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频谱振动分析仪

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频谱振动分析仪相关的资讯

  • 安捷伦宣布推出业界最高性能实时频谱分析仪
    安捷伦公司(NYSE:A)于当地时间2月8日宣布,推出用于PXA X—系列信号分析仪的实时频谱分析仪(RTSA)。该款RTSA可提供无与伦比的拦截概率(POI)、分析带宽、灵敏度和频率范围,使系统开发和信号分析人员能找到最佳的方式来捕捉和了解难以捉摸的信号。   在诸如雷达、电子战和军事通信等应用方面,POI是RTSA的关键基准。当配置了实时频谱分析后,PXA最短可检测间隔3.57µ s的间歇信号,是目前市场上性能最好的POI。   “即使在信号分析的极限,一个高性能的分析器也应该为检测做好一切准备,这就是为什么推出RTSA作为PXA的升级附件,”安捷伦电子测量集团总裁Guy Séné说,“只有实时PXA能结合高性能信号分析仪进行实时分析。它能帮助使用者详细了解一个蕴含丰富信号的系统或环境内部具体发生了什么。”   为帮助在更短的时间里检测更多的信号,安捷伦实时PXA提供了一个业界领先的高达160MHz分析带宽的75-dB的保真动态范围。这使得用户可以更深入广泛地测量50GHz范围内的任何地方。   除了其业界领先的在10GHz时可达-157dBm的灵敏度(无前置放大器),PXA还能提供在适当跨度下不同的带宽分辨率。与此性能相结合,用户可以更好的解析紧密相连的信号,确定间歇的低电平信号,并进一步提高POI。   为深入、全面分析复杂信号,实时PXA可与安捷伦89600VSA软件无缝结合。该整合可使用户在测量的同时通过先进的故障诊断工具发现信号、频率和调制域出现问题的根源。该软件还可与安捷伦其它仪器连接,如矢量生成器和任意波形发生器作为实验时重放捕获信号的输入装置。
  • 同光科技VSP6010型频谱分析仪
    p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/fd57e075-d137-4066-840e-d6ce3a5f5dca.jpg" title=" 同光科技_副本.png" / /p p   ■仪器名称:频谱分析仪 VSP6010型 /p p   ■英文名称:Spectrum Analyzer /p p   ■厂家名字:同光科技有限公司 /p p   ■仪器介绍:频谱分析仪 VSP6010型能提供丰富的测量选件和信号分析制式,支持完成频谱分析和不同通信制式信号的分析,满足通用频谱测量、通信测量、航空航天等领域的应用要求。频率可达到26.5GHz,分析带宽160MHz,低至-130dBc/Hz的相位噪声,满足更广的测量范围和更高的测量精度。结合高速处理器与丰富的通用外部接口,有效提高测试效率 支持标准的SCPI远程控制指令,帮助快速搭建所需要的测试系统。超前的硬件平台设计,使该仪器能够在未来平滑升级以支持更高的测试频率、更宽的分析带宽、更快的处理能力和更多的功能。收发一体化硬件平台为客户提供2合1的测试解决方法,通过硬件升级,单表可实现频谱仪+信号源的功能,大大降低测试成本。显示屏能呈现全新的视觉感受。 /p
  • 安捷伦赢得美国海军180万美元频谱分析仪采购合约
    日前,安捷伦科技(AgilentTechnologies)宣布获得美国海军一笔价值180万美元的采购合约 根据该合约规定,安捷伦将为美国海军供应五年手持式频谱分析仪(HSAs)。这些仪器可协助海军技术人员,在野外/现场进行射频电子系统的安装、监测与维护。   安捷伦将为美国海军提供旗下7-GHzN9342CHSA的两个特殊版本:AgilentN9342CN和AgilentN9342CNTG,这些仪器是专为海军的需求而量身订制。AgilentN9342CN和AgilentN9342CNTG提供更快且更精确的量测、更佳的易用性、以及各种可供使用者自订和符合人体工学的功能,可让野外/现场测试变得更容易。   安捷伦的HSA拥有坚固耐用的设计,以及同类产品中最佳的射频效能。坚固的仪器设计可让使用者在严酷的野外/现场环境下从容地执行量测,优异的效能则可确保使用者完成高品质的射频量测,以便发现小信号及撷取间歇性干扰。野外/现场测试自动化功能,可让使用者减少多达95%的测试设定时间。   台湾安捷伦科技董事长暨电子量测事业群总经理张志铭表示:「完美的团队合作以及我们提供高价值产品的承诺,是这次赢得订单的重要原因。取得美国海军的采购合约,代表我们在高度竞争的射频手持式频谱分析仪市场的一大突破。我们会继续致力于开发同业最佳的射频测试解决方案,以协助客户在业界保持领先地位。
  • 频谱分析仪市场需求持续攀升 国内企业逐渐向中高端方向发展
    频谱分析仪是一种研究信号频谱结构的仪器,主要应用于射频和微波信号的分析,包括频率、功率等,可以用来测量滤波器、发射机等电路系统,还可以采集环境无线电信号、分析环境频谱状态,是一种多功能电子测量仪器。频谱分析仪有两种类型,分别为实时频谱仪和扫频调谐式频谱仪。   根据频谱分析仪测量频率范围,可把产品分为低中高三个等级,其中低端产品测量频率范围在60GHz一下,主要应用在生产检测、教育教学等领域,需求量较高;中端产品测量频率范围在60GHz以上-20GHz以下,主要被应用在研发、信号分析、射频模块测试等领域,需求量相对较小;高端产品测量频率范围在20GHz以上,主要应用在超宽带、微波毫米波块等领域,需求量较小,但在5G快速发展背景下,未来需求有望增长。   根据新思界产业研究中心发布的《2022-2026年中国频谱分析仪市场调查及行业分析报告》显示,频谱分析仪主要被应用在人工智能、半导体、汽车、新能源、教育科研、航空航天、电子医疗等领域,应用范围较广,受终端产业发展带动,全球频谱分析仪市场需求持续攀升。随着频谱分析仪需求的增长,市场规模随之攀升,在2019年全球频谱分析仪市场规模约为14.1亿美元,到2020年达到14.7亿美元,预计到2022年增长到16.4亿美元。和全球市场相似,我国频谱分析仪市场规模也呈现增长趋势,在2020年达到20.1亿元,预计到2022年将达到24.7亿元。   频谱分析仪行业技术壁垒较高,美国、欧洲等国家在该领域起步时间较早,在技术方面具有优势,且拥有更为丰富的经验,因此在市场中占比更高。目前全球频谱分析仪市场主要被是德科技、罗德与施瓦茨占据,其中是德科技产品最为丰富,市场占比更高。   我国且因在频谱分析仪领域起步较晚,技术与国外企业相比差距较大,尤其是在高频率、高带宽的产品方面,目前国内中高端市场被外企占据。但随着5G技术的逐渐成熟,以及长期的经验累积,我国企业逐渐向中端 市场布局,已经有部分企业实现中端产品的国产替代,如鼎阳科技、普源精电、固纬电子、创远仪器等,且逐渐向高端化方向发展。   新思界产业分析人士表示,频谱分析仪应用范围较广,随着近几年全球和我国工业逐渐向智能化发展,对于频谱分析仪需求持续攀升,行业发展前景较好。在生产方面,国外企业具有技术和丰富经验,在中高端市场占比较高,但本土企业凭借着技术和经验累积,已实现中端产品的生产,且有向高端化发展的趋势。
  • 338万!中国科学院高能物理研究所频谱分析仪采购项目
    项目编号:OITC-G220360928项目名称:中国科学院高能物理研究所频谱分析仪采购项目预算金额:338.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):338.0000000 万元(人民币)采购需求:包号货物名称数量(台/套)是否允许采购进口产品采购预算(人民币)1频谱分析仪13台是338万元合同履行期限:合同签订后6个月内本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 超额完成目标! “高性能微波频谱分析仪研制与应用开发”重大专项通过初步验收
    p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(255, 0, 0) " strong 超额完成目标 形成仪器套餐 /strong /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(255, 0, 0) " strong 应用效果显著 力争专项标杆 /strong /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(255, 0, 0) " strong ——国家重大科学仪器设备开发专项 “高性能微波频谱分析仪研制与应用开发”通过初步验收 /strong /span /p p   测量仪器是人类认识世界、探究未知的工具和手段,是国家经济社会发展和国防安全的重要保障。高性能微波频谱分析仪是电子测量领域最重要的通用测试仪器之一,是航空、航天、通信、导航、电子对抗、频率管理、电磁兼容、信息安全等领域科研、生产、测试、试验和计量的必备仪器。 /p p   长期以来,国产频谱分析仪总体性能与国外先进水平差距较大,市场长期被国外公司垄断,67GHz频谱分析仪更是对我国实行严格的技术封锁和产品禁运。这种受制于人的被动局面严重制约着我国信息化设备和武器装备的发展,阻碍了我国经济建设和国防建设的步伐。 /p p   为贯彻落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》,财政部、科技部共同设立了国家重大科学仪器设备专项项目支持资金,旨在支持重大科学仪器设备开发,以提高我国科学仪器设备的自主创新能力和自我装备水平,支撑科技创新,服务经济建设。党的“十八大”也提出“科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑,必须摆在国家发展全局的核心位置”。 /p p   为提高我国高性能微波频谱分析仪的自主创新能力,加速产业化进程,实现自主可控和自主保障,中国电子科技集团公司第四十一研究所于2012年承担了国家重大科学仪器设备开发专项“高性能微波频谱分析仪研制与应用开发”,重点开展高性能微波频谱分析仪的整机研制、应用开发以及工程化产业化。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/99d87369-e6d5-4d5f-a72e-371139d37ffe.jpg" title=" 1_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 项目负责人李立功研究员 /strong /p p   研制之初,项目负责人李立功研究员对团队提出要求:“超额完成目标、形成仪器套餐、应用效果显著、力争专项标杆”。在他的带领下,团队精心组织,高标准、严要求、高质量地进行项目的开发。项目涉及专业领域广,包括电子测试仪器领域的前沿技术研究、应用开发研究以及加工、制造、工艺、检验等一系列内容。为确保项目各项工作的顺利推进,项目成立了总体组、技术专家组和用户委员会,在项目实施过程中实行项目负责人总负责, 总体组、技术专家组和用户委员会等机构协调共管的运行机制 成立了专项管理办公室,建立了财务管理制度、物资管理制度、仪器管理制度等专项管理制度 制定了切实可行的工作计划,明确目标,责任落实到人,严控节点,对项目节点进行严格控制,实行“周清周高” 建立了良好的沟通、协调与共享机制,团队成员通力协作,发挥每个成员的技术优势,集体完成技术难题的攻关,共同完成研究任务。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/f7df5b7b-09cb-4041-8335-af7336cad7f8.jpg" title=" 2_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 李立功研究员同项目组成员进行技术研讨 /strong /p p   “通过创新占领技术制高点”。