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数字摄影测量仪

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  • 张祖勋院士:工业摄影测量技术发展与应用
    引 言工业测量是指在工业生产、试验和科研各环节中,为产品的设计、模拟、测量、放样、仿制、仿真、质量控制和运动状态,提供测量技术支撑的一门学科[1]。本文中的工业测量是指尺寸、位置、形状等几何量的测量。摄影测量学是通过影像研究信息的获取、处理、提取和成果表达的一门信息科学,通常利用摄影或遥感的手段获取被测物体的影像,研究和确定被摄物体的形状、大小、位置、性质和相互关系,起始于19世纪中叶摄影机的发明和立体视觉的发现。工业摄影测量是工业测量与摄影测量技术与学科发展相结合而形成的一个细分研究领域,既可以看作是摄影测量学科的一个分支,也可以看作一个交叉学科,如图 1所示。图1 工业摄影测量与工业测量和摄影测量学科的关系由于摄影测量具有非接触、自动处理等特点,为传统工业测量提供了新方法和新技术,尤其是在智能化、自动化发展的大趋势下,以摄影测量方法为主的光学测量受到越来越广泛的重视 另一方面,由于工业测量涉及的被测物体范围广、差异大,为工业摄影测量提出了许多传统航空摄影测量方法难以直接解决的问题,而且工业测量与仪器仪表、电子电路、光学、传感器、机器人等领域联系密切,因此工业测量的需求与行业背景,也为工业摄影测量技术提供了新的创新动力。传统工业测量主要是使用三坐标测量机等传统工业测量仪器对零件进行少量人工抽检,或者用专门研制的检具对单一型号的零件进行全检。随着生产模式的变革,工业品的种类型号日益增多,客户对产品的品质要求日益增长,对工业测量技术带来了更大的挑战,在线、自动化、智能化的工业测量技术成为迫切需求。文献[2]指出工业几何量测量的核心任务是保证测量结果具有溯源性,实现产品质量状态精准高效地获取、测量数据管理、分析及后续应用等。文献[3]介绍了若干种传统的工业测量技术,其中也包括摄影测量技术。文献[4-5]介绍了多种工业摄影测量设备及其各自适合的应用场景。总体来说,没有任何一种工业测量技术可以解决所有类型工业品的测量问题,但是可以通过对工业品特点的分类,设计出几种通用的方案来解决大部分工业测量问题,也使工业测量装备在一定程度上适应柔性化生产。工业摄影测量由于其自身具有非接触、高效率、自动化等特点,很早就在工业测量领域发挥作用。随着工业生产朝着自动化、智能化方向发展以及国家智能制造战略的实施,工业摄影测量技术在工业测量领域中处于越来越重要的地位。如同计算机技术的发展推动了数字摄影测量技术的快速发展一样,仪器仪表、传感器、机器人、电子电路、芯片等技术的发展,也为工业摄影测量技术的发展注入了新的活力,因此工业摄影测量技术也迎来了最好的发展时机,近年来各种创新技术不断涌现,各种应用越来越广泛,显现出勃勃生机。1 工业摄影测量的发展现状1.1工业测量发展现状工业测量作为工业体系的基础支撑技术,目前有多种工业测量技术和设备在工业测量领域被广泛采用。每种技术设备都有其优点,但是又没有一种工业测量技术设备能够满足所有的工业测量需求,因此目前是多种工业测量技术共存的局面。下面对目前最先进的并且广泛应用的几种工业测量技术和设备进行简单介绍。(1) 三坐标测量机。三坐标测量机是传统通用三维坐标测量仪器的代表,通过测头沿导轨的直线运动来实现精确的坐标测量。它的优点是测量精确、通用性好 其不足是属于接触式测量方式,不易对准特征点,对测量环境要求高、不便携、测量范围小[6]。由于其超高精度,毫无疑问三坐标测量机目前仍然是工业测量领域应用最广泛的产品之一。由于其接触式测量等缺点,在一定程度上限制了其在自动化在线检测领域的应用。(2) 关节臂测量机。关节臂测量机是一种便携式测量仪器,对空间不同位置待测点进行接触测量,实际上是模拟了人手臂的运动方式。仪器由测量臂、码盘、测头等组成,各关节之间的测量臂的长度是固定的,测量臂之间的转角通过光栅编码度盘实时得到,最终通过空间支导线的原理实现三维坐标的测量功能。(3) 激光跟踪仪。激光跟踪仪采用球坐标测量系统,其测量原理与全站仪一样,仅仅是测距方式的不同,激光跟踪仪的测距方式是单频激光干涉测距,其精度可以达到16 μm±0.8 μm/m。Leica公司在1990年推出了第一代商用激光跟踪仪,美国的API公司和FARO公司随后推出了各自的类似产品。由于干涉法距离测量的精度高、测量速度快,因此激光跟踪仪测量性能和精度要优于全站仪。在大空间高精度工业测量领域,激光跟踪仪具有显著优势[7]。与三坐标测量仪使用的红宝石测球(图 2(a))类似,激光跟踪仪主要使用的是全反射测球(图 2(b))来进行测量,从技术原理上都属于接触式测量。接触式测量的缺点是,会对被测物体表面产生应力(某些情况下是不可忽略的),并且每接触一次只能获取一个点的坐标,测量效率低。近年来,尽管也发展出了非接触式末端测量工具,其中三坐标测量机和关节臂测量机可以使用单线激光扫描头(图 2(c)),而激光跟踪仪可以使用带有靶标点的跟踪式单线激光扫描头(图 2(d)),从技术原理上属于机械式测量和摄影测量的结合,但其激光线范围较小、测量效率仍然较低。而在自动化在线检测方面,三坐标测量机体积大且依赖恒温恒湿环境,关节臂测量机依赖于人的协作运动,激光跟踪仪在跟踪丢失后需要人工干预,故三者均难以胜任。图2 接触式和非接触式末端测量工具1.2工业摄影测量发展现状除了三坐标测量机、关节臂测量机、激光跟踪仪等传统工业测量技术和设备之外,摄影测量技术和方法在工业测量领域也发挥了重要作用,典型的工业摄影测量技术和产品包括:标志点工业摄影测量系统、结构光测量系统等,下面对这些技术进行详细介绍。根据摄影测量的定义,本文将以下利用相机进行几何量测量的测量系统,纳入到工业摄影测量的范畴。1.2.1 标志点工业摄影测量系统标志点工业摄影测量系统的工作原理是,首先在被测物体表面粘贴一定数量的均匀分布的标志点,然后在不同的位置和方向获取被测物体的数字图像(至少两幅),经过计算机图像匹配等处理及相关摄影测量计算后得到标志点精确的三维坐标。标志点工业摄影测量系统一般分为单台相机的脱机测量系统、多台相机的联机测量系统,它们均具有精度高、非接触测量和便携等特点。由于要在物体表面粘贴标志点,所以这类系统一般用于大型工业构件的曲面控制测量、装配测量等方面,很少用于在线测量领域。1.2.2 结构光测量系统常用的结构光测量系统是线结构光测量系统和面结构光测量系统。线结构光测量系统仅投射出一条激光线,光切面与物体相截为一条曲线,曲线投影到影像上,基于三角法测量原理,可以计算出该曲线上所有点的三维坐标。由于该系统每次只能测量一条曲线上的数据,因此要测量完整的物体表面需要利用机械位移机构带动光束在物体表面移动来实现扫描测量。面结构光测量通过投射带有编码信息的特殊光场,如光栅、空间编码模板等,实现物体表面投影测量。基于光栅投影的结构光测量系统,具体过程是将光栅投影到物体表面,然后利用一个或两个CCD相机观测投射条纹得到变形的光栅条纹图像,对光栅条纹图像进行解码可以实现图像对应,从而可以交会计算得到被测物体的三维空间坐标。基于该原理形成的工业测量产品包括3D相机、固定拍照式三维扫描仪等。1.3工业摄影测量的特点尽管近年来激光雷达扫描(LiDAR)、多视角立体匹配(multi-view stereo,MVS)、飞行时间法3D相机(time of flight,TOF)等新兴技术发展迅猛,成为了摄影测量领域的主要技术手段,但是由于其精度难以满足工业测量的需求,故而始终未能进入工业摄影测量领域。精度是工业测量的首要问题之一,人工目标往往比自然目标具有更高的图像定位精度,通过人工标志点可以在较大的范围内获取最高的摄影测量精度,而在较小的范围内,结构光测量系统可以发挥其静态多频相位观测带来的精度提升作用。除了精度外,实时测量、动态测量、无人工测量等也是工业测量的典型特征。工业摄影测量是利用摄影测量的技术和方法来解决工业测量的问题,因此具有非常鲜明的摄影测量的特点,比如:(1) 非接触式测量。工业摄影测量在获取影像时不需要接触目标本身,不会破坏物体本身固有属性,而且可以在一些不适宜人类进入的场所进行测量。(2) 可以瞬间记录被测物体的大量信息,包括几何信息和物理信息[8]。对于获取的信息进行实时处理,可以快速获得三维空间数据。(3) 数据自动处理。随着数字摄影测量技术的发展,摄影测量数据处理算法可以实现自动处理。(4) 随着电子电路、传感器等技术的发展,摄影仪器生产技术得到提高,测量精度不断提高。(5) 随着计算机视觉领域的新算法、新方法的引入,数字(工业)摄影测量的理论和方法也在不断完善[9]。由于以上特点的存在,工业摄影测量在工业测量领域受到越来越多的关注和越来越广泛的应用。尤其是在自动化、智能化等行业发展趋势的推动下,近年来工业摄影测量技术得到迅猛的发展。2 工业摄影测量技术重要进展一方面,随着现代工业的发展,尤其是以数字制造为核心的先进制造技术的迅猛发展,对工业摄影测量技术提出新的要求。另一方面,随着传感器、计算机、电子信息、图像处理、机器人、人工智能等技术的快速发展,工业摄影测量也与电子信息、测试计量技术与仪器、计算机视觉、机器人、人工智能等多个相关学科交叉融合,进入了快速发展的新阶段。工业测量的核心问题是精度和效率,工业零部件在设计阶段就确定了每个几何特征的公差,公差的大小决定了工业测量精度的下限,也是保证不同零部件之间可以装配成功的最低要求。在规定的测量精度范围内,尽可能地提高测量效率,是工业用户不断追求的目标。提高效率从使用角度可以体现在,节省测量前的准备时间、节省测量时的操作时间、节省测量后的处理时间,从技术角度又可以表现为实时性强(时间短)、便捷性好(易操作)、自动化程度高(省人工)以及智能化程度高(干预少)。2.1实时性集影像信息获取、处理和成果表达(输出)于一体,一步完成的摄影测量,称之为实时摄影测量[10]。它能够在影像信息获取的同时,以足够快的速度进行信息处理和成果输出。实时摄影测量的研究与应用一直是工业摄影测量的主要发展方向[11]。现代工业的发展,更是对测量的实时性提出更加迫切的需求。工业摄影测量的实时性,要求“所测即所得”,数据获取、数据处理和结果呈现同步完成,因此对测量设备和算法提出很高的要求。针对实时性的要求,笔者设计实现了一款工业级三维手持扫描测量系统,其原理如图 3所示:首先,在工业零件上或者零件周围布设一定数量的标志点,然后手持数据采集设备对工业零件进行数据采集,在数据采集的同时进行解算,并把结果传到电脑上实时呈现。该设备非常便携,即拿即测,结果实时获得。图3 工业级三维手持扫描测量原理与系统由图 3可以看到,这套工业级三维手持扫描测量系统包括两个工业相机和一套激光器。其中两个同步的工业相机,分辨率500万像素,相机拍照频率最高可达75 Hz,激光器最多同时发出17束激光线,每秒最多可采集210万个三维点,满足实时摄影测量的需求。扫描测量系统在移动过程中,激光器投射线激光,工业相机获取激光线的图像然后传到电脑上进行解析处理,获取三维数据并实时显示在电脑屏幕上。由于要达到实时处理,在下一帧数据传输之前,必须完成前一帧数据的全部处理,并更新屏幕上的结果显示。这里的数据处理包括标志点提取与定位、传感器位置姿态计算、激光线提取与三维坐标解算、三维数据的拼接与融合等,其中数据融合是有别于传统摄影测量的新方法,它基于Hasp Map体素模型进行三维重建[12-13],可以从含有大量噪声的原始测量点中提取出更高精度的三维点(如图 3(c)、3(d))。这里,工件上面粘贴标志点的作用是在扫描测量系统移动过程中确定扫描测量系统的位置和姿态。该系统中为了实现实时处理,采取的主要措施包括:(1) 使用全局快门的CMOS图像传感器[14]。摄影测量中常用的单反相机,通常都是滚动快门(或称卷帘快门),它们的像素是逐行曝光的,在静态摄影中可能不会有问题,但是在动态摄影中会产生拖影,不利于摄影测量解算,而全局快门的CMOS中所有的像素都是同时曝光的,适合于实时动态的摄影测量场景。(2) 超短曝光时间的光照技术。在动态测量中曝光时间通常小于1/1000 s才能忽略运动模糊,使用回光反射的玻璃微珠材质制作的反光标志点[15],当作摄影测量中的控制点或加密点,进行相机的定位,反光标志点可以在极短的曝光时间内在图像中呈清晰明亮的像。(3) CPU和GPU协同工作的加速算法。在实时摄影测量中,把图像加工为三维网格,需要经过畸变纠正、特征提取、特征匹配、平差、点云去噪、融合、构网等算法,每一种算法通过拆解细分,把不同的步骤分别部署到CPU或GPU上,最大效率地利用计算资源。(4) 实时渲染技术。实时计算生成的三维网格会随着扫描的时间而逐步增大,可以增加到几百万乃至几千万三角形,而每一帧图像只影响局部范围,通过局部增、删、改三维数据,并利用OpenGL顶点缓冲区技术,实现实时三维网格渲染。2.2便捷性上一节介绍的工业级三维手持扫描测量技术需要在工业零件表面或者周围粘贴标志点,这在一些特殊环境下难以适用,因此本文进一步对上述技术进行改进。工业零件表面或者周围粘贴标志点的作用是对扫描装置进行定位定姿,如果不粘贴标志点,就需要其他的定位定姿方法。在本文中提出了两种新的定位定姿方法,一种是通过增加全局控制的光学跟踪装置 一种是将标志点贴在周围的墙上然后进行反向定位。2.2.1 光学跟踪全局定位为了避免在被测物体表面贴标志点,笔者设计了光学跟踪全局定位扫描测量系统。如图 4(a)所示,该系统在数据扫描装置之外增加光学跟踪装置,二者配合工作。在扫描测量过程中,光学跟踪装置时刻观测数据扫描装置,通过数据扫描装置上的标志点实时获取数据扫描装置的位置和姿态,从而实现三维扫描数据的实时拼接融合,如图 4(b)所示。由图 4中可以看到,光学跟踪装置由双目立体视觉系统组成,在数据扫描装置外围布设了标志点框架,这样在其移动测量的过程中,光学跟踪装置实时跟踪观测数据扫描装置周围的标志点,从而对数据扫描装置进行实时定位定姿,最终将数据扫描装置获取的数据整合到统一的坐标系下,实现数据的自动实时拼接和融合。该系统不需要在被测物体表面贴标志点,可以“即拿即测”,便捷性大大提高。图4 光学跟踪全局定位扫描测量系统2.2.2标志点反向定位标志点反向定位的原理如图 5所示。图 5(a)是传统的物体表面贴点扫描测量方式,该方式通过标志点的识别定位对扫描仪进行定位定姿 图 5(b)是标志点反向定位扫描测量方式,在这种方法下标志点不是贴在物体上,而是贴在周围固定不动的墙壁上或其他结构物上。同时在扫描仪上加装了第三台定位相机,只要定位相机能够观测到周围墙上或其他结构物上的标志点即可对扫描仪进行反向定位定姿,实现所有数据的坐标系统一和自动拼接。标志点反向定位与航空摄影测量中的后方交会是同样的原理[16-17]。图5 标志点反向定位2.3自动化和智能化现代工业的发展,对工业测量的自动化、智能化水平提出了更高的要求。本文在上述手持式三维扫描测量设备的基础上,集成机器人、控制系统等硬件以及路径自动规划等软件算法,实现了自动化、智能化的工业摄影测量系统,如图 6所示。图6 自动化、智能化工业摄影测量系统本文实现的自动化智能化工业摄影测量系统包括工业测量传感器(扫描头+跟踪器)、机器人、控制系统、路径自动规划软件、测量数据后处理软件、机械工装等部分。其工作流程如图 7所示,首先根据被测工件的CAD数据,路径自动规划软件对机器人行走路径进行规划设计[18],这项工作对于同一批工件只做一次 在具体测量过程中,机器人自动按照规划设计的路径行走,一边行走一边进行扫描测量 扫描结束,数据传给测量数据后处理软件进行处理,包括自动和CAD设计数据进行比对,自动出检测报告等,如果需要还会做出是否为合格品等判断并输出结果 对所有的工件进行扫描测量、后处理等整个自动化测量过程,直到结束。图7 自动化、智能化工业摄影测量系统工作流程2.4市场应用上述技术和设备为工业测量提供了新的方法和成熟的解决方案,通过典型终端客户验证了新技术可以替代传统的测量方式,提高了工业领域决策者的信心。自动化、智能化三维测量装备面向大部分工业制造行业,不仅可以用于在线测量,而且可以实现柔性检测,促进了传统工业测量检测工艺的进步。目前本文研制成果已在汽车白车身、新能源汽车电池盒、发动机、铁路扣件、无砟轨道板、隧道管片等的在线自动化检测方面得到成功应用,通过进一步推广,可极大地提升汽车制造、轨道交通、航空航天等高端智能制造领域的自动化测量与检测水平,每年可为各类型企业创造可观的经济价值。高精度智能在线自动三维测量系统,有助于制造企业转型升级为高标准、高质量、柔性化、数字化的“智慧工厂”建设。3 工业摄影测量的主要应用方向工业摄影测量技术应用于工业设计、加工、检测等各个阶段[19],应用场景非常广泛、处理对象也千差万别。本文结合技术发展方向和趋势对其最主要的几个应用方向进行归纳介绍,包括逆向工程、质量检测、辅助智能制造。3.1逆向工程逆向工程(reverse engineering,RE)也称为反求工程,是指在缺少设计图纸和文档的情况下对产品进行复制的一种技术[20]。逆向工程作为获取零件设计加工数据最快捷的方式,具有高效率、低费用的特点,能极大缩短工业产品的研发周期[21]。近年来,随着科技的进步,逆向工程技术发展迅速,已广泛应用于汽车、航空航天、医学、文物修复等领域。工业摄影测量技术的快速发展使其成为逆向工程中数据采集的重要手段,下面以燃气轮机为例,介绍工业摄影测量技术在逆向工程中的应用。燃气轮机是一种先进而复杂的成套动力机械装备,是典型的高新技术密集型产品,也被称为“制造业皇冠上的明珠”[22],如图 8(a)、图 8(b)所示。作为高科技的载体,燃气轮机代表了多理论学科和多工程领域发展的综合水平,是21世纪的先导技术。燃气轮机主要由压气机、燃烧室、涡轮三部分组成,内部包括叶片等零部件,整体结构复杂,共计47个零件。燃气轮机对逆向精度要求极高,本次要逆向的燃气轮机长约4.5 m,要求单个零件逆向精度在0.1 mm以内,整体逆向精度在0.3 mm以内。逆向后还需进行虚拟装配,保证整体零部件符合设备工作原理。图8 燃气轮机逆向工程采用上一节介绍的工业级三维手持扫描仪对燃气轮机进行逆向。首先,利用工业级三维手持扫描仪获取了燃气轮机模型的三维表面数据,如图 8(c)所示。三维手持扫描仪在采集模型三维数据的同时进行了数据优化、去燥和精简等处理,因此提供的数据质量比较高,可以直接用于模型重建。模型重建在UG软件中完成[23],利用UG的数字编辑模块和强大的曲面造型功能重建燃气轮机曲面。采用混合曲面造型方式,先对数据进行面轮廓线特征创建,在特征线的基础上,利用UG强大的Though Curve Mesh命令,将调整好的曲线编制成光顺曲面,得到了燃气轮机的重建曲面,并且由于Though Curve Mesh可以控制四周曲面边界的曲率,因而构成的曲面质量更光顺,贴合STL数据精度也更高。曲面重建结果如图 8(d)所示。在完成曲面重建后,对重建曲面的光顺性和精度进行了分析评估,如图 8(e)所示。最后,在重建的燃气轮机模型的光顺性和精度都满足要求的条件下进行了虚拟装配,最终验证了逆向成果的正确性和可靠性,如图 8(f)所示。在该逆向过程中,采用先进的工业摄影测量技术,很好地克服了燃气轮机零件繁多、模型复杂、相互遮挡严重等问题,使得三维测量的效率大大提高,比传统接触式测量的效率提升5倍以上。3.2质量检测产品的几何特征在质量检验中占有重要地位,90%的质量检验都与几何形状参数有关[24]。几何量检测是一项基础性强、应用面广的质量检测类别。在工业生产中,机械产品的质量与零件的加工精度和装配精度有关,而加工和装配的高精度需要通过高精度的工业测量技术得以保证。例如,一辆汽车有数千个零件,由数百家工厂生产,如果没有高精度的工业测量技术作保证,是难以装配成功的。工业摄影测量已经在汽车制造业、零部件质量控制和整机装配等环节的在线检测中得到广泛采用[25-26]。下面以新能源汽车电池盒检测为例进行详细介绍。近年来,新能源汽车受到越来越多消费者的青睐。作为动力电池的主要载体,电池盒是新能源汽车必备的安全结构件,对承载、固定和保护电池组起着关键作用。电池盒的尺寸一般从1.0 m至2.5 m不等,主体结构分为上盖和下壳体,由于装配的需求,其表面分布了几百个圆孔等特征。电池盒的质量检测要求测量所有圆孔圆槽的位置公差、小铸件平面的轮廓误差、部分平面的平面度等,测量精度要求在0.1 mm以内,另外测量检测效率要求能够跟上生产效率,一般是在5~7 min之内。目前测量电池盒外形尺寸及安装孔位主要依靠三坐标接触式测量,效率不理想,难以满足生产需求。由于产量巨大,因此通过自动化在线检测来替代人工操作是基本需求。针对以上要求,以文中介绍的技术成果为基础设计了一套专门针对电池盒的自动在线测量检测系统,如图 9所示。该系统包括扫描测量仪、跟踪器、机器人、滑轨、电控等部件,通过软件实现自动路径规划、自动数据采集、自动数据处理、自动出报告等功能。图9 电池盒自动化检测系统当电池盒进入待检区后,只需按下机柜启动键,机器人即携3D扫描仪按规划路径开始扫描测量,直至测完整个工件,然后自动与CAD设计数据比对并出具PDF格式的检测报告,如图 10所示。整个过程实现了无人化的测量与检测。图10 检测结果报告除了新能源汽车电池盒,相关技术还应用到汽车白车身、高铁轨道板等部件的检测(图 11)、铁路弹条扣件在生产线上的自动化尺寸检测(图 12)等,取得了良好的经济效益和社会效益。图11 汽车白车身与高铁轨道板检测图12 铁路弹条扣件在线自动化检测3.3辅助智能制造在智能制造中,有很多场景需要借助工业摄影测量技术,才能实现自动、智能、柔性制造。比如,对于一些铸件毛坯的自动打磨,需要测量铸件毛坯的表面模型,才能进行打磨机器人路径规划,实现自动打磨 对于焊接,需要提前测量焊缝实际空间位置,才能规划焊接路径 对喷漆和涂胶等应用,也需要对物体首先进行表面测量,才能规划机器人路径实现自动柔性工作等[27]。可以说,工业摄影测量技术在智能制造的过程中能够发挥重要作用。另外,打磨、抛光、喷涂、焊接等工作都是高危险高污染的行业,迫切需要专门设备自动化完成。下面以鞋模打磨为例详细介绍工业摄影测量技术辅助智能制造。在制鞋过程的早期,需要对鞋模进行打磨,适当提升表面粗糙度便于后期涂胶粘贴更加牢固。如图 13所示,是一个工业摄影测量技术辅助鞋模打磨的设备,该设备能够实现机器人自动三维扫描、机器人自动打磨。具体工作流程是,在初期工位首先利用工业摄影测量技术对鞋模进行表面扫描测量,然后根据获取的
