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旋转轴激光对中仪

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  • 金属加工机床消费增长拉动激光干涉仪需求
    p style=" text-align: center "   中国金属加工机床消费、生产和外贸情况 /p p   2017年中国金属加工机床消费总额299.7亿美元,同比增长7.5%。其中,金属切削机床消费额184.0亿美元,同比增长7.8% 金属成形机床消费额115.7亿美元,同比增长7.0%。金属加工机床消费总体呈现明显的恢复性增长,同比增速较2016年同期回升了6.1个百分点。 /p p   从生产看,2017年金属加工机床总额245.2亿美元,同比增长5.1%。其中,金属切削机床133.5亿美元,同比增长3.6% 金属成形机床111.7亿美元,同比增长7.1%。金属加工机床生产小幅回升,金属成形机床增速仍高于金属切削机床。从增速变化看,金属加工机床同比增速较2016年同期下降0.4个百分点,其中金属切削机床和金属成形机床呈现分化趋势,前者下降2.1个百分点,后者上升1.7个百分点。 /p p   从进出口方面看,2017年金属加工机床出口总额32.9亿美元,同比增长11.4%。其中,金属切削机床21.8亿美元,同比增长13.2% 金属成形机床11.1亿美元,同比增长8.0%。2017年金属加工机床进口总额87.4亿美元,同比增长16.3%。其中,金属切削机床72.3亿美元,同比增长18.4% 金属成形机床15.1亿美元,同比增长7.3%。进出口逆差35.9亿美元,同比增长33.5%,增速较2016年同期上升了64.2个百分点。从今年全年贸易逆差的增速变化可以很明显地看出进口强劲回升的势头。 /p p   综合上述消费、生产和进出口的数据,中国金属加工机床消费市场呈现“总量趋稳、结构升级”的新特征。2017年国内金属加工机床产量增长回稳,同比增长5.3%。国产机床的消费额占比为70.8%,较2016年同期上升2.7个百分点。国产数控机床消费额占比为74.9%,较2016年同期上升1.7个百分点。未来中国金属加工机床消费市场将呈现温和增长的趋势。 /p p style=" text-align: center "   金属加工机床消费增长拉动激光干涉仪需求 /p p   我国目前金属加工机床正由中低端向高端产品升级,在我国金属加工机床升级过程中,对激光干涉仪需求明显增大,像沈阳机床、北京精雕等一次性购买几十台激光干涉仪,各中小型机床厂需求也很强烈,机床干涉仪在机床导轨定位精度、重复定位精度、反向间隙、俯仰偏摆以及旋转轴精度测量方面有着广泛的应用,也是目前最为有效的检测手段。 /p p br/ /p
  • 澳维发布北京澳维仪器 阵列旋转蒸发仪 miniRotar新品
    阵列旋转蒸发仪产品介绍:阵列旋转蒸发仪是一款可以同时进行多样品浓缩处理的创新型前处理设备,由多个miniRotar旋转蒸发仪单元、真空系统、溶媒冷凝回收系统组成,实现多样品处理的同时,可以大幅提高实验室空间利用率。阵列旋转蒸发仪所搭载的多个miniRotar,既可以满足同时使用,也支持独立操作,可以独立的进行温度设置、转速调整、释放真空等操作,不干扰其他旋转蒸发仪单元的正常工作。(阵列旋蒸搭载溶媒回收仪原理图)(阵列旋蒸搭载冷却循环水系统)阵列旋转蒸发仪产品特性:极致mini——节约空间:miniRotar创新性采用旋转轴纵向设计,将产品宽度缩小到25cm,是传统旋转蒸发仪宽度的三分之一,1.8米标准通风橱最多可以放置5台miniRotar,充分节约通风橱空间资源。阵列组合——提升效率: miniRotar的特殊接口设计,可以实现多台并联使用,共一个真空系统、冷凝回收系统。非常适合多个样品同时处理的需求,提升工作效率。 