在项目研制过程中,李立功研究员十分注重技术创新。接收动态范围和频响平坦度是项目的核心技术指标,此前与世界最先进水平存在较大的差距。李立功研究员提出“全局入手,关键模块重点突破”的指导思想,从分析接收通道噪声模型入手,创新设计通道电平自动调节系统及调节方法以及一种提高宽带信号分析仪器灵敏度和动态范围的装置,大幅度优化了整机灵敏度指标,实现67GHz全频段测试灵敏度优于-130dBm/Hz,达到世界领先水平。上述技术已获2项发明专利授权(一种提高宽带信号分析仪器灵敏度和动态范围的装置及方法,ZL201310507416.8 超外差接收分析仪器通道输出电平的自动调节系统及方法,ZL201310304365.9)。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/cb475a95-a906-4516-848e-0146089d63c9.jpg" title=" 3_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 项目成果高性能微波频谱分析仪 /strong /p p   团队历经5年的潜心研究和刻苦攻关,充分发挥专业技术优势,打破国外技术封锁,在宽带接收测试基础理论、方法和工艺等方面有重大创新,完成国家标准1项,申请发明专利80项、外观专利1项,申请软件著作权23项,发表学术论文42篇。项目创新建立了频率范围覆盖67GHz的宽频带、大带宽、高灵敏度微波毫米波频谱分析仪平台,实现了从“窄带分析”到“宽带分析”的测试跨越 建立了宽频带大带宽信号快速接收处理模型和频谱直方图实时统计模型,突破大分析带宽下的实时处理技术瓶颈,使国产频谱分析仪首次具备大带宽瞬态信号实时测试能力,实现了从“稳态测试”到“瞬态测试”的跨越 建立了多参数分析体制,突破由单一频谱分析跨越到时域、频域和调制域多域关联信号分析的技术瓶颈,形成基于国产频谱分析仪的通信信号、雷达脉冲信号、RFID信号、广播电视信号等全面的测试解决方案,实现了从“单域分析”到“多域分析”的跨越 建立了核心整部件故障自诊断、嵌入式自测试自校准、整机环境适应性扩展等技术方法,突破工程化技术瓶颈,使整机环境适应性和测试稳定性显著增强,并且得到了市场的检验,受到用户好评 建立了开槽中心导体程序、光刻胶掩膜图形电镀、自动点胶贴片、自动测调等关键工艺方法,形成了设备数控化、装配调测自动化、生产数字化、管理信息化的产业化生产线,具备年产1000台套高端频谱分析仪的产业化能力。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/91a06eab-d0a1-4aad-bdd8-42bfa834b2e6.jpg" title=" 4_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 实现国产微波毫米波频谱分析仪高效、高质量的生产制造 /strong /p p   项目成果形成14款系列化高性能微波频谱分析仪产品,产品通过国家权威计量机构的测试检验以及俄罗斯国家科学计量研究所的测试认证,并通过欧盟CE和RoHS认证,获得电子测量仪器行业“产品设计奖”以及“中国好仪器”等荣誉称号,在航空航天、通信、雷达、频谱监测等军民领域的100多家用户中得到广泛应用。另外,系列产品已出口德国、意大利、俄罗斯、巴西国家,俄罗斯希望引入产品生产线进行本土化生产。项目成果打破了国外技术封锁和市场垄断,实现了自主可控和自主保障,在“载人航天”、“探月工程”、“北斗导航”、“深空探测”等国家重大项目的研制、生产、试验过程中发挥了重要的测试与保障作用,为我国经济建设、国防建设做出了重要贡献,经济效益和社会效益显著。 /p p   项目的立项、实施过程中,得到了国家科技部、中国电科集团领导的高度重视、殷切期望和大力支持。2017年9月18日至23日,在中国电科第41所“Ceyear”品牌发布会现场,专项成果作为重点成果展出。19日科技部党组书记王志刚、副部长黄卫在中国电科董事长熊群力和总经理刘烈宏的陪同下,重点观看了专项成果并现场听取了李立功研究员对专项的汇报。王志刚书记对专项取得的成效给予充分肯定,并对专项做成标杆项目充满期待和信心。他强调,测量仪器在国民经济发展和国防建设中发挥着关键作用,41所作为仪器项目的第一名,要继续在科学研究、技术创新、成果形成和转化以及产业化方面不断突破,将仪器产业的整个链条进一步做大做强。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/c5a53a2d-8274-48ab-ae8d-854af9225644.jpg" title=" 5_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 国家科技部党组书记王志刚等领导在品牌发布会现场 /strong /p p   2017年10月25日,项目通过了由中国电子科技集团公司组织的国家重大科学仪器设备开发专项初步验收,与会专家对该项目给予高度评价:技术复杂,研制难度极大,在宽带接收测试基础理论、方法、材料、工艺以及工程化等方面有重大创新......打破了国外技术封锁,填补了国内空白 项目成果总体性能居国际先进水平,部分核心指标方面优于当前国际同类产品,达到国际领先水平 项目成果是我国电子测量仪器行业的重大科技创新成果,提升了行业的技术水平和自主创新能力,引领了行业发展,对行业的科技创新和产业化发展起到了很好的示范和辐射作用 项目产品已走出国门,提升了我国测试仪器行业在国际上的影响力。 /p
  • 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。
  • 460万!江岸某学院计划采购频谱分析仪、数字示波器等仪器设备
    项目概况电子技术实验中心仪器仪表采购 招标项目的潜在投标人应在网上获取获取招标文件,并于2022年04月20日 09点30分(北京时间)前递交投标文件。一、项目基本情况项目编号:2022-JK13-W1165/QQZBZC[2022]1031项目名称:电子技术实验中心仪器仪表采购预算金额:460.6000000 万元(人民币)最高限价(如有):460.6000000 万元(人民币)采购需求:电子技术实验中心依托实验室及智慧实验室管理系统,对实验室和实验教学进行信息化、自动化、精准化管理。其仪器仪表的采购建设内容主要包括:8间基础实验室共计240套实验仪表,另备份10套作为维修替换,共计250套实验仪表。1间创新实验室共计14台高性能仪器仪表。序号物资名称质量技术标准数量计量单位预算金额(万元)服务起止期1数字示波器详见招标文件250台460.6合同签订后6个月内2信号源详见招标文件2503可编程电源详见招标文件2504数字万用表详见招标文件2505高性能200M示波器详见招标文件36高精度信号源详见招标文件37高性能6位半台式三用表详见招标文件48频谱分析仪详见招标文件19功率分析仪详见招标文件110500M四通道示波器详见招标文件111射频信号源详见招标文件1本项目不接受进口品牌投标。合同履行期限:合同签订后6个月内本项目( 不接受 )联合体投标。二、申请人的资格要求:1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定;2.落实政府采购政策需满足的资格要求:无3.本项目的特定资格要求:(一)供应商为国有企业;事业单位;军队单位;成立三年以上的非外资控股企业。(二)单位负责人为同一人或者存在直接控股、管理关系的不同供应商,不得同时参加同一包的采购活动。生产型企业的生产场经营地址或者注册登记地址为同一地址的,非国有销售型企业的股东和管理人员(法定代表人、董事、监事)之间存在近亲属、相互占股等关联的,也不得同时参加同一包的采购活动。近亲属指夫妻、直系血亲、三代以内旁系血亲或近姻亲关系。(三)供应商近两年(以公告发布时间为准)未被“信用中国”网站列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购不良行为记录名单,未被“中国政府采购网”列入政府采购严重违法失信行为记录名单,未被“军队采购网”列入军队采购失信名单、未在军队采购失信名单禁入处罚期内。 (四)供应商近两年(以公告发布时间为准)未受到过任何行政处罚,以“国家企业信用信息公示系统”网站“行政处罚信息”查询截图为准。(五)本项目特定资质:供应商必须承诺能提供长期稳定的技术支持和售后服务保障。三、获取招标文件时间:2022年03月31日 至 2022年04月07日,每天上午9:00至12:00,下午14:00至17:00。(北京时间,法定节假日除外)地点:网上获取方式:投标人采取发送电子邮件方式递交报名资料,邮件主题:项目名称+项目编号+公司名称;邮件内容:列明公司名称、法定代表人或授权代表人姓名及联系方式;邮件附件:需采用A4纸幅面,将报名材料加盖企业鲜章,按顺序制作成1个PDF格式文件,文件名称与主题一致,复印件扫描无效。报名材料审核通过后,采购机构联系人向供应商邮箱发送招标文件电子版;审核未通过的,采购机构联系人以邮件形式回复审核情况,供应商可在招标文件申领时间内重新提交材料。采购机构或代理机构邮箱: hbqqzb@126.com 。售价:¥400.0 元,本公告包含的招标文件售价总和四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点提交投标文件截止时间:2022年04月20日 09点30分(北京时间)开标时间:2022年04月20日 09点30分(北京时间)地点:湖北省武汉市武昌区中北路148号东沙大厦A座21层五、公告期限自本公告发布之日起5个工作日。六、其他补充事宜申领招标文件时需提供以下资料:1.营业执照或事业单位法人证书复印件加盖公章(军队单位不需要提供);2.法定代表人资格证明书原件;3.法定代表人授权书原件;4.非外资企业或外资控股企业的书面声明(企业提供,事业单位、军队单位不需要提供);5.投标供应商主要股东或出资人信息;6.未被“信用中国”网站列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购不良行为记录名单,未被“中国政府采购网”列入政府采购严重违法失信行为记录名单,未被“军队采购网”列入军队采购失信名单、未在军队采购供应商失信名单禁入处罚期内的承诺书;7.未受到过任何行政处罚,以“国家企业信用信息公示系统”网站“行政处罚信息”查询截图为准。8.本项目特定资质材料:投标单位能提供长期稳定的技术支持和售后服务保障的承诺书。本采购项目相关信息在《中国政府采购网》(http://www.ccgp.gov.cn/)上发布。七、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:江岸某学院     地址:武汉市江岸区        联系方式:何老师 027-85965459      2.采购代理机构信息名 称:湖北清秦招标有限公司            地 址:湖北省武汉市武昌区中北路148号东沙大厦A座21层            联系方式:肖经理 潘经理 027-87311520            3.项目联系方式项目联系人:肖经理 潘经理电 话:  027-87311520-801
  • 振动试验内容介绍——冲击试验