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    随着现代工业的发展和进步,特别是在一些高精度加工产业,传统的检测手段已远远不能满足生产的需要。机器视觉测量技术是一种基于光学成像、数字图像处理、计算机图形学的无接触的测量方式,测量范围更广,测量精度和效率更高,成为先进制造中的宠儿。机器视觉系统核心功能包括识别、测量、定位、检测等,能够自动测量产品的外观尺寸,比如外形轮廓、孔径、高度、面积等尺寸的测量;还可用于外观缺陷检测,例如汽车零部件、新能源动力电池表面缺陷检测等。据了解,全球机器视觉市场规模约122亿美元,国内机器视觉市场规模约164亿元;中国正成为世界机器视觉发展最活跃的地区之一,应用范围几乎涵盖国民经济各个领域,其中工业领域是机器视觉应用比重最大的领域。为帮助广大工业用户了解国内机器视觉检测技术发展与应用现状,仪器信息网将于2022年10月20-21日举办首届“精密测量与先进制造”主题网络研讨会,特邀天津大学精密仪器及光电子工程学院邾继贵院长、合肥工业大学卢荣胜教授分享主题报告。点击图片直达会议页面天津大学精密仪器及光电子工程学院 邾继贵院长《工业视觉技术进展及装备应用》(点击报名)邾继贵,博士,天津大学教授,博士生导师,国家杰出青年基金获得者,教育部长江学者特聘教授,精密测试技术及仪器国家重点实验室主任。 一直从事计量测试技术及仪器专业的科研教学工作,创新性地研究了基于激光技术、计算机视觉和精密测量理论的新型测量原理、方法及其工程应用,在流水线制造在线测量、大型装备制造现场测量领域研发了高性能测量系统及装备,成功解决了一些重点行业领域内测量新难题。 获得国家技术发明二等奖2项、教育部技术发明一等奖1项、天津市科技进步特等奖1项、天津市技术发明一等奖1项,发表学术论文100余篇。报告摘要:视觉信息作为一种大容量、高冗余的信息类型在工业制造领域发挥着重要作用。视觉检测技术是实现制造过程在线测量的最重要方法,随着制造工艺技术的不断发展,在线测量参数类型愈加丰富,测量精度不断提升,视觉检测技术也在不断演化发展过程中。报告分析了视觉检测新技术方法及趋势,结合汽车制造新工艺需求,展示了最新的工业视觉检测装备及其体系化应用。合肥工业大学 卢荣胜教授《视觉在线测量与检测技术》(点击报名)卢荣胜,博士,合肥工业大学教授,博士生导师,获国务院政府特殊津贴专家称号。现任无锡维度机器视觉产业技术研究院院长、董事长,安徽省计量测试学会理事长。1998年获合肥工业大学精密仪器专业博士学位,1998-2000天津大学精密测试技术与仪器国家重点实验室博士后流动站博士后,三维机器视觉技术研究。2001-2006年在香港城市大学、英国Imperial College London、University of Huddersfield从事机器视觉与光学测量技术研究工作。2006年5月回合肥工业大学任教。主要研究方向:机器视觉与光学精密测量技术。主持国家重大科学仪器应用与开发专项、重点研发计划、国家科技支撑计划、国家863专项、国家自然科学基金等项目10余项。已表发表论文200余篇,专著2本,获发明专利20余项,培养硕士和博士研究生100余人。报告摘要:机器视觉在线测量与检测技术在先进制造领域具有广阔的应用前景。在先进制造过程中,机器视觉技术能够取代人工,快速高效地执行测量、检测、识别、定位与引导等任务,如对产线上的零部件进行视觉定位,实现产品外形轮廓三维测量和表面缺陷检测,字符、条码读取,产品分类和分组,引导机械手进行无序抓取、焊接、装配、码垛和拆垛等。 本报告以先进制造领域产品零部件在线三维测量与缺陷检测为应用背景,系统性地介绍视觉在线测量与检测技术的基本原理、系统组成架构、系统集成中的共性关键技术,如视觉照明、高分辨率成像、分布式并行图像处理等技术。并以外观缺陷在线检测和三维视觉引导机械手无序抓取为例,阐述机器视觉在线测量与检测技术的实现过程。 报告还展示了近十几年来,我们在国家重大科学仪器设备开发与应用专项、国家重点研发计划等项目的资助下的研究与开发成果。此外,摄影测量是一门通过分析记录在胶片或电子载体上的影像来确定被测物体的位置、外形和尺寸的科学,属于测绘学的分支学科。数字摄影测量能在较短时间内获得被测物体关键点的三维信息,从而实现物体的三维数字化建模,尤其适用于大型繁杂工件的三维检测,具有非接触、自动处理等特点,为传统工业测量提供了新方法和新技术,尤其是在智能化、自动化发展的大趋势下,应用前景越来越广阔。本届“精密测量与先进制造”主题网络研讨会特邀武汉大学郑顺义分享《工业摄影测量技术研究及应用》主题报告。武汉大学 郑顺义教授《工业摄影测量技术研究及应用》(点击报名)郑顺义,工学博士,二级教授,博士生导师。任职于武汉大学遥感学院,长期从事数字摄影测量、计算机视觉、虚拟现实等方面研究,成果突出。授权专利100多项,发表论文120多篇,指导博士硕士研究生100多人。先后获得国家测绘科技进步奖一等奖,美国摄影测量与遥感协会戴维森主席奖和波音奖等奖励。报告摘要:在制造业朝着自动化、柔性化、智能化发展的潮流中,传统的工业测量技术难以同时胜任高精度、高效率、高便捷性的要求,本报告提出以工业摄影测量技术为基础的测量系统,其具有实时性、便捷性、自动化和智能化的特点,获取的高质量的三维数据,可用于逆向工程、质量检测、辅助智能制造等典型工业应用场景。同时介绍了该测量系统的技术路线,从硬件设计、算法优化等方面提出了见解。扫码报名抢位指导单位:中国计量测试学会主办单位:仪器信息网协办单位:上海大学会议日程报告时间报告主题报告人单位职务10月20日上午09:30-10:00工业视觉技术进展及装备应用邾继贵天津大学精密仪器及光电子工程学院院长10:00-10:30激光跟踪仪精密测量技术与应用周维虎中国科学院微电子研究所主任/研究员10:30-11:00激光回馈精密测量技术新进展张书练清华大学教授11:00-11:30待定胡鹏程哈尔滨工业大学长聘教授10月20日下午14:00-14:3020年来齿轮测量技术的发展石照耀北京工业大学长江学者特聘教授14:30-15:00基于波长移相技术的光学平行平板轮廓和厚度信息测量技术于瀛洁上海大学机电工程与自动化学院院长15:00-15:30视觉在线测量与检测技术卢荣胜合肥工业大学教授15:30-16:00面向智能制造的全过程、全样本、全场景测量李明上海大学教授10月21日上午09:00-09:30工业摄影测量技术研究及应用郑顺义武汉大学教授09:30-10:00装备空间运动误差被动跟踪测量方法与仪器娄志峰大连理工大学副教授10:00-10:30差分珐珀激光干涉微位移计量及应用研究崔建军中国计量科学研究院课题组长/副研究员10:30-11:00面向先进制造过程的在线计量技术研究赵子越中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所高级工程师
  • 几何尺寸测量仪
    产品名称:几何尺寸测量仪产品品牌:EVM-G系列产品简介:本系列是一款高精度影像测量仪,结合传统光学与影像技术并配备功能完备的2.5D测量软件。可将以往用肉眼在传统显微镜下观察到的影像传输到电脑中作各种量测,并将测量结果存入电脑中以便日后存档或发送电子邮件。其操作简单、性价比高、精确度高、测量方便、功能齐全、稳定可靠。适用于产品检测、工程开发、品质管理。在机械加工、精密电子、模具制造、塑料橡胶、五金零件等行业都有广泛使用。产品参数:u 变焦镜筒:采用光学变焦物镜,光学放大倍率0.7X~4.5X,视频总放大倍率40X~400X连续可调,物方视场:10.6-1.6mm,按客户要求选配不同倍率物镜。u 摄像机:配备低照度SONY机芯1/3′彩色CCD摄像机,图像表面纹理清晰,轮廓层次分明,保证拥有高品质的测量画面。可以升级选配1/2′CMOS130万像素摄像机。u 底座:仪器底座采用高精度天然花岗石,稳定性高,硬度高,不易变形。u 光栅尺:仪器平台带有高精度光栅尺(X,Y,Z三轴),解析度为0.001mm。Z轴通过二次聚焦可实现对沟槽、盲孔的深度进行测量。u 光源:采用长寿命LED环形冷光源(表面光及底光),使工件表面照明均匀,边缘清晰,亮度可调。u 导轨:双层工作平台设计,配备高精度滚动导轨,精度高,移动平稳轻松。u 丝杆:X,Y轴工作台均使用无牙光杆摩擦传动,避免了丝杆传动的间隙,灵敏度大大提高,亦可切换快速移动,提高工作效率。 工作台仪器型号EVM-1510GEVM-2010GEVM-2515GEVM-3020GEVM-4030G金属台尺寸(mm)354×228404×228450×280500×330606×466玻璃台尺寸(mm)210×160260×160306×196350×280450×350运动行程(mm)150×100200×100250×150300×200400×300仪器重量(kg)100110120140240外型尺寸L*W*H756×540×860670×660×950720×950×1020 影像测量仪是建立在CCD数位影像的基础上,依托于计算机屏幕测量技术和空间几何运算的强大软件能力而产生的。计算机在安装上专用控制与图形测量软件后,变成了具有软件灵魂的测量大脑,是整个设备的主体。它能快速读取光学尺的位移数值,通过建立在空间几何基础上的软件模块运算,瞬间得出所要的结果;并在屏幕上产生图形,供操作员进行图影对照,从而能够直观地分辨测量结果可能存在的偏差。影像测量仪是一种由高解析度CCD彩色镜头、连续变倍物镜、彩色显示器、视频十字线显示器、精密光栅尺、多功能数据处理器、数据测量软件与高精密工作台结构组成的高精度光学影像测量仪器。仪器特点采用彩色CCD摄像机;变焦距物镜与十字线发生器作为测量瞄准系统;由二维平面工作台、光栅尺与数据箱组成数字测量及数据处理系统;仪器具有多种数据处理、显示、输入、输出功能,特别是工件摆正功能非常实用;与电脑连接后,采用专门测量软件可对测量图形进行处理。仪器适用于以二维平面测量为目的的一切应用领域。这些领域有:机械、电子、模具、注塑、五金、橡胶、低压电器,磁性材料、精密五金、精密冲压、接插件、连接器、端子、手机、家电、计算机(电脑)、液晶电视(LCD)、印刷电路板(线路板、PCB)、汽车、医疗器械、钟表、螺丝、弹簧、仪器仪表、齿轮、凸轮、螺纹、半径样板、螺纹样板、电线电缆、刀具、轴承、筛网、试验筛、水泥筛、网板(钢网、SMT模板)等。ISO国际标准编辑影响影像测量仪精度的因素主要有精度指示、结构原理、测量方法、日常不注意维护等。 中国1994年实行了国际《坐标测量的验收检测和复检测量》的实施。具体内容如下:第1部分:测量线性尺寸的坐标测量机 第2部分:配置转台轴线为第四轴的坐标测量机 第3部分:扫描测量型坐标测量机 第4部分:多探针探测系统的坐标测量机 第5部分:计算高斯辅助要素的误差评定。 在测量空间的任意7种不同的方位,测量一组5种尺寸的量块,每种量块长度分别测量3次所有测量结果必须在规定的MPEE值范围内。允许探测误差(MPEP):25点测量精密标准球,探测点分布均匀。允许探测误差MPEP值为所有测量半径的值。ISO 10360-3 (2000) “配置转台轴线为第四轴的坐标测量机” :对于配备了转台的测量机来说,测量机的测量误差在这部分进行了定义。主要包含三个指标:径向四轴误差(FR)、切向四轴误差(FT)、轴向四轴误差(FA)。ISO 10360-4 (2003) “扫描测量型坐标测量机” :这个部分适用于具有连续扫描功能的坐标测量机。它描述了在扫描模式下的测量误差。大多数测量机制造商定义了"在THP情况下的空间扫描探测误差"。在THP之外,标准还定义了在THN、TLP和TLN情况下的扫描探测误差。 沿标准球上4条确定的路径进行扫描。允许扫描探测误差MPETHP值为所有扫描半径的差值。THP说明了沿已知路径在密度的点上的扫描特性。注:THP的说明必须包括总的测量时间,例如:THP = 1.5um (扫描时间是72 秒)。ISO 10360-4 进一步说明了以下各项定义:TLP: 沿已知路径,以低密度点的方式扫描。THN: 沿未知路径,以高密度点的方式扫描。TLN: 沿未知路径,以低密度点的方式扫描。几何尺寸测量仪工作原理影像测量仪是基于机器视觉的自动边缘提取、自动理匹、自动对焦、测量合成、影像合成等人工智能技术,具有点哪走哪自动测量、CNC走位自动测量、自动学习批量测量的功能,影像地图目标指引,全视场鹰眼放大等优异的功能。同时,基于机器视觉与微米精确控制下的自动对焦过程,可以满足清晰影像下辅助测量需要,亦可加入触点测头完成坐标测量。支持空间坐标旋转的优异软件性能,可在工件随意放置或使用夹具的情况下进行批量测量与SPC结果分类。全自动影像测量仪编辑全自动影像测量仪,是在数字化影像测量仪(又名CNC影像仪)基础上发展起来的人工智能型现代光学非接触测量仪器。其承续了数字化仪器优异的运动精度与运动操控性能,融合机器视觉软件的设计灵性,属于当今最前沿的光学尺寸检测设备。全自动影像测量仪能够便捷而快速进行三维坐标扫描测量与SPC结果分类,满足现代制造业对尺寸检测日益突出的要求:更高速、更便捷、更的测量需要,解决制造业发展中又一个瓶颈技术。全自动影像测量仪是影像测量技术的高级阶段,具有高度智能化与自动化特点。其优异的软硬件性能让坐标尺寸测量变得便捷而惬意,拥有基于机器视觉与过程控制的自动学习功能,依托数字化仪器高速而的微米级走位,可将测量过程的路径,对焦、选点、功能切换、人工修正、灯光匹配等操作过程自学并记忆。全自动影像测量仪可以轻松学会操作员的所有实操过程,结合其自动对焦和区域搜寻、目标锁定、边缘提取、理匹选点的模糊运算实现人工智能,可自动修正由工件差异和走位差别导致的偏移实现精确选点,具有高精度重复性。从而使操作人员从疲劳的精确目视对位,频繁选点、重复走位、功能切换等单调操作和日益繁重的待测任务中解脱出来,成百倍地提高工件批测效率,满足工业抽检与大批量检测需要。全自动影像测量仪具有人工测量、CNC扫描测量、自动学习测量三种方式,并可将三种方式的模块叠加进行复合测量。可扫描生成鸟瞰影像地图,实现点哪走哪的全屏目标牵引,测量结果生成图形与影像地图图影同步,可点击图形自动回位、全屏鹰眼放大。可对任意被测尺寸通过标件实测修正造影成像误差,并对其进行标定,从而提高关键数据的批测精度。全自动影像测量仪有着友好的人机界面,支持多重选择和学习修正。全自动影像测量仪性能使其在各种精密电子、晶圆科技、刀具、塑胶、弹簧、冲压件、接插件、模具、军工、二维抄数、绘图、工程开发、五金塑胶、PCB板、导电橡胶、粉末冶金、螺丝、钟表零件、手机、医药工业、光纤器件、汽车工程、航天航空、高等院校、科研院所等领域具有广泛运用空间。选购方法编辑有许多客户都在为如何挑选影像测量仪的型号品牌所困扰,其实最担心就是影像测量仪的质量和售后。国内影像测量仪的生产商大部分都集中在广东地区,研发的软件功能大部分相似,客户可以不用担心,挑选一款能够满足需要测量的产品行程就行了。根据需要来选择要不要自动或者手动,手动的就比较便宜,全自动的大概要比手动贵一倍左右。挑选影像测量仪最重要看显像是不是清晰,以及精度是否达标(一般精度选择标准为公差带全距的1/3~1/8)。将所能捕捉到的图象通过数据线传输到电脑的数据采集卡中,之后由软件在电脑显示器上成像,由操作人员用鼠标在电脑上进行快速的测量。有的生产商为了节约成本可能会采用国产的,造价比较低,效果就稍微差点。常见故障及原因编辑故障1)蓝屏;2)主机和光栅尺、数据转换盒接触不良造成无数据显示;3)透射、表面光源不亮;4)二次元打不开;5)全自动影像测量仪开机找不到原点或无法运动。原因由于返厂维修周期长,价格昂贵,最重要的是耽误了客户的正常的工作。造成问题出现的原因很多,但无外乎以下原因:1)操作软件文件丢失或CCD视频线接触不良;2)光栅尺或数据转换盒损坏;3)电源板损坏;4)加密狗损坏或影像测量仪软件操作系统崩溃。以上问题可能是只出现一个,也有可能几个问题一起出现。软件种类编辑二次元测量仪软件在国内市场中种类比较多,从功能上划分主要有以下两种:  二次元测量仪测量软件与基本影像仪测量软件类似,其功能特点主要以十字线感应取点,功能比较简单,对一般简单的产品二维尺寸测量都可以满足,无需进行像素校正即可直接进行检测,但对使用人员的操作上要求比较高,认为判断误差影响比较大,在早期二次元测量软件中使用广泛。  2.5D影像测量仪在影像测量领域我们经常可以听到二次元、2.5次元、三次元等各种不同的概念,所谓的二次元即为二维尺寸检测仪器,2.5次元在影像测量领域中是在二维与三维之间的一种测量解决方案,定义是在二次元影像测量仪的基础上多加光学影像和接触探针测量功能,在测量二维平面长宽角度等尺寸外如果需要进行光学辅助测高的话提供了一个比较好的解决方案。仪器优点编辑1、装配2个可调的光源系统,不仅观测到工件轮廓,而且对于不透明的工件的表面形状也可以测量。2、使用冷光源系统,可以避免容易变形的工件在测量是因为热而变形所产生的误差。3、工件可以随意放置。4、仪器操作容易掌握。5、测量方便,只需要用鼠标操作。6、Z轴方向加探针传感器后可以做2.5D的测量。测量功能编辑1、多点测量点、线、圆、孤、椭圆、矩形,提高测量精度;2、组合测量、中心点构造、交点构造,线构造、圆构造、角度构造;3、坐标平移和坐标摆正,提高测量效率;4、聚集指令,同一种工件批量测量更加方便快捷,提高测量效率;5、测量数据直接输入到AutoCAD中,成为完整的工程图;6、测量数据可输入到Excel或Word中,进行统计分析,可割出简单的Xbar-S管制图,求出Ca等各种参数;7、多种语言界面切换;8、记录用户程序、编辑指令、教导执行;9、大地图导航功能、刀模具专用立体旋转灯、3D扫描系统、快速自动对焦、自动变倍镜头;10、可选购接触式探针测量,软件可以自由实现探针/影像相互转换,用于接触式测量不规则的产品,如椭圆、弧度 、平面度等尺寸;也可以直接用探针打点然后导入到逆向工程软件做进一步处理!11、影像测量仪还可以检测圆形物体的圆度、直线度、以及弧度;12、平面度检测:通过激光测头来检测工件平面度;13、针对齿轮的专业测量功能14、针对全国各大计量院所用试验筛的专项测量功能15、图纸与实测数据的比对功能维护保养编辑1、仪器应放在清洁干燥的室内(室温20℃±5℃,湿度低于60%),避免光学零件表面污损、金属零件生锈、尘埃杂物落入运动导轨,影响仪器性能。2、仪器使用完毕,工作面应随时擦干净,再罩上防尘套。3、仪器的传动机构及运动导轨应定期上润滑油,使机构运动顺畅,保持良好的使用状态。4、工作台玻璃及油漆表面脏了,可以用中性清洁剂与清水擦干净。绝不能用有机溶剂擦拭油漆表面,否则,会使油漆表面失去光泽。5、仪器LED光源使用寿命很长,但当有灯泡烧坏时,请通知厂商,由专业人员为您更换。6、仪器精密部件,如影像系统、工作台、光学尺以及Z轴传动机构等均需精密调校,所有调节螺丝与紧固螺丝均已固定,客户请勿自行拆卸,如有问题请通知厂商解决。7、软件已对工作台与光学尺的误差进行了精确补偿,请勿自行更改。否则,会产生错误的测量结果。8、仪器所有电气接插件、一般不要拔下,如已拔掉,则必须按标记正确插回并拧紧螺丝。不正确的接插、轻则影响仪器功能,重则可能损坏系统。测量方式编辑1、物件被测面的垂直测量2、压线相切测量3、高精度大倍率测量4、轮廓影像柔和光测量5、圆及圆弧均匀取点测量精密影像测绘仪测量软件简介:绘图功能:可绘制点、线、圆、弧、样条曲线、垂直线、平行线等,并将图形输入到AutoCAD中,实现逆向工程得到1:1的工程图。自动测绘:可自动测绘如:圆、椭圆、直线、弧等图形。具有自动寻边、自动捕捉、自动成图、自动去毛边等功能,减少了人为误差。测量标注:可测量工件表面的任意几何尺寸,不同高度的角度、宽度、直径、半径、圆心距等尺寸,并可在实时影像中标注尺寸。SPC统计分析软件:提供了一系列的管制图及多种类型的图表表示方法,使品管工作更方便,大大提升了品质管理的效率。报表功能:用户可轻易地将测量结果输出至WORD、EXCEL中去,自动生成检测报告,超差数值自动改变颜色,特别适合批量检测。鸟瞰功能:可察看工件的整体图形及每个尺寸对应的编号,直观的反应出当前的绘图位置,并可任意移动、缩放工件图。实时对比:可把标准的DXF工程图调入测量软件中与工件对比,从而快速检测出工程图和实际工件的差距,适合检测比较复杂的工件。拍照功能:可将当前影像及所标注尺寸同时以JPEG或BMP格式拍照存档,并可调入到测量软件中与实际工件做对比。光学玻璃:光学玻璃为国家计量局检验通过之标准件,可检验X、Y轴向的垂直度,设定比例尺,使测量数据与实际相符合。客户坐标:测量时无需摆正工件或夹具定位,用户可根据自己的需要设置客户坐标(工件坐标),方便、省时提高了工作效率。精密影像测绘仪仪器特点:经济型影像式精密测绘仪VMS系列结合传统光学与数字科技,具有强大的软件功能,可将以往用肉眼在传统显微镜下所观察到的影像将其数字化,并将其储存入计算机中作各式量测、绘图再可将所得之资料储存于计算机中,以便日后存盘或电子邮件的发送。该仪器适用于以二座标测量为目的一切应用领域如:品质检测、工程开发、绘图等用途。在机械、模具、刀具、塑胶、电子、仪表等行业广泛使用。变焦镜筒:采用光学变焦物镜,光学放大倍率0.7X~4.5X,视频总放大倍率:40X~400X,可按客户要求选配不同倍率物镜。摄像机:配备低照度SONY机芯1/3”彩色CCD摄像机,图像表面纹理清晰,轮廓层次分明,保证拥有高品质的测量画面。底座:仪器底座采用高精度天然花岗石,稳定性高,硬度高,不易变形。光栅尺:仪器平台带有高精密光栅尺(X、Y、Z三轴),解析度为0.001mm。Z轴通过二次聚焦可实现对沟槽、盲孔的深度进行测量。光源:采用长寿命LED环形冷光源(表面光及底光),使工件表面照明均匀,边缘清晰,亮度可调。导轨:双层工作平台设计,配备高精度滚动导轨,精度高、移动平稳轻松。丝杆:X、Y轴工作台均使用无牙光杆磨擦传动,避免了丝杆传动的背隙,灵敏度大大提高,亦可切换快速移动提高工作效率。