每一个miniRotar均可以独立设置温度、转速、时间等工作参数,可以独立的进行将样品瓶升起降落操作。miniRotar 500s拥有独立的快捷释放真空按键,可以独立释放真空,不影响其他miniRotar正常工作。定时工作——减少看护:miniRotar500s具有定时工作能力,可以按照经验设定好工作条件以及工作时长,到达时间后miniRotar500s将自动停止旋转、释放真空,将样品瓶升起,脱离加热水浴,自动停止样品蒸发浓缩。双重保护——避免污染:miniRotar搭载防止液体回流接口,可有效阻止在样品处理过程中管路中的液体回流,避免污染样品,保证分析结果的准确性。三级冷凝——减少排放:eSR系列溶媒回收仪可以同时满足6台miniRotar溶剂蒸汽冷凝回收需求,eSR320溶媒回收仪采用低温压缩机制冷,溶剂蒸汽进入后经过三级冷凝液化收集,实现高效冷凝回收(二氯甲烷蒸汽回收率优于98%),减少溶剂蒸汽的排放,保护实验室环境,呵护实验者健康。eSR系列溶媒回收仪不需要添加任何冷却循环液,也不需要外接玻璃冷凝器,减少了管路连接,日常无需维护,使用简单。eSR320s溶媒回收仪内部管路具有超强的防腐能力,可以耐受高浓度氯离子侵蚀。创新点:阵列旋转蒸发仪主要特点及创新之处如下: 1:体积小巧,创新性采用旋转轴纵向设计,产品宽度缩小至25cm,为实验室通风橱节省宝贵使用孔间 2:阵列组合使用,独立设置转速、温度、时间等工作参数,独立释放真空不影响其他单元,从而实现多样品同时处理,大幅提升实验效率 3:可以设定工作时长,自动停止旋转,释放真空,升起样本瓶,保护实验精准性,释放工作人员劳动力 4:创新性双重防止污染保护措施,防止液体回流污染样品,保证样品准确性 北京澳维仪器 阵列旋转蒸发仪 miniRotar
  • 雷尼绍携明星产品亮相慕尼黑上海光博会
    全球精密测量和自动化技术的领导者雷尼绍,在慕尼黑上海光博会2024 (Laser World of PHOTONICSCHINA,2024年3月20日至3月22日) W4号馆4602号的展台上亮相。此次展会,雷尼绍以 - 与"光"同行,"智"造未来 - 为主题,携众多明星产品集体亮相,向业界展示其尖端的光学系列技术和产品。"智"造未来-之"光"栅及磁栅系列产品开放式光栅:使用精细刻度栅尺和紧凑型光电读数头完成稳定可靠且高性能的直线和旋转位置测量,将相对于栅尺的位置移动转换为位置数据。可进行增量和绝对位置测量、非接触式设计 -- 零滞后、无机械磨损、坚固耐用的光学设计 -- 能够有效避免尘土、灰尘和划痕,而不影响信号完整性。参展明星产品:QUANTiC™光栅系列、TONiC™光栅系列、VIONiC™光栅系列QUANTiC光栅系列集成了雷尼绍的光学滤波系统设计与细分技术,是一款超小型、坚固耐用的增量式开放光栅。QUANTiC光栅使用简便,具有极宽松的安装和操作公差,而且自带校准功能。TONiC系列是紧凑型非接触式增量式光栅系统,速度可达10 m/s,与Ti接口配套使用时,在直线和旋转应用中分辨率达1 nm。读数头内的先进光学滤波系统使TONiC具有非常低的抖动,从而可实现优异的位置稳定性和更为平稳的速度控制。这使得TONiC成为适合须严格控制其运动过程的应用的理想光栅。VIONiC光栅系列是雷尼绍性能最高的增量式光栅,它可提供直接的数字位置反馈,具有优异的测量性能,运行速度快且可靠性极佳。VIONiC读数头集成雷尼绍经过市场检验的可靠光学滤波系统和先进的细分技术。它具有超低的电子细分误差(SDE)、优异的抗污能力,而且无需额外使用适配器或单独的接口。封闭式光栅:雷尼绍封闭式光栅采用异常坚固的设计,可用于要求高性能位置测量的恶劣工业环境中。具有精细刻度的不锈钢栅尺结合密封的光电读数头,将相对于栅尺的位置移动转换为位置数据。参展明星产品:FORTiS™封闭式绝对直线光栅FORTiS光栅搭载雷尼绍经验证的绝对式光栅技术,采用异常坚固的封闭式设计,可在极其恶劣的环境中实现优异的测量性能,与传统光栅系统相比优势显著。