    冲击是指在极其短暂的时间内给产品施加一个高量级的外力脉冲,从而评估其在储存、运输、使用的寿命周期内对冲击环境的适应性和耐受程度。冲击试验有很多种,自由跌落、翻转、抛摔、拍击、撞击、弹道冲击、爆炸冲击等等。 一般常见的冲击试验有三种:经典波形冲击、冲击响应谱、瞬态冲击脉冲波形(实测波形)。1 经典波形冲击半正弦波(halfsine wave)、半正矢波形(haversine wave)、梯形波(trapezoidal wave)、锯齿波(sawtooth wave)、三角波(triangle wave)。试验1:正弦半波 加速度10G 脉宽20msec正方向3次 反方向3次 三个方向(X、Y、Z)冲击 试验2:后锯齿波 加速度5G 脉宽15msec正方向5次 三方向(X、Y、Z)冲击试验3:梯形波 加速度50G 脉宽8.4msec正反方向各5次 三方向(X、Y、Z)冲击试验条件内容相对比较简单,需要注意的地方是,必须注意控制波形在容差带内,实在不行的情况下,上升沿波形必须在容差带内。另外,还有一个前补偿和后补偿的概念,即下图所示中的B1和B2,一般振动控制仪中的默认值为A的10%。当位移量不够用的时候,可以适当调整前后补偿,改变最大位移量。2 冲击响应谱(SRS,Shock Response Spectrum)经典波形冲击试验由于没有考虑机构对冲击的响应,在实际环境中还是有损坏的情况发生,已经不能满足试验的要求。于是,冲击响应谱概念便被提出,指在冲击激励函数的作用下,一系列单自由度振动系统的最大(加速度、速度、位移)响应值随系统的固有频率而变化的图谱。提供的是一个产品和它的组成部分对一个给定的输入脉冲响应的估计方法,具有更加真实的环境模拟效果。冲击响应谱控制技术通常用来模拟复杂振动环境如地震和爆炸冲击。它是描述瞬态波形对结构的潜在损伤程度。试验参考谱即冲击响应谱,通过冲击响应谱合成出时域波形,时域波形由用户指定阻尼的正弦或半正弦波合成,从而驱动振动台振动。能实现冲击响应谱的试验设备有很多,在爆炸冲击中应用最为广泛。随着电动式振动台控制技术的发展,在振动台上己经实现了模拟低幅值的复杂冲击环境的冲击谱的能力,如冲击响应谱控制中的小波综合及正弦衰减模拟方式等等。电动振动台操作成本低、可控性高等优点,但它们的幅值、频谱范围(3 kH z以下)和方向受到限制。试验1:目标SRS:SRS分析条件:采样频率8192Hz数据点数:4096点波形合成条件:变谐正弦波控制条件:线数800冲击方向:X、Y、Z,每方向三次。试验2:频率范围:5-100Hz:响应谱5-30g100-5000Hz:响应谱30g冲击方向:X、Y、Z,每方向三次。3 瞬态冲击脉冲波形(短时实测波形)通过实时主动控制来完成,包含了导入瞬态数据,数据编辑,在振动台上复现波形数据的过程。比如地震再现等试验。在利用振动台进行试验的时候,需要注意动圈位移和功放额定功率的限制,必要的时候可以通过数据编辑改变量级,以便有效地实现试验的动态特性。试验1:下图,从某国家地震网站上下载的csv地震文件,通过数据编辑(单位和采样频率指定、过滤处理、首尾数据处理、频率变换、数值间演算、数据点数变更、补偿波附加等过程)后得到的一个方向上的地震波波形。总结:冲击环境是振动的一种非稳态、持续时间相对较短的机械瞬态振动。个人认为,冲击试验是电动式振动台能实现的试验中,最难的试验,不能理解概念的话,就不能更好的操作控制软件,也就不能得到良好的试验结果。可能是个人所涉及的冲击试验经验比较少,也有可能造成冲击的原因很多且各不相同,对产品造成的效应也不相同。由于冲击情况复杂性,很难归类。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。
  • 我国振动试验仪器发展重点探讨分析
    据有关人士分析,未来几年间,我国振动试验机发展将重点围绕以下几个方面:   工业自动化振动试验机:重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表 全面扩大服务领域,推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化,完成自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变,5年内数字仪表比例达到60%以上 加速具有自主知识产权的自动化软件的商品化。   电工仪器振动试验机:重点发展长寿命电能表、电子式电能表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统。到2005年,中低档电工仪器仪表国内市场占有率要达到95% 到2010年,高中档电工仪器仪表国内市场占有率达到80%。   科学测试振动试验机:重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪、大地测量仪、电子速测仪、测量型全球定位系统以及其他实验机、实验室仪器等新产品。产品以技术含量叫高的中档产品为主,到2005年在总产值中占50%~60%。   振动试验机元器件:“十五”及2010年以前,尽快开发出一批适销对路、市场效果好的产品,品种占有率达到70%~80%,高档产品市场占有率达到60%以上。通过科技公关、新品开发,使产品质量水平达到国际20世纪90年代末水平,部分产品接近国外同类产品先进水平。   信息技术振动试验机仪器:主要发展振动试验机仪器软件化智能化技术、总线式自动测试技术、综合自动化测试系统、新型元器件测量技术及测试仪器、在线测试技术、信息产业产品测试技术、多媒体测量技术以及相应测试仪器等。
  • 中国振动试验设备制造行业分析
    一、中国振动试验设备制造业经营模式分析   振动试验设备属于定制化产品,并广泛应用于国民经济各行业,市场化程度较高。新订单的获取主要通过招投标或供求双方谈判的方式确定,并按照订单规定的型号、技术及性能指标进行生产。原材料及零部件的采购均依据相应的订单及生产计划、按照市场化方式进行。振动试验设备的定价主要基于不同型号产品的生产成本、技术规格和配置以及市场供求等因素,通过双方价格协商谈判确定。   试验服务主要客户亦广泛分布在国民经济各领域,经营模式依不同类别实验室自身服务对象和经营目的的不同而有所不同。以本公司苏州广博实验室为代表的为社会提供环境与可靠性试验服务的第三方专业实验室,其试验设备的采购、试验服务的定价及试验业务的承揽均按照市场化方式进行。   市场供求状况及变动原因   1、试验设备市场   我国振动试验设备市场整体上处于快速发展期。一方面随着国家财政科研支出的不断增长、我国工业制造水平的整体产业升级和企业研发投入增加,以及国家对航空航天、轨道交通等与国民经济密切相关的战略性行业的大力发展,振动试验设备的需求稳步提升 另一方面,由于本行业具有较高的进入壁垒,行业内的供应商数量及总产能较为有限,市场份额主要集中在包括本公司在内的几家规模较大的厂商。   从具体产品细分市场上来看,国内厂商电动振动试验系统的生产技术较为成熟,因此电动振动试验系统的国产产品选择较为丰富,市场供求相对平衡 而对于液压振动试验系统,目前市场主要由外资品牌占据,单件振动试验设备的售价较高,随着汶川地震和日本大地震福岛核泄漏事件后我国对建筑、桥梁及核电领域的抗震意识及要求不断提升,市场对价格相对较低的国产品牌液压振动试验设备的需求不断上升,而国内厂商目前仅能生产中低端的产品,无法充分满足国内市场对于高端复杂的液压振动试验设备的需求。   2、试验服务市场   近年来,随着我国国民经济的持续增长、社会整体研发投入的不断增加以及市场对产品质量及可靠性的要求不断提高,我国环境与可靠性试验市场容量持续快速增长。而与此同时,受限于资金、技术、人才等因素,我国环境与可靠性专业实验室的服务规模和能力无法充分满足日益增长的试验市场需求。   由于自建产品环境与可靠性实验室需要的资金及技术门槛较高,因此随着我国工业制造水平的日益发展,我国环境与可靠性试验服务市场面临试验能力供给的严重不足,一定程度上制约了我国制造业整体研发水平和工业产品性能可靠性的提升,尤其在大型设备及高精尖设备的环境与可靠性试验服务上,目前国内数量有限的专业实验室无法提供充分满足市场需求的试验服务能力。   二、行业的周期性、区域性和季节性特征   振动试验设备及环境与可靠性试验广泛应用于国民经济领域及科研院所,其行业景气度周期主要与我国国民经济整体的发展水平及研发投入密切相关 此外,试验设备及试验服务需求与我国的科研经费投入体制及科研项目研发周期有关,因此呈现一定的季节性。具体说来,受到我国科研经费年度预算制度及科研项目总结申报周期影响,本行业在每年下半年的业务量要高于上半年。   在需求的区域性分布上,由于我国国民经济产业分布均呈现一定的区域性特征,因此本公司所处行业的需求及客户分布也呈现一定的区域性,具体说来:电子电器及汽车行业需求主要集中在我国长三角及珠三角地区,航天企业及科研院校需求主要集中在环渤海地区及东北、西北、西南地区。   影响行业发展的有利和不利因素   1、影响行业发展的有利因素   (1)国家政策的大力扶持   振动试验设备的生产制造属于高端装备制造业,亦是提升我国整体科研实力和满足国防发展需要的重要的环境试验设备。进入二十一世纪以来国家持续出台相关政策,包括《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》、《装备制造业调整和振兴规划实施细则》、《国家&ldquo 十二五&rdquo 科学和技术发展规划》、《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2011年)》等鼓励本行业的发展。   环境与可靠性试验服务业系高技术服务行业的重要组成部分,对提升我国装备工业、消费品工业和电子信息工业等的产品质量与可靠性至关重要,大力发展环境与可靠性试验服务等高技术服务行业也是我国由制造业大国迈向服务业大国的经济发展战略转型的必然要求。因此我国在《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2011年)》、《产业结构调整指导目录(2011年)》等政策文件中均明确规定优先和鼓励发展高技术服务业。   (2)下游行业对环境及可靠性试验设备和服务的要求不断增长根据2011年11月工信部发布的《工业产品质量发展&ldquo 十二五&rdquo 规划》,到2015年,我国工业产品质量的总体水平将跃上一个新台阶:在装备工业领域,主要产品的质量与可靠性达到发达国家同类产品本世纪初的平均水平,售后服务质量与国际接轨 重要基础件、关键零部件、发动机和数控机床等重点产品的可靠性与使用寿命在现有基础上提升50% 在消费品工业领域,主要产品的质量、安全、卫生、环保与能耗指标全面达到国家、行业标准要求。新兴消费品与重点耐用消费品的质量、技术、标准与国际水平接轨,耐用消费品的售后服务质量显著改善 在电子信息工业领域,主要产品可靠性、安全性、电磁兼容性及技术性能、环保与能耗指标全面达到国家、行业标准要求。通用元器件、集成电路和软件等基础产品的质量水平进一步提升,基本满足下游及关联产业发展需要。重点消费电子产品的使用性能、可靠性与保障性达到国际同类产品水平。   未来五年,随着我国相关监管部门及终端消费者对产品和设备质量与可靠性的要求不断提升,下游行业制造企业在产品研发和生产过程中对产品环境与可靠性试验服务及设备的需求将持续增长。   (3)中国市场增长前景广阔,国内设备生产厂商具有广阔的发展空间中国是当前全球试验设备需求增长最为迅猛的市场,根据联合国的贸易统计及中国海关统计数据,中国试验机市场进口额占全球试验机出口贸易额的比重由2002年的7.82%上升至2010年13.22% 同时中国市场也成为国际试验设备生产厂商战略性拓展的新兴市场,根据2011年公司年报,国际领先的试验设备制造公司MTS系统公司亚洲区营业收入占到其当年总收入的39%。而在振动试验设备领域,2010年国产振动试验设备销售额仅占中国市场27.8%的市场份额,面对高速增长的中国试验设备及服务市场,国产厂商通过拓展产品种类、提升产品技术含量,其市场份额占有率具有广阔的上升发展空间。   2、影响行业发展的不利因素   随着中国市场近年来的快速增长,国际领先的振动试验设备及试验检测服务机构纷纷加强对中国市场的开拓。国外振动试验设备厂商,如美国MTS系统公司、日本IMV公司通过在NASDAQ和日本创业板上市获取了显著的资金优势,其依托数十年的技术研发积累,在品牌、资本、技术和人才等方面与国内厂商相比具有明显优势。