  • 案例研究:用于呈现电影中现实3D动作效果的运动摄影测量
    电影制作人就像魔术师一样 - 当他们向您展示一项新技巧时,您会想知道这项技巧的实现方式和灵感来源。当然,对于 Scarlett Johansson 主演的电影攻壳机动队的制作人也是如此。像剑道战士或倒茶艺妓这样的人物实景全息图出现在电影的整个城市风景中。这些实景全息图或“单息图”表示未来的 3D 广告,它们通过以下方式显示:悬挂在空中、停留在建筑上方和建筑之间,以及在街道上的人群中间流动。电影使用的系统采用圆顶状的装备形式,这由 80 个同步的 FLIR Grasshopper 相机组成为了创建单息图,一家 VFX 和相机阵列技术公司 Digital Air Inc. 创建了一个特殊的运动摄影测量相机系统。摄影测量广泛运用于运动图片和视频游戏中,以生成纹理结构的、测量体积的 3D 扫描,可对扫描执行操纵和动画处理以实现运动。虽然这种静态的摄影测量可生成非常真实的静态 3D 图像,但它依赖于对单个纹理地图执行后期动画处理,而这会在对扫描进行动画处理时产生问题。例如,人脸和织物等复杂表面的运动看起来就不太自然。传统的摄影测量是瞬间性的,需要重新进行动画处理。在诸如攻壳机动队的电影中,将背景设置在技术先进的未来会使观众期待体验到完美的运动 3D 图像。进入 Digital Air,这是他们的新运动摄影测量系统。电影使用的 Digital Air 系统采用圆顶状的装备形式,这由 80 个同步的 FLIR Grasshopper (GS3-U3-50S5C-C) 相机组成。这些相机以 2.5k 分辨率和 24 FPS 记录,创建纹理结构的多帧对象序列,这些序列的源对于每个 3D 模型都相同。Grasshopper 的自动同步功能确保所有相机快门完美计时,这对于使运动摄影测量装备正确运行至关重要。设备中会记录所有演员的表演,以便制作电影的 3D 动画。Digital Air 的硬件系统生成了一致的 RGB 数据,通过这些数据可实现每秒 24 个全身摄影测量扫描。现实捕捉摄影测量软件用于创造所需的序列化 3D 模型,以便将摄影测量扫描制作成规模和源保持一致的动画运动序列。每一帧都是一个全新的 3D 模型,但具有不同的纹理。该过程创造了可从任何视角呈现的资产,并且还捕获了逼真的原始表演动作,这与传统的 3D 扫描不同。生成的扫描随后可以连续重新呈现在后期制作中,以重现原始表演与 CG 构建的背板和相机移动相结合产生的效果。通过此过程,还能增加一些细微差别,例如城市较富裕地区的高密度、高分辨率的声波图等其他地区中伪影的像素化声波图。Digital Air 的创始人及总裁 Dayton Taylor 表示,之前从未出现过并且使电影中的各个演员都不尽相同。他觉得这需要充分发挥运动摄影测量的可能性,以便完美呈现电影效果。鉴于电影因其惊人的视觉效果而备受赞誉,这款产品似乎会在全世界受到认可。关于 Digital AirDigital Air 开发和生产视觉效果以及相机阵列相关的技术。他们提供相机系统作为针对全世界电影拍摄的视觉效果生成服务。他们还许可、建立和安装定制相机系统,以用于活动安装。
  • 天远创新 | 解密 FreeScan UE Pro 新一代双目摄影测量
    3月下旬,天远FreeScan UE Pro多功能激光手持三维扫描仪正式发布,其中一项重要功能就是双目摄影测量。这一功能改变了传统的摄影测量模式,精度稳定性更高,操作更便捷。本期,我们就来详细介绍FreeScan UE Pro的摄影测量功能。摄影测量在三维扫描中的应用→摄影测量发展历史悠久,其通过二维的图片进行计算得到三维的坐标关系,能够为大体积物体的三维扫描提供数据拼接参照系,提升全局尺寸精度。☝ 向上滑动查看具体内容摄影测量并不是新兴概念,其历史可以追溯到19世纪50年代,经过多年发展,摄影测量被用于各个领域,当然,这里面也包括三维扫描。因为三维数据是通过标志点、特征或者纹理进行拼接而成,在拼接过程中,会存在一定的误差,虽然可以通过各项算法优化,但是在大体积物体的三维扫描中,随着拼接次数增加,误差会不断累积。为了解决这个问题,研发人员引入了摄影测量,在三维扫描获取点云数据之前,通过拍摄获得工件的空间框架位置(并使用标尺的参考信息优化这个空间框架的尺寸精度),为数据拼接提供一个参照系,提升扫描数据的全局尺寸精度。 创 新 打造新一代双目摄影测量方式传统方式下,大家看到的摄影测量是这样的☟+通过相机(或进行拍摄的其他单独模块)、编码点、标尺配合使用。通过摄影测量相机从不同角度拍摄测量物以及相关的参考点标,再将这些图像导入数据处理软件计算出各个参考点三维坐标。痛点:操作较复杂学习时间长需操作熟练以保证精度+天远打造的新一代双目摄影测量是这样的☟将标尺放置在待扫描物体表面,手持FreeScan UE Pro沿着物体周围移动,移动过程中,FreeScan UE Pro的两个相机进行拍摄,精度水平稳定,拍摄过程高效快速。- 创新点分析 -01精度稳定性高:全角度拍摄,可视化呈现众多周知,在进行摄影测量时需要充分考虑每个面的过渡,增加更多的角度拍摄覆盖及重叠每个面,才能获得更好的测量结果,简而言之,拍摄的角度越多,精度稳定性越高。而传统的摄影测量方式有一个明显的痛点——拍摄过程受操作影响因素较大,如果拍摄照片的角度不够或张数偏少,会影响精度水平,需要操作人员具有丰富经验以保证精度。新一代双目摄影测量破局之法:基于此,FreeScan UE Pro的新一代双目摄影测量采用连续的全角度拍摄,操作简单,即使是新手,也可拍摄得到全角度的照片,保证稳定的精度水平。同时,FreeScan UE Pro的新一代双目摄影测量实现了拍摄结果实时视频流式呈现,可视化程度高,没有拍摄到的角度可实时补充,进一步保证了精度水平。02操作更便捷:无需编码点,一体化设计传统的摄影测量少不了编码点,以确定三维空间关系。但是布置编码点的过程比较复杂,且在正式三维扫描前,还需要将编码点去除。“一来一回”需要不少时间,物体越大,需要编码点越多,耗费时间越长。同时,传统的摄影测量需要设备种类较多,且拍摄需要一定的空间,在实际应用中不够便捷。新一代双目摄影测量破局之法:FreeScan UE Pro的新一代双目摄影测量采用双目摄影测量,可以更加容易、准确地确定三维空间关系,无需编码点。同时,采用一体化设计,摄影测量在同一套三维扫描系统内即可完成,无需再准备相机、第三方数据处理软件等设备;且操作空间灵活,对于重型工件的摄影测量更加便捷,无需移动至开阔地带。传统摄影测量VS新一代双目摄影测量 验 证 新一代双目摄影测量精度认证FreeScan UE Pro结合新一代双目摄影,体积精度高达0.02mm+0.015mm/m(在不结合摄影测量的标准模式下,体积精度为0.02mm+0.03mm/m,摄影测量对于大体积物体三维扫描的全局精度控制具有明显效果)。同时,FreeScan UE Pro针对大体积物体三维扫描的精度水平也通过了浙江省计量科学院的认证☟- 报告截取 -拥有新一代双目摄影功能,FreeScan UE Pro在扫描飞机、风电发电机轮毂、路亚艇等大型物体时,如鱼得水,可以既快又准地获取三维数据。FreeScan UE Pro扫描大型物体案例▲路亚艇三维扫描长6.38米,宽2.46米,摄影测量15分钟,完整扫描2小时扫描过程及数据▲直升机三维扫描- 摄影测量 -- 三维扫描 -FreeScan UE Pro的新一代双目摄影测量,是摄影测量应用的一个新突破,其精度水平稳定性高,操作更便捷,对于大型设备的三维扫描而言,更加省时省力!赶快扫描以下二维码,感受不一样的摄影测量方式!
  • 科众仪器-接触角测量仪测试方法实例
    实验内容:主要测定水、乙二醇的接触角。 实验目的:通过测定水在石墨、绢云母、石英的接触角,以表征石墨、绢云母、石英的疏水亲水性;通过测定水、乙二醇、二碘甲烷在石墨、石英、绢云母、柴油上的接触角,可以用来石墨、石英、绢云母的表面能的计算和隐石墨浮选体系中矿物与水、捕收剂与水、矿物与气泡、矿物与捕收剂之间等一系列界面相互作用自由能的计算,进而对各界面之间的范德华力、疏水引力、水化斥力等界面热力学行为进行研究。 样品加工:采用压片机对样品进行压片,制各样品。压片时样品质量为10g,压片压力为2.45×104kPa,压片直径为20mm,压片表面平整光滑。采用“浸渍法”制备捕收剂表面膜,剪取尺寸为20mmx20mm的空白铜板纸,浸入捕收剂纯液中,浸渍时间1min,置于硅胶干燥器内干燥24h,备用。采用GBX润湿角测量仪测量液体在崮体表面上的接触角。测量时,按照测量接触角的步骤、小心地滴加在固体表面,形成液滴,取10次读数的接触角平均值作为该座滴的接触角。所有测量均在室温(25℃)进行。 实验方法测量接触角步骤( 自动滴管, 自动平台)1. 打开计算机 2. 打开接触角仪器的开关 3. 在计算机“桌面” 上, 点选GBX digidrop 的快捷方式, 打开接触角的测量与分析软件 4. 选择新的测试选单 5. 选择 “Surface Energy Menu” 6. 将滴管针头申到镜头所能看到的范围之内 7. 利用仪器上左下角的旋钮, 将镜头聚焦在滴管之上(通常是滴管最清析, 最大的位置) 8. 在操作软件上的右上角, 点选MVT, 叫出操作选单 9. 选择液滴的大小(VOL) 10. 选择连续摄影模式 11. 将开始拍照录像的时间改成0ms 12. 请点选使用自动成滴系统 13. 请点选“single”, 开始一次的测试 14. 等待仪器自动滴水, 桌面自动升降, 自动在桌面上形成液滴15. 选择左方的分析功能, 得到你的接触角角度(一共有七种方法, 根据需要选择)16. 得到你所需要的接触角值 分析表面/界面自由能步骤( 在进行本实验之前¸ Zisman 至少必需准备两种以上的液体, 其它公式必需准备三种以上的液体, 需要极性还是非极性的液体, 请参考 ) 1. 打开计算机 2. 打开接触角仪器的开关 3. 在计算机“ 桌面” 上, 点选GBX digidrop 的快捷方式, 打开接触角的测量与分析软件 4. 选择新的测试选单5. 选择 “Surface Energy Menu” 6. 将滴管针头申到镜头所能看到的范围之内 7. 利用仪器上左下角的旋钮, 将镜头聚焦在滴管之上(通常是滴管最清析, 最大的位置)8. 利用方法1 到方法3( 使用那一种方法得看你是用那一种滴管), 使用不同的液体, 重复2~3 次9. 在 “Equation of States” 选单中, 选择你所要用的方程式10. 屏幕上就会显示出计算之后的结果 分析表面/界面张力步骤1. 打开计算机 2. 打开接触角仪器的开关 3. 在计算机“ 桌面” 上, 点选GBX digidrop 的快捷方式, 打开接触角的测量与分析软件 4. 选择新的测试选单5. 选择 “Surface tension Menu” 6. 将滴管针头申到镜头所能看到的范围之内 7. 利用仪器上左下角的旋钮, 将镜头聚焦在滴管之上(通常是滴管最清析, 最大的位置)8. 将液滴尽可能的转大, 但是并没有掉下来, 并把框拉大到能包含整个液滴9. 按下开始录像功能10. 开始加大液滴, 自动滴管的方式为将一边选为 Forma( “Forma”代表不断加水, “Draw back”代表吸水),然后按下“ON”液滴就会不断流出,手动滴管则请自行用手转动.11. 一直持续上述动作, 直到液滴离开滴管, 再将录像关闭12. 使用看录像结果的功能, 以1 张, 10 张, 100 张的速度搜寻影片13. 直到找到液滴离开滴管的前一张14. 在Liquid 输入液体名称, Density 输入液体密度, Calibrate 输入滴管直径, 按下 “TENSION”, 就可以得到液体的表面张力了
  • 摄影测量+高速扫描,FreeScan UE Pro大幅提升中大型精密模具检测效率和质控标准
    模具生产是制造业的上游环节,模具的精度直接影响后续产品的生产及装配。由于模具形状各异,且大部分存在异形曲面,使用人工测量误差大,使用三坐标检测门槛高、效率低。目前,一些精密模具生产厂商,特别是在生产中大型精密模具的过程中,由于缺少良好的检测手段,工件精度全靠机床精度和工人经验,无法量化把控产品的品质。高精度三维扫描技术的出现打破了这一困境。天远FreeScan UE Pro创造了一种高效、准确、便携、直观的精密模具三维检测方式,为中大型精密模具的检测提供了一种可行性方案,大幅提升了精密模具的检测效率和质控标准。高效0.5小时完成精密模具(长1米)三维检测以高精度三维扫描的方式进行精密模具的尺寸检测,整体检测过程(包括预处理、摄影测量、三维扫描、三维检测等流程),只需耗时半小时。1)摄影测量——2分钟因该模具为中大型模具,且对精度要求较高,故采用FreeScan UE Pro集成的新一代双目摄影测量系统进行摄影测量,以获取工件的空间框架位置,为后续扫描数据的拼接提供一个参照系,实现全局尺寸精度控制。-摄影测量过程-2)高速扫描——5分钟使用FreeScan UE Pro高速扫描模具,26条交叉蓝色激光线能够快速获取模具的完整三维数据,反光材质也可轻松应对。-三维扫描数据-3)数据处理,三维检测——10分钟FreeScan UE Pro的三维扫描控制软件设计人性化,数据后续处理高效便捷。同时,扫描控制软件无缝对接检测软件,一键导入,快速进行模具的全尺寸三维检测。-三维检测色谱图-准确结合摄影测量精度可达0.02+0.015mm/mFreeScan UE Pro的新一代双目摄影测量系统采用连续全角度拍摄的方式,获取的照片角度更加全面,能够确保全局精度的控制。同时,通过算法优化,FreeScan UE Pro三维扫描的重复性精度稳定:多次扫描同一工件,结果偏差很小。通过多个环节的精度控制,FreeScan UE Pro结合摄影测量精度可达0.02+0.015mm/m,保证了检测结果的可信度。-点击图片查看更多-FreeScan UE Pro结合摄影测量三维扫描精度报告便携设备环境适应性强、通用性强相比传统三坐标检测方式,需要将模具搬运至专用测量室,静置后方可检测。FreeScan UE Pro环境适应性强,使用灵活,在产线上即可完成三维检测。高精度三维扫描检测的方式,符合高效生产节奏的需求,实现了即产即检。同时,使用FreeScan UE Pro进行模具的三维检测时,不同模具均可使用同一台三维扫描设备进行检测,通用性强,不受模具的形状限制。直观色谱图直观显示,检测结果一目了然通过色谱图可直观显示检测结果。颜色偏红则表示工件过厚,颜色偏蓝则表示工件偏薄,对比复杂的数字报表,结果一目了然。-对企业内部工作人员而言,可直观看到加工偏差,进行快速调整;-对企业客户而言,可以快速掌握精密模具的整体尺寸偏差情况,进行产品的验收。❖FreeScan UE Pro为中大型精密模具制造商提供了一种高效、准确、便携、直观的检测方式,并可提供完整的三维检测报告,与模具共同交付,从而规范交付流程。高精度三维扫描技术的普及,为中大型精密模具的高效质量检测提供了可靠的途径,大幅提升了精密模具的检测效率和质控标准。
  • 重大科学仪器开发专项三维数字彩色成像测量仪项目启动
    p   9月11日,国家重点研发计划重大科学仪器设备开发重点专项“三维数字彩色成像测量仪”项目启动会在广东深圳举行,该项目旨在提升我国科学仪器设备的自主创新能力和装备水平,进一步推动3D和虚拟现实产业跨部门、跨行业、跨区域研发布局和协同创新。 /p p   这一重大专项由国内3D扫描打印和VR/AR领域的领军企业易尚展示牵头,联合清华大学、北京航空航天大学、深圳大学、南京理工大学、河北工业大学、中航工业长城计量所等国内光学领域顶尖研究院所,针对三维测量仪器设备技术和产品的迫切需求,以关键核心技术和部件的自主研发为突破口,研制技术国际领先、具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的结构光三维数字彩色成像测量仪。项目将在赶超国际一流“三维数字彩色成像测量”技术、进行产品迭代升级等方面形成良好的契机和优势,并在树立行业创新标杆方面发挥积极作用。 /p p   项目实施后,能大幅提升我国三维数字化科学仪器设备的可持续发展能力和核心竞争力,极大推动我国3D扫描打印产业和虚拟现实产业的发展,为我国博物馆文物三维数字化提供核心装备,加速推动3D虚拟电商发展,提升国内3D创客教育领域的整体装备水平。 /p p /p
  • 丹迪发布数字图像相关DIC应变测量仪新品
    仪器简介:DIC(Digital Image Correlation)数字图像相关技术是一种非接触式测量材料全场应变、位移的光学测量技术,该技术几乎适用于任何材料且测试面积广、结果精确。Dantec DIC Q-400丹迪公司研发生产的一款测量材料表面位移与应变的标准DIC设备,该设备不与被测物体表面发生接触,通过追踪物体表面的散斑图像,实现变形过程中物体表面三维坐标、位移场和应变场的测量。该设备几乎适用于任何材料且测量范围广、测量精度高。技术参数:测量维度:二维、三维测量区域:1mm×1mm—1m×1m(该区间外也可测量,但测量精度会相应下降)测量精度:位移(1μm),应变(0.01%)主要特点:精度高、测量范围广、无接触、方便使用创新点:1、新型的光学测量仪器,无接触测量材料的位移和应变 2、测量结果准确,每个结果均含有一个置信区间 3、测量时间短,系统操作简单、标定程序简单
  • 案例遴选!采用机器视觉、先进测量仪器等技术推动试验检测数字化和智能化
    为增强工业和信息化质量管理能力、推动质量技术创新应用、提升产品可靠性水平,及时发现、总结、推广一批示范性强的先进经验,工业和信息化部组织开展2023年度工业和信息化质量提升典型案例遴选工作。   一、征集方向   (一)质量管理能力。   企业贯彻实施GB/T 19000、GB/T 19004、GB/T 19024等先进标准,建立先进质量管理体系,加快质量管理数字化,不断提高质量改进能力,实现质量效益有效提升。征集方向包括:   1.质量管理体系有效性。树立追求卓越的质量理念,确保GB/T19000质量管理体系有效运行,发挥企业最高管理者作用,优化质量组织体系和管控模式,调动全员参与质量提升,不断提高质量管理能力的解决方案。   2.企业持续成功的能力。贯彻实施GB/T 19004等先进标准,持续健全制度机制,建设质量文化,创新方法应用,加强过程识别、管理和验证,采用策划、实施、检查、处置(PDCA)模式开展持续改进,确保达成质量目标、实现持续成功的解决方案。   3.质量管理数字化。运用数字技术对质量数据进行采集、存储、处理和分析,实施质量预防和改进,推进供应链管理数字化,开展数字化质量追溯,实现生态圈质量协同、开放合作、模式创新的解决方案。   4.全过程质量绩效水平。依据GB/T 19024等标准,有效识别质量绩效指标,采用先进质量方法工具,加强对用户满意度、产品合格率、平均缺陷率、质量损失率、市场占有率等关键指标的度量、监测、分析和评价,不断提升质量管理财务和经济效益的解决方案。   (二)质量技术创新应用。   加强质量技术创新,开展质量设计技术、过程控制方法与工具、试验检测技术、运维保障技术等攻关和应用,不断提高产品质量水平。征集方向包括:   1.质量设计。应用人工智能、虚拟现实、增强现实等技术,搭建数字孪生模型,加强可靠性设计与仿真,开展基于或高于用户需求的质量设计,实现关键质量指标的设计优化,从源头防止质量风险、解决质量问题的解决方案。   2.质量控制。应用数字化技术,开展全流程质量在线监测、诊断与优化,实施关键过程智能分析、精准控制、设备远程监测和智能运维,实现制造过程的数字化控制、网络化协同和智能化管理,持续增强生产过程质量控制水平,提升产品制造可靠性、一致性、稳定性的解决方案。   3.质量检测。采用机器视觉、人工智能、先进测量仪器等技术推动试验检测数字化和智能化,加快在线检测、智能检测等先进方法工具的创新应用,提高质量检验检测效率、覆盖率和准确性的解决方案。   (三)可靠性提升。   落实《制造业可靠性提升实施意见》,围绕机械、电子、汽车及其他相关行业企业实施可靠性工程,推动产品可靠性提升。征集方向包括:   1.可靠性管理。通过企业可靠性工作计划、可靠性评审、故障报告分析和纠正措施系统、故障审查组织、可靠性增长管理等实施应用,实现产品可靠性提升的解决方案。   2.可靠性工程技术。通过可靠性设计、可靠性分析、可靠性试验验证、可靠性仿真等方法以及数字技术应用实现产品可靠性提升的解决方案。   3.可靠性工具。通过测量仪器、可靠性软件工具、可靠性试验设备的开发或改造升级试验检测设施等,实现产品可靠性提升的解决方案。   4.可靠性“筑基”和“倍增”攻关。通过核心基础零部件、核心基础元器件、关键基础软件、关键基础材料及基础工艺的可靠性攻关,实现整机系统的可靠性关键指标和水平提升的解决方案。   5.产业链供应链可靠性保障。通过加强产业链供应链可靠性管理,如产业链供应链管理、可靠性指标传递机制等,实现产业链供应链可靠性水平提升的解决方案。   二、申报要求   (一)申报主体应在中华人民共和国境内注册登记,具有独立法人资格。申报主体近三年财务状况良好,在信用等方面无不良记录。   (二)应用案例应具有较强的代表性、示范性、创新性和可推广性,对相关行业、供应链质量或企业质量提升具有较强借鉴意义和推广价值。   (三)申报材料应客观真实,体现工业和信息化质量提升的技术特点,聚焦实际场景应用需求和重点问题。   (四)每个申报主体限申报1项。   三、工作程序   (一)申报。按照自愿参与原则,申报单位可向所在地省级工业和信息化主管部门、相关行业协会提交《工业和信息化质量提升典型案例申报书》(附件1)。各单位组织对本地区(行业)企业申请进行初审,每单位每个方向推荐数量原则上不超过5个,并于9月28日前将正式推荐意见及《工业和信息化质量提升典型案例汇总表》(附件2)报工业和信息化部。被推荐企业需通过申报平台(https://www.miitqb.cn)提交电子版材料。   (二)评审。工业和信息化部组织专家进行评审,按程序确定、公示、发布典型案例名单。   (三)宣传推广。开展专题培训、现场考察等分享交流活动。依托部属新闻媒体、“两微一端”平台渠道,择优宣传典型案例。   (四)有关支持。鼓励各级工业和信息化主管部门针对应用成果突出、推广价值较高的典型案例,从项目审批、政策资金等方面对项目提供支持,不断推动产品质量提升。