磁栅:通过与我们的关联公司RLS合作,我们生产了一系列坚固耐用的旋转和直线运动磁传感器,以满足全球市场日益增长的需求"智"造未来-之激"光"系列产品雷尼绍的激光干涉仪和球杆仪测量系统用于评估、监控和提高机床、坐标测量机(CMM) 及其他位置精度要求高的运动系统的静态和动态性能。因此,我们的产品应用作过程优化的第一步,以及对机内和机外测头测量系统的补充。参展明星产品:XK10激光校准仪、XM-60多光束激光干涉仪XK10激光校准仪适用于测量机床的几何量误差与旋转轴心线误差,能够在机床装配、维护和维修过程中测量几何量误差与旋转轴心线误差,精确地校直和调整机床轴,从而实现机床的最佳性能。XM-60多光束激光干涉仪是一款激光测量系统,只需一次设定便可沿线性轴同时测量六个自由度的误差。它还是一款功能强大的诊断工具,通过一次采集便可测量轴的所有几何量误差。"智"造未来-之拉曼"光"谱系列产品雷尼绍生产各种拉曼光谱仪,包括显微拉曼光谱仪、便携式拉曼分析仪和台式拉曼系统。科学家和工程师们纷纷选择雷尼绍作为拉曼合作伙伴,因为雷尼绍拥有能够生成优质拉曼结果的高质量仪器和创新技术。我们可以提供包括Virsa™拉曼分析仪、inVia™共焦显微拉曼光谱仪、inLux™ SEM-拉曼联用接口等系列产品。参展明星产品:Virsa拉曼分析仪Virsa光纤耦合拉曼分析仪是一款具有自动聚焦追踪远程探头的拉曼系统。其突破了实验室显微拉曼的限制,能够将拉曼光谱分析的应用范围扩展到更复杂的环境和更多的样品。Virsa系统采用雷尼绍LiveTrack™实时聚焦追踪技术和Monitor™软件,能够轻松地实时分析表面不规则的样品,因相变而引起形状改变的样品,以及移动的样品。与"光"同行,"智"造未来除了展示最新的技术和产品,雷尼绍还将与全球用户分享其在精密测量和自动化领域的最新研究成果和未来发展方向。雷尼绍一直致力于技术创新和研发,不断推动精密测量和自动化技术的发展。未来,雷尼绍将继续致力于技术创新,为用户提供更优质的产品和服务。我们相信,通过这次展会,雷尼绍将进一步加强与全球用户的合作,共同推动精密测量和自动化技术的发展。让我们期待雷尼绍在慕尼黑上海光博会上的精彩表现。关于雷尼绍雷尼绍是世界领先的工程科技公司之一,在精密测量和医疗保健领域拥有专业技术。公司向众多行业和领域提供产品和服务— 从飞机引擎、风力涡轮发电机制造,到口腔和脑外科医疗设备等。此外,它还在全球增材制造(也称"3D打印")领域居领导地位,是一家设计和制造工业用增材制造设备(通过金属粉末"打印"零件)的公司。
  • 爱谱斯发布IPS 旋转环盘圆盘电极RRDE/RDE新品
    德国IPS 旋转环盘圆盘电极RRDE/RDE/RCE测试系统可用于于氧还原反应(ORR)、氧析出反应(OER)、 燃料电池催化剂表征、金属腐蚀及其他电化学动力学研究等领域。IPS RRDE 测试系统由转速控制系统, 旋转系统,电解池和电极等组成。 转速控制系统,即马达控制器,它可以提供手动控制和软件控制两种方式。 该测试系统能够与其他品牌电化学工作站联用。 德国IPS 旋转环盘电极RRDE/RDE/RCE特点: 独特的旋转轴和电解池接触设计,可以有效提高整个测试系统的密封性。电解池可以根据客户需求定制。电解池有单层和双层,双层可水浴控温,配套曝气管。 主要技术参数 • 速度控制:手动或软件控制,手动触屏操作 • 转速范围:10 ‐ 10,000 R,带tip5000R • 电极头材料:GC disc/Pt ring 玻碳盘铂环电极,Pt disc/Pt ring 铂盘铂环电极, Au disc/Pt ring 金盘铂环电极, ;同时兼容‐RDE 电极头。电极头接受客户定制。 在氧还原反应(ORR)、氧析出反应(OER)测试过程中,参比电极的选择至关重要,我们推荐您使用可逆氢参比电极,改电极出自JPCC的一篇文章(J. Phys. Chem. C, 2009, 113 (28), pp 12340–12344 )。标准氢电极,通常是将镀有一层海绵状铂黑的铂片,浸入到H浓度为1.0mol/L的酸溶液中,不断通入压力为100kPa的纯氢气,使铂黑吸附H2至饱和,这时铂片就好像是用氢制成的电极一样。 对于电子转移数n的测试方法:主要用到旋转圆盘电极,旋转环盘电极,如果有条件,可以使用电化学扫描显微镜SECM进行研究。创新点:全新触摸屏设计,支持手动及软件控制,MCU控制噪音更小,更稳定 IPS 旋转环盘圆盘电极RRDE/RDE