此外,在国内液压振动试验设备及高加速寿命试验和应力筛选设备领域,进口产品目前处于主导地位,对国内厂商的业务拓展带来一定的竞争压力。   三、行业主要竞争壁垒   (1)技术壁垒   振动试验设备制造行业,集成了电磁学、电工电子学、自动控制、信息处理、精密机械、仪器仪表、计算机等多种现代科学与技术学科,是技术密集型行业。   随着近年来振动试验设备成为航空航天、科研、汽车、电子电器、轨道交通、石油开采、建筑等行业对产品可靠性进行评价与考核的基本手段,且其对国家科技与工业发展水平和国民经济安全至关重要,国际电工学会(IEC)、国际标准化组织(ISO)、国家标准化管理委员会(SAC)等都严格规定了振动试验设备制造、校准和应用的要求。在我国,对振动试验设备的量值传递、溯源、精度等级的测量,已具备一套比较完整的计量、校准体系,对于振动试验设备的产品设计、生产技术、制造工艺均有较高的要求。在国家知识产权保护日臻完善的今天,进入本行业具有很高的技术壁垒。   振动试验设备,包括电动式振动试验设备、液压式振动试验设备、机械式振动试验设备等,均有其独特的设计和生产制造技术,且振动试验设备是一个系统性的产品,零部件的设计水平及生产质量直接关系到该振动试验系统的整体技术性能。例如,电动式振动试验设备运动部件、励磁部件、短路环、减震悬挂、冷却回路以及激励电源和振动控制仪软件与硬件的设计和制造等,均需要长期的技术研发积累。除了专利技术以外,还需具备长期积淀的非公开专有技术和系统集成能力,这些都为新进入者形成了较高的技术壁垒。   在环境与可靠性试验服务领域,技术壁垒不仅体现在先进和全面的试验设备,更重要在于对试验技术、方法和经验的掌握以及试验人才的储备。试验技术的壁垒首先体现为对试验规范、标准的深入研究和了解:要通过试验检测出产品真实的环境适应性和使用可靠性,既需要掌握通用的规范及标准,又需要深入了解涉及到具体行业和产品所经受到的气候环境和诱发环境(如振动和冲击)的相关标准。此外,在对相关试验和检测标准理解的基础上,如何将规范、标准中规定的试验条件准确施加到被试验的样品上并避免对贵重样品造成损坏,以及对相关的试验结果作出准确的工程判断从而识别出产品瑕疵,对于实验室的整体技术实力和市场竞争力至关重要,而这些技术能力的获取需要长期的技术研发积累和强大的技术研发团队作为支撑。   (2)人才壁垒   振动试验设备及环境与可靠性试验是新兴的交叉学科:试验设备产品主要为定制化生产,具有&ldquo 小批量、多型号&rdquo 的特点 试验服务方案的设计及试验操作亦需要技术人员对环境与可靠性试验技术深入而广泛的了解,如车辆振动学、航空航天器动力学等。因此,本行业发展所需的大量技术人才目前尚无高校对口专业进行直接培养,更多依赖于相关行业技术人员进入本行业后的长期实践及在岗培训。此外,本行业产品及服务专业性较强、价格较高,要求公司管理及营销人员、客服人员对产品专业性具备较为深入的认识,新员工的培训成本较大。因此充足的人才储备是新竞争者进入本行业所面临的主要壁垒之一。   (3)资质壁垒   公司下属各实验室为客户提供环境与可靠性试验服务。根据国家质量监督检验检疫总局颁发的《实验室和检查机构资质认定管理办法》,国家鼓励实验室、检查机构取得经国家认监委确定的认可机构的认可,以保证其检测、校准和检查能力符合相关国际基本准则和通用要求,促进检测、校准和检查结果的国际互认。   由于环境与可靠性试验数据被广泛应用于国民经济各领域及科研机构,对于国家航天、核工业等重大工程项目及电子、汽车、仪器仪表、家用电器等行业产品质量及可靠性具有重大影响,因此在实践中,试验客户普遍要求从事环境与可靠性试验的第三方实验室具有经国家认可委员会颁发的实验室认可资质,并在经认可的能力范围内提供试验服务。   对于国防工业等对产品可靠性要求很高的领域,我国于2004年4月成立了中国国防科技工业实验室认可委员会,其依据制定的《检测实验室和校准实验室认可准则》并突出国防科技工业对检测和校准实验室的特殊要求,向符合其评审要求的实验室颁发&ldquo 国防实验室认可证书&rdquo 。该证书是相关实验室具有从事国防领域试验检测服务能力,并获得国防科技工业客户认可的重要证明。   这些资质的获取,均需要实验室满足严格的条件和程序,而获取这些资质后,实验室还需要通过定期和不定期的跟踪监督、复评审及验收。以实验室认可(CNAS)为例,实验室需满足国家认可委规定的通用认可规则、实验室基本认可准则、实验室专用认可规则、实验室认可应用准则及实验室认可指南等各项实验室认可规范,已建立完善的且正式运营超过6个月的质量管理体系并通过评审组的技术能力和质量管理活动现场评审后,才能获得认可证书。因此,业务资质是阻碍新竞争者进入本行业的重要壁垒。   (4)品牌认知及客户基础壁垒   力学环境试验设备具有单价高、产品技术复杂、使用周期长以及产品定制化的特点,对试验结果的公正性及可靠性具有重要影响,因此试验设备的品牌知名度及市场声誉便成为行业内企业获取订单并保持竞争优势的重要条件。出于客户集群的信号效应,新客户也往往倾向于选择具有优质客户群的设备生产厂商。   本行业下游航天、汽车等领域的知名厂商,在设备采购方面均具有严格的标准,设备供应商亦应列入其合格供应商名录,这需要一个较长期的建立业务互信的过程,因此对于新进入竞争者来说,建立品牌知名度及优质客户基础是其面临的主要进入壁垒。   四、市场竞争格局与市场化程度   (1)振动试验设备市场   振动试验设备行业具有技术密集型特点,行业内企业所生产的设备主要为订制产品,从前期的技术方案确定、到生产工艺及流程的控制以及售后的技术服务支持,需要强大的技术研发能力、长期的生产工艺积累及大量从业经验丰富的技术人员作为支撑,因此行业进入门槛较高,行业内的竞争者数量较少。国内的竞争者主要有苏州东菱振动试验仪器有限公司及北京航天希尔测试技术有限公司等 外资竞争对手主要有丹麦Brü el & Kj?r公司,美国UD公司,MTS系统公司及日本IMV公司等。   振动试验设备市场化程度较高,产品价格在一定程度上受到行业竞争水平的影响。在具体的产品细分市场领域,高端的振动试验系统主要由国外厂商占据 国内振动试验设备生产厂商在中低端电动振动试验系统领域的生产技术较为成熟,其市场份额主要集中在国内厂商 而液压振动试验系统由于生产技术及工艺较为复杂,且生产周期较长、投入较大,目前国内液压振动试验系统主要依赖进口。   (2)环境与可靠性试验服务市场   环境与可靠性试验广泛应用于航空航天、轨道交通、电子电器、汽车等行业,且试验的技术水平及准确性对产品性能的安全性及可靠性影响重大,因此,随着近年来下游行业的飞速发展,我国建立起了多层次的环境与可靠性试验专业实验室。   由于三类实验室的服务目标及对象有所不同,以及随着我国环境与可靠性试验需求近年来的高速增长,现有的各类实验室之间未存在明显的竞争。其中,第三方实验室具有立场独立、服务领域广泛的特点,其市场化程度较高,市场份额的集中度较低,试验业务的获取以及试验收费的结算主要按照一般市场化原则进行。
  • 中科院化学所成功研制高分辨宽带和频振动光谱仪
    p   高分辨宽带和频振动光谱(high-resolution broadband sum frequency generation vibrational spectroscopy, HR-BB-SFG-VS)是研究界面分子间相互作用的前沿光谱技术。最近,中科院化学所分子反应动力学国家重点实验室在国家自然科学基金委重大仪器研制项目的支持下,成功研制了具有亚波数分辨(& lt 1cm-1)的界面和频振动光谱系统。 /p p   本仪器最终测试指标达到或优于最初的设计参数。其飞秒红外脉冲的半高宽大于250波数,可一次性覆盖400波数以上的红外区间,光谱分辨率达到0.4个波数,优于国际上已报道的同类型设备参数,比传统飞秒宽带和频光谱10-20波数的光谱分辨率有极大的提高。本仪器可用于测量气液界面、气固界面、超分子手性界面、生物膜界面的分子振动光谱、分子取向结构和动力学。 /p p   鞘脂类分子是细胞质膜的重要组成部分。Ca2+与鞘磷脂的相互作用一直是生命科学中备受关注的研究课题。研究人员使用研制成功的高分辨宽带和频振动光谱研究了气/液界面Ca2+对鞘磷脂(egg sphingomyelin, ESM)单分子膜的结构和取向的影响,提出了Ca2+与ESM相互作用的分子机理(图1),为深入理解神经细胞信号传导的分子机理及生物体内电解质对神经传导影响的机制提供了实验依据。本工作是世界上首次用高分辨宽带和频振动光谱研究磷脂体系,展示了该技术研究复杂体系的能力。相关研究成果近期发表在Biophysical Journal, Volume 112, Issue 10,2017, p2173–2183上,被编辑推荐为Featured Article。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/0429659b-5694-4f57-ad4a-87772b8249f3.jpg" title=" W020170619545828640231.jpg" / /p p   图1 高分辨和频光谱实物图(a),高分辨和频振动光谱研究钙离子与鞘磷脂相互作用(b),钙离子与鞘磷脂之间相互作用机理图(c)。 /p
  • 中科院化学所成功研制高分辨宽带和频振动光谱仪
    p   高分辨宽带和频振动光谱(high-resolution broadband sum frequency generation vibrational spectroscopy, HR-BB-SFG-VS)是研究界面分子间相互作用的前沿光谱技术。最近,中国科学院化学研究所分子反应动力学国家重点实验室在国家自然科学基金委重大仪器研制项目的支持下,成功研制了具有亚波数分辨(& lt 1cm-1)的界面和频振动光谱系统。 br/ /p p   该仪器最终测试指标达到或优于最初的设计参数。其飞秒红外脉冲的半高宽大于250波数,可一次性覆盖400波数以上的红外区间,光谱分辨率达到0.4个波数,优于国际上已报道的同类型设备参数,比传统飞秒宽带和频光谱10-20波数的光谱分辨率有极大的提高。该仪器可用于测量气液界面、气固界面、超分子手性界面、生物膜界面的分子振动光谱、分子取向结构和动力学。 /p p   鞘脂类分子是细胞质膜的重要组成部分。Ca2+与鞘磷脂的相互作用一直是生命科学中备受关注的研究课题。研究人员使用研制成功的高分辨宽带和频振动光谱研究了气/液界面Ca2+对鞘磷脂(egg sphingomyelin, ESM)单分子膜的结构和取向的影响,提出了Ca2+与ESM相互作用的分子机理(如图),为深入理解神经细胞信号传导的分子机理及生物体内电解质对神经传导影响的机制提供了实验依据。该工作是世界上首次用高分辨宽带和频振动光谱研究磷脂体系,展示了该技术研究复杂体系的能力。相关研究成果近期发表在Biophysical Journal, Volume 112, Issue 10,2017, p2173–2183上,被编辑推荐为Featured Article。 /p p    a href=" http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0006349517304423" target=" _self" title=" " 文章链接 /a /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/noimg/c1e862e8-8e40-49ba-92ca-cdac16d2566b.jpg" title=" 1.jpg" / /p p   图:高分辨和频光谱实物图(a),高分辨和频振动光谱研究钙离子与鞘磷脂相互作用(b),钙离子与鞘磷脂之间相互作用机理图(c)。 /p p br/ /p
  • 仪器情报,科学家首次发现了高达3 THz频谱的太赫兹声子超材料!