  • 精密测量仪器产业发展与制造业数字化转型的思考与建议——访中国计量测试学会秘书长马爱文
    近日,第3届高端测量仪器国际论坛暨第13届精密工程测量与仪器国际会议(IFMI & ISPEMI 2024)在山东青岛成功举办。会议邀请各国精密工程测量与仪器领域的高层科学家、专家与业界领袖,就国际精密工程测量与仪器领域面临的重大机遇、重大科学问题和关键技术问题展开深入研讨,展望其未来发展方向和技术路线等。会议期间,仪器信息网特别策划了专访环节,荣幸地邀请到了中国计量学会秘书马爱文,就我国精密测量仪器产业发展现状与建议、精密测量技术未来发展方向、制造业转型升级面临的挑战等话题展开分享。国产精密测量仪器产业发展面临瓶颈马爱文秘书长表示,“国内精密测量仪器的发展正面临瓶颈期。从更宏观的视角审视,精密测量技术是社会发展水平的缩影。我们过去常言,测得准才能造得精。这意味着,只有不断推进高精度测量仪器的研发与应用,才能引领产品向更高质量、更高精度迈进。以机械制造业为例,要实现高精尖产品的制造,其背后的工业母机必须具备远超产品本身的精度标准,而测量技术则需再上一层楼,至少达到母机精度的三分之一以上额外精度,方能确保产品的质量。然而,不可否认的是,我国在机械加工领域,包括精度、可靠性等方面,仍面临诸多挑战,这也在一定程度上折射出我国精密测量仪器及其技术与国际先进水平之间的显著差距。更为严峻的是,国际上的高精度产品禁运政策,如同一道无形的壁垒,严重制约了我国多个产业,尤其是高精度仪器仪表产业的发展。但我坚信,挑战与机遇并存,中华民族自古以来便以坚韧不拔、勇于探索著称,面对重重困难,我们定能迎难而上,研发出具有自主知识产权的高精度测量仪器,满足社会高质量发展的迫切需求。”多措并举,推动精密仪器产业高质量发展马爱文秘书长进一步谈到:“推动精密仪器产业的全面发展,需采取多维度策略,首要且核心的是计量测试技术的坚实基础。2018年国际单位制迎来重大变革,将七个基本量被定义于基本物理常数之上,为全球测量技术领域树立了统一的基准线。然而,要精准定义这七个基本量、构建坚实的计量基准体系,仍面临漫长且艰巨的探索之路。鉴于此,国家应聚焦基础研究,攻克计量基准难题,研发高精度仪器,为技术转化与社会应用奠定基础。同时,仪器仪表产业需加大科研投入,加速成果转化,将创新应用于实践。国家与产业界共同努力,才能推动我国精密仪器产业的蓬勃发展。高精密测量仪器的性能,实为整个产业技术水平的集中展现。其内部集成的芯片、精密齿轮及诸多基础零部件,其性能与品质直接决定了仪器的测量精度。这些部件共同构建了一个精密而复杂的产品系统,而系统性问题的解决,如误差调控,便成为推动仪器仪表产业向前发展的关键所在。以激光干涉仪为例,其高精度的实现同样依赖于多元零部件的精密配合。因此,零部件的质量、设计思路、制造工艺等因素,均对精密测量仪器的整体精度产生影响。中国若要在高精度测量仪器领域取得突破,不仅需计量部门的不懈努力,更需整个产业链上下游的协同提升。近年来,我持续关注国产仪器与国外同行在性能与市场上的差距。从设计等多个维度来看,国产仪器已在众多领域展现出替代进口产品的强劲实力。然而,在稳定性和可靠性方面,国产仪器及设备存在一定短板。以机床制造为例,德国机床采用经过30年应力消除的钢材制作导轨,以确保长期精度稳定,而国内企业往往难以达到这种高标准,甚至存在直接使用未经充分应力消除的钢材制作导轨的情况。这直接导致机床在使用一两年后,因应力变化而影响测量精度,发生精度漂移。此现象并非个例,也广泛存在于各类精密测量与测试设备中。国产设备在初期往往表现出色,但长期使用后精度下降的问题较为突出。尽管国家已建立了严格的检定校准制度作为外部保障,但提升设备自身的稳定性和可靠性才是治本之策。此外,在科研领域,前沿理论的探索与现场实际应用的紧密结合也至关重要。针对仪器设备在不同应用环境下的性能变化,特别是测量精度的波动及其对最终结果的潜在影响,亟需深入探究。当前,我国计量体系已臻完善,国家计量院专注于计量基准的研究,各省计量院则负责计量标准的制定。同时,众多高校与科研院所也在测量技术领域深耕细作。我们应凝聚各方智慧与力量,共同推动高精度测量技术及仪器的研发与转化进程,以切实满足企业及社会发展的实际需求。当前,国家高度重视这一领域的协同发展,通过NQI等支撑项目,积极促进产学研深度融合,确保企业界的广泛参与。”AI与量子测量赋能精密测量技术发展聚焦精密测量技术,仪器厂商正积极拥抱人工智能(AI)技术,通过深度融合与创新应用,实现测量精度与效率的双重提升。对此,马爱文秘书长认为,人工智能与精密测量之间相辅相成,不可分割。精密测量借助人工智能的算法优化,显著提升了测量精度;然而,若过度聚焦于人工智能,可能导致对测试技术基础工艺及零部件材料研究的忽视,从而限制了测量技术的整体进步。因此,他强调两者应形成良性的互动循环,人工智能为精密测量提供算法支持,精密测量则为人工智能算法提供精确数据,共同推动整个系统性能的大幅提升。在探讨精密测量的未来发展方向时,马爱文秘书长则表示:“量子测量技术无疑是一个极具潜力和前瞻性的领域。随着2018年国际单位制中七个基本单位全面基于基本物理常数重新定义,人类社会正式迈入了量子时代,极大地促进了量子测量技术的发展。量子测量技术,简而言之,是利用量子、原子、分子等微观粒子作为测量工具,依托其独特的物理特性(如体积小、能量高、带电性、磁性等)来精确感知和测量外界环境的变化。这一技术因其极高的灵敏度,在精密测量领域展现出前所未有的优势,被视为未来发展的重要方向。然而,量子测量仍需攻克诸多技术难题,如离子干涉、离子阱的精确控制、单控温色芯技术的突破等。这些技术挑战要求我们在研发过程中不断创新,攻克难关,以实现量子测量技术的突破与应用。尽管如此,量子测量的潜力和价值不容忽视。它将成为人类认知世界、利用自然规律的重要工具。因此,我衷心希望仪器仪表产业能够紧跟量子测量技术的发展步伐,积极投入研发创新,推出具有自主知识产权的量子测量产品与设备。”精密测量:筑牢数字化与智能化转型的基石2024年3月,工信部等七部门联合印发《推动工业领域设备更新实施方案》,围绕推进新型工业化,以大规模工业设备更新为抓手,实施制造业技术改造升级工程,以数字化转型和绿色化升级为重点,推动制造业高端化、智能化、绿色化发展。针对此重大举措,马爱文秘书长发表了深刻见解:“数字化转型是一个多维度、深层次的变革过程。基于我在工业计量与测量领域的研究,以及对众多工业企业的实地考察,我深刻体会到,我国工业发展尚处在1.0至2.0的初级阶段,数字化与智能化水平与国际前沿存在显著差距,这主要受限于历史工业基础薄弱。然而,值得注意的是,国内大型企业已积极投身数字化、智能化、网络化转型,并初显成效,特别是在汽车制造业中,智能化技术的应用彻底革新了这一传统行业。关于精密测量技术,对于大多数工业企业而言,当前或许并不需要过于高端的测量设备;但在高端装备制造领域,如芯片制造与航空航天关键部件(如齿轮)的制造中,高精度测量仪器不可或缺。这种高精度需求推动了精密测量技术的发展,反过来精密测量技术也促进了工业企业的智能化与快速化进程。传感器作为智能化的基石,其高精度制造同样离不开先进测量技术的有力支撑。因此,精密测量技术与工业智能化之间形成了相辅相成、共同发展的良性循环。工信部最新推出的大规模设备更新政策,旨在通过优化生产工艺与流程,引领工业企业借助数字化转型实现制造质量的提升。在此过程中,我强烈建议加强对测量仪器与设备的集成应用,将其直接嵌入生产流程,确保产品质量的显著提升。以汽车制造业为例,高精度测量技术是机床与机器人高效运作的关键。只有确保机器人装配精准无误,才能组装出高质量汽车。因此,我们必须将计量与高精度测试技术融入设备更新与工艺改造之中,确保每一次升级都是对品质追求的深刻实践,而非简单的设备替换。此外,国家大力倡导的数字化转型及大数据应用,其根基源自精准的测量技术,特别是稳定可靠的高精度数据。这些数据不仅是提升产品质量的基石,也是节能减排、精细化管理及应对气候变化等战略决策的重要依据。因此,我们呼吁将计量与测试技术贯穿于产品全生命周期的每一个环节,从设计、研发、制造到检验、报废,全程赋能产业升级,减少资源浪费,促进可持续发展。同时,这也为测量仪器制造企业与供应商带来了前所未有的发展机遇,但前提是他们必须持续提供高质量的产品与服务,以满足市场的测量需求。”采访中,马爱文多次强调,精密测量技术不仅是产业升级的基石,更是国家高端科研不可或缺的支撑。作为科学研究的先行者,高精度的测量仪器应广泛服务于各科研领域,提供可靠的测量手段。与此同时,智慧城市、智慧交通、医疗及生命科学等领域都离不开精密的测量设备与仪器。我衷心希望,全国的仪器仪表制造企业能够瞄准社会需求,研发出更多高质量、高性能的测量仪器设备,共同促社会进步与发展。
  • 一文了解坐拥70亿美元市场的电子测试测量仪器行业
    电子测量仪器产业是知识经济的一个重要分支,也是信息社会的一个重要组成部分。电子测量技术与仪器的发展,以现代测量原理为基础,融合了最先进的电子测量技术、射频微波设计技术、数字信号处理技术、微电子技术、计算机技术、软件技术、通信技术等技术,使电子测量技术与仪器在现代工业与社会发展中获得了更广泛的应用。电子测量仪器的产品种类繁多,一般可将其分为专用仪器和通用仪器两大类:专用仪器是为某一个或几个专门目的而设计的,如电视彩色信号发生器;通用仪器是为了测量某一个或几个电参数而设计的,它能用于多种电子测量。 其中,通用电子测量仪器是电子测量仪器行业的重要组成部分,是现代科学技术发展的基础设备,主要包括数字示波器、波形和信号发生器、频谱分析仪、矢量网络分析仪及其他电子仪器(如万用表、功率计、逻辑分析仪、频率计和电池分析仪等),下游应用领域具体涵盖通讯、半导体、汽车电子、医疗电子、消费电子、航空航天、教育科研等行业。通用电子测试测量仪器销售市场特征1)欧美市场使用者相对成熟在通用电子测试测量仪器领域,欧美有是德科技、泰克、力科和罗德与施瓦茨等行业优势企业,培育了更为成熟的使用者,其能够熟练理解和使用功能日趋复杂的通用电子测试测量仪器,在选择相关仪器时能够更好的鉴别产品的性能,选择一些性价比高的品牌。2)经销渠道是行业主要的销售渠道通用电子测试测量仪器使用者主要包括电子相关产业的企业、教育院校和科研院所、个人爱好者等,数量众多且分散。因此,经销渠道是行业主要的销售渠道。经销商一般为电子类产品配套销售商,拥有一定的客户资源,为客户提供各类电子产品,其经营时间较长,通用电子测试测量仪器在其销售体系中占比较小,在产业链中处于较为强势的地位,通用电子测试测量仪器企业对经销商的控制力较弱。3)各档次产品并存发展通用电子测试测量仪器广泛应用于国民经济的各个领域,下游领域的应用场景不同,对仪器的性能指标要求不同,中低端应用场景是主流,高带宽和高频率产品主要应用于一些信号频率高的产品测量。因此,不同档次产品满足不同需求的应用场景,各档次产品并存发展。通用电子测试测量仪器行业市场情况1)持续稳定增长随着全球信息技术的发展、电子测量仪器应用领域的不断扩大以及5G、半导体、人工智能、新能源、航空航天等行业驱动,全球通用电子测试测量仪器市场将持续稳定增长。根据Technavio的数据显示,2019年全球通用电子测试测量行业的市场规模为61.18亿美元,预计在2024年市场规模达到77.68亿美元,期间年均复合增长率将保持在4.89%。数据来源:Technavio《Global General Purpose Test Equipment Market 2020-2024》华经产业研究院整理资料显示,我国电子测量仪器行业规模以上企业数量保持稳定增长态势,从2014年的150家发展到2019年的204家;电子测量仪器中国市场约占全球市场的三分之一,是全球竞争中最为重要的市场。2)各细分产品均衡、稳定发展从具体产品来看,数字示波器和频谱分析仪是细分产品中最重要的两类产品,在通用电子测试测量仪器中的比重达到20%以上。根据Technavio的统计数据,细分产品2019年的市场规模和市场占用率情况如下:3)全球各区域市场发展状况各异从区域来看,欧美等发达国家和地区具有良好的上下游产业基础,通用电子测试测量仪器产业起步时间早,市场需求以产品升级换代为主,市场规模大,需求稳定;亚太地区由于中国、印度为代表的新兴市场电子产业的迅速发展,已发展成为全球最重要的电子产品制造中心,对通用电子测试测量仪器的需求潜力大,产品普及需求与升级换代需求并存,需求将增长较快。根据Technavio的预测,各区域市场规模及占有率和年均复合增长率如下:各主要产品中不同档次产品的市场规模比较目前市场上尚无关于通用电子测试测量仪器各主要产品中不同档次产品的市场规模的统计数据,结合各主要产品中不同档次产品的主要应用场景以及发展情况等因素,可知各主要产品中不同档次产品的市场规模比较情况呈现的特点一致,具体为:低端产品的主要应用场景相较于中高端产品较多,下游应用领域对其数量的需求较大,但其销售单价较低;中高端产品的市场需求数量相对较少,但其销售价格较高,特别是高端产品,其销售价格高昂。如根据是德科技的官方网站,其低端数字示波器EDUX1002A(带宽为50MHz)的参考起价为531美元,而中端数字示波器DSOS204A(带宽为2GHz)的参考起价为2.9万美元, 高端示波器DSOZ634A Infiniium(带宽为63GHz)参考起价达到56.99万美元。行业内主要企业情况1)是德科技是德科技于2014年11月从安捷伦科技分拆而来,位于美国加州圣罗莎,是全球领先的测量仪器公司,为电子设计、电动汽车、网络监控、5G、 LTE、物联网、智能互联汽车等提供测试解决方案。公司在美国、欧洲和亚太地区设有工厂和研发中心,客户遍布全球100多个国家和地区。公司在纽约证券交易所上市,股票代码KEYS,2021上半财政年(2020年11月至2021年4月)营收24.01亿美元。主要产品:示波器和分析仪类、万用表等仪表类、发生器、信号源与电源类、无线网络仿真器类、模块化仪器类和网络测试仪器类等。2)泰克泰克成立于1964年,2016年并入福迪威集团(美国纽交所上市代码FTV),位于美国俄勒冈州比弗顿,是一家全球领先的测试、测量和监测解决方案提供商。泰克是世界第一台触发式示波器的发明者。当今泰克已成为全球主要的电子测试测量供应商之一,其市场遍布全球各洲,办事处遍布21个国家和地区。泰克的客户遍及全球的通信、计算机、半导体、军事/航空、消费电子、教育、广播和其他领域。主要产品:示波器、信号发生器、电源、逻辑分析仪、频谱分析仪和误码率分析仪以及各种视频测试产品等。3)罗德与施瓦茨罗德与施瓦茨成立于1933年,总部位于德国慕尼黑,是测试与测量、广播电视、网络安全、无线电通信和安全通信领域中质量、精准和创新的代名词,是移动和无线通信领域的市场领先供应商,提供全面的测试与测量仪器和系统,以用于组件和消费类设备的开发、生产与验收测试,以及移动网络的建立和监测。此外,公司还瞄准其他重要的测试与测量市场,包括汽车电子、航空航天、所有的工业电子以及研发和教育领域。在全球超过70个国家、地区设有销售和服务网络。2020财政年(2019年7月至2020年6月),公司的净收入为25.8亿欧元。主要产品:无线通信测试仪和系统、信号与频谱分析仪、信号发生器、示波器、音频分析仪以及广播电视测试与测量产品等。4)力科力科成立于1964年,总部位于美国纽约,是全球唯一一家专业专注于数字示波器的厂商,持续为工程师们创造“最能解决问题”的示波器,当今数字示波器中的一些耳熟能详的“术语”都是力科最先发明或引入到示波器领域的。在亚洲和欧洲设有分支机构。主要产品:示波器、任意波形发生器、高速互联分析仪、逻辑分析仪等。5)美国国家仪器公司美国国家仪器公司成立于1976年,总部位于美国特拉华州,是一家以测量计算仪器为主导的供应商,主要业务范围包括测试和测量及工业自动化,主要业务区域为美洲、欧洲、中东、非洲、印度以及亚太地区。公司为美国上市公司,股票代码为NATI.O,2021年1-6月营业收入为6.82亿美元。主要提供:设备状态监测、动态测试、嵌入式控制、硬件在环测试、多媒体测试、射频与通信测试、声音与振动测试、台架测试与控制等产品及方案,具体包括相关的工程软件以及硬件设备,硬件设备主要包括数据采集与控制设备(多功能I/O等)、电子测试和仪器(示波器等)、无线设计和测试(信号发生器等)以及相关配件。6)固纬电子固纬电子成立于1975年,总部位于中国台湾,是台湾创立最早且最具规模的专业电子测试仪器厂商,在亚洲和美国设有分支机构。公司在台湾证券交易所上市,股票代码2423,2021年1-6月营业收入为2.78亿元。主要产品:数字示波器、信号发生器、 电源、频谱分析仪、电子负载等。7)普源精电普源精电成立于1998 年,总部位于苏州,是全球测试测量行业的创新者,全球电子测试测量行业的优秀品牌之一,是目前测试测量行业唯一拥有自主芯片研发能力的国内公司。在美国、德国、日本和台湾等地设有分支机构,产品销往全球80多个国家和地区,2020年度营业收入为3.54亿元。主要产品:数字示波器、波形发生器、频谱分析仪、射频信号源、数字万用表及电源等。8)创远仪器创远仪器成立于2005年,总部位于中国上海,在北京、南京、广州、深圳、成都、西安、长沙、武汉等地设有分公司或办事处,是一家自主研发射频通信测试仪器和提供整体测试解决方案的专业仪器仪表公司。该公司为新三板精选层公司,股票代码为831961,2021年1-6月的营业收入为1.89亿元。主要产品:信号分析与频谱分析系列、信号模拟与信号发生系列、无线电监测与北斗导航测试系列、矢量网络分析系列、无线网络测试与信道模拟系列。9)鼎阳科技鼎阳科技成立于2007年,多年来一直专注于通用电子测试测量仪器及相关解决方案,是全球极少数能够同时研发、生产、销售数字示波器、信号发生器、频谱分析仪和矢量网络分析仪四大通用电子测试测量仪器主力产品的厂家之一,是国家级重点“小巨人”企业。公司总部位于深圳,在美国克利夫兰和德国奥格斯堡成立了子公司,在成都成立了分公司,在北京、上海、西安、武汉、南京设立了办事处。该公司于2021年12月成功登录上海证券交易所科创板,股票代码688112。2021年1-9月营业收入2.08亿元。主要产品:数字示波器、函数/任意波形发生器、频谱分析仪、矢量网络分析仪、射频/微波信号发生器、直流电源、数字万用表、手持示波表等。
  • 精工盈司推出高性能X射线荧光镀层厚度测量仪SFT9500X系列