  • 科学家发明最小光学扳子 可操控微观物体
    图中所示的是利用光学扳子捕获和旋转人类平滑肌细胞。 这种扳子可以精确操控最小的物体   据国外媒体报道,利用激光能够对微观颗粒施加推力和拉力的性质,美国科学家研制出世界上最小的扳子(光学扳子)。这种扳子可以精确操控最小的物体——从活细胞和DNA到在生物学和物理学研究中使用的微观马达和电机。   这种基于激光的技术早已应用在“光镊”当中。虽然光镊可以沿着直线来回移动微观物体,但是却不能够扭转物体。来自美国阿斯顿德克萨斯大学的研究者表示,这种新型的光学扳子可以在任意方向上扭转物体,而不需要移动任何光学部件。   主管该研究的科学家Samarendra Mohanty说:“虽然光学镊子在生物医学和微流控技术领域非常有用,但是当进行深层次的作业时,它没有光学扳子的操控性和功能性强。”   在这种新型的装置中,光纤中的激光束首先俘获物体并把它放置在适当的位置,然后通过精细调节光纤,激光束就能够对物体施加一个非常小的扭转力,该扭转力可以产生沿任意旋转轴和任意方向的旋转,这取决于光纤的定位。
  • 珀金埃尔默发布珀金埃尔默FT 9700™ 傅里叶变换近红外光谱仪新品
    FT 9700™ 全新一代易学易用的高性价比FT-NIR近红外光谱仪FT 9700™ 基于珀金埃尔默在设计和生产红外光谱仪方面70余载的丰富经验研发,具有极简的操作性、优越的性能和出色的性价比。其设计紧凑、完全集成、采样稳定的特性,配合简单直观的ResultPlus触屏操作界面,确保无论在实验室还是现场,FT 9700系统都能开展快速无损的分析评价。小体积大功效系统标配基于高灵敏度、方法可转移和易清洁特性而设计的近红外反射附件(NIRM)。它的测量操作快速简单,非常适合各种形态样品的定性和定量分析。磁性可卸的旋转台使得采样表面和旋转台本身易于清洁,因此可有效节省做样时间。另外,NIRM的专利的镜像方法提供了最先进的方法可转移性。60/100mm培养皿旋转器,全新的透反射附件以及固定式小瓶架 也提供了无与伦比的灵活性。任何样品整粒、粉状、液体、糊状和膏状等,FT 9700可以分析任意类型的样品,而且不需要选配其它额外昂贵的配件。简单、现代、直观和高效Results Plus是我们最新版本的软件平台,配有触屏界面,能够使分析工作流程变得快速、简单。应用FT-NIR光谱仪的主要优势在于应用广泛且便于操作,节约时间和试剂消耗而降低成本,可很大程度上取代各行业的化学分析法。可以应用在食品相关行业、纺织行业、酿酒行业、聚合物和回收利用行业、药品和化妆品行业等。创新点:1、创新的旋转干涉仪,免除动态校正,长期可靠工作 拥有Dynascan™ 干涉仪设计,系统无需通过动态校正来补偿动镜在运动中造成的的误差。通过实际验证和久经考验的干涉仪技术融合了可靠的旋转轴承,能在仪器的整个使用寿命中提供可靠的服务。 2、独一无二的标准技术,保障不同仪器之间的数据高度一致性和模型可传递性 绝对标准仪器(Absolute Virtual Instrument™ )技术采用了以甲烷气体光谱为基准的标准化技术,能确保仪器准确校准,与传统的方法相比较,仪器的波数和线形能够更精确地实现标准化。有了AVI技术,不管使用哪一台仪器,你都能得到同样的数据结果。 3、先进的数据处理算法,干扰更少,结果更准确、更一致 FT 9700系统拥有大气背景校正(Atmospheric Vapor Compensation)™ 技术,能够实时自动补偿水分吸收。这一特性能在日常使用中帮助得到更准确、更一致的结果。 4、FT 9700™ 标配高灵敏度、方法可转移的反射采样附件(NIRM),并配合磁性可卸的旋转样品台,可实现固体、液体及粉末样品的快速直接测量,1分钟内获取结果。 珀金埃尔默FT 9700™ 傅里叶变换近红外光谱仪