    【科学背景】在过去几十年中,声子工程在微波频率范围内取得了显著进展,推动了微波声学滤波器、声光调制器和量子信息处理中量子比特的转换。然而,随着科学技术的发展和需求的增加,太赫兹频率下的声子工程成为了一个备受关注的领域。太赫兹频率的声子工程不仅有望带来更高速度和更大带宽的声学技术,还能够在更高温度下实现单声子量子态,同时对于非金属固体中的热传导也具有重要意义。太赫兹频率(约为6 THz)下的声子工程存在着诸多挑战,主要包括在亚纳米尺度下实现精确的材料控制和在这一频段有效声子耦合的困难。由于太赫兹频率下的声子波长约为3 nm,要生成和操控这些相干声子需要超高精度的材料工程技术。此外,宽带检测太赫兹声子不仅需要超快的时间响应,还需对纳米厚度材料中的振动具有高度敏感性。为了解决这些挑战,美国加利福尼亚大学伯克利分校王枫教授团队依托范德瓦尔斯异质结构,精确集成了原子薄层,利用几层石墨烯作为超宽带声子换能器,成功实现了高达3 THz频谱内容的太赫兹声子的高效产生。同时,利用单层WSe2作为敏感传感器,通过激子-声子耦合和强光-物质相互作用,实现了对太赫兹声子的高保真度检测。通过在单个异质结构中结合这些能力,并检测对入射机械波的响应,作者开展了太赫兹声子光谱学,类似于传统光谱学中对电磁波响应的检测。特别地,本研究还展示了单层WSe2嵌入六方氮化硼中能够有效阻挡太赫兹声子传输的能力,通过量化分析确定了异质界面处的力常数,从而深入理解了这些结构在太赫兹频率下声子传播的特性。这些成果为超宽带声学滤波器和调制器的实现提供了新的技术路径,同时也为热工程中结构化材料的设计提供了新的思路和方法。【科学亮点】(1)实验首次通过精确集成原子薄层在范德瓦尔斯异质结构中,研究团队使用几层石墨烯作为超宽带声子换能器,并利用单层WSe2作为高灵敏度的声子传感器。(2)实验通过以下几个关键点取得了突破性的结果:&bull 首次展示了几层石墨烯能够高效转换飞秒近红外脉冲为高达3 THz的宽带声子脉冲。&bull 单层WSe2显示出优异的激子-声子耦合和强光-物质相互作用,实现了对太赫兹声子的高保真度检测。&bull 利用合适设计的范德瓦尔斯异质结构堆叠,成功实现了对太赫兹声子的灵活操控和高品质因子声子腔的构建。&bull 单层WSe2嵌入六方氮化硼中有效阻挡了太赫兹声子的传输,同时量化了异质界面处的力常数和声子在材料中的传播速度。【科学图文】图1: 具有范德瓦尔斯异质结构的太赫兹声子谱。图2:在六方氮化硼hexagonal boron nitridehBN中,声子传播速度的测定。图3:太赫兹声子腔和法布里-珀罗模式。图4: 太赫兹反射和透射光谱,以及一维质量-弹簧模型模拟。【科学结论】本文利用范德瓦尔斯异质结构实现太赫兹频率下声子的高效生成、检测和操控。通过精确控制原子薄层的集成,作者展示了几层石墨烯作为宽带声子换能器和单层WSe2作为高灵敏度传感器的效果。这不仅为超快声学控制和量子声子操作提供了新的技术途径,还为新型热材料设计带来了可能性。本文揭示了太赫兹声子的特殊物理性质,如超短波长、大能量带宽和高Q值,这些性质为声子布里渊区的控制提供了全新视角。此外,利用太赫兹声子进行声学测距和声光效应不仅可能实现对亚纳米级界面的高分辨率探测,还能在极紫外和X射线波段上实现声学控制。这些发现不仅在基础科学上有重要意义,还为开发高性能声学器件、声子超材料以及人造热绝缘体提供了理论和实验基础。原文详情:Yoon, Y., Lu, Z., Uzundal, C. et al. Terahertz phonon engineering with van der Waals heterostructures. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07604-9
  • 全球振动试验设备制造业技术水平分析
    行业发展历史及技术水平   随着科技发展对工业产品高速化、智能化、大功率化等的要求不断提高,产品的结构越来越复杂、精度越来越高,相应地振动试验设备及环境与可靠性试验的作用和地位也更加重要。   1、国外振动试验设备与环境试验行业的发展历史及技术水平   国外振动试验设备制造业源起于二次世界大战前的三十年代。欧美发达国家根据一战期间军事装备的故障情况,提出了有针对性的大量模拟环境条件的试验方法,振动试验是其中重要的试验方法之一。二战后的六、七十年代,振动试验技术及振动试验设备得到了空前的发展,以美国军用标准系列(MIL)为例:近二十年来,该系列标准已将振动试验技术的关注点从单一环境应力、单轴单激励试验方法,转向多环境应力、多轴多激励试验方法 同时,各种试验方法从单一为军事工业服务逐步转向全面为各行业产品服务,促进了民用行业和国民经济的高速发展。   目前国外在环境与可靠性试验方面,除大量使用电动振动试验系统外,已广泛使用三轴同振振动试验系统(电动台或液压台)、三轴六自由度多台激励系统(电动台或液压台)、单轴多台并激系统(电动台或液压台)。在欧美发达国家的军事工业产品及高技术产品研发过程中,试验技术、试验方法是其绝密资料之一。资料显示,自上世纪九十年代初,美国在航天飞机的研发过程中便已应用了多轴多激励的振动试验技术。目前国外在航空航天和汽车制造等行业,还广泛运用振动带扭转、离心机带振动台复合运动试验设备 在研究建筑、桥梁、核电站设备抗震方面使用大型液压振动台(大位移、大负载、三轴六自由度系统)等。   随着环境试验技术的发展,国外已从单一的振动试验发展为多种环境条件的综合试验,此外,基于激发产品故障的新型试验设备高加速寿命试验和应力筛选系统也已广泛应用于电子、汽车、仪器设备、航空航天等领域。   2、我国振动试验设备与环境试验服务行业发展历史及技术水平   我国振动试验设备制造业起步于上世纪五十年代末六十年代初。随着国内大规模工业建设的兴起,引发了对振动试验设备的需求。振动试验设备制造行业的发展,与国内其他现代工业一样,经历了仿制、引进、消化、吸收、自主创新的不同阶段。由于欧美发达国家对我国振动试验技术、振动试验设备采取了较为严格的管制措施,使得产品试验需求长期得不到满足,严重影响了我国装备工业现代化的进程。1962年,本公司的业务前身苏州试验仪器厂成功研制了企业第一台电动振动台产品后,经过五十年的发展,已完成了从98N到392kN全系列电动振动试验设备及其他力学环境试验设备,为我国振动试验设备行业的发展做出了巨大贡献。   经过五十多年的发展,我国电动振动试验设备制造技术已日臻成熟和完善,除了能满足国内市场的需求外,还有部分产品出口满足国际市场的需求。但是,由于我国的振动试验设备制造行业起步晚、起点低,与欧美发达国家相比,目前仍有较大的差距。这些差距主要表现在多应力集成的大型试验系统研发能力不足,以及多应力、多轴多激励复杂试验技术的研究投入较少等。因此在高端产品领域,如多应力复合、多轴多激励等试验设备,目前国内的需求还主要依赖进口产品。此外,在液压振动台领域,由于其生产工艺较为复杂、资本投入金额较大,目前国内厂商液压振动台的生产水平相对落后。   在环境与可靠性试验方面,我国相关领域的实验室目前已可以从事环境与可靠性领域的主要试验检测项目,但在试验方法及试验技术的研究上,与国外相比仍存在一定差距。比如,为避免装备在结构最低共振频率上过试验或欠试验,国外通行的试验方法需在振动台、夹具、试件中间安装动态力传感器以将振动台的运动由力传感器反馈控制,以再现外场实测的界面力,而目前国内振动试验中较少采用此试验方法。我国环境与可靠性试验行业对于试验方法及试验技术的持续研究和改进,对于提升我国工业产品的环境适应性与性能可靠性水平至关重要。
  • 二维微机电(MEMS)阵列为移动光谱分析仪打下基础
    近日,德州仪器 (TI) DLP® 产品部的业务拓展经理 Mike Walker和 Optecks 的首席技术官 Hakki Refai 博士发表文章:二维微机电(MEMS)阵列为移动光谱分析仪打下基础,如下是文章全文。  在近红外 (NIR) 光谱分析领域中,一个将便携性与高性能实验室系统的准确性和功能性组合在一起的系统将极大地改进实时分析。由一块电池供电的小型手持式光谱分析仪的开发可以实现对工业过程、或食品成熟度的评估在现场进行更有效的监控。  大多数色散光谱分析测量在一开始采用的都是同样的方式。被分析的光通过一个小狭缝 这个狭缝与一个光栅组合在一起,共同控制这个仪器的分辨率。这个衍射光栅专门设计用于以已知的角度反射不同波长的光。这个波长的空间分离使得其它系统可以根据波长来测量光强度。  传统光谱测量架构的主要不同之处在于散射光的测量方式。两种常见的方法有(1)与散射光物理扫描组合在一起的单元素(或单点)探测器,以及(2)将散射光在一组探测器上成像。  使用 MEMS 技术的方法  使用具有一个单点探测器、基于光学微机电系统 (MEMS) 阵列技术的全新方法可以克服传统光谱分析方法中的很多限制。在基于单点探测器的系统中,一个固态光学 MEMS 阵列用简单、空间波长滤波器取代了传统的电动光栅。这个方法可以在消除精细控制电动系统中问题的同时,利用单点探测器的性能优势。近些年,此类系统已经投入生产,其中,扫描光栅被取代,并且 MEMS 器件过滤每一个特定波长进入单点探测器。这个方法在实现更加小巧和稳健耐用光谱分析仪的同时,也表现出很高的性能。  相对于线性阵列探测器架构,光学 MEMS 阵列的使用具有数个优势。首先,可以使用更大的单元素探测器,以提高采光量,并极大降低系统成本和复杂度,这对于红外系统更是如此。此外,由于不使用阵列探测器,像素到像素噪声被消除了,而这可以极大地提升信噪比 (SNR) 性能。SNR 性能的提高可以在更短时间内获得更加准确的测量结果。  在一个使用 MEMS 技术的光谱分析系统中,衍射光栅和聚焦元件的功能与之前一样,但来自聚焦元件的光在 MEMS 阵列上成像。要选择一个用于分析的波长,一个特定的光谱响应波段被激活,这样的话,就可以将光引入到单点探测器中进行采集和测量。  如果 MEMS 器件高度可靠,能够生成可预计的滤波器响应,并且在不同的时间和温度下保持恒定,那么这些优势就可以实现。  将一个 DLP® 芯片或数字微镜器件 (DMD) 用作一个空间光调制器,并且在一个光谱分析仪系统架构中将其用作 MEMS 器件的话,可以克服数个难题。首先,使用一组铝制微镜来接通和关闭进入单点探测器的光,这在广泛的波长范围内是光学有效的。其次,数字微镜的打开和关闭状态由机械止动装置和互补金属氧化物半导体 (CMOS) 静止随机访问存储器 (SRAM) 单元的锁存电路控制,从而提供固定的电压镜控制。这个固定电压、静止控制意味着这个系统不需要机械扫描或模拟控制环路,并且能够简化校准。它还使得光谱分析仪设计更能免受温度、老化或振动等错误源的影响。  