    高精度测量极微小部位的金属薄膜厚度 精工电子纳米科技有限公司(简称:SIINT,社长:川崎贤司,总公司:千叶县千叶市)是精工电子有限公司(简称:SII,社长:新保雅文,总公司:千叶县千叶市)的全资子公司,其主要业务是测量分析仪器的生产与销售。本公司于12月19日开始销售可高精度测量电镀・ 蒸镀等极微小部位的纳米级别的镀层厚度测量仪「SFT9500X系列」。出货时间预定为2012年2月上旬。 高性能X射线荧光镀层厚度测量仪 「SFT9550X」 要对半导体、电子部件、印刷电路板中所使用的电镀・ 蒸镀等金属薄膜的膜厚・ 组成进行测量管理,就必须确保功能、品质及成本。特别是近年来随着电子仪器的高功能化、小型化的发展,连接器和导线架等电子部件也逐渐微细化了。与此同时,电镀・ 蒸镀等金属薄膜厚度的测量也要求达到几十微米的极微小部位测量以及达到纳米等级的精度。 「SFT9500X系列」通过新型X射线聚光系统(毛细管)和X射线源的组合,可达到照射直径30μmφ的高能量X射线束照射。以往的X射线荧光膜厚仪由于照射强度不足而无法获得足够的精度,而「SFT9500X系列」则可以对导线架、连接器、柔性线路板等的极微小部位进行准确、迅速的测量。 SIINT于1978年在世界上率先推出了台式X射线膜厚仪,而后在日本国内及世界各地进行广泛销售,得到了顾客很高的评价。此次推出的「SFT9500X系列」是一款凝聚了长期积累起来的X射线微小部位测量技术的高性能X射线荧光膜厚仪。今后将在电子零部件、金属材料、镀层加工等领域进行销售,对电子仪器的性能・ 品质的提高作出贡献。 【SFT9500X系列的主要特征】1. 极微小部位的薄膜・ 多层膜测量通过采用新型的毛细管(X射线聚光系统)和X射线源,把与以往机型(SFT9500)同等强度的X射线聚集在30μmφ的极微小范围。因此,不会改变测量精度即可测量几十微米等级的微小范围。同时,也可对几十纳米等级的Au/Pd/Ni/Cu多镀层的各层膜厚进行高精度测量。 2.扫描测量通过微小光束对样品进行XY扫描,可把样品的镀层厚度分布和特定元素的含量分布输出为二维扫描图像数据,更方便进行简单快速的观察。 3. 异物分析通过高能量微小光束和高计数率检测器的组合,可进行微小异物的定性分析。利用CCD摄像头选定样品的异物部分并照射X射线,通过与正常部分的能谱差进行异物的定性分析(Al~U)。 【SFT9500X系列的主要产品规格】 SFT9500X SFT9550X 样品台尺寸(宽)×(长)  175×240 mm 330×420 mm 样品台移动量(X)×(Y)×(Z)  150×220×150 mm 300×400×50 mm 被测样品尺寸(最大)(宽)×(长)×(厚度)  500×400×145 mm 820×630×45 mm X 射 线 源 空冷式小型X射线管(最大50kV,1mA) 检 测 器 Vortex半导体检测器(无需液氮) 照 射 直 径 最小30μmφ 样 口 观 察 CCD摄像头(附变焦功能) 样 品 对 焦 激光点 滤 波 器 Au极薄膜测量用滤波器 操 作 部 电脑、19英寸液晶显示器 测 量 软 件 薄膜FP法、薄膜検量線法 选 配 能谱匹配软件、红色显示灯、打印机 测 量 功 能 自动测量、中心搜索 数 据 处 理 Microsoft® Excel、Microsoft® Word(配备统计处理;测量数据、平均值、最大・ 最小值、CV值、Cpk值等测量结果报告制作(包含样品图像)) 安 全 功 能 样品室门安全锁、仪器诊断功能 【价格】 1,650万日元~(不含税) 【出货开始时间】 2012年2月上旬 【销售目标台数】 50台(2012年度)    Microsoft是美国 Microsoft Corporation在美国及其它国家的登记商标或者商标。 以上 本产品的咨询方式中国:精工盈司电子科技(上海)有限公司TEL:021-50273533FAX:021-50273733MAIL:sales@siint.com.cn日本:【媒体宣传】精工电子有限公司综合企划本部 秘书广告部 井尾、森TEL:043-211-1185【客户】精工电子纳米科技有限公司分析营业部 营业三科TEL: 052-935-8595MAIL:info@siint.co.jp
  • 新型冰雪粒径测量仪和硬度测量仪助力“科技冬奥”
    高山滑雪最高时速达248km/h,滑雪赛道也需要“塑胶跑道”“更快,更高,更强”是奥林匹克的口号,充分反映了奥林匹克运动所倡导的不断进取、永不满足的奋斗精神。奥运会纪录的频频打破,不但有运动员的刻苦训练,教练员的辛勤指导,科技尤其是对于运动场地的科技提升也扮演了重要的角色。就拿大家熟悉的田径运动场而言,最初的跑道是煤渣跑道(相信很多70后、80后的老伙伴们都跑过吧),后来改成了人工合成的塑胶跑道,与煤渣跑道相比,其弹性好,吸震能力好,为运动员的发挥和成绩的提高提供了物质基础。在1968年的墨西哥奥运会上,在首次使用的塑胶跑道赛场上创造了诸多的奥林匹克纪录。2022年中国北京即将举行冬季奥林匹克运动会,中国提出了“科技冬奥”的概念,中国冰雪运动必须走科技创新之路。高山滑雪比赛是冬季奥运会的重要组成部分,被誉为“冬奥会皇冠上的明珠“。高山滑雪的观赏性强,危险性大,比赛时运动员最高时速可达到248km/h。高山滑雪比赛均采用冰状雪赛道。什么是冰状雪?所谓冰状雪,是指滑雪场的雪质形态,其表面有一层薄的硬冰壳,用于减小赛道表面对于滑雪板的摩擦力。可以说冰状雪赛道就是高山滑雪项目的塑胶跑道,其制作的质量对提高运动员的成绩及滑雪的舒适感,保护运动员的身体,延长运动寿命有着十分重要的作用。看似简单的冰状雪赛道,制作起来却大有讲究。冰状雪的制作过程十分复杂,目前采用的是向雪地内部注水的方案。但是注水的强度和注水的时间把握需要根据不同的赛道地点以及当时注水时的气温进行相应的调节,以保证冰状雪赛道既有一定的强度,又有足够的弹性,使得运动员能够在高速的高山滑雪比赛中舒畅的进行滑降、回转等比赛项目。与田径场塑胶跑道不同的是,每次比赛每一个运动员在进行高山滑雪比赛时,由于技术动作的需要,都或多或少的会对冰状雪的赛道产生一定损伤,为了保证比赛的公平性,前后出发的滑雪运动员的赛道雪质状态需要保证一致,因此冰状雪赛道还需要有一定的厚度以及均匀性。研制新型冰状雪测量仪器,保障赛道质量既然冰状雪赛道有如此多的要求,那么过去是如何判断冰状雪赛道的雪质的呢?主要是采用人工判断的方法,即找一些有经验的裁判员用探针安装在电钻上进行触探工作,通过触探工作反馈的手感判断冰状雪赛道的建造质量。这种带有一定“盲盒”性质的判断工作往往会显得很不透明,也不利于这项运动的推广。助力2022北京冬奥会,依托科技部国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项2020的“不同气候条件下冰状雪赛道制作关键技术”项目,中国科学院南京天文光学技术研究所南极团队和中国气象科学研究院共同合作研发了用于判断冰状雪赛道质量的冰雪粒径测量仪和冰雪硬度测量仪,其目的在于将冰状雪质量的人工主观判断,变成清晰可见的客观物理数据,通过对这些物理数据的科学分析,结合有经验的运动员的滑雪体验,掌握不同地点,不同天气条件下冰状雪赛道的制作方法。主要有如下两种仪器:冰雪粒径自动测量仪和冰雪硬度自动测量仪。积雪颗粒的形状及大小是影响雪的力学性质的主要因素,不同大小雪粒之间在自然状态下空隙不断变小,雪中含有的空气降低,使得雪粒间的化学键合力增强,从而影响雪的硬度。那么如何测量积雪的颗粒呢,科研人员采用漫散射原理:近红外光经过粗糙的表面会被无规律的向各个方向反射,会造成光强度减弱,光减弱的大小跟表面的粗糙相关,而积雪表面的粗糙程度是由粒径决定的。通过测量光减弱的比例间接的测量出冰雪的颗粒大小。冰雪粒径自动测量仪测量注水雪样雪的硬度测试是反映冰雪强度的重要指标之一,冰雪硬度测量仪的原理是通过电机带动滑轨驱动探头打入冰状雪赛道内部,并读取探头受到的反作用力的大小来判断冰雪的硬度条件。该方法的好处是可以做到基本无损的对赛道进行冰雪硬度的测量,不影响赛道的后续使用,并且可以通过读取力和冰状雪深度的曲线了解冰状雪赛道的均匀性。针对高山滑雪的赛场坡度较陡,人工攀爬十分困难,科研人员在仪器的便携性上做了特殊的设计,设计了一款折叠式的硬度测量仪,方便携带,可以从坡顶沿雪道一直测量到坡底,实现了仪器的“就地展开”和“指哪测哪”的功能。冰雪硬度测量仪现场工作照片2020年11月-2021年3月,抓住冬奥会举办前的最后一个冬季的机遇,在冬奥会举办地北京延庆、河北张家口以及黑龙江哈尔滨亚布力冬季体育训练基地对不同气候条件、不同注水强度的冰状雪赛道,使用研制的冰雪粒径自动测量仪和冰雪硬度自动测量仪进行了粒径及冰雪硬度测试,获得了不同深度冰雪粒径的变化图以及不同深度的冰雪硬度的曲线图。冰状雪赛道压强-深度关系图该项目的首席科学家,中科院西北研究院冰冻圈科学国家重点实验室副主任王飞腾研究员认为“雪粒径及硬度计等新型冰雪仪器的研究,将过去以人工经验为主的冰状雪赛道状态判断变为了客观、清晰的科学指标,为冰状雪赛道制作标准的透明化提供了参考依据”。项目攻关团队的带头人,国际冰冻圈科学协会副主席,中国气象科学研究院丁明虎研究员认为“雪粒径和硬度计的设计充分考虑了不同于自然雪的人工造雪的特殊情况,仪器在项目工作中表现优异,性能稳定,可靠性高。”未来将在南极天文台发挥作用冰雪强度、硬度的测量不仅可以应用于滑雪相关的体育运动中,在未来的极地工程建设上也能发挥作用。遥远的南极虽然不是适合人类居住的地方,但是却有着良好的天文观测条件。根据2020年在 Nature 上发表的一篇文章,证明昆仑站所在的冰穹A地区的光学天文观测条件优于已知的其他任何地面台址。这项研究成果确认了昆仑站有珍贵的天文观测台址资源,为我国进一步开展南极天文研究奠定了科学的基础。但是如何在南极地区安装大型望远镜又有很多实际的困难,其中之一就是普通的大型望远镜的基墩都是直接安装在地球的基岩上,这样基墩比较扎实稳固,能保证望远镜在观测时不会因为地基不稳产生晃动,但是冰穹A地区的冰大约有4000m那么厚,相当于1500层楼房那么高,如果再想将望远镜基墩打入基岩显然难以做到。那么大型望远镜如何能够平稳的伫立在南极浮动的冰盖上呢?这就需要科学家们对冰穹A地区的冰雪进行特殊的加固处理,使其能够满足基墩的设计要求。在加固处理完后,我们的雪粒径和硬度测量仪就可以对加固后的冰雪强度进行测量,通过科学的数据检验其是否能够满足南极大型望远镜的需求。
  • 理想的多参数水质测量仪需要满足什么条件?
    为什么 YSI ProDSS 是理想的多参数水质测量仪?YSI 位于Yellow Springs Ohio,从事仪器制造行业已近 70 年。如今,公司拥有 200 多名员工。金泉市不仅是最新水质测量仪的生产地,也是其设计和开发基地。YSI ProDss是一款多参数水质测量仪。ProDSS 最为出众的特点在于其坚固性。它已通过坠落试验,从一米高处摔到混凝土地面上毫发无损,防水,具有军用规格电缆连接器,可用于任何照明条件。这种坚固的设计可以在全年任何天气条件下提供准确数据。ProDSS 是一款真正的野外便携仪器。它不仅精度高、坚固可靠、而且便于使用。对于初学者来说,简单上手,一只手就可以使用。结合单缆设计,该仪器在野外使用非常方便。ProDSS 兼具无与伦比的精确度和显著的易用性,旨在满足任何水质应用的需求,如水产养殖、地下水、地表水、废水及沿海应用等。无论是现场取样、实验室取样、分析和测量,该系统使数据采集更加准确、简单和高效。在开发和最终测试过程中,我们通过严格的规范测试来保证测量的准确性,并在出厂前对系统的每个组件进行测试,包括手持设备、电缆和传感器。 ProDSS是多种应用场景的理想选择在 YSI,我们对手持设备和传感器进行逐个查验,确保其符合我们的规格,提供高质量产品。DSS 代表数字取样系统。DSS采用数字智能传感器,可以安装在ProDSS电缆的任何端口。智能传感器在连接时会被仪器自动识别。利用来自传感器的数字信号,可使用长达 100 米的电缆。基于合作数十年的客户所提供的反馈,及我们的专业知识,开发出此款水质现场取样和分析仪器。数字智能传感器易于现场安装,可放置在任何端口。YSI有一支强大的支持团队,我们共同努力,把客户的需求放在第一位。ProDSS 蓄势待发,助力您更方便地开展工作。
  • 年产值12亿元!华盛昌智能传感测量仪生产建设项目顺利封顶
    12月24日,随着最后一方混凝土浇筑完成,位于潼湖生态智慧区的华盛昌智能传感测量仪生产建设项目主体结构顺利封顶,标志着项目进入新的建设阶段。在封顶仪式现场,仲恺高新区党工委委员、综合办公室主任王云波代表仲恺高新区党工委、管委会对项目主体顺利封顶表示祝贺。他表示,华盛昌项目的顺利封顶既是仲恺高新区以诚挚招商、全力推进项目建设取得成果的展示,也是加快促进中韩(惠州)产业园起步区高质量发展的良机,希望华盛昌项目能借助中韩(惠州)产业园这个高质量发展平台,全力以赴加快项目建设进程,早日完工、早日投产、早日见成效,为打造千亿级产业园区注入新的能量。据悉,深圳市华盛昌科技实业股份有限公司是一家集专业自主设计、研发、生产和销售各类测量仪器仪表于一体的国家级高新技术企业。华盛昌(惠州)科技实业有限公司系深圳市华盛昌科技实业股份有限公司全资子公司,华盛昌智能传感测量仪研发生产建设项目位于中韩(惠州)产业园起步区内,主要从事数字万用表、数字钳形表、电力测试器、红外热像仪、红外测温仪等各类多功能测量仪器的研发生产和销售,拟通过建设生产车间、研发中心,及其他生产研发配套工程,并引入大量先进生产、检测及研发设备,打造研发生产基地,完善产业链条。项目规划用地面积约3.1万平方米,总建筑面积约11.7万平方米,总投资额约4亿元,年产值约12亿元。近年来,仲恺聚焦高质量发展,坚持产业为基、项目为王,引进了一大批优秀产业项目,截至目前,仅在中韩(惠州)产业园起步区,就已引进项目182宗(含供地和租赁/购买厂房项目)。仲恺高新区将一如既往做好“店小二”角色,持续在优化营商环境、加强政策支持保障等方面下功夫,让政务服务更有速度,让营商环境更有温度,为企业健康发展保驾护航。
  • 安捷伦科技测量仪器第二家体验店上海成立
    2011年5月11日——为了给中国客户提供更佳的服务,满足客户的采购需求,安捷伦科技有限公司与安捷伦授权的工业电子测量仪器分销商——上海咏绎仪器仪表有限公司共同合作于2011年04月18日设立了安捷伦科技电子测量仪器体验店并进行了开业剪彩仪式。   通过成立安捷伦科技电子测量仪器体验店,安捷伦及其授权的分销商可以为中国客户提供更为快捷、更为便利、更为专业的产品展示、演示与采购服务,并让客户可以透过拜访安捷伦科技电子测量产品体验店,立即亲身体验安捷伦产品的创新性、便携性,高质量和优异性价比。   安捷伦科技电子测量仪器体验店内, 主要展示产品项目有工业电子测量仪器仪表与一些通用测量仪器仪表, 包含: 安捷伦手持式数字万用表, 手持式示波表, 手持式电桥表, 手持式钳型数字万用表, 手持式多功能校准仪/万用表, 台式数字万用表, 台式电源, 台式示波器产品等。
  • 天大科研团队在无创血糖测量仪研制上获新进展
    p   日前从天津大学获悉,该校徐可欣教授团队在研制无创血糖测量仪器方面取得新进展,采用光学技术可实现无创伤、快速、连续监测人体的血糖水平,其新测量技术属于国际领先水平。 /p p   目前,糖尿病人采用针刺取血的方法测量血糖值,疼痛且有创伤。经验证,一般人体在摄入食物后,血糖水平会在1小时左右达到峰值,2至3小时后回归正常水平。在此期间内,血糖变化会引起皮肤对光的吸收、散射变化,这些光学信号可以间接反映人体血糖水平。 /p p   徐可欣团队创造性地提出采用多位置环状接收光谱信号以及差分数据处理的新技术,用于抑制体温波动、皮肤出汗、人机接口变化等干扰因素影响,大大提高了测量准确性。团队还在世界上首次提出了基于浮动基准点、散射基准点等特殊测量位置进行光谱测量的新技术,用于抑制皮肤状态变化或个体差异对测量的影响。目前,该团队研制的无创血糖监测仪器,成功实现了进食后2至3小时内可以连续监测血糖变化的曲线,检测误差水平约为0.5至1毫摩尔/升,并将实现通过可穿戴式设备实现无创伤、快速、连续监测人体的血糖水平。 /p
  • 质量影响国内电子测量仪器企业市场份额
    工业和信息化部以“工业质量品牌建设年”活动为重点,积极推进工业产品质量和品牌建设,加快工业品牌培育,开展“千家企业学标杆,提升质量促转型”活动,取得了显著成绩。针对电子行业如何加强质量品牌建设、推动行业由大到强等话题,《中国电子报》特约请相关行业协会发表观点。   电子测量仪器属于高新技术领域,是现代工业产品中新技术应用最多、最快的产品门类之一,最先进的电子测量技术基本上被欧美日等发达国家掌控。五六十年代,我国电子测量仪器总体技术水平与国外先进水平差距不大,但目前的差距在加大,高端产品大部分依赖进口。当前,我国电子测量仪器产品的MTBF(平均无故障时间)一般能够达到3000小时,初步满足军工与民用的质量要求,但产品技术水平和质量仍有待于进一步提高。   质量差距影响市场占有率   高端电子测量仪器与国外技术存在一定差距,影响了产品的市场占有率。   国内少数企业能生产出部分高端电子测量仪器,但由于没有全面掌握关键技术,再加上工艺水平和原材料等方面与国外先进水平存在差距,导致产品在技术水平和质量方面与国外先进水平存在一定差距,影响了产品的市场占有率。   国内部分企业生产的部分中低端电子测量仪器产品(如带宽1GHz以内,采样率不超过5Gbit/s的数字存储示波器),有较好的质量和性价比,不仅占据了大部分国内市场,还有相当大的出口量。经过近几年的努力,这些厂家建立了自己的示波器品牌形象,并把示波器品牌形象辐射到其他产品上,对企业的发展起到良好的促进作用。   加强培训提升质量水平   协会组织了与质量相关的培训,收到了良好效果。   我国电子测量仪器企业规模一般不大,年销售额能够上亿元的企业就算是规模比较大的企业。由于电子测量仪器涉及的领域很广,产品种类比较多,因此,不同企业的产品往往有较大差别,涉及的关键技术也不尽相同。   中国电子仪器行业协会把加强电子测量仪器行业的共性技术培训作为近几年的工作重点之一。近年来,协会与理事长单位中国电子科技集团41所合作,组织了与质量相关的电磁兼容、防静电和可制造性设计技术3个专题6场培训,共计有几十个单位、近千名技术人员参加,收到了良好效果。   品牌建设工作的主体是企业,协会在该项工作中可以起到辅助作用。由于历史原因,协会至今没有开展评比、评奖相关工作。协会希望能够组织电子测量仪器行业内最具权威性的评比、评奖活动,当然这些工作需要在政府支持、协会自身努力和一段时间积累的基础上进行。   多措施加快质量品牌建设   品牌建设是一项系统工程,企业要做长期细致的工作。   品牌建设是一项系统工程,企业在产品质量、技术水平、服务等多个方面要做长期细致的工作。   (一)加强宣传培训,优化生存环境。针对企业,需要进行诚信、质量以及其他方面的教育,其中很重要的一点是要让我们的企业有做成百年老店的信念,并且政府要为企业成长为百年老店提供更好的环境,给企业家信心,否则企业家是不会注重企业诚信、产品质量和品牌建设工作的。   (二)建立权威性的评比、评奖机制。最近几年,国内各种评比、评奖太多、太滥,缺乏权威性,授予的奖项用户不认可、企业不重视,没有真正地对企业品牌建设和宣传工作起到有效的推动作用。在这种情况下,首先,我们需要清理目前过多的评比、评奖,大规模地减少奖项的数量和种类 其次,建立并维护好有权威性的评比,使这些评比奖项被企业和用户认可,并对企业品牌建设工作能够起到重要的促进作用。   (三)大幅提高对优质产品的支持力度。不同激励机制可以引导企业采取不同的运营策略。为了加强我国企业的质量品牌建设,可以考虑对获得权威评比奖项的产品予以大幅降低税收的优惠政策,相信在类似激励机制的引导下,一定能够改变企业的运作模式,促使他们把多出精品作为一项重要工作来抓,使企业能够生产出更多的优质产品。   (四)加大对海外市场开拓工作的补贴力度。开拓海外市场,可以降低企业在国内市场竞争的激烈程度,对行业发展有利。因此,促进国内知名企业走出国门,是一项对行业发展有着重要意义的工作,需要大力支持。具体可以考虑加大出口退税力度,同时加大对企业参加海外展览等相关工作的补贴力度。   质量品牌建设企业案例   中国电子科技集团公司第41研究所   该所是国内电子测量仪器产品涉及门类较广的企业,其中以微波毫米波仪器最为突出。41所在提高产品质量方面有一套比较完整的做法。一是优化流程。通过对温度、湿度、防尘、防静电等条件的改造,使生产环境严格符合军用测试仪器的要求。二是质量管理创新。由所长亲自挂帅,主管副所长任执行总指挥,层层建立落实责任制,推出精品工程,提升了产品质量水平。三是质量文化建设工作。41所把产品质量的内涵扩展为广义质量概念,从生产加工延伸到科研、生产、使用和服务的全过程管理,从以检验为主转变为以预防为主,从质量部门单一负责,转变为各职能部门按质量职能分工。四是质量队伍建设。针对重点工程项目,41所建立以质量部长作为项目质量主管的“三师”系统,形成了激励型的质量考核机制。五是完善售后服务机制。41所建立完善的客户体验中心和维修保障体系,开设800免费电话、电子邮箱为客户提供技术支持,并在北京、上海、西安、成都、深圳5大城市设有办事处,技术人员随时对用户进行上门巡访。   天津市德力电子仪器有限公司   该公司电子测量仪器产品在国内广电领域占有70%的市场份额。德力从1994年开始,组建了4支现场巡回校准服务队伍,年行程超过12万公里,为客户提供免费校准服务。测量仪器年度校准是保障仪器正常应用的必需工作,德力每年都会对国内重点客户实行上门免费校准服务,并为用户更换电池等耗材,保证仪器正常应用,为用户提供了很大便利。如果按计量每台仪器500元的最低收费标准计算,仅此一项德力每年可为用户直接节省5000万元以上。   江苏绿扬电子仪器集团有限公司   该公司的示波器产品在国内占有相当的市场份额。公司很重视品牌的宣传推广工作,在电视、报刊、网络、户外等多种媒体上做产品宣传,并多次参加中国电子展、全国高教仪器设备展、慕尼黑电子展、香港电子展等国内外知名展会,全方位、多角度地宣传绿扬产品,同时建立起良好的品牌形象。   石家庄数英仪器有限公司   该公司的时间频率计量测试仪器在国内同类产品中技术水平领先。在质量品牌建设工作中,公司坚持定期组织全国时频专业技术交流会,邀请国内时频领域技术的权威授课,促进行业内技术交流,推广公司新产品,树立公司品牌形象。公司定期走访用户,解决用户在使用中的疑难问题,提供专业技术指导,并为用户提供系统解决方案的一揽子服务。