  • 我国首台大功率太阳炉聚光器竣工
    记者日前从中科院电工所获悉,由该所太阳能热发电实验室承担研制的大功率太阳炉聚光器近日在宁夏惠安堡镇竣工,其成功研制表明我国科研工作者已掌握了大型高精度聚光器的核心技术和制作工艺。   “太阳能聚集供热方法的研究及成套设备的开发”是国家“973”项目和“863”太阳能制氢课题子课题。大功率太阳炉聚光器经过近3年的研制,各项技术参数经过精心调试,已达到合同要求,并在太阳能制氢试验试运行中产出氢气。   据介绍,该太阳炉系统由3个平整度为1毫米的120平方米的正方形定日镜、跟踪控制系统、300平方米大型高精度抛面聚光器、太阳炉和制氢系统组成。其中,定日镜边长11米,成三角形排列,后面一座高出前面两座1.8米。聚光器为旋转抛物面,旋转轴与地面平行,距地3米。根据惯例,太阳直射辐射按照1000瓦/平方米计算,该太阳炉的总功率是0.3兆瓦。此套系统是我国自主研发的第一台大功率太阳炉聚光器,总聚光面积300平方米,跟踪精度好于1毫弧度,峰值能流密度设计值高达10兆瓦/平方米。该太阳炉的热功率在世界排名第三,前两位分别位于法国的科学研究中心(CNRS)和乌兹别克斯坦物理研究所内。   该系统通过将平面定日镜作为反射器把太阳光反射到对面的抛面聚光器上,经过抛面聚光器聚焦至焦点位置的太阳炉中心处,中心高温高达约3000℃,可在氧化气氛和高温下对试验样品进行观察,不受燃料产物的干扰。目前,该系统平台与西安交通大学的反应器接口已经成功产出氢气。
  • 国内首创!光电编码器技术突破,多类仪器将摆脱进口
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 8月29日,据中国高科技产业化研究会信息,经中国工程院院士尤政领衔的业内专家组评定,我国自主研发的高精度绝对式旋转光电编码器核心芯片及相关技术为国内首创,达国际先进水平。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 200px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/6d62fd24-8c8c-4fa4-aee7-8ebf664f6ff4.jpg" title=" 我自主研发光电编码器核心技术取得突破.jpg" alt=" 我自主研发光电编码器核心技术取得突破.jpg" width=" 300" height=" 200" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 据介绍,旋转光电编码器是一种利用光电原理获取旋转轴转动角度变化的传感器,集光学、电子和精密机械技术于一体,广泛用于电梯、机器人、无人机、数控机床、精雕机、医疗器械等,是实现智能制造过程中不可或缺的高端控制传感器设备。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 据北京中微锐芯科技有限公司技术人员介绍,目前旋转光电编码器的核心芯片严重依赖进口,而国内编码器厂家的高端产品大多采用德日的整体解决方案。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 据了解,该团队自主研发攻克了光电编码器核心技术,旋转光电编码器芯片由光电二极管阵列、高精度低噪声运算放大器、第二级固定增益放大器和带回差的迟滞比较器等构成,精度达到23位。该芯片集成微型3通道光学游标编码技术、实时光强校准技术,能消除LED发光随温度变化、LED老化、码盘蒙受油污灰尘、探测器表面清洁度不高等环境因素对编码器读数造成的影响,提高编码器的重复精度和定位精度。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 该团队还发明了一种新的分体式编码器结构,并由此结构衍生出新的分体式编码器校准方法和安装方法,降低分体式编码器校准和安装过程中的操作难度,显著减少分体式编码器的整机厚度,节省编码器的安装空间。 /span /p