DMD 的可编程属性具有很多优势。其中某项优势会在进行光谱分析仪架构设计时显现 -- 如果以被用作滤波器的微镜的寻址列为基础。由于 DMD 分辨率通常高于所需的光谱,DMD 区域会出现欠填充的情况,并且会对光谱过采样。这使得波长选择完全可编程,并且在光引擎出现极端机械位移的情况下,将额外微镜用作重新校准列。  此外,DMD 是一个二维可编程阵列,这为用户提供高度的灵活性。通过选择不同的列数量,可以调节分辨率和吞吐量。扫描时间可动态调整,如此一来,用户可对所需波长进行更长时间、更加详细的检查,从而更好地使用仪器时间和功能。此外,相对于固定滤波器器具1,诸如采用的 Hadamard 图形等高级孔径编码技术,可实现高度的灵活性和更高性能。  总之,与目前的光谱分析系统相比,使用 DMD 的光谱分析器件可实现更高分辨率、更高灵活性、更加稳健耐用、更小的外形尺寸和更低的成本,从而使得它们对于广泛的商业和工业应用更有吸引力。  单探测器架构消除噪声  目前基于线性阵列的光谱分析仪主要受到两个因素的限制。首先,探测器的波长选择受到像素孔径的限制。探测器的尺寸决定了采集到的光量,从而影响SNR。诸如Hamamatsu G9203-256的常见磷化砷镓铟 (InGaAs) 256像素线性阵列的尺寸为50微米 x 500微米。相反地,一个数字微镜阵列是一个完全可编程的矩阵,可以针对应用来配置列的数量和扫描技术。这可以将更大的信号呈现给通常与DMD一同使用的更大的1毫米或2毫米的单点探测器。将窄带光过滤到一个线性阵列中 -- 通常是50微米宽像素 -- 也许会出现串扰的问题。像素到像素干扰会成为读取过程中产生噪声的主要原因。这些干扰可通过单探测器架构消除。此外, 通过利用1kHz至4kHz的数字微镜扫描速度,单点探测器可以达到与平行多点采样相类似的驻留时间。对于基于MEMS -- 或基于DMD -- 的紧凑型光谱分析仪引擎,结果显示SNR的范围大于10000:1。  对于超级移动光谱分析仪十分关键的小型、高分辨率2D MEMS阵列  为了尽可能地提高性能,用户需要考虑可被用于将光线反射至探测器的MEMS总面积。然后,将这个面积与可用单点探测器孔径尺寸仔细匹配。  一个采用5.4微米微镜的DMD具有超过40万个可用像素,并且可以针对700纳米至2500纳米的波长进行优化。该款DMD是DLP2010NIR,它采用一个被称为TRP的全新像素架构。如图1中所见,这个像素提供17度的倾斜角。DLP2010NIR在一个评估模块中运行 这个评估模块提供针对光谱分析应用场景的独特光学架构。一个利用17度接通和关闭角度的光学路径可以用一个尽可能减少散射光的小巧引擎实现高性能感测分辨率。  图2中显示了这个针对光谱分析使用情况的独特光学引擎。这个系统优化了整个光路径中光学信号。来自样本的响应在DMD上成像,从而实现对每个波长的空间控制。这个评估模块的目的在于,通过将高效MEMS用作光谱分析中的高速2D滤波器,来获得设计优势。它是一款小巧、结实耐用且高度自适应系统,能够使光谱分析走出实验室,直接应用于现场测量或含光源测量。与传统光谱分析仪相比,同一个器件中的透射和反射测量头互换功能可以实现性能基准测试。  一个利用DLP2010NIR芯片的光谱分析光引擎有数个照明模块,并且每个模块的工作方式稍有不同。在一个传输模块中,光源、比色皿支架、高精度比色皿和和其它安装硬件被用于完成透射样本的吸收量和散射属性的测量。NIR透射测量值可用于液体样本,诸如果汁的水含量或出现的气体特征。这些数据能够提供与果汁原产地有关的很多信息。在固体样本中,NIR透射可以测量塑料管的不透光度,而这是观察气体和液体在传送线路中流动的重要参数。线路内的透射测量也被用于分析黄油在生产过程中的水含量,这样可以及时调整黄油制作工艺,从而节省了时间、尽可能降低成本,并且增加最终产品的质量。  或者,在样本无需与光谱分析仪窗口接触的测量中,反射模块是一个选择。它可以在几厘米的距离之外灵活地执行扫描操作,比如肉品被包装在塑料薄膜后监测肉品质量。诸如血糖预测等健康应用方面,也可以使用皮肤的漫反射来成为NIR区域内特色应用。  最后,在光纤耦合模块中,不论是透射测量,还是反射测量,它们都是通过光纤实现。这样可以在光谱分析仪与样本无法直接接触时实现测量。此类采样示例包括监视工业过程、测量导管中流动的液体、分析鸡肉、牛肉和猪肉中的湿度、脂肪和蛋白质含量。这些模块极大地扩展了应用范围,并且提供更高的测量性能。Optecks具有能够实现所有这些采样方法的照明模块解决方案。  正如之前讨论过的那样,使用DMD的光谱分析器件将功能拓展至对多个物质的分析、测试和测量。它们为实现更加准确的性能、更高分辨率、更大灵活性、更好的稳健耐用性和更小外形尺寸光感侧解决方案提供一个途径。此外,使用DMD的光谱分析仪还带来了更高的测量可靠性,而这在之前使用的传统光谱分析系统中,这也许是无法实现的。不论用户是打算用它测量农田中的庄稼需要的灌溉量,或是想要预测食物中的腐败程度,光谱分析都在不断成为准确、实时分析的强大方法。  参考书目  1 Pruett, E.,“德州仪器 (TI) DLP® 近红外光谱分析仪的最新发展可实现下一代嵌入式小巧、便携式系统”SPIE 9482-13 2015年4月  作者简介  Mike Walker先生是德州仪器 (TI) DLP® 产品部的业务拓展经理,负责这个部门的光谱分析业务。在过去几年中,Walker始终致力于将这项突破性架构引入到IR感测领域。在此之前30年间,Mike领导了TI的多个技术和业务团队。  Hakki Refai博士是Optecks的首席技术官。他在针对基于DLP系统的光学、电子和软件系统的设计和开发方面拥有10几年的经验。Refai博士在先进电子设备的设计、生产和分销方面具有5年多的领导经验。
  • 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
  • 洛克希德·马丁空间系统公司提升振动测试能力
    航空航天行业领导者洛克希德· 马丁公司使用450通道的PULSE&trade 声振数据采集系统,提升了其卫星系统的振动测量能力。   该系统由Brü el & Kjæ r提供,并基于标准的商用现成产品(commercial-off-the-shelf)的PULSE LAN-XI数据采集硬件。这种模块化硬件让各个模块的使用十分自由,既可作为独立前端,也可组合成机箱配置,非常适用于卫星和宇宙飞船等大型结构的测试。   PULSE系统具有支持大数量通道、高频数据采样、通道之间相位匹配严格,以及能处理很宽的动态输入范围这些特点,对于大型航空航天系统是理想之选。   系统的自检和验证工具专用于高通道数量的系统,即使最复杂的配置也能确保其性能可靠。系统还提供一种专用的、流线型的工作流程,以简化系统设置、数据记录、监测和后处理分析。   关于Brü el & Kjæ r   Brü el & Kjæ r是世界领先的声学与振动测量系统制造商和供应商。   我们帮助客户测量和管理其产品与环境中的声音与振动质量。我们关注的领域包括航空航天、太空、国防、汽车、地面交通、机场环境、城市环境、电信和音频。   我们的声学与振动设备系列包括声级计、传声器麦克风、加速度计、适调放大器、校准器、噪声与振动分析仪和PULSE软件。   我们还设计和制造LDS系列振动测试系统,以及完整的机场和环境监测系统:WebTrak,ANOMS,NoiseOffice和Noise Sentinel。   全面了解我们的解决方案、系统和产品,请访问我们的网站:www.bksv.cn。   Brü el & Kjæ r是总部位于英国的思百吉集团(www.spectris.com)旗下的子公司。思百吉集团2013年销售额达12亿英镑,集团的4个业务板块在全球共有大约7,500名员工。
  • 振动试验的重要用语:振幅、速度、加速度、频率、加振力
    ※频率(f)单位时间内(通常为1秒)振动的往返次数。单位:Hz5Hz即表示振动在1秒内往返5次。※振幅(D)振动位移的最大距离。单位:mm。单振幅(日语:片振幅):Do-p双振幅(日语:两振幅):Dp-p ※速度(V) 单位时间内振幅的变化率。单位:m/s。※加速度(A)单位时间内速度的变化率。单位:m/s2旧单位:G、gal1G = 9.80665m/s2 = 980gal1gal = 0.01m/s2 = 1cm/s2 (此单位在地震模拟试验中,经常出现。)1Gn = 10 m/s2(用于粗略计算中。)四者之间的关系式X = D0-psin(ωt+φ) φ:初始相位、 ω=2πf 角速度V0-p = dX/dt = ωD0-pcos(ωt+φ) = ωD0-psin(ωt+φ+π/2)A0-p = d²X/dt = dV/dt = -ω²D0-psin(ωt+φ) = ω²D0-psin(ωt+φ+π)相位关系速度超前位移90度,加速度超前速度90度(即超前位移180度)。这句话在理解冲击试验的加速度、速度、位移图中帮助很大,以后再述。※加速度(A)、速度(V)、振幅(D)、频率(f)的最大值关系式A0-p[m/s2] = 0.0394 D0-pf2 = 6.28 f VV0-p[m/s] = 0.00628 f D0-p= 0.159 A/fD0-p[mm] = 25.5 A/f2 = 159.2 V/f或者A0-p[m/s2] = (2πf)² × D0-p[m]V0-p [m/s] = ( 2πf ) × D0-p[m]四个量中,已知两个量,便知其他两个量。一般在振动控制仪中输入两个量,就会自动计算出其他两个量,所以,记不住这些公式关系也不大。但是,如果你在和客户商谈的时候,按照客户的要求,直接计算出来,按照这些参数,当场帮客户选定出能对应的振动试验机,相信客户一定对你另眼相看吧。这两套公式其实是同样的,下一套公式中的π=3.1416代入并将位移单位换成mm即可得到上一套公式。本人比较喜欢下一套公式,那么多数字记起来还是有点困难。另外,计算时,一定要注意单位。在振动控制仪的输入中,一定要注意振幅(位移)是全振幅还是单振幅。Dp-p = 2 D0-p。一般振动控制仪默认速度和加速度是单峰值,振幅(位移)是双振幅。如果搞错的话,那很有可能导致试验白做,试验体损坏等,造成经济损失,特别是长时间三综合试验(汽车零件的振动试验,一个方向300小时的三综合试验很多很多。)通过这些公式也可以推导出振动试验机的无负载或有负载最大能力特性曲线图,以后再述。※加振力(F)试验时,振动台需要加振的力,也称推力。单位:N、kN、kgf、tonf加振力的计算:单位N的场合:F[N] = m [kg] × A [m/s2]单位kgf的场合:F[kgf] = m [kg] × A [G]1kN = 1000N1kgf = 9.8N1tonf = 1000kgf ≑ 10kN公式中的m一般都是质量之和,即动圈质量、夹具质量(含垂直扩展台或水平滑台)、试验体质量之和。单位tonf就是我们行业常说的几吨推力中的吨,有人喜欢简写成t或ton,本人不是很喜欢这种不严谨的简写,t和ton是质量的单位,切不可混为一谈。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