  • 秦轲:专注电子测试测量仪器创新研发,全力实现中高端产品国产化
    深圳 2023年11月3日讯(记者 贺靛婧)为庆祝第7个“深圳人才日”,展现新时代宝安人才精神风貌,充分发挥优秀人才的示范引领作用,宝安区委组织部(区人才工作局)推出《宝安人才风采录2023》,讲述各领域优秀人才在宝安的创新创业故事,传播人才好声音,传递人才正能量。本篇采访对象为深圳市鼎阳科技股份有限公司董事长秦轲。人才之问:“让每一位电子工程师都能拥有专业级的数字示波器。”带着这样一个目标,大学毕业后的秦轲,从深圳白石洲的一套两居室起家,创立鼎阳科技。从一家草根工作室到国家专精特新重点“小巨人”企业,成功登陆科创板。一路走来,他是如何带领团队打开市场,将产品远销海外?面对国外技术封锁,他又是如何破局,成功填补国内空白?对于鼎阳科技未来的发展,他又有着怎样的目标和规划?人才简介:从事示波器前期研究工作,主要瞄准低端数字示波器市场。2005年推出拥有自主专利技术的第一代数字示波器ADS7000系列产品。2007年正式成立公司,2008年底,带领公司将自有品牌“SIGLENT”推向市场,短短几年,公司便迅速成长,成为全球市场主流的示波器厂商。2019年上半年,公司的示波器出口总量排名第一,中国本土品牌示波器出口量首次领先。2021年12月,公司在上交所科创板上市。从业期间,获得授权发明专利8项,且个人专利获得中国优秀专利奖:是电子科技大学教学指导委员会顾问与华南理工大学电子与信息学院发展顾问。在位于宝安区安通达工业园内的鼎阳科技办公楼,秦轲正在公司展厅内,如数家珍地向记者介绍着鼎阳科技的核心产品。鼎阳目前拥有数字示波器、信号发生器、频谱分析仪、矢量网络分析仪,这四大通用电子测试测量仪器产品线,对于电子工程师而言,它们是科学研究、产品开发的基础和关键性设备,是如同“眼睛”一般的存在。而鼎阳科技正是国内极少数具有这四大主力产品研发、生产和全球化品牌销售能力的通用电子测试测量仪器企业,也是四大主力产品领域唯一一家国家级专精特新重点“小巨人”企业。并在2021年12月迎来了“高光时刻”:登陆上交所科创板,成为通用电子测试测量仪器行业首家A股上市公司。锚定蓝海 扬帆起航作为鼎阳科技的创始人、董事长,秦轲在回顾创业历程时,颇为感慨。“2000年初期,当时市场上没有国产示波器的存在,一台最便宜的进口泰克数字示波器在国内卖接近1万元,功能单一的模拟示波器价格也需要几千元。”“能不能让中国的工程师都能拥有属于自己的示波器呢?”带着这样的愿景,秦轲将目光对准了空间巨大的数字示波器国产化市场,“当时一台数字示波器的利润很高,中国还没有能够把它成功做出来并实现产业化的企业。”2002年,秦轲携手他在电子科技大学的同学邵海涛,扎进了国产数字示波器的蓝海,在深圳白石洲的一套商住两居室内,开始了创业之旅。秦轲。尽管有所心理准备,秦轲一行却也没想到眼前的竟是这么难啃的一块“硬骨头”,为了研制出第一台数字示波器,他们花光了当时所有的积蓄,但进展仍然不理想。“我们起初将数字示波器的研发想得过于简单了,原本计划半年的项目周期,最终却用了两年半的时间。”技术难度高、科研门槛高、工作量巨大,这是秦轲对于前期研究工作的总结。两年半来,秦轲写了约21万行C语言代码,而邵海涛则完成了所有的硬件原理图、PCB(印制电路板)等设计工作。“那段时间,我经常工作到凌晨2点,紧接着凌晨5点再爬起来继续工作。”秦轲说道。秦轲部署安排工作。后来,控制工程专业出身且有多年硬件工程师从业背景的赵亚锋以顾问形式加入团队,帮助编写FPGA(现场可编程逻辑门阵列)代码,为团队注入了新的智力与活力。2005年,秦轲团队推出拥有自主专利技术的第一代数字示波器ADS7000系列产品,并在市场上一炮而红,引起了巨大的反响。励精图治 抢占市场就这样,鼎阳科技抓住了全球示波器市场由模拟示波器向数字示波器转移的机会,迅速地发展了起来。随后几年,这款数字示波器逐步量产,用ODM(原始设计制造商)模式以当时低于进口示波器一半的价格,满足了消费者对高性价比的期待,迅速打开了国内市场。2007年,经过两年的积累,秦轲团队的示波器业务已经发展到一定规模,鼎阳科技也从一个草根工作室,正式成立公司。秦轲意识到,完全依靠ODM业务会让公司未来的增长存在很大的不确定性。于是,他开始着力打造属于自己的品牌,成功将自有品牌“SIGLENT”推向市场。经过多年的深耕细作,2015年,鼎阳科技的自有品牌业务首次超过ODM业务;到2020年,鼎阳科技的自有品牌业务在其全球的销售额中占比达到89.53%。除数字示波器外,鼎阳科技也逐步发展起多元化的产品矩阵,向数字示波器、信号发生器、频谱分析仪、矢量网络分析仪四大主力产品线发力。这四大主力产品通过同样的销售渠道进行销售,终端用户重叠度高,相互之间能够产生良好的协同效应,提高了鼎阳科技的品牌门槛并增加了客户黏性。2019年,鼎阳科技产品出口量首次超过国外厂商,做到了全国第一,成为全球市场主流的通用电子测试测量仪器厂商。鼎阳科技产品展示厅。潜心研发 成就龙头“鼎阳的规模从一开始的十几个人,发展到今天有了400多人,产品线也从单一的数字示波器,发展到了四大主力产品线,并逐渐向高端方向发展。”秦轲表示,公司发展至今取得的成就,与注重研发的战略密不可分。2022年,鼎阳科技研发投入占营业收入的比例为14.49%,公司员工有四成为研发人员。作为公司掌门人,秦轲深刻地意识到,身处一个技术密集型行业,公司不需要什么重资产,科研人才就是公司最宝贵的资产。“我们在人员的招募,特别是研发人员的招募上是不遗余力、不惜成本的,但其他一些非必要的开支、可花可不花的费用,我们还是比较节约的。”他表示。凭借着十余年来在研发上的高投入,鼎阳科技目前形成了四大底层技术和12项核心技术,并连续推出多款填补国内空白的仪器。2021年12月,鼎阳科技作为通用电子测试测量仪器行业第一股成功登陆科创板。目前,鼎阳科技在全球80多个国家和地区积累了数以万计的企业、大学和研究机构等客户群体,终端知名企业客户包括美的、迈瑞、特斯拉、思科、大疆、英特尔、谷歌、比亚迪等,下游应用涵盖通讯、半导体、汽车电子、医疗电子、消费电子、教育科研、政府单位等行业。鼎阳科技相关荣誉。秦轲表示:“国内中高端市场长期被国外优势企业占据,由于国际环境的变化,加上公司中高端产品的突破和品牌知名度的提升,越来越多的国内客户开始转向购买公司产品,最直接的表现是最近两年国内市场的营收增速大大高于全球整体增速,预计未来几年这一趋势仍将保持”。力求突破 再创辉煌一路走来,鼎阳科技在安通达科技园,从一片小区域逐渐扩大到6层楼,企业扎根宝安,日益壮大。2017年,鼎阳科技被评为宝安创新百强企业。“当时我们都很意外,因为公司规模还不是很大。”为此秦轲特意去问了负责申报的同事,了解到这之中有一套量化、公正、透明的企业评价体系,助力企业向上发展。在前行的道路上,宝安良好的营商环境,丰富的配套政策,如一对一个性化服务、人才房配给、租金减免等,也为鼎阳科技的成长添砖加瓦。鼎阳办公大楼。“这一两年来的‘黑天鹅’事件确实比较多,例如芯片的涨价以及短缺、疫情、俄乌冲突等,或多或少也给公司带来了一定的影响。”秦轲表示,但随着公司展开一些系统性方法去应对,以及各级政府的支持与帮扶,公司营收已有较大的改善。近日,鼎阳科技披露2023年半年报,报告期内,公司实现营业收入2.35亿元,同比增加43.27%。秦轲表示:“从市场份额、品牌、渠道、产品档次等方面,我们都跟欧美巨头有一定的差距,还需要攻克一些新的射频微波相关的模块、电路、算法、协议等技术。”未来3到5年,鼎阳科技将继续聚焦于四大主力产品的高端化发展,并往更高带宽和频率去挺进。同时不断丰富产品线,增加产品的家族成员,加大在品牌建设以及渠道建设上的投入。“我们将致力于提高产品全球市场占有率,并逐步实现中高端产品的国产化,进而发展成为更具国际品牌影响力和产品创新能力的通用电子测试测量仪器行业优势企业。”秦轲说道。
  • 四部门:加强先进测量体系建设,培育100家测量仪器品牌企业
    1月13日,市场监管总局、科技部、工业和信息化部、知识产权局联合发布《关于加强国家现代先进测量体系建设的指导意见》。原文如下:测量是人类认识世界和改造世界的重要手段,是突破科学前沿、解决经济社会发展重大问题的技术基础。国家测量体系是国家战略科技力量的重要支撑,是国家核心竞争力的重要标志。国际单位制量子化变革以来,开启了以测量单位数字化、测量标准量子化、测量技术先进化、测量管理现代化为主要特征的“先进测量”时代。为推动国家现代先进测量体系的建立完善,满足经济社会对高效精准测量的需求,现提出以下意见。一、总体要求(一)指导思想。坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的十九大和十九届二中、三中、四中、五中、六中全会精神,落实《中共中央 国务院关于开展质量提升行动的指导意见》(中发〔2017〕24号),面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,鼓励和引导社会各方资源和力量,积极开展具有新时代特色的测量技术、测量仪器设备的研究和应用,以先进技术和现代管理为手段,服务支撑测量活动的有效开展和测量数据的广泛应用,提升国家整体测量能力和水平,服务经济社会高质量发展。(二)基本原则。创新引领,优化升级。以国际单位制量子化变革为契机,加大计量科技创新力度,加强基础性、前沿性、共用性、探索性和颠覆性测量技术研究,加快量子测量标准和先进测量仪器设备的研制,补充完善重点测量方法,提升现有测量能力和水平。需求牵引,重点突破。围绕制造强国等国家重大战略,全面梳理经济社会各领域对精准测量的需求,系统分析普遍性和关键共性测量难题,明确测量技术研究主攻方向和建设目标,有计划、有重点地进行突破。政府引导,市场驱动。加强顶层制度设计,从政府层面加大对现代先进测量体系的整体规划和布局,探索建立有效的激励引导机制,调动各类市场主体积极性,发挥市场在测量技术创新和测量资源配置中的重要作用。开放共享,协同推进。鼓励社会各方共同参与现代先进测量体系建设,建立不同行业、不同领域协同攻关和成果共享机制,形成理论研究为基础、产业需求为主导、技术攻关有机制、成果转化有渠道的协同推进局面。(三)工作目标。到2035年,计量基准的准确度和稳定性得到大幅提升,数字化量传溯源应用领域不断扩大。部分重点领域测量技术取得重要突破,研制成功一大批国产测量仪器设备,新建计量基准、计量标准核心测量仪器设备基本实现自主可控。建设50家国家先进测量实验室,培育100家测量仪器设备品牌企业,形成200项核心测量技术或能力。全社会精准测量和有效溯源意识得到明显增强,企业测量能力和水平得到大幅提升,测量活动更加规范,测量数据应用更加广泛。测量技术协同创新与共享机制基本建立,测量技术资源利用率得到明显提高,测量对我国经济社会高质量发展的贡献水平显著提升。二、重点任务(一)建立先进量传溯源体系。紧密结合国际单位制量子化变革和经济社会发展需要,加强基本物理常数精密测量技术和量子计量基础研究,推动以量子物理为基础的高准确度、高稳定性计量基准、计量标准建设。加快量子传感和芯片级计量技术、新型量传溯源技术研究,研制具有典型量子化特征的测量仪器设备,建立计量标准和测量参数传递数字链路,推动量值溯源扁平化发展。积极推进计量数字化,加强数字计量基础设施建设,开展计量标准和测量仪器设备数字化技术研究。(二)优化计量基准、计量标准和标准物质建设。面向国家重大战略需求,增强计量基准自主可控能力,创新计量基准全链条管理机制。改革计量标准体系架构,统筹考虑技术能力和现实需求,建立以国家计量标准、社会公用计量标准、部门(行业)计量标准、企事业计量标准为主体的层次分明、链条清晰的计量标准基础设施网络。实施标准物质能力提升工程,加快生命科学、生物医药、环境监测、食品安全、自然资源和刑事司法等重点领域标准物质研制和应用。加强标准物质监管能力建设和共性关键技术研究,探索建立标准物质量值验证和质量追溯工作机制,建设一批标准物质量值核查验证实验室,开发建设标准物质质量追溯平台,形成标准物质研发、生产、应用全生命周期监管能力。(三)加快先进测量技术研究。加强计量学基础理论和核心技术原始创新。围绕时间单位重新定义,重点研究量子计量技术及计量基准、计量标准小型化技术。加快推动超高灵敏极弱磁场和惯性测量装置、空地一体量子精密测量试验设施等重大科技基础设施建设,支撑关键核心技术攻关,满足空天、深空、深海高精度探测和精密量子测量等重大应用需求。研究人工智能、生物医药、新材料、新能源、先进制造、核安全和新一代信息技术等领域精密测量技术。针对复杂环境、实时工况环境和极端量测量需求,研究新型量值传递溯源方法,突破在线、动态、远程、快速校准技术,解决极端量、复杂量、微观量等准确测量难题。研究数字化模拟测量、工业物联、跨尺度测量、复杂系统综合测量等关键技术,不断填补新领域测量技术空白。(四)推动先进测量仪器设备研发和应用。加强高端仪器设备核心设计、核心器件、核心控制、核心算法和核心溯源技术研究。推动量子芯片、物联网、区块链、人工智能等新技术在测量仪器设备中的应用,积极推进测量仪器设备智能化、网络化。加强高精度计量基准、计量标准的研制和应用,基本实现关键核心设备自主可控。实施测量仪器设备质量提升工程,加快测量仪器设备研发,提升测量仪器设备的准确性、稳定性、可靠性。研究建立测量仪器设备计量测试评价制度,培育具有核心技术和核心竞争力的国产测量仪器设备品牌。加快专用测量系统的研制,形成满足航空航天、海洋监测、交通运输等装备研制生产任务和重大工程需求的测量能力。(五)建设国家先进测量实验室。针对各领域测量能力的不足,加强国家测量基础条件和能力建设,推进大型测量仪器设备、科学测量数据等测量技术基础平台建设,打造突破型、引领型、平台型的国家先进测量实验室。强化测量实验室计量溯源性意识和要求,保证测量结果准确、一致和有效。加强行业或区域测量公共服务能力建设,推动测量资源整合,优化行业、区域测量资源配置。鼓励各类测量主体建立联合实验室和技术创新联盟,形成联合开发、优势互补、成果共享的产学研用协同创新机制。加强测量资源开放共享,推动测量资源一体化发展。(六)提升企业测量能力和水平。鼓励企业加强测量投入,合理配备测量设备,严格测量设备的计量确认和测量过程控制,建立必要的计量管理制度,不断提高企业测量能力和水平。研究建立企业计量能力自我声明制度,推动企业进行对标达标,发挥先进企业示范引领作用。鼓励企业自愿通过测量管理体系认证,推动先进测量技术要素和管理手段在企业的应用。培育一批行业领军企业和产业链链长企业,实施中小企业计量伙伴计划,全面提升核心产业链相关中小企业计量保证能力,加快先进测量技术攻关成果的落地应用,带动产业上下游融通创新、协同发展。(七)推进测量数据积累和应用。引导企业建立产品研制、生产、试验、使用过程动态测量数据信息库,开展测量数据分析研究,改进企业生产控制流程,提高产品控制精度和质量,完善产品全寿命周期数据管理。加强测量数据智能化采集、分析与应用,推进测量设备自动化、数字化改造,建立智慧计量实验室和智能计量管理系统,实现数字化赋能。积极将测量数据纳入工程领域数字化科研过程,推动测量数据资源在工程领域集成应用。加快建设国家计量数据中心,培育一批国家计量数据建设应用示范基地,探索建立国家标准参考数据中心,提升测量数据价值挖掘能力,实现跨行业、跨领域测量数据融合、共享和应用。(八)完善先进测量技术规范。研究建立适应现代先进测量体系建设需要的计量技术规范体系。充分借鉴吸收国际先进测量技术成果和经验,开展测量活动梳理和测量数据研究分析,组织制定一批对测量活动具有指导意义的测量技术规范,指导测量活动规范化、科学化开展。分析梳理各产业领域工程实践活动被测参数,建立动态、开放的参数信息库。加强复杂被测对象、复杂工况环境、复杂耦合关系等工程应用场景的参数测量方法研究,建立满足工程实践要求的测量技术规范。(九)优化先进测量技术服务。鼓励社会各方资源围绕国家重点领域测量需求,建立各类先进测量服务机构,为行业发展提供精准测量服务。发挥中央企业优势作用,在战略性、关键性重大测量项目上起到引领带动作用。积极培育各领域先进测量“单项冠军”和“专精特新”测量标兵,推动先进测量能力差异化、多样化发展,不断提升专业化服务能力和水平。围绕产业测量测试需求,加强国家产业计量测试中心建设,形成关键参数测量、仪器设备校准、产品测试评价、系统方案集成的一站式服务能力,建立全产业链计量溯源体系,提升全产业链计量测试服务和全寿命周期计量保障水平。搭建国家先进测量技术资源共享平台,促进测量需求和测量服务的公开化、信息化。(十)发挥质量基础设施协同推动作用。积极发挥计量、标准、检验检测、认证认可等国家质量基础设施各要素的协同作用,为经济社会高质量发展提供全链条、全流程、全体系的质量基础设施“一站式”服务。推动计量与标准、检验检测、认证认可领域相关技术规范和标准的相互参考借鉴和共享共用,以精准计量推动标准数据和方法的科学验证,通过标准促进计量价值的应用体现;强化检验检测、认证认可领域计量溯源性的概念,通过先进测量技术和测量手段不断丰富完善检验检测、认证认可内涵。聚焦测量数据分析和应用,探索测量数据成果标准化途径,形成标准测量数据包、标准测量模型等,研究采用标准测量数据包、标准测量模型的认证认可方法和程序。(十一)培养先进测量人才队伍。组建国家现代先进测量体系战略咨询专家智库,提高决策的科学性和可行性。加强对计量测试相关专业学科建设的引导,优化高等院校计量测试相关专业设置,推动计量测试相关专业与通信工程、人工智能、数据科学与大数据技术、软件工程以及量子信息科学等相关专业协同建设。完善注册计量师制度,加强产教研用融合,加强计量技术机构与高等院校、科研院所、企业间的技术合作和人才交流,支持各领域科研项目吸纳计量技术机构和企业共同参与,促进测量人才多元化发展。充分发挥行业学协会作用,加强测量技术人才培训,打造富有自主创新精神、专业技术能力强、善于解决实际问题的测量人才队伍。三、保障措施(一)加强组织领导。高度重视国家现代先进测量体系建设工作,将其作为推动经济社会高质量发展的重要手段予以全面规划和重点考虑,制定具体的实施方案和落实措施。在国家层面组建国家现代先进测量体系推进办公室,强化各部门组织协调和沟通协作。鼓励地方和行业、企业积极探索和创设推进现代先进测量体系建设的路径和模式,进行先行先试和推广示范。(二)完善制度保障。争取将国家现代先进测量体系建设工作纳入国家重大战略规划和产业发展专项规划。积极推动将现代先进测量体系建设写入有关法律法规和规章,对测量设备、测量方法、测量程序、测量过程和测量数据等规范和使用提出明确要求。搭建多方测量主体共同参与的联合科研攻关机制,完善先进测量技术应用结果比对、成果评价等制度,推动测量科技创新成果转化、应用和推广。(三)加大政策支持。从政策、资金、科研、人才等各方面鼓励先进测量技术的研发、先进测量设备和方法的研制和应用、先进测量技术规范的完善,不断强化测量过程控制和测量结果应用,提升测量能力和水平。在国家重大工程和科技计划中对现代先进测量体系建设予以重点考虑和倾斜。(四)强化知识产权战略。加强测量技术专利导航,引导各单位加强测量领域知识产权战略储备。推动各单位及时将先进测量科研成果纳入知识产权保护范围,并通过转让、许可、折价入股激励等形式取得市场收益。研究建立先进测量科研成果技术附加值评价体系,提升各领域对先进测量科研成果的重视程度。建设先进测量领域专题数据库,积极推进先进测量领域知识产权信息开放、共享和利用,促进测量领域知识产权成果的广泛应用。(五)普及先进测量理念。结合“世界计量日”“质量月”等活动,充分发挥媒体优势,大力普及测量知识,强调测量在生产生活中的作用,不断增强全民测量意识,更新溯源概念和理念,营造支持国家现代先进测量体系建设的社会环境。加大企业测量工作宣传培训,帮助企业完善测量管理体系,健全测量管理制度,提升测量能力和水平。(六)加强国际测量合作。借鉴吸收国外先进测量技术和测量管理经验,丰富完善国家现代先进测量体系内涵。探索建立国际、区域先进测量技术联盟,加强测量技术国际交流合作,推动先进测量技术能力与国际接轨。积极参与测量领域的全球治理,推动在重要领域影响或主导国际测量技术规范的制定,加大先进测量成果的国际化应用和推广。积极参加国际测量比对,不断提升获得国际互认的国家校准与测量能力,增强我国在国际测量领域的话语权。市场监管总局科 技 部工业和信息化部国 资 委知识产权局2021年12月29日
  • 电子测量仪器行业产业链全景梳理及区域热力地图