  • 芯米半导体“一种光刻胶保湿系统”专利获授权
    天眼查显示,芯米(厦门)半导体设备有限公司近日取得一项名为“一种光刻胶保湿系统”的专利,授权公告号为CN111661452B,授权公告日为2024年6月28日,申请日为2020年6月23日。发明内容本发明公开了一种光刻胶保湿系统,其结构包括盒体,本发明通过设置辅助机构于盒盖上端中部,电机输出轴带动第一旋转轴,从而使得固定在旋转板右端的搅拌装置开始对承装斗内的光刻胶进行搅拌,达到了防止光刻胶凝结,且便于使用者进行使用的优点,通过设置承装装置于盒体上端中部,将光刻胶放置在承装斗后,搅拌装置工作时,将使得滑杆在凹槽中进行缓慢的转动,达到了增强承料斗工作时的稳定性的优点。
  • 自动与智能无损检测技术及其在工业上的应用
    无损检测技术主要依托于声、光、电、磁等原理内容,从而实现对被检测物体内部缺陷以及不均匀性问题的全过程检测与分析,已成为很多工业生产中用来控制质量的重要方法。近年来,随着新材料、新工艺、新技术等兴起,为了更好地适应时代发展需求,无损检测技术也在不断优化和创新,逐渐朝着自动化、智能化以及图像化等方向发展,并逐步应用到相关行业领域。在即将召开的首届无损检测技术进展与应用网络会议,特别邀请了多位专家进行自动化/智能化无损检测技术相关的分享,部分报告预告如下:吉林大学 张建海副教授《极端工况下材料服役性能原位测试技术》点击报名张建海,吉林大学机械与航空航天工程学院副教授,目前担任吉林省材料服役性能测试国际联合中心副主任,致力于极端工况材料服役性能试验装备与原位测试技术研究,在国家自然科学基金、国防科工局技术基础科研、军委科技委装备预先研究等项目的支持下,重点开展了极端工况材料服役性能试验装备和材料力学性能原位测试技术。开发了超高温双轴材料力学性能试验装备和超声、电磁等原位测试设备等10余套,发表 SCI/EI 检索学术论文20余篇;公开发明专利10余项。耐高温材料及其制品因其优异的力学性能,被广泛应用于航空航天、特种装备、轨道交通装备等重要领域。因其制造或服役环境常伴有高温环境,及复杂载荷的作用,耐高温材料及其制品极易出现性能退化、裂纹萌生与扩展等情况,常常引发恶性事故。张建海副教授将在报告中重点讲述围绕极端工况下材料服役性能和点焊焊接高温熔核成型过程,开展超声无损在线检测技术研究,实现高温制造或服役工况下损伤缺陷与材料力学性能参数与快速精确测试的工作。大连交通大学 赵新玉副教授《曲面叶片几何量测量和缺陷检测》点击报名赵新玉,大连交通大学副教授。中国机械工程学会焊接学会/协会理事,超声检测专委会委员。主持完成国家重点研发计划子课题、国家自然基金、国家重点实验室基金等纵向课题;主持完成中国中车、中国特检等企业科研课题10余项;并以主要完成人身份参与国家重大专项、国家自然基金重点基金、国际合作项目等重点科研任务。曾研发设计多通道超声自动扫描和声场测量系统、高频超声显微系统、64通道超声相控阵系统、双机械手超声检测系统、ITO镀膜高精度激光刻蚀设备等,已在航空航天、汽车制造和军工产品检测中获得应用。报告摘要:航空发动机叶片是典型复杂曲面结构,为实现叶片的自动化超声检测,提出基于曲面点云数据重建的自动化检测轨迹规划方法,在此基础上实现7轴联动复杂曲面自动扫描成像;叶片点云采用线激光轮廓仪配合工件旋转轴自动扫描获取,数据拼接整理后采用数据拟合方法获得曲面轮廓方程,基于曲面上的曲线方程规划加减速扫描轨迹,进一步对各扫描轨迹点进行多轴运动分解,获得包括六轴机械手和工件旋转轴在内的各轴轨迹;实际检测实验表明,轨迹规划算法可以实现叶片自动扫描,获得清晰C扫描图像。