  • 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。
  • 振动试验内容介绍——特殊试验
    谐振搜索和驻留试验谐振搜索和驻留试验(RSTD)是指先通过正弦扫频试验搜索出试验体的共振频率,然后在共振频率上进行跟踪驻留试验。搜索功能通过传递信号来确认共振频率,并在实时控制过程中,对每一个共振频率进行跟踪和驻留。当驻留期间频率变化时,其特殊的跟踪特性使用相角信息调节驱动频率跟踪谐振。即自动侦测谐振峰的偏移,并自动调整正弦激励信号的频率来跟踪谐振峰的偏移。在机械结构的疲劳试验中应用广泛,比如高周期关键部件的涡轮机叶片或汽车曲轴的疲劳试验。试验步骤一般分为以下几步:第一步,共振点调查 在要求的频率范围内进行扫频试验,找出共振点。第二步,谐振搜索 找出共振点以外的谐振点,选择驻留试验的频率点。第三步,驻留试验设定 驻留时间、加振量级等。第四步,驻留试验。试验1:位移峰值推定;跟踪方式(tracking)扫频速度:1oct/min、单程1次共振点判定标准:传递率3以上共振点驻留模式:标准位移搜索(还有高速位移搜索、相位搜索、频率固定三种方式)共振点使用:共振点搜索中最初的峰值对应的频率。加振量级:10m/s2报警(Alarm)上下限:±3dB、中断(Abort)上下限:±6dB驻留时间:1小时、试验时间:无往返共振点偏移判定:传递率比率-10%~+10%频率步长:1.0Hz/s共振点搜索范围:频率比率±10%(注意:振动控制仪的软件不同,对应的参数会有变化。)多正弦试验疲劳试验时,多个频率的正弦同步扫频或者定频,可以大大的减少试验时间。这种方法由德国的一家汽车制造商提出,目前正越来越广泛地为其他谐波试验所应用,已经发展成为汽车发动机组件可靠性试验的一个重要方法。试验1:多个扫频同时进行。频率分割区域1:扫频20~63.3Hz区域2:扫频63.3~200Hz区域3:扫频200~632.5Hz区域4:扫频632.5~2000Hz扫频速度:1oct/min来回扫频次数:32次扫频开始频率:20Hz△试验中振动控制仪图像试验2:多个定频试验同时进行试验时间:1小时△试验中振动控制仪图像试验3:波形叠加△参考波形混合模式控制试验(SOR、ROR)应用于模拟宽带振动上叠加窄带或者周期性的振动环境。周期性能量通过正弦的形式或者窄带随机来模拟。比如直升机的振动就是正弦加随机(SOR)信号,气流扰动造成宽带随机而旋翼产生正弦振动。SOR也常常应用在汽车测试中的发动机振动试验。履带式车辆的振动是典型的随机加随机(ROR)信号,履带的窄带随机叠加在道路的宽带随机上。对于正弦加随机加随机(SOROR),叠加分量可以固定或扫频。试验1:SOR宽带随机振动:上图中10-1000Hz,量级50m/s2rms。窄带扫频:扫频速度:1oct/min,往返扫频次数:5次。基波扫频:100-400Hz,如上图扫频,初相位0°。2次谐波扫频:基波的80%量级扫频,初相位180°。试验2:ROR宽带随机振动:上图中10-1000Hz(虚线部分),量级50m/s2rms窄带随机振动:基波和2次谐波窄带扫频随机振动。扫频速度:1oct/min、来回扫频5次。基波:100-400Hz,量级75(m/s2)/Hz,频宽15Hz的PSD。2次谐波:量级为基波的-2dB,频宽30Hz的PSD。△试验中振动控制仪图像时域模拟试验(路谱再现(TWR,time wave replication)试验)在试验室中再现长时间的现场试验数据。可以是随机或者正弦振动数据波形。比如使用路面或者飞行记录的试验数据,可以模拟最真实的振动环境,确保高品质的试验结果。一般用于验证试验,设计试验时确实存在着一些缺点。波形再现只会产生给定的数据振动,缺乏随机数据的统计变化。可以认为随机数据是真实世界多样性的代表,随机试验可以比这种试验需要更少的时间。但时域模拟试验提供了从现场采集振动数据到在单个或多个振动台上再现的所有功能。同样,通过数据编辑(单位和采样频率指定、过滤处理、首尾数据处理、频率变换、数值间演算、数据点数变更、补偿波附加等过程)后得到可以在电动式振动试验机上进行试验的波形。试验1:某试验中进行的波形。拍波试验(sine beat)主要用于耐震或抗震试验,特别是构造物受到短时间的脉冲力和周期性力冲击后的环境情况。类似于拥有一个共振频率的单纯构造物的地面受到水平方向地震波,试验后确认其健全性。波形如下图,试验条件中需掌握,振幅值A是多少?生成的正弦波的频率f是多少?波形长度(波数n和拍数)是多少?波形是调制的正弦波,频率为试验结构体的自振频率,以期望产生共振效应,其幅值被一个长周期正弦波所调制。拍波的每一拍中,一般包含5-10个同频循环。通常试验中,几个拍(常见为5拍)同时进行,每个拍之间应有足够的间隔(常见为2秒),如下图。常见试验规格有IEC 60068-2-59。试验1:频率:7Hz加速度幅值:3G波数:10垂直水平三方向各10拍,各拍间隔2秒。正弦脉冲试验(sine burst)一种准静态环境模拟的试验方法,主要用于卫星在运载火箭升空的主动段,受到火箭高值加速度而产生静力过载的模拟试验。为了确定卫星承受的静载荷对其本身结构及运行状态的影响,要对卫星做加速度过载试验,以模拟卫星在火箭发射过程中受到的稳态或准稳态加速度惯性载荷。波形如下图,试验条件中同样需掌握,振幅值A是多少?生成的正弦波的频率f是多少?波形长度(波数n)是多少?在实际试验中,为了避免试验一开始就受到大量级的负荷,需要加入上升和下降领域,如下图所示。非高斯(正态分布)随机试验随机振动试验是一种模拟试验,通过对现场环境实测波形的提取,得到PSD,再进行随机振动试验,对应的振动能量相同。按照其试验规格试验后,产品通过要求,但是,在现场环境下,还是会出现破损等不合格现象,尤其在运输环境下。通过研究,在进行产品的可靠性试验和环境试验的时候,发现有些动态环境的时间历程具有非高斯分布特性。于是,提出了非高斯分布振动试验,在原来的随机振动试验要求中,加入了尖度K(Kurtosis)和偏度S(Skewness)两个要求,使波形更接近实际环境的波形。式中,Xi是加速度,m是加速度平均,N是数据点数,σ是标准方差。通过对实测波形分析和变换,在得到原来随机振动试验PSD的基础上,计算出K和S。再反过来在振动台上实现含有K和S的波形,从而飞跃性提高随机振动的精度,这就是非高斯随机振动试验。下图是含有不同K和S波形对应的概率密度图,供参考。试验1:如下图PSD,调整到rms值为10m/s2。非高斯分布特性为峰值发散性,K=5。试验时间30min。总结:以上罗列一些比较特殊的试验要求,并进行了简单的说明。初学者只需适当的了解即可,受制于振动控制仪软件授权码的限制,有可能永远也不会碰到。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——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。
  • “高精度光梳相干成像分析仪的应用与工程化开发”项目在宝钢启动
    2月25日,由国家出资、科技部批准,国家重点科学仪器设备开发专项“高精度光梳相干成像分析仪的应用与工程化开发”项目在宝钢正式启动。   该项目由宝钢中央研究院牵头,华东师范大学、上海理工大学、深圳大学、上海朗研科技公司等10多家企业和科研院校参与,针对钢铁检测、精细加工监控等进行研发。钢铁方面,将促进一系列急需的高新技术产业应用,如高精度表面形貌测量、微纳精细加工检测、集成电路制造、太阳能电池精加工等,并开展工程化和产业化示范,实现小批量生产。   启动会上,与会专家们认为,该项目对解决我国科技领域和经济发展、民生改善具有明显支撑和带动作用,仪器将达到钢铁制造行业的质保和质控、生命医学领域的应用要求。仪器开发将摆脱国外对中国高端技术研究的垄断,对钢铁、生物、医学、航天技术开发等具有重大意义。项目有望形成20多项专利,仪器有望于2017年批量生产,实现产业化应用。   新闻链接   “高精度光梳相干成像分析仪的应用与工程化开发”项目是“十二五”国家科技重点项目。该项目主要由高功率光纤飞秒光梳光源和超分辨相干成像分析仪两部分组成。传统光学成像受限于光波衍射极限,空间分辨率只能达到波长量级。基于光纤飞秒光梳,发展高精度相干成像检测和高灵敏度痕量分析新方法,研制高精度光梳相干成像分析仪,旨在充分发挥飞秒光梳优势,提升仪器时间-空间-频谱的分辨本能,在测控精度和灵敏度等方面凸显其明显优势 较常规成像分析仪器具有明显优势,可为突破光学衍射极限超分辨成像研究带来重要技术创新,引领成像分析技术与器件跨越式发展。
  • 《科学》关注国家天文台射电频谱日像仪项目进展
    2008年8月15日,《科学》(Science)以《星星在中国出现》为题,在“科学纵览”专题中头条介绍了国家天文台射电频谱日像仪项目的进展。文章称:“中国正在建设一双地球的新耳朵来聆听我们最近的恒星。”   由国家天文台太阳射电团组首席研究员颜毅华负责的射电频谱日像仪项目是我国太阳物理规划中确定大力发展的“两天两地”设备中的地面设备之一,已得到“十一五”国家“973“项目中的重大设备和中科院-基金委天文联合重点项目支持。射电频谱日像仪由40面4.5米天线和60面2米天线分别组成分米波和厘米波两个射电综合孔径阵列,分布在10平方公里的范围内,最长基线3公里。它的建成,将首次在厘米、分米波段上同时实现以高空间、高时间和高频率分辨率观测太阳的动力学过程及探测日冕大气。通过与国内有关高校和研究所的合作,项目组首先确立了总体方案,先后设计研制了原理样机,攻克关键技术,取得了重要进展。目前,该项目在国际学术界进一步引起关注,如前国际天文联合会太阳活动委员会主席Pick教授于2005年在考察我日像仪预研样机和台址并明确指出,作为“国际新一代太阳射电望远镜”,建成后将成为国际学术中心的重要舞台。2007年Springer出版社的Lecture Notes in Physics文集载文指出:“新的主要观测设施(特别是FASR和中国射电日像仪)将大为扩展太阳射电探测能力。”颜毅华研究员多次在国际学术会议上做邀请报告,如2007年在意大利都灵举行的国际日球年第二届欧洲大会上,颜毅华就被邀与美国FASR(频率灵活太阳射电望远镜)和欧洲LOFAR(低频射电阵)等一起做关于未来地基太阳射电设备发展的主题报告。频谱日像仪一旦建成,可以对太阳活动能量初始释放区的不同高度进行同时成像观测,如同CT扫描一样。首次实现的能量初始释放区的三维观测,对于太阳耀斑物理研究有望取得原创性成果。   作为新一代射电望远镜设备,无线电环境至关重要。为此,颜毅华首席研究员带领项目组进行了三年的缜密预研,确定站址在内蒙古自治区锡林郭勒盟正镶白旗明安图镇(我国清代杰出的蒙古族天文学家明安图的故乡,2002年国家天文台提请国际小行星委员会批准,命名了“明安图星”)。国家天文台将以太阳射电频谱仪、日像仪为主要观测设备组建明安图天文基地。明安图天文基地站区的无线电环境保护申请已得到内蒙古自治区无线电管理委员会的批复。国家天文台明安图天文基地将拥有当今世界先进的观测设备,成为与国际接轨的集科学研究、设备研究更新、科学信息交流、国际学术交流和科学普及为一体的天文研究重地。