    行业主要上市公司:同惠电子 ( 833509.BJ ) 坤恒顺维 ( 688283.SH ) 普源精电 ( 688337.SH ) 鼎阳科技 ( 688112.SH ) 优利德 ( 688628.SH ) 等本文核心数据:电子测量仪器产业链 电子测量仪器代表性企业产销情况 电子测量仪器代表性企业业务规划产业链剖析:行业产业链庞大,产品所涉及的应用领域广泛电子测量仪器以电子技术为基础,是一个融合多学科、多种先进技术的基础性行业,由于其囊括了电子测量技术、射频微波设计技术、数字信号处理技术、微电子技术、计算机技术、软件技术、通信技术等,因此产业链相对复杂,产业链上中下游的企业类型也多种多样。在产业链上游方面,主要为电子元件、电子器件、电子材料、机电产品等。其中,电子元件和电子器件统称为电子元器件,是电子测量仪器的主要原材料之一。在产业链中游方面,主要包括电子测量仪器的研发、生产和销售,中游的企业主要分为通用电子测量仪器制造企业和专用电子测量仪器制造企业。在产业链下游方面,由于电子测量仪器是电子信息产业不可或缺的支撑保障,所有与电子设备有关的企业和行业几乎都需要使用电子测量仪器。目前,航空航天、新能源汽车、物联网、5G 应用、射频前端等行业快速增长,有效推动了电子测量仪器的快速发展。电子测量仪器产业链区域热力地图:广东分布最集中从我国电子测量仪器行业企业区域分布来看,电子测量仪器行业企业主要分布在广东地区,其次是在江苏、浙江和山东等地区 其余地方,如陕西、安徽、福建等省份虽然有企业分布,但是数量较少。注:数据统计时间截至 2023 年 6 月 2 日。从中国电子测量仪器行业的代表性企业分布情况来看,广东代表性企业数量最多,其次是江苏和上海。电子测量仪器产业代表性企业产销情况从当前行业内代表性上市企业的电子测量仪器产品产销量情况来看,2022 年,除皖仪科技以外,中国电子测量行业代表性企业电子测量仪器产量产销率均在 90% 以上。电子测量仪器产业代表性企业业务规划目前,中国电子测量仪器行业上市公司在电子测量仪器业务主要规划集中在加大研发投入,扩大产能及品类覆盖。
  • 华盛昌智能传感测量仪研发生产建设项目动工
    2023年6月9日上午,华盛昌(惠州)科技实业有限公司智能传感测量仪研发生产建设项目奠基动工仪式在惠州市仲恺高新区潼湖生态智慧区举行。   据悉,华盛昌(惠州)科技实业有限公司智能传感测量仪研发生产建设项目位于潼湖生态智慧区中韩(惠州)产业园起步区内,建成投产后主要进行数字万用表、数字钳形表、电力测试器、红外热像仪、红外测温仪等各类多功能测量仪器的研发生产和销售。项目规划用地面积约3.1万平方米,总建筑面积约11.7万平方米,总投资额约4亿元,项目全部建成并达产后预计年总产值约12亿元。   华盛昌(惠州)科技实业有限公司系深圳市华盛昌科技实业股份有限公司全资子公司,深圳市华盛昌科技实业股份有限公司作为国内集专业自主设计、研发、生产和销售各类测量仪器仪表于一体的企业,华盛昌坚持持续创新发展,为更好响应国家政策,其在原有的业务基础之上拓展了医疗和新能源领域。其建立了分子诊断技术平台、免疫层析技术平台,并推出了实时荧光定量PCR分析仪,另一方面,华盛昌创新设计研发充电桩、户外移动电源、家用储能等系列新能源产品,积极布局新能源板块海内外业务。
  • 盘点|压力测量仪器与技术大全
    压力是工业生产中的重要参数,如高压容器的压力超过额定值时便是不安全的,必须进行测量和控制。在某些工业生产过程中,压力还直接影响产品的质量和生产效率,如生产合成氨时,氮和氢不仅须在一定的压力下合成,而且压力的大小直接影响产量高低。此外,在一定的条件下,测量压力还可间接得出温度、流量和液位等参数。伴随经济、技术的进步,压力测试在实际的生产工作中发挥着至关重要的左右,为生产活动提供了大量有价值的参考信息,使生产和科研活动的质量和效率都得到了实质性的提升。而压力测量仪表是用来测量气体或液体压力的工业自动化仪表,又称压力表或压力计。压力测量仪表按工作原理分为液柱式、弹性式、负荷式和电测式等类型。类别原理仪器种类液柱式根据流体静力学原理,将检测压力转换成液柱高度进行测量U形管压力计、单管压力计、斜管压力汁等弹性式利用各种形式的弹性元件,在被测介质的作用下,使弹性元件受压后产生弹性形变的原理弹簧管压力计、波纹管压力计及膜片式压力计等电测式将压力转换成电信号进行传输及显示电阻式压力计、电容式压力计、压电式压力计和压磁式压力计等负荷式直接按照压力的定义制作。这类压力计误差很小,主要作为基准仪表使用常见的有活塞式压力计、浮球式压力计和钟罩式压力计仪器信息网特盘点各类常见压力检测仪器,以供读者参考。液柱式压力计 液柱式压力计是利用液柱所产生的压力与被测压力平衡,并根据液柱高度来确定被测压力大小的压力计。所用的液体叫封液——水,酒精,水银等. 液柱式压力计结构简单,灵敏度和精确度都高,常用于校正其他类型压力计,应用比较广泛。液柱式压力计按照结构形式可大致分为U形管压力计、单管压力计、斜管压力汁等。U形管压力计是根据流体静力学原理用一定高度的液柱所产生的静压力平衡被测压力的方法来测量正压、差压和负压既真空度的。由于其结构简单、坚固耐用、价格低廉、使用寿命长若无外力破坏几乎可永久使用、读取方便、数据可靠、无需外接电力既无需消耗任何能源。故在工业生产各科研过程中得到非常广泛的应用,广泛用于测量风机和鼓风机的压力、过滤器阻力、风速、炉压、孔压差、气泡水位、液体放大器或液压系统压力等,也可用于燃烧过程中的气比控制和自动阀门控制,以及医疗保健设备中的血压和呼吸压力监测。斜管压力计 在测量微小压差时,由于h值较小,用U形管或单管液柱式压力计测量时的相对误差极大,此时可休用斜管式压力计,斜管式压力计分墙挂式和台式两种。  在许多实验中往往需要同时测量多点的压力,例如压力分布实验。这时就要采用多管式压力计,多管式压力计的工作原理与斜管压力计相同,实际就是多根斜管压力计,由于多管压力计各测压管的内径不可能一样,因此,由毛细现象所造成的各测压管的初读数也不一致,测量前必须读出每根测压管的初读数,并作适当的修正。弹簧管压力计 弹簧管压力计又称波登管压力计。它是一种常见的也是应用最广泛的工程仪表,主要组成部分为一弯成圆弧形的弹簧管,管的横切面为椭圆形,作为测量元件的弹簧管一端固定起来,通过接头与被测介质相连,另一端封闭,为自由端,自由端借连杆与扇形齿轮相连,扇形齿轮又和机心齿轮咬合组成传动放大装置。当被测压的流体引入弹簧管时,弹簧管壁受压力作用而使弹簧管伸张,使自由端移动,其移动距离与压力大小成正比,或者带动指针指示出被测压力数值,适用于对铜合金不起腐蚀作用的气体和液体。波纹管压力计 波纹管压力计的波纹管由金属片折皱成手风琴风箱状,当波纹管轴向受压时,由于伸缩变形产生较大的位移,故一般可在其自由端安装传动机构,带动指针直接读数,从而测量出介质压力。波纹管压力计可广泛应用于石油、化工、矿山、机械、电力及食 品行业,直接测量不结晶体,有腐蚀性的气体、液体的压力。波纹管压力计的特点是低压区灵敏度高,常用于低压测量,但迟滞误差大,压力位移线性度差,精度一般只能达到1.5级,常在其管内安装线性度较好的螺旋弹簧。膜片式压力计 膜片压力计适用于测量无爆炸危险、不结晶、不凝固、有较高粘度,但对铜和铜合金无腐蚀作用的液体、气体或蒸汽的压力。 膜片压力计耐腐蚀性能取决于膜片材料。不锈钢耐腐膜片压力计的导压系统和外壳等均为不锈钢,具有较强的耐腐蚀性能。主要用于化学、石油、纺织工业对气体、液体微小压力的测量,尤其适用于腐蚀性强、粘稠介质(非凝固非结晶)的微小压力测量。 膜片压力计的工作原理是基于弹性元件(测量系统上的膜片)变形。在被测介质的压力作用下,迫使膜片产生相应的弹性变形——位移,借助连杆组经传动机构的传动并予放大,由固定于齿轮上的指针将被测值在度盘上指示出来。压阻式压力计 压阻式压力计是基于单晶硅的压阻效应而制成。采用单晶硅片为弹性元件,在单晶硅膜片上利用集成电路的工艺,在单晶硅的特定方向扩散一组等值电阻,并将电阻接成桥路,单晶硅片置于腔内。当压力发生变化时,单晶硅产生应变,使直接扩散在上面的应变电阻产生与被测压力成正比的变化,再由桥式电路获相应的电压输出信号。 具体来讲,当力作用于硅晶体时,晶体的晶格产生变形,使载流子从一个能谷向另一个能谷散射,引起载流子的迁移率发生变化,扰动了载流子纵向和横向的平均量,从而使硅的电阻率发生变化。这种变化随晶体的取向不同而异,因此硅的压阻效应与晶体的取向有关。硅的压阻效应不同于金属应变计,前者电阻随压力的变化主要取决于电阻率的变化,后者电阻的变化则主要取决于几何尺寸的变化,而且前者的灵敏度比后者大50~100倍 压阻式压力计是电阻式压力计的一种。采用金属电阻应变片也可制成压力计,测量原理以金属的应变效应为主。电容式压力传感器 电容式压力传感器,是一种利用电容敏感元件将被测压力转换成与之成一定关系的电量输出的压力计。特点是,输入能量低,高动态响应,自然效应小,环境适应性好。 电容式压力传感器一般采用圆形金属薄膜或镀金属薄膜作为电容器的一个电极,当薄膜感受压力而变形时,薄膜与固定电极之间形成的电容量发生变化,通过测量电路即可输出与电压成一定关系的电信号。电容式压力传感器属于极距变化型电容式传感器,可分为单电容式压力传感器和差动电容式压力传感器。压电式压力传感器 压电式压力传感器是基于压电效应的压力传感器。它的种类和型号繁多,按弹性敏感元件和受力机构的形式可分为膜片式和活塞式两类。膜片式主要由本体、膜片和压电元件组成。压电元件支撑于本体上,由膜片将被测压力传递给压电元件,再由压电元件输出与被测压力成一定关系的电信号。 这种传感器的特点是体积小、动态特性好、耐高温等。现代测量技术对传感器的性能出越来越高的要求。例如用压力传感器测量绘制内燃机示功图,在测量中不允许用水冷却,并要求传感器能耐高温和体积小。压电材料最适合于研制这种压力传感器。目前比较有效的办法是选择适合高温条件的石英晶体切割方法。而LiNbO3单晶的居里点高达1210℃,是制造高温传感器的理想压电材料。压磁式压力传感器 压磁式压力传感器是利用铁磁材料的压磁效应制成的,即利用其将压力的变化转化成导磁体的导磁率变化并输出电信号。压磁式的优点很多,如输出功率大、信号强、结构简单、牢固可靠、抗干扰性能好、过载能力强、便于制造、经济实用,可用在给定参数的自动控制电路中,但测量精度一般,频响较低。 所谓压磁效应就是在外力作用下,铁磁材料内部发生应变,产生应力,使各磁畴之间的界限发生移动,从而使磁畴磁化强度矢量转动,因而铁磁材料的磁化强度也发生相应的变化,这种由于应力使铁磁材料磁化强度变化的现象,称为压磁效应。 若某一铁磁材料上绕有线圈,在外力的作用下,铁磁材料的导磁率发生变化,则会引起线圈的电感和阻抗变化。当铁磁材料上同时绕有激磁绕组和测量绕组时,导磁率的变化将导致绕组间耦合系数的变化,从而使输出电势发生变化。通过相应的测量电路,就可以根据输出的量值来衡量外力的作用。霍尔式压力计 霍尔式压力计是利用霍尔效应制成的压力测量仪器。当被测压力引入后,弹簧管自由端产生位移,从而带动霍尔片移动,改变了施加在霍尔片上的磁感应强度,依据霍尔效应进而转换成霍尔电势的变化,达到了压力一位移一霍尔电势的转换。 霍尔压力计应垂直安装在机械振动尽可能小的场所,且倾斜度小于3°。当介质易结晶或黏度较大时,应加装隔离器。通常情况下,以使用在测量上限值1/2左右为宜,且瞬间超负荷应不大于测量上限的二倍。由于霍尔片对温度变化比较敏感,当使用环境温度偏离仪表规定的使用温度时要考虑温度附加误差,采取恒温措施(或温度补偿措施)。此外还应保证直流稳压电源具有恒流特性,以保证电流的恒定。活塞式压力计 活塞式压力计又称为静重式压力计,是利用流体静力平衡原理及帕斯卡定律工作的的一种高准确度、高复现性和高可信度的标准压力计量仪器。 流体静力平衡是通过作用在活塞系统的力值与传压介质产生的反作用力相平衡实现的。活塞系统由活塞和缸体(活塞筒)组成,二者形成极好的动密封配合。活塞的面积(有效面积)是已知的,当已知的力值作用在活塞一端时,活塞另一端的传压介质会产生与已知力值大小相等方向相反的力与该力相平衡。由此,可以通过作用力值和活塞的有效面积计算得到系统内传压介质的压力。在实际应用中,力值通常由砝码的质量乘以使用地点的重力加速度得到。 活塞式压力计也常简称活塞压力计或压力计,也有称之为压力天平,主要用于计量室、实验室以及生产或科学实验环节作为压力基准器使用,也有将活塞式压力计直接应用于高可靠性监测环节对当地其它仪表的表决监测。浮球式压力计 浮球式压力计是以压缩空气或氮气作为压力源,以精密浮球处于工作状态时的球体下部的压力作用面积为浮球有效面积的一种气动负荷式压力计。 压缩空气或氮气通过流量调节器进入球体的下部,并通过球体和喷嘴之间的缝隙排入大气。在球体下部形成的压力将球体连同砝码向上托起。当排除气体流量等于来自调节器的流量时,系统处于平衡状态。这时,球体将浮起一定高度,球体下部的压力作用面积(即浮球的有效面积)也就一定。由于球体下部的压力通过压力稳定器后作为输出压力,因此输出压力将与砝码负荷成比例。钟罩式压力计 钟罩式压力计的作用原理,是直接从压强定义出发,用一台天平对压力在液封受力器上 的垂直作用力F进行测定。这个受力器是一只几何形状有一定要求的钟罩,根据对钟罩几何 尺寸的精密测量和理论分析,求出其受力有效面积S后,待测压强p可由公示p=F/S求出。 因为钟罩式压力计有独特的结构原理,并具有、足够高的精度,这就可以通过与其他基准压力仪器比对,发现未知的系统误差。同时,钟罩式压力计在测量压强差时,其单端静压强可以根据需要调整,直至单端压强为零,即可以测量绝对压强。另外,该仪器还具有操作简单、受外界干扰小等优点。在高新科技快速发展的现今,静态的压力测量方法已获得了较大的优化,成为了各领域中常用的测量体系,并逐渐朝着动态的压力校准趋势发展。由此,相关技术人员针对压力计量检测方法的进步展开了深入的探究。简而言之,压力计量检测的未来趋势表现在测试精度等级、测试响应速率、测试可靠性与智能化水平这几个方面的提高。比如,在活塞式仪表测试中融进了智能加码与操作部位激光监测方法,如此不仅提升了检测效率,并且提高了测试的精准性,同时为绝压式仪表与活塞式仪表智能测试体系的进步打下了良好的基础。针对数字式仪表及压力变送器和压力传感器等设备的量传任务有了精良的全智能压力控制其能够用作量传标准,利用1台控制器配置若干个压力模块能够操作许多量程范围,随意确定测试点的高精度检测任务,而且能够选用气介质来工作,如此防止了采用液体介质在检测压力时引起的诸多问题,大幅度提升了数字式仪器的测试效率与智能化程度。
  • 【新品发布】Biolin Theta系列光学接触角测量仪全新上市
    Theta Flow光学接触角测量仪Theta Flow是一款高级接触角测量仪,适用于高要求的表面研究和质量控制。用户友好,兼具高水平的自动化和准确度,通过配置的高端摄像头、图像增强和传感器,大幅提高测试精度,Theta Flow给大家带来全新的接触角测量体验。与Theta Flow同属Biolin Attension系列的Theta Flex接触角测量仪在2020年“红点产品设计大奖”中凭借其突破性的设计赢得了年度“红点设计奖”(Red Dot: Best of the Best),红点设计奖讲究创新设计,是红点产品设计大奖的优异奖项。完整的测量功能• 静态接触角• 动态接触角• 滚动角• 表面自由能• 表面张力• 界面张力• 批处理接触角• 粗糙度修正接触角• 界面流变(粘弹性)• 高压和高温测量• 单纤维接触角自动化水平达到新高相机全自动对焦,确保图像始终保持清晰;自动表面定位,可将样品移动到不同的测量位置;并使用业界领先的OneAttension软件自动生成结果。这些特点使光学接触角测量仪的自动化达到了一个新的水平,在简化测试的同时提高了实验精度。 准确性和用户独立性(无人为因素干扰)Theta Flow配备的相机分辨率高达500万像素,采用DropletPlus技术实现图像增强,传感器可跟踪周围环境(温度、湿度)以获得良好的可追溯性,这些功能使Theta Flow可提供高度准确的结果,而可靠的数据也成为独立于用户测量的关键组成部分。 触摸屏易于使用Biolin Theta Flow率先配备的内嵌式触摸显示屏改善了用户体验,使测量准备工作处理起来超级顺畅。从吸液到更换样品的所有步骤都可以在几秒钟内轻松完成。 Theta Flow可选附件:3D 形貌模块:可自动测量样品粗糙度和接触角,并得到粗糙度修正接触角,研究粗糙度对润湿性的影响。高压腔:可在400 bar压力和200 ℃温度下进行测试。专为提高采收率和超临界流体方面的应用而设计。振荡液滴模块:可以自动测量界面膨胀粘弹性,进行界面流变研究,适用于气-液界面和液-液界面。整机倾斜框架:用于自动测量动态接触角(前进角、后退角)和滚动角。自动皮升滴液器:用于非常小面积样品的接触角测量和喷墨应用,可自动分配皮升级液滴。温控单元:控制环境温度,用于接触角和表界面张力测试,多种温控单元可选。
  • 法国SETARAM公司新品发布-SOLEX气动测量仪
    法国SETARAM仪器公司隶属于KEP科技集团,KEP专注于尖端产业技术,提供一系列高技术及创新型产品服务于航空航天工业,核能和可再生能源,化学,食品生产,奢侈品,保健品以及大型科研试验室。   现在SETARAM将KEP的顶级优势产品介绍到中国,为机械制造业的科研单位及企业客户提供一流的工具。     SOLEX作为一种精密测量仪器,可以实现测量工件的长度、厚度、槽宽、内孔直径、外圆直径、两孔中心距、轴心线直线度、圆度、垂直度、平行度等各种参数。具有测量精度高、结构简单、使用维护方便、可以实现非接触式远距离测量等优点。若与各种类型的气动测量头配合使用,还可以完成多种测量工作。在各种测量仪器中,气动测量仪是一种创新型的测量仪器。   技术参数:   * 测试压力 : 0.015 to 0.045 bar (根据不同的测试孔径范围而存在差异)   * 测试数据 :   - 截面积: 0.03 to 3.7 mm²   - 测量直径范围: 0.2 to 2.2 mm   - 气体流速: 66 to 10800 cm³ /min (空气/常压)   - 灵敏度: 1 cm³ /min (气密性完好)   * 多种标配和定制气动塞规用于测量内径,气动环规和测径器用于测量外径   * 数字显示: 0 ~51.5 cm   * 数据读取:100-份红色模拟信号显示(250 mm 高)   * 公差读取:100-份红色模拟信号显示(250 mm 高)   * 手动设定、自动读取公差范围   * 毫巴级的压力校准   * 超公差自动蜂鸣报警功能   * 内置存储设置参数   * 蜂鸣发生面板输入   * 快速结果显示(合格、不合格、重试)   * RS 232接口   * 计算机远程控制   * 自动控制面板 (选件)   * 外部控制的自动循环测试   * 系统设置保护开关   * 可与自动化生产仪器无缝链接   * 电源:220 V - 50 HZ   * 尺寸 : 530 mm(高)× 225 mm(深)× 185 mm(宽)   * 重量 : 9.5 kg   * 温度 : 0℃~40℃ (工作温度) -10℃~70℃(储运温度)   功能和特点:   机械制造工业中使用的一种精密测量仪器。测量工件的长度、厚度、槽宽、内孔直径、外圆直径、两孔中心距、轴心线直线度、圆度、垂直度、平行度等各种参数。具有测量精度高、结构简单、使用维护方便、可以实现非接触式远距离测量等优点。若与各种类型的气动测量头配合使用,还可以完成多种测量工作。因此,在各种测量仪器中,SOLEX气动测量仪是具有超强扩展性的测量仪器。
  • 现代电子测量仪器的发展趋势