中国飞机强度研究所 樊俊铃高级工程师《航空复合材料构件超声自动化检测技术及应用》点击报名樊俊铃,高级工程师,现任中国飞机强度研究所损伤检测与评估技术研究室副主任,中国航空研究院一级专家。承担、参与国家科工局、工信部、装发、自然科学基金、航空基金等各类预研课题10余项,主管、参与完成多个型号的结构强度验证工作,承担我国多型军民机结构试验的无损检测与评估任务,在损伤检测和结构强度领域具有较强的技术能力。长期从事业务领域的相关研究工作,发表论文50余篇,申请专利4项,登记软件著作权3项,荣获集团公司航空报国奖个人三等功等多项奖励。报告摘要:针对航空复合材料结构人工超声检测效率低、成本高、结果可靠性低等技术瓶颈问题,重点开展了超声换能器设计、超声无损检测仿真、超声信号降噪与多模式成像、无损检测自动化系统研制等技术研究,突破了超声仿真分析、专用传感器设计、信号分析等关键技术,研发了多通道、宽带宽阵列传感器,自主开发了复合材料构件阵列超声自动化检测系统,有力的支撑了航空复合材料无损检测,提高了检测效率,缩短检测周期,保证了复合材料无损检测可靠性。北京科技大学 黎敏教授《高品质钢内部质量高精度检测与三维全息表征》(点击报名)黎敏,北京科技大学钢铁协同创新中心,教授,博导。主要开展先进检测技术、工业大数据分析等研究工作。独立负责7项国家自然科学基金等国家和省部级课题,参与鞍钢、首钢、核动力研究院等10余项科研项目,共发表论文50余篇,专著2本,专利8项,转件著作权3项,获省部级科技奖励2项,2013年入选北京市青年英才计划。报告摘要:利用高频超声显微技术对高品质钢内部质量进行三维扫描检测,并通过超声信号特征提取、深度聚类、点云重构等现代信号处理方法,对高品质钢内部的夹杂、缩孔和裂纹等微观缺陷及凝固组织实现高通量表征。钢铁绿色化智能化技术中心 吴少波高级工程师《机器视觉技术及在钢铁生产中的应用》点击报名吴少波,钢铁绿色化智能化技术中心,机器视觉组长,研究方向是钢铁机器视觉,博士,正高级工程师,硕士研究生导师。吴少波同志多年从事钢铁机器视觉智能检测技术研究及工程实践,承担了国家“十二五”、“十三五”、“十四五”等多项科研任务,获得部级科技进步二等奖1项,申请发明专利30余项,申请软件著作权10余项,在国内核心期刊和国际会议上发表相关学术论文10余篇。主持的“铁包自动化热检”课题首次实现了铁包全内衬厚度和全外壳温度的热态在线准确测量,负责了“银亮材直径在线测量和分拣系统”、“喷射锭面及中间包测温系统”、“液固相线检测系统”等项目的研发和应用实施,产生了较好的经济和社会效益。本报告以钢铁智能制造为背景,结合报告人及团组的工业实践,介绍机器视觉图像处理和深度学习技术及在钢铁行业中的典型应用,包括生产质量检测和生产物流检测两大方面,其中生产质量检测包括晶粒度级别、组织类别、表面质量、渣液位、形貌、尺寸、温度等生产质量相关的检测;生产物流检测包括工件/炉包/机车标识、生产工具、关键工况等生产物流相关的检测。钢研纳克 刘光磊高级工程师《管材表面缺陷自动智能检测技术及应用》点击报名刘光磊,钢研纳克检测技术股份有限公司无损检测事业部副总经理,高级工程师。长期从事无损检测方法技术研究及自动化无损检测仪器装备研发等工作。主要参研的国家科研课题5项,参研制修订的标准6项,研发成果获省部级奖3项,获得授权的专利5项。报告摘要:管材表面缺陷自动检测常用超声、涡流、漏磁、磁粉等检测方法。针对采用常规检测方法不能有效检测短小裂纹、凹坑、划伤、结疤、异物碾压等难题,重点开展了CCD视觉检测技术的相机、镜头、光路配置、二维三位成像技术、相机景深自动校准技术及独特的缺陷检测算法,开发具有高性能、高处理速度、高可靠性和高稳定性的视觉检测技术和装备,从而实现管材表面缺陷在线智能检测、分类和记录,有效解决人工目视检测效率低,成本高,精确度低的问题。首届无损检测技术进展与应用网络会议为了推动我国无损检测技术发展和行业交流,促进新理论、新方法、新技术的推广与应用,仪器信息网将于2022年10月13-14日组织召开首届无损检测技术进展与应用网络会议。