  • 恭喜重庆地质仪器厂选用爱佩品牌模拟运输振动台
    恭喜重庆地质仪器厂选用爱佩品牌模拟运输振动台壹台,型号:AP-ZD-300,签定日期2015年12月03日,送货地址位于:重庆市沙坪坝区先锋街2号。业务负责人:李冬梅;电话:86-0769-81015055 手机:13316686114;全国服务热线:400-6727-800。重庆地质仪器厂是1969年为响应党中央关于加强三线建设的号召,由北京地质仪器厂、上海地质仪器厂与原重庆地校留守处的部分职工内迁组成的一个企业,工厂原属地矿部(国土资源部)现属为国机集团下的中国地质装备总公司领导,生产地球物理勘探仪器的专业生产企业,性质为全民所有制。重庆地质仪器厂主要从事地质勘探仪器的生产、开发、经营,兼营数字仪表、环保仪器、汽车电器及电子仪器产品和社会有关机械电子一体化产品。面向全国找矿、工程勘探、环境监测,地震预报,寻找地下水源等方面的产品和服务,属于高科技产品生产企业。2001年通过ISO9001质量体系认证,2010年7月获重庆市高新技术企业认定,重庆市沙坪坝区“企业研发中心认定。企业位于重庆市沙坪坝区先锋街2号,是重庆市园林式企业,工厂全厂占地面积18.3万平米,其中生产用地约4.5万平米。企业在2010年被评为重庆市精神文明单位。重庆地质仪器厂主要专业产品有六大系列:1、地震仪器系列产品:DZQ48/24/12等各种型号的地震仪器,高分辨率地震仪,数字深层地震仪等。主要用于:水、工、环的,地质基础调查及找矿。2、测井仪器系列主要产品有:综合数字测井系统、系统轻便工程测井,绞车控制器等各种测井产品、各种用途探管,测斜仪系列产品。主要用于:煤田数字测井,水文工程数字测井,固体金属矿测井,工程测井等。3、电法仪器系列:其中又分为直流电法和交流电法,二大系列产品。主要产品有DZD6—6A多功能直流电法仪,DUK-2A高密度电法测量系统,工程瞬变电磁测量系统等各种型号产品,用于寻找地下水及水、工、环地质勘察,矿产资源勘察等。4、放射性仪器系列有FD-803A,NP-4 γ射线能谱仪等多种系列产品,用于找矿及环境监测等。5、地震传感器系列主要产品有低频系列检波器,大振级检波器,井中三分量检波器和各种中高频检波器等。主要用于深部的地质勘探、人工地震监测、各种工程振动监测和道路、建筑等安评检测等。6、社会产品:汽车、摩托车电喇叭,以及承揽表面加工业务。爱佩品牌模拟运输振动台符合美国及欧洲运输标准及 EN、ANSI、UL、ASTM、ISTA国际运输标准。试品装夹采用导轨式,操作方便、安全、 数字仪表显示振动频率、 同步静噪皮带传动,噪声极低、机台底座采用重型槽钢配减振胶垫,安装方便,运行平稳,无需安装地脚螺丝。重庆地质仪器厂选用的模拟运输振动试验台更多优势特点参数价格请联系爱佩公司客服人员.
  • 振动胁迫下双孢蘑菇高光谱成像品质检测
    双孢蘑菇属于呼吸跃变型,采后极易变软腐烂,通常采后常温下双孢蘑菇1~3 d就会出现失水、开伞或者褐变,冷藏可贮藏5~10 d,因此其货架期较短。此外,双孢蘑菇具有薄且多孔的表皮结构同时又缺乏保护组织,属于典型的机械损伤或瘀伤高敏感性作物。在流通过程中要经历长时间的振动胁迫,导致双孢蘑菇产生不同程度的机械损伤。严重的外部损伤可通过机器视觉技术等手段进行检测。沈阳农业大学信息与电气工程学院的姜凤利和食品学院的孙炳新*等以双孢蘑菇为研究对象,采集室温条件下不同振动胁迫时间的新鲜蘑菇高光谱信息,融合光谱和纹理特征,结合化学计量学方法,对双孢蘑菇的早期机械损伤进行快速预测和判别。1、双孢蘑菇色泽分析从表1可以看出,随着振动时间的延长,蘑菇菌盖的亮度L值逐渐下降,颜色值a、b愈加发黄、发红,体现出双孢蘑菇的颜色值随着振动时间的变化而变化。与蘑菇亮度L变化趋势相反,褐变度持续升高,这可能是因为振动处理加剧膜脂过氧化作用,细胞膜透性升高,导致细胞膜结构破坏,使酚类物质与褐变相关酶广泛接触并反应,从而加剧了褐变的发生。综上所述,说明振动胁迫会加速双孢蘑菇白度值下降和褐变。2、双孢蘑菇光谱特征图3为不同振动时间双孢蘑菇平均光谱曲线,可以看出,原光谱数据在400~450 nm和900~1 000 nm波段范围内存在较大噪声,为了保证后续模型的分类正确率,选择450~900 nm范围内的光谱数据进行后续研究。不同振动时间蘑菇平均反射率光谱曲线显著不同,振动120 s的平均光谱反射率最低,完好无损的最高,表明光谱反射率与L值有关,L值越大,蘑菇表面越明亮,光谱反射率越大,即随着褐变度的增加,双孢蘑菇反射率下降明显。进一步分析,光谱在450~750 nm波段不同损伤程度的双孢蘑菇反射率差异明显。3、光谱数据预处理为了提高光谱数据的信噪比,分别采用SNV、SG以及MSC对原光谱进行处理,原光谱曲线以及3种方法处理后光谱曲线(取3种样本各10个光谱数据)如图4所示。从表2可以看出,经过不同预处理方法后,分类模型的效果有很大差异,其中SG预处理后的建模效果最好,训练集和测试集分类正确率分别达到91.11%和84.44%,因此后续研究均采用SG平滑方法处理实验数据。4、特征提取特征波长提取采用SPA提取特征波长个数与RMSECV对应关系如图5a所示,可见选择的特征波长个数为5时,RMSECV值最小为0.191。最终提取出的5个特征波长依次为465、495、512、540、616 nm,如图5b所示。特征波长主要集中在500~650 nm之间,主要是由于该波段范围对应可见光谱的黄色及黄绿色,振动胁迫导致双孢蘑菇表面颜色逐渐变黄,因此随着褐变度增加光谱反射率呈下降趋势。从图6可以看出,CARS在第59次采样时,获得的变量子集建立的PLS模型RMSECV最小,因此,该子集定为关键变量子集,共包含8个变量。提取的特征波长依次为451、475、484、492、518、545、655、798 nm。与SPA相似,CARS提取的特征波长主要集中在500~650 nm附近范围内,除此之外,798 nm波段主要与蘑菇水分含量有关,由于蘑菇受振动胁迫时间较短,因此水分变化并不明显。纹理特征提取如图7所示,因此本研究采用500 nm波段下的灰度图作为特征图像进行感兴趣区域提取。从180个双孢蘑菇样本灰度图中提取240×240大小感兴趣区域图像作为纹理图像,根据纹理特征参数提取方法提取纹理特征值。5、损伤识别模型基于光谱特征的判别模型从表3可以看出,3种识别模型对完好无损、振动60 s、振动120 s的双孢蘑菇识别效果存在较大差异。从3种模型的检测结果看,在训练集和测试集中,SPA提取特征波长效果均优于CARS,可能是由于CARS特征提取算法选择的波长与双孢蘑菇振动损伤相关性较小,而SPA对于消除原始光谱中的冗余信息效果更为突出。此外,SPA-PLS-DA分类识别率最高,训练集和测试集的平均识别率分别为93.33%和91.11%,SPA-BP模型识别率次之,训练集和测试集平均识别率分别为91.11%和88.89%,可能是因为BP神经网络在训练时神经元反向传递学习过程中,易陷入局部最优解。ELM识别模型分类效果差于PLS-DA和BP,训练集和测试集平均识别率分别为82.96%和71.11%,原因可能是ELM模型权重和偏置在后续训练中不进行更新,使其陷入局部最小值,无法获得最优解。基于纹理特征的判别模型从表4可知,与光谱特征判别模型一致,基于纹理特征判别模型的准确率高低依次为PLS-DA、BP和ELM。PLS-DA识别模型在训练集和测试集中,完好无损双孢蘑菇识别正确率均在90%以上,振动60 s类型、振动120 s类型双孢蘑菇识别正确率均低于90%;BP判别模型的分类效果不理想,训练集和测试集中,3 类双孢蘑菇识别正确率均在90%以下,尤其是测试集中,振动60 s双孢蘑菇识别正确率为53.33%。ELM判别模型平均分类正确率最低,训练集和测试集中仅有振动120 s类型双孢蘑菇识别正确率在80%以上。以上建模结果表明单从外部纹理特征建模并不能准确表达蘑菇的内部信息,识别效果不理想。基于光谱-纹理特征融合的判别模型从表5可以看出,训练集的3种不同损伤程度的双孢蘑菇识别正确率均为97.78%,测试集的完好无损类型和振动120 s类型的双孢蘑菇识别正确率为100%,振动60 s类型识别正确率为86.67%,总体识别率为95.56%。从图8可以看出,测试集的振动60 s出现了识别错误的情况,振动60 s被识别成振动120 s和完好无损类型各1个,识别错误的原因可能是振动60 s类型的部分样本与之相邻两类样本的纹理特征差异较小,且光谱特征区分不够明显,导致测试集发生误判的情况。结 论分析并比较SG、MSC和SNV作为高光谱数据预处理方法的建模效果,确定SG为预处理最佳方法。将处理后的数据采用SPA、CARS方法提取特征波长。基于特征波长下的光谱数据以及全波段光谱数据建立PLS-DA、BP神经网络以及ELM分类模型,最终确定SPA-PLS-DA模型分类效果最好,训练集和测试集总体识别率分别为93.33%、91.11%。利用灰度共生矩阵提取500 nm波段下双孢蘑菇纹理特征参数16个,基于特征值建立双孢蘑菇图像信息的PLS-DA、BP神经网络以及ELM分类模型,通过分析实验结果,确定PLS-DA为最佳分类模型,其中训练集和测试集总体识别率分别为88.89%、86.67%。相比光谱建模效果稍差。融合光谱特征和图像特征,建立PLS-DA双孢蘑菇分类模型,训练集和测试集总体识别率分别为97.78%和95.56%。预测效果优于单一信息建立的判别模型。结果表明,采用光谱-图像融合信息建模可以提高双孢蘑菇损伤程度检测精度。
  • 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。
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