振是世界难题,目前最好的办法就是避让。”雷军常举日本筑波科学城的例子。这个集聚了日本科研人才的城市始建于1963年,直到40多年后才通地铁,且同城区相隔2.5公里。 /p p   中国尚无环境振动污染防治法,虽然环境保护标准中有关于振动对居住建筑、办公建筑、医院、学校内的人影响的规定,却未涉及对精密仪器的干扰。这导致地铁规划方案进入环境影响评价阶段时,环保部门很少考虑这一层面。 /p p   最近,生态环境部发布了《环境影响评价技术导则 城市轨道交通(征求意见稿)》,但仍未提及振动对振动敏感仪器的影响。 /p p   杨宜谦还发现,连环保从业人员都对这一问题的态度存在分歧。有人认为,这一问题理所当然归环保部门管,也有人斩钉截铁地认为不归。 /p p   相关评价标准的缺位,导致很多途经科研机构及工业园区的地铁方案考虑欠周。有省会城市在规划地铁时,为了方便病人出行,特意在一家大学附属医院内设了地铁站,没想到让一些医疗检查设备没法正常使用。 /p p   发现潜在问题时,往往已经晚了。一旦某条具体地铁方案通过层层审批,“往外挪个100米都几乎不可能”。 /p p   这常造成高校与地铁的对抗。15号线原计划下穿清华大学,遭清华极力反对。最终,15号线只进入清华校内120米,没与4号线相连,形成换乘站。 /p p   早在1955年,清华大学就曾让铁路改过线。京张铁路位于清华校园同侧,振动曾严重干扰科研,在清华的争取下,铁路线向东迁了800米。 /p p   并非所有大学都拥有强大的谈判能力。有985高校没经太多考虑,直接在同意文件上盖了章。有的高校遭遇了损失,不愿意公开化。 /p p   等到地铁方案已成事实,只能采用其他减振措施。中国电子工程设计院有限公司曾给复旦大学、南京大学等多个受地铁影响的高校做过减振方案。 /p p   振动技术研究中心工程师左汉文告诉记者,目前效果最好的方案是综合减振,除了在轨道下铺设钢弹簧浮置板,同时在仪器楼修建之初装上靠弹簧撑起来的隔振支架。如果楼已竣工,只能在每一台仪器下加装减振台,成本将大大提升。 /p p   16号线开通后,北大只能采取第二种方案。北大实验室与设备管理部环境保护办公室主任张志强估计,一个最先进的空气弹簧减振台,大约要花费一两百万元,北大需要减振的仪器“在几十上百个这样的数量级”。 /p p   见证了高级的德国浮置板、繁琐的修楼搬迁和昂贵的地铁改线,北大最精密的电子显微镜未来身下还将装上复杂的减振台。但它能否逃脱地铁振动的干扰,谁也不敢保证。 /p p br/ /p
  • 世界最大的35吨振动台在东菱公司诞生
    近日,从苏州传来一个振奋人心的消息:具有自主知识产权的世界最大推力的35吨电动振动台在苏州东菱振动试验仪器有限公司诞生了! 这一巨大成就,彻底打破了数十年来国外在电动振动技术方面对我国的封锁和禁运,改变了国际振动界的格局,把我国振动技术推进到国-际先进水平,使我国濒临衰亡的振动产业“枯木逢春”,让中国人民扬眉吐气,为中华民族增添了光彩。 振动试验台是力学环境试验设备的一个主要手段,对于导弹、卫星、飞机、船舶及汽车、电子等尖端产业的科研、生产有着重要意义,属于当前世界管制产品目录,过去长期被美、英、日等主要西方国家独占。 长期以来,我国振动试验系统的研究、制造水平远远落后于国际。十一年前,国内仅有的三家振动台生产单位,自主研发能力滞后,只能生产2吨推力以下的小振动台,且技术从国外引进,价格昂贵。2吨以上产品外国对我国严密封锁和禁运。这严重影响了我国国防科技工业的发展。 民营高科技企业苏州东菱公司在创业初期,就树立了与美国ling电子公司、英国ling动力公司这两个研制振动台的国际王牌企业一争高低的目标。十一年来,东菱公司(即东方之菱)总经理王孝忠横下一条心,率二百多名东菱人,走上了自主创新之路。多种学科、多个专业的人员,齐心协力,坚韧不拔,锲而不舍,攻克了一个又一个难题。先后研制出5吨、6吨、10吨、12吨、16吨、18吨等十大系列、近百款振动台,其中30多款产品处于世界领先水平,目前,已销往美、英、日、德、俄等20多个国家和地区。且成功地参与了神州5号、6号载人航天飞船的振动试验。在北京卫星环境试验中心的国防招投标中,东菱公司与美、英两国的“菱”公司相遇,“三菱角逐,花落东菱”。这个研发过程,为35吨台的诞生,积累了丰富的经验,创造了良好的条件,致使35吨台的研制比较顺利地完成。 动圈是电动振动台最关键的部件,其动力学特性的优劣直接影响到振动台活动系统的一阶轴向的共振频率的高低,从而影响到振动台工作频率的上限和一系列技术指标的高低。共振频率越高,使用频率的上限就越高,可作的实验就越多,对用户越有利。因此,他们将提高共振频率作为科技创新和攻关的重中之重。他们对动圈骨架的结构进行了优化设计,使动圈结构的质量和刚度,得到合理的分布和协调利用,更创新设计了台面部的传力角板,有效地增加了动圈骨架的刚度,从而使共振频率这一核心技术指标远远领先于世界同类产品的先进水平。 他们创新了驱动线圈的绕组结构与绕线工艺,提高了冷却效果。驱动线圈绕组的冷却效果不佳,是世界电动振动台厂家的共同难题。他们针对目前国际上冷却效果很差的传统的串联冷却结构,大胆创新,施用了全新的并联冷却结构,即将驱动线圈绕组从中间引出冷却水管,使原来的单路冷却变为双路冷却,成倍地提高了驱动线圈绕组的冷却效果,从而攻克了驱动线圈绕组冷却不足的难关。同时,他们还在设计和工艺上,进行了其它一系列的创新和改造,攻克了在更大电流、电压条件下线圈嘴电化学腐蚀、动圈驱动导线严重发热和内短路环冷却不足和易烧坏等许多技术难关,从而保证了35吨振动台顺利制成。 35吨的问世,引起了国际同行的极大关注和震惊。眼下,一批又一批前来东菱公司洽谈业务的外国朋友,听到35吨台研发成功的消息,一个个竖起了大拇指,情不自禁地惊呼“中国人登上世界振动技术的‘珠峰’了,实在了不起!”