    导读:进入21世纪以来,科学技术的发展已难以用日新月异来描述。新工艺、新材料、新的制造技术催生了新的一代电子元器件,同时也促使电子测量技术和电子测量仪器产生了新概念和新发展趋势。本文拟从现代电子测量仪器发展的三个明显特点入手,进而介绍下一代自动测试系统的概念和基本技术,引入合成仪器的概念,以供读者参考。   现代电子测量仪器的发展趋势   仪器性能更加优异   仪器的性能更加优异,测量功能更加强大,仪器的测量精度,测试灵敏度,测量的动态范围等都达到了前所未有的高度。例如,Agilent公司的PSA频谱分析仪的测量灵敏度高达169dBm(接近物理界热噪声174dBm),PNA网络分析仪的动态范围高达143dB,Agilent83453A高分辨率分光计分辨带宽=0.0001nm(亚皮米)(突破皮米分辨带宽的壁垒),Agilent86107A精密时基参考模块,对小于100ns的时延,抖动为1.7psRMS(突破皮秒抖动瓶颈),DSO80000系列的示波器,其单一A/D芯片具有20GSa/s实时高采样率,使之成为世界上采样率最快的示波器(40GSa/s实时采样率,13GHz带宽)。另外,更多强大的测量功能被赋予单台仪表中,如Agilent公司的8960系列无线综合测试仪(集移动手机和基站的射频测试与协议测试于一身) ESG/PSG矢量信号源可以灵活产生包括连续波/调幅/调频/调相/脉冲调制,全制式通信协议(GSM/EDGE/WCDMA/TD2SCDMA/CDMAOne/CDMA2000/CDMA20001X2EV/蓝牙/WLAN/PHS/PDC/NADC/DECT/TETRA等),任意波形及用于今后的其他信号 MSO混合信号示波器(2/4个模拟测量通道16个逻辑分析通道)使单台仪器同时具备示波器和逻辑分析仪的功能 Infiniium示波器内装VSA矢量信号分析软件后也成为世界上测量分析带宽最宽的矢量信号分析仪。   仪器与计算机融为一体   仪器和计算机技术的前所未有的融合。首先,越来越多的仪器选用以Windows软件和Intel芯片为平台,采用WindowsGUI和基于军用标准的软件,用Windows软件代替仪器内部操作软件,并易于与MS办公室应用软件连接,充分发挥其效能,如Agilent公司的仪器可用Word语言捕获屏幕图像,用Excel语言绘制的波形数据,用Excel语言捕获测量数据,易于自由地从互联网下载和升级最新的软件版本,利用WindowsHelp提高了仪器操作学习的方便性 同时,触摸屏被广泛利用,话音控制可解决双手同时被占用时操作仪器的问题,通过网络控制仪器操作,并用基于MSWindows和MSVisualStudio实现测试自动化 另外,仪器内部的VBA软件可有效地帮助实现生产过程中的测试自动化。   其次,由于计算机技术被大量应用到仪器之中,使得仪器具备了更加先进的连通性,如Agilent公司的仪器大都具备采用了USB接口,LAN接口,GPIB接口。同时,也安装了标准光标指示器(鼠标、跟踪球、触摸键、操纵杆等)和其他部件(键盘、CDRW驱动器、直接连结打印机的并行接口,用于外部监视器的VGA输出,内部硬盘驱动器等)。特别值得一提的是,在军工等特殊行业,测试数据的安全性和保密性要求格外重要,为此,Agilent公司在仪器上设计了可卸出的硬盘(如PNA矢量网络分析仪和Infiniium示波器),使工作人员在实验室完成测试任务后,卸出硬盘,单独运输仪器至测试现场(如战地),再由操作人员取出随身携带的硬盘装入仪器,再进行现场测量,从而保证了数据的安全性和保密性。   测试及仿真软件在仪器中广泛应用   随着计算机的运算速度和处理数据能力的不断增加,及计算机仿真技术的广泛应用,仪器的硬件和测试软件及仿真软件的结合越来越紧密。首先,硬件的模块化设计,使得通过不同的硬件模块组合配以不同的软件,从而形成不同功能的仪器和不同的测试解决方案,如Agilent公司的DAC-J宽带示波器86100C,通过插入不同的模块并配以不同软件,该仪器可成为抖动分析仪,宽带示波器,数字通信分析仪,时域反射分析仪 此外,VXI结构的测试仪器更加充分地解释了模块化结构仪器的灵活配置和应用。   其次,软件无线电的概念已有了全新的解释和现实的应用,Agilent公司的89601A矢量分析软件是实现这一理念的最好例证,它利用计算机强大的数学运算和数据处理能力将大量的数字信号处理功能和数据分析功能充分展现在计算机软件之中,通过与不同的数据采集前端(如VXI结构的矢量信号分析仪,频谱分析仪,Infiniium数字示波器)相结合,组合出不同功能的矢量信号分析仪。   同时,其捕获的信号和数据分析的结果可以作为EDA仿真软件(如Agilent公司的ADS高级设计仿真软件)的数据输入来源,用于驱动ADS高级设计仿真软件进行部件及系统级仿真 并且,ADS高级设计仿真软件的仿真结果可送入Agilent公司的ESG/PSG矢量信号源产生出信号通过VSA矢量信号分析仪的捕获和分析,反过来可进行产品设计与真实产品之间的数据验证,即实现设计、仿真、测量和验证的有机结合。以AgilentADS高级设计仿真软件为代表的EDA软件,通过与Agilent公司测试仪器(包括:频谱分析仪,网络分析仪,信号源,示波器,逻辑分析仪等)的动态链接,从而实现了测量域与仿真域的有机结合,在设计、仿真和验证之间架起了桥梁,从而加速设计,提高设计质量,完善系统及部件的半实物仿真手段,达到迅速拓展满足需要的测量解决方案的目的。   自动测试系统的发展历史和现状   随着测量仪器功能的不断提高和完善,与其相关的自动测试系统(特别是军用ATS测试系统)的组建与发展也经历了从台式仪器ATS系统到卡式仪器ATS系统,从卡式仪器ATS系统到卡式仪器与台式仪器混合的ATS系统的发展过程。到目前为止,VXI结构的仪器(主要对于大通道数的数字信号测量)与GPIB标准的台式仪器(主要对于性能要求严格的射频/微波信号测量)相结合组建ATS测试系统已成为军用ATS测试系统普遍遵从的主流原则和典范。这与以美国为代表的军工用户在90年代提倡的采用COTS(CommercialOff-the-Shelf)流行商用仪器来构建军用ATS测试系统有很大关系,它可以极大地降低整个测试系统的组建、开发、维护、替换和升级的成本。   但是,由于军工行业系统研制周期和认证周期相对较长,系统维护和需要支持的周期通常在10年至20年,而民用科技的发展日新月异,流行商用仪器的更新速度越来越快,一些COTS产品在军工行业被大规模全面使用之前就已废型和停产,对于已定型的测试系统的维护和支持成为军工客户面临的最大问题,特别是那些基于特定硬件而开发的测试软件(TPS)的维护、支持和更新更是面临巨大的挑战。这一点在中国的客户群中也遇到了同样的问题。如何实现硬件的可互换性和软件的可互操作性成为保证整个系统生命力和生命周期的关键。与此同时,军用ATS测试系统还要满足其可靠性、机动性和灵活性的要求,并尽可能地降低开发、维护的成本,节省人力资源,改进硬件的现场替换效率和维修中心替换效率,改进武器系统快速应对地区乃至全球支持的战略要求。   下一代的自动测试系统   下一代测试技术及测试系统的标准   以美国为首的用户和仪器厂商近一年以来提出了一种新的测试仪器理念和技术以解决COTS仪器带来的问题,并同时满足未来测试系统的发展要求。该技术称之为NxTest,它就是基于LAN的模块化合成仪器(SyntheticInstrument)。安捷伦科技公司和VXITechnology公司于2004年9月为自动测试系统推出基于LAN的下一代模块化平台标准化-LXI。   LXI(仪器的LAN扩展)不仅提供了机架和堆叠式仪器的嵌入式测量技术和PC标准I/O连接能力,还实现了基于插卡式仪器的系统的模块化特点并减小了体积。对于为航空/国防、汽车、工业、医疗和消费电子市场开发电子产品的研发和制造工程师来说,LXI紧凑灵活的封装、高速输入/输出和可靠的测量功能有效地满足了他们的需求。VXI总线为所有高密度高速度应用提供了理想的标准,LXI则同时融合了VXI和以太网的优势,为用户提供了一个良好的高性能仪器平台,满足VXI通常没有满足的应用需求。LXI基于LAN的结构为例,为在航空和国防行业中长寿命仪器的实现奠定了基础。LXI没有带宽、软件或计算机底板结构限制。它可以利用日益提高的以太网吞吐量,为面临下一代自动测试系统挑战的工程师提供理想的解决方案。   LXI标准将由LXI协会负责管理。LXI协会是一家由主要测试测量公司组成的非营利机构。该集团的目标是开发、支持和推广LXI标准。安捷伦科技公司和VXITechnology公司利用其拥有悠久历史的模块化仪器设计,推出LXI平台,这是测试系统使用的开放式标准仪器发展中必然的可行一步。由于几乎每台电脑中都内置了以太网(LAN),以太网已经成为业界广泛认同的通信接口。互联网硬件价格正不断下降,速度正不断提高,局域网提供了其它点到点接口标准中没有提供的对等通信。测试和测量工程师日益认识到使用高速局域网替代专有测试测量接口(如GPIB)的好处,业内需要更低成本、更高带宽和更快的数据传送速率,这给专有测试测量接口提出了挑战。   LXI测试测量模块是为用于设计检验或制造测试系统而优化的。连接局域网的能力使得各模块可以装在世界上任何地方,并从世界上任何地方访问模块。与采用昂贵电源、底板、控制器和MXI卡和电缆的模块化组件不同,LXI模块自带处理器、局域网连接、电源和触发输入。LXI模块可以采用全宽或半宽,高度为一个机架单位或两个机架单位,实现了非常简便的混配功能。信号输入和输出位于正面,局域网和输入交流电源则位于每个LXI模块的背面。LXI模块由计算机控制,不要求传统机架和堆叠式仪器配备的显示器、按钮和拨号装置。LXI模块采用标准网络浏览器诊断问题,使用IVI-COM驱动程序进行通信,简化了系统集成。   LXI仪器的特点   LXI仪器具备了以下五大特点:   (1)开放式工业标准   LAN和AC电源是业界最稳定和生命周期最长的开放式工业标准,也由于其开发成本低廉,使得各厂商很容易将现有的仪器产品移植到该LAN-Based仪器平台上来。   (2)向后兼容性   因为LAN-Based模块只占1/2的标准机柜宽度,体积上比可扩展式(VXI/PXI)仪器更小。同时,升级现有的ATS不需重新配置,并允许扩展为大型卡式仪器(VXI/PXI)系统。   (3)成本低廉   在满足军用和民用客户要求的同时,保有现存台式仪器的核心技术,结合最新科技,保证新的LAN-based模块的成本低于相应的台式仪器和VXI/PXI仪器。   (4)互操作性   作为合成仪器(SyntheticInstruments)模块,只需30~40种左右的通用模块即可解决军用客户的主要测试需求。如此相对较少的模块种类,可以高效且灵活地组合成面向目标服务的各种测试单元,从而彻底降低ATS系统的体积,提高系统的机动性和灵活性。   (5)新技术及时方便的引入   由于这些模块具备完备的I/O定义文档(由军标定义),所以,模块和系统的升级仅需核实新技术是否涵盖其替代产品的全部功能。如此看来,合成仪器(SyntheticSystems)将实现下述五大目标:①非常长的产品和系统支持周期,应用软件将不再依赖于特定的硬件。②很小的系统体积,仪器不包含多余的显示、输入和其它美学设计部分。③应用清晰明确,仪器界面一致,升级快捷方便。④系统生命周期与产品生命周期保持一致。⑤供应商独立,测量硬件与测量技术没有直接联系。   展望未来   综上所述,21世纪的电子测量仪器随着芯片技术和DSP技术的发展将达到前所未有的高性能,随着计算机技术与仪器的进一步融合,仪器的易操作性,易升级性,测量能力,数据处理和分析能力,都得到了大幅度提高。与此同时,软件无线电正越来越多地被应用到各个领域,仿真技术将为用户的设计和验证提供了更加强大和方便的工具。自动测试系统经历了从GPIB系统到VXI系统,从VXI系统到VXI与GPIB混合系统的发展历程,越来越多的军工用户希望拥有一种长寿命且高性能的系统标准体系来承担日益复杂的测试压力和维护成本的压力,面对未来的挑战,LXI仪器将在继承现有测试技术的基础之上,为下一代测试技术和测试仪器,特别是ATS测试系统的革新带来新的希望。
  • 第二届国际高端测量仪器高层论坛暨第12届精密工程测量与仪器国际会议成功举行
    第二届国际高端测量仪器高层论坛暨第12届精密工程测量与仪器国际会议(IFMI & ISPEMI 2022)于2022年8月8日至10日在广西桂林成功举办。本论坛由中国工程院、国际测量与仪器委员会(ICMI)共同指导,中国工程院信息与电子工程学部、中国仪器仪表学会、中国计量测试学会和哈尔滨工业大学联合承办,桂林电子科技大学、北京信息科技大学协办。本次论坛的目的是,根据世界科技革命与产业变革发展趋势,探讨和判断高端测量仪器技术发展趋势和仪器产业发展趋势,提出促进世界高端测量仪器科技与产业重点发展方向,共同推进世界范围内高端测量仪器技术形态和产业业态的变革。中国工程院院士、哈尔滨工业大学精密仪器工程研究院院长、中国仪器仪表学会副理事长谭久彬教授担任大会主席并主持会议。谭久彬院士指出:“仪器是测量的载体,是科学发现和基础研究突破的重要手段。… … 精密仪器技术与工程支撑着整个现代科技产业、国民经济和社会管理的高质量发展。随着新一轮科技革命和产业变革的深入,新一代物联网、大数据、云计算、人工智能、精准医疗、智能制造、智慧城市建设等领域不断发生革命性变化,因此,精密工程测量与仪器技术势必会遇到前所未有的巨大挑战和发展机遇。”谭久彬院士担任大会主席并主持会议大会现场国际测量技术联合会(IMEKO)前主席Kenneth T. V. Grattan院士、中国计量测试学会副理事长兼秘书长马爱文先生、桂林电子科技大学党委副书记聂慧教授参加大会并在开幕式上致辞。Grattan院士指出,测量是科学研究的基础。以精密测量为基础的技术突破促进了高端精密仪器的制造,同时进一步推动了加工制造、光学、材料、生命科学等领域的发展。最后,Grattan院士强调,随着人工智能技术的不断发展,将智能化技术融入精密制造、数字化测量等领域是当前面临的重要机遇与挑战。本次会议分为主论坛大会报告、分论坛研讨和圆桌论坛3部分。共有来自美国、英国、澳大利亚、德国、比利时、加拿大、俄罗斯、韩国、日本、新加坡、中国等12个国家和地区的250余位专家出席本次盛会,2600余名科技工作者和研究生观看了会议直播。大会特邀国际测量联合会主席(IMEKO)、德国联邦物理技术研究院(PTB)副院长Frank Härtig教授,美国加州理工大学Lihong Wang院士,伦敦大学城市学院Tong Sun院士,兰州空间技术物理研究所李得天院士,悉尼科技大学Dayong Jin院士,加拿大维多利亚大学Yang Shi院士,比利时鲁汶大学Han Haitjema教授,海克斯康技术总监隋占疆等国际著名专家分别围绕“计量学——数字化的基础支柱”、“从细胞器分子吸收到患者尺度的光声断层扫描”、“应用驱动型传感器循环设计”、“空间充放电效果模拟测试技术及其在中国空间站的应用”、“稀土高掺杂发光材料、单颗粒光谱系统多维度表征与新发光特性、新型超高分辨成像方法与仪器研发、生医工交叉应用等需求”、“自主智能机电系统的高级鲁棒模型预测控制框架”、“光学表面形貌测量仪器的特性及标定”、“数字时代下,计量技术如何赋能行业发展”进行主题演讲。分论坛分为8个分会场,共计48个分论坛邀请报告。分论坛的专家学者们结合测量仪器技术与精密工程各个分支方向,交流了目前本领域存在的重大科学问题与关键技术问题、具有发展优势的新的技术路线和近期重大研究进展与突破;探讨了因学科交叉衍生出的新原理、新技术和新方向;并对该领域未来10年的发展趋势与特点、新的应用背景和可能产生的新突破进行了探索与研判;预测未来国际和国家测量体系和仪器行业的发展趋势,从而规划国际和国家测量体系的建设路线和新形态仪器技术的发展路径。除主论坛、分论坛的学术交流与研讨外,会议还以圆桌会议形式进行战略研讨。受谭久彬院士委托,中国仪器仪表学会常务理事、哈尔滨工业大学仪器科学与工程学院院长刘俭教授主持研讨。圆桌论坛邀请叶声华院士等著名科学家、测量仪器领域著名专家学者,以及华为技术有限公司、海克斯康测量技术有限公司、天津三英精密仪器股份有限公司、深圳中图仪器科技有限公司、哈尔滨芯明天科技有限公司、中铁一局集团陕西卓信工程检测有限公司、深圳中科精工科技有限公司、江苏天准科技股份有限公司、国营芜湖机械厂等企业的近百名技术型企业家参加了研讨。圆桌论坛围绕“我国高端仪器的瓶颈在哪里以及国产高端仪器如何突围”这两个主题展开讨论。与会专家和企业家首先就我国高端仪器与国际高端仪器在前沿技术方面的主要差距、国产高端仪器如何面向国家重大需求与国际科技前沿、我国高端仪器产业推广与高校企业成果转化对接面临的问题、如何打通高端仪器产业上下游等热点问题展开了热烈讨论。随后就目前我国高端仪器产业面临的问题、亟待解决的政策支持以及未来的发展战略充分发表了建议。最后就高端仪器技术布局与标准化、高端仪器创新链与产业链上下游打通等问题进行了深入探讨,并达成了初步共识。
  • 特惠新品推荐---LSA100RF光学滞留力测量仪(第二代视频光学接触角测量仪)
    光学滞留力测量仪LSA100RF 是德国Lauda Scientific公司推出的世界上第一台光学滞留力测量的商品机,是传统视频光学接触角测量仪的更新换代产品,属于第二代视频光学接触角测量仪。该机器不仅涵盖第一代视频光学接触角测量仪的所有测量功能,而且具有独特的滞留力测量功能,是表面分析仪器领域中的一个开拓性创新!LSA100RF光学滞留力测量仪的测量方法LSA100RF光学滞留力测量仪在常规接触角测量仪上引入了离心力旋转台和视频同步触发技术。在快速旋转状态下置于材料表面上的液滴,在离心力的驱动下产生侧向滑动的趋势,迫使液滴形状发生变化。当离心驱动力达到最大滞留力数值的时候,液滴沿材料表面发生横向水平滑动。在这一动态过程中,仪器利用视频同步触发技术能够准确的抓拍到液滴形状和位置变化的一组照片并记录相对应的滞留力数据,通过软件自动处理得到滞留力数据以及前进接触角和后退接触角的变化曲线和最大值。滞留力能够直接反映液体和固体之间界面上的相互作用力。LSA100RF光学滞留力测量仪利用滞留力和动态接触角同时测量功能,可以进一步分析滑动过程中滞留力和液滴形状变化等因素之间的相互关系。LSA100RF光学滞留力测量仪的推出为材料润湿性的研究提供了一种有力的工具。LSA100RF在动态、多功能测量方面展示出了巨大的潜力,它能够同时使用几何参数和物理参数表征液体和固体材料之间界面上的相互作用,必将在特殊功能材料、液体的传送和过滤过程、表面的自清洁和易清洗等众多领域发挥出关键作用。LSA100RF光学滞留力测量仪的技术参数:新冠病毒疫情期间,LSA100RF 将特价销售,并确保3周的到货期! 感兴趣的客户请速与我们联系,我们开通了网上和微信购买业务,您的购买将更简单方便! 等待您的联系!东方德菲联系电话: 400-860-5168转0629
  • 科众精密-全自动晶圆接触角测量仪,测量等离子处理镀膜后的接触角
    半导体晶圆表面的接触角测试是半导体制造中常见的一项表面质量评估方法,其重要性在以下几个方面:1、粗糙度评估:半导体晶圆表面的粗糙度会对接触角产生影响,接触角测试可以用来评估晶圆表面的粗糙度,从而评估其表面质量。表面清洁评估:半导体晶圆表面的杂质和污染物会影响接触角的测量结果,接触角测试可以用来评估晶圆表面的清洁程度。2、表面处理评估:半导体晶圆表面的各种表面处理,如刻蚀、沉积、退火等会影响接触角的测量结果,接触角测试可以用来评估这些表面处理对晶圆表面性质的影响。3、界面张力评估:在半导体制造中,各种材料的粘附和分离过程都涉及到界面张力的变化,接触角测试可以用来评估晶圆表面和各种材料之间的界面张力。综上所述,半导体晶圆表面的接触角测试可以用来评估晶圆表面的粗糙度、清洁程度、表面处理效果和界面张力等方面的性质,对半导体制造过程中的表面质量控制具有重要的意义。晶圆全自动接触角测量仪详细参数:技术参数KZS-50图片硬件外观接触角平台长12寸圆平台(6寸、8寸、12寸(通用)扩展升级整体扩展升级接触角设备尺寸670x690x730mm(长*宽*高)重量35KG样品台样品平台放置方式水平放置 样品平台工作方式三维移动样品平台样品承重0.1-10公斤仪器平台扩展可添加手动,自动倾斜平台,全自动旋转平台,温控平台,旋转平台,真空吸附平台调节范围Y轴手动行程400mm,精度0.1mmX轴手动,360°自动旋转,精度0.1mm测试范围0-180°测量精度高达0.01°测量面水平放置样品平台旋转全自动旋转平台仪器水平控制角位台可调,镜头可调,样品平台可调滴液滴液系统软件控制自动滴液,精度0.1微升,自动接液测试注射器高精密石英注射器,容量500ul针头直径0.51mm,1.6mm表面张力测试滴液移动范围X轴手动调节80mm,精度0.01mmZ轴自动调节100mm,精度0.01mm滴液系统软件控制自动滴液泵滴液模组金属丝杆滑台模组镜头/光源光源系统单波冷光源带聚光环保护罩,寿命60000小时以上光源调节软硬共控镜头可移动范围滑台可调100mm镜头远心变倍变焦定制镜头镜头倾斜度±10°,精度0.5°相机帧率/像素300fps(可选配更高帧率)/300万像索电源电源电压220V,功率60W,频率60HZ漏电装置带漏电装置保护软件部分软件算法分辨率拟合法、弧面法、θ/2、切线法、量角法、宽高法、L-Y法、圆法、椭圆法、斜椭圆法测量方式全自动、半自动、手动拟合方式 分辨率点位拟合,根据实际成像像素点完全贴合图像拍摄支持多种拍摄方式,可单张、可连续拍摄,支持视频拍摄,并一键测量。左右接触角区分支持分析方法座滴法、纤维法、动态润湿法、悬滴法、倒置悬滴法、附着滴法、插针法、3D形貌法、气泡捕获法分析方式 润湿性分析、静态分析、实时动态分析、拍照分析、视频分析、前进后退角分析保存模式Word、EXCEL、谱图、照片、视频总结1、晶圆接触角测量可以订制,适用于各种半导体制造中常用的6英寸、8英寸、12英寸等尺寸的晶圆。2、高精度测量:可以在非常小的范围内准确测量晶圆表面的接触角,具有高度的重复性和准确性。3、多功能性:晶圆接触角测量仪通常具有多种测试模式,可以测量不同类型的表面处理,如刻蚀、沉积、清洗等过程对接触角的影响,可以提供全面的表面质量评估。4、高效性:晶圆接触角测量仪可以在非常短的时间内完成多个晶圆的测量,提高了实验的效率。5、自动化程度高:晶圆接触角测量仪通常具有自动化控制和数据处理系统,可以自动完成晶圆的定位、测量和数据处理,减少了实验人员的工作量和误差。晶圆接触角测量仪是一种专门用于测量半导体晶圆表面接触角的仪器。相比传统的接触角测量仪,它具有以下优势:1、适用于大尺寸晶圆:晶圆接触角测量仪通常具有较大的测试平台,能够容纳大尺寸的晶圆,适用于半导体制造中常用的6英寸、8英寸、12英寸等尺寸的晶圆。2、高精度测量:晶圆接触角测量仪使用高精度的光学传感器和计算算法,可以在非常小的范围内准确测量晶圆表面的接触角,具有高度的重复性和准确性。多功能性:晶圆接触角测量仪通常具有多种测试模式,可以测量不同类型的表面处理,如刻蚀、沉积、清洗等过程对接触角的影响,可以提供更全面的表面质量评估。3、高效性:晶圆接触角测量仪可以在非常短的时间内完成多个晶圆的测量,提高了实验的效率。4、自动化程度高:晶圆接触角测量仪通常具有自动化控制和数据处理系统,可以自动完成晶圆的定位、测量和数据处理,减少了实验人员的工作量和误差。综上所述,晶圆接触角测量仪具有高效、高精度、多功能等优点,在半导体晶圆表面处理和质量控制中具有广泛的应用前景。
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