会议开设射线检测技术、超声检测技术、自动及智能检测技术、无损检测新技术四大专场,邀请无损检测领域专家老师围绕无损检测理论研究、技术开发、仪器研制、相关应用等方面展开报告,欢迎大家在线参会交流。一、主办单位:仪器信息网二、支持单位:吉林大学、钢研纳克三、参会指南:1、点击会议官方页面(https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/NDT)进行报名。2、报名开放时间为即日起至2022年10月14日。3、报名并审核通过后,将以短信形式向报名手机号发送在线听会链接。4、本次会议不收取任何注册或报名费用。5、会议联系人:高老师(微信号:iamgaolingjuan 邮箱:gaolj@instrument.com.cn)
  • 雷尼绍广州分公司成立
    世界领先的测量产品制造商雷尼绍(Renishaw plc)的独资子公司 — 雷尼绍(上海)贸易有限公司日前在广州成立分公司,以对在华南不断扩大的客户群提供支持。广州分公司将作为现有的香港公司的补充力量,在华南地区提供全方位的服务。它是定于今后6个月内成立的四家分公司中率先成立的分公司,我们还计划将来成立更多的分公司。 雷尼绍(上海)贸易有限公司广州分公司位于广州光大银行大厦,它将成为雷尼绍在华南的业务中心。目前的计划要求广州分公司迅速扩大业务,提供从客户支持到售前应用建议在内的全面服务。公司目前正在华南积极招聘经验丰富的员工,以补充已经就位的强大团队。 谈到新成立的公司,雷尼绍(上海)贸易公司总经理Andy Buttrey说:“我们的目标是通过本地员工为客户提供具有国际水准的服务。我们正积极扩大在华的业务网络,以方便客户与我们直接进行交流。“在过去13年中,Buttrey先生一直在Renishaw 亚洲区工作,他对于中国市场特别关注。 为进一步支持并服务日益增长的中国市场,Renishaw 将参加于2006年11月15-18日在东莞厚街广东现代国际展览中心举办的第八届东莞国际模具及金属加工展(DMP)。Renishaw的展台号为K71。 随着中国数控机床用户群的迅速增长,预计那些能够提高机床工作能力的产品将会引起观众极大的兴趣,其中包括OMP60紧凑型触发式测头和可进行高速刀具破损检测的新型刀具识别系统。在坐标测量机(CMM)工件测量方面,观众将会看到一种革命性的新型支持技术,它能够进行高精度、超高速五轴扫描测量,另外还有一种紧凑型测座,这种低价位经济型产品具有“机动”测座的功能。 能够引起观众兴趣的其他产品还包括:用于快速分析机床性能的雷尼绍QC10球杆仪系统、机器校准用ML10激光干涉仪测量系统、对旋转轴进行精密位置反馈的新型圆光栅。 Renishaw 的新型OMP60触发式测头是新一代光学传输系统中的第一个产品,经专门设计,能够与 Renishaw现有的所有光学接收器和下一代光学系统兼容。它为各种加工中心和车铣中心提供了触发式测量的便利,可使在机辅助时间节省90% 之多,并可减少废品率,降低夹具成本,改善过程控制。 在高速刀具破损检测方面,新型TRS1刀具破损检测系统将激光光束发射到刀具上,并监控反射回来的散射光,以确定刀具是否破损。这种新型刀具识别技术能够区分刀具和冷却剂/金属碎屑(切屑),而且在实际加工条件下,速度快,性能可靠。与传统的非接触系统相比,TRS1的性能更为可靠。它是一个含有激光光源和检测电子器件的一体化系统,可安装在加工区域之外,不仅能够防止受到碰撞,同时还节省了宝贵的工作台空间。 Renishaw 成功推出了极具创新意义的Renscan5™ 技术。该技术使一系列测量速度高达500毫米/秒的突破性五轴扫描产品得以推出,并基本上消除了现有三轴扫描系统通常具有的测量误差。五轴系统做到这一点的方法是:让较轻巧的测座在执行检测程序期间做大部分的运动,从而降低了因移动较大的CMM主体而引起的动态误差。 首个采用新型Renscan5™ 技术