  • 振动试验基础:实践操作题
    振动试验的实践操作主要包括振动台的操作、加速度传感器的安装、试验体的安装、振动控制仪的操作等项目。每个环节都对试验结果有着一定的影响,不容有失。加强对工作人员的培训,尤其是培养其认真细心的工作态度,极为重要。所以,在新入员工理论知识考核合格前提下,再进行以上各操作培训(各操作1对1培训2星期+现场跟机培训1个月),主要培训内容集中在试验内容说明和振动控制仪的软件操作上,培训后,需要进行实践操作考核。一般考核是提供各种试验条件,抽签决定试验条件,需要新入社员在无负载情况下正确安装加速度传感器、切换振动台、使用振动控制仪使试验进行,且在试验前说明确认试验内容,并在试验后回答考官1-2个简单问题(主要是电脑操作,比如切换通道显示、显示试验的传递函数、显示失真度曲线等),最后完成试验报告书。下表是在考核过程中,评判的基准,供大家参考。表1 实践操作考核评判基准1 振动控制仪的操作、数据处理等2 振动试验机的操作等3 加速度传感器的安装等4 试验的说明等5 试验报告书等实践操作考核分两个阶段进行,第一阶段为常见简单试验条件,比如定频正弦、正弦扫频、随机试验、正弦半波冲击试验等;第二阶段为比较少见的试验条件,比如拍波试验、SOR、ROR等,可以安排在第一阶段考核半年后。以下为两个考核阶段的试验内容(以前振动试验基础的文章中都有介绍),供参考。第一阶段考核各种试验内容:第二阶段考核各种试验内容:考核的目的除了让工作人员掌握最基本的操作内容,主要是为了培养其认真仔细的工作态度,粗心大意的人员是没有办法适应此工作的。因为振动试验考虑的因素实在是太多太多,涉及到方方面面,一个疏忽,试验即报警停止。特别是长时间的三综合试验,一旦由于细节出错,时间上、金钱上、工作上、客户的信赖性上都将产生不可弥补的问题。切记细心细心再细心!!!备注:图片和部分文字等来源于网络,如有侵权,请联系作者本人。
  • 振动台的三种试验及注意事项
    振动台的三种试验及注意事项振动试验台试验:正弦振动试验: 在规定的频率范围内,采用正弦信号,对被测样机进行振动的检测.随机振动试验: 在规定的频率范围内,采用所以频率成分同时激振,而且各个频率的输入振幅是随机改变的激振信号,对被测样机进行振动的检测。 冲击试验: 规定脉冲波形,在振动试验台上对被测样机进行冲击的检测。振动试验台注意事项:时间必须刚性地安装在试验台面上,否则会产生谐振和波形失真,影响试验结果,时间振动试验中不能拆卸。夹具要正确使用并保证确实固定,避免造成人员伤害及损伤设备试验中如果发生异常现象,赢停止试验避免设备损坏。系统在运行中切不可触摸传感器。工作时,不要把磁性或不宜接触磁性的物件(如手表等物)靠近你振动发生机为了让功率放大器模块和台体有充分的冷却时间,必须在切断信号以后,冷却7至10分钟后才可断开功率放大器漏电断路开关。不允许在关闭功放之前先关控制箱和微机电源,否则会造成对功放和振动台的冲击而损坏。
  • 中国最大推力振动试验系统研制成功
    记者6月19日从中国航天科技集团公司第一研究院第七〇二研究所获悉,由该所研制的四台35吨振动试验系统,在天津成功应用于矿用特种车整车试验,标志着中国内地最大推力振动试验系统研制成功。   据了解,此次试验的矿用特种车空车重23.5吨,满载时重73.5吨。采用了航天技术的最新研制振动系统,总推力达到140吨,为破解中国重型特种车行业发展的难题提供了新的解决方案。   &ldquo 这是中国航天技术在民用领域又一成功探索。&rdquo 据七〇二研究所科研人员介绍,矿用特种车工作在道路条件恶劣的露天厂矿,行驶过程中高量级的振动不但使驾驶室容易发生疲劳开裂,影响车辆的使用寿命,还严重影响驾驶员的健康和行车安全。但以往受设备能力限制无法进行整车试验。   采用了多维振动控制技术的此次试验对多个振动台进行同步或异步控制,再现了实际路况的振动环境,通过对车辆关键部位振动响应、系统模态、传递特性进行分析,确定了特种车故障的发生机理,最终根据试验结果进行结构优化,提高特种车结构强度和驾驶安全性。   该科研人员称,四台35吨振动试验系统是目前中国内地推力最大的电动振动试验系统。伴随着国民经济各个领域对产品可靠性的要求逐渐提高,此类大推力振动试验系统也将在航天、航空、兵器、船舶等国防工业及铁道、汽车、电子产品、建筑等民用领域得到更为广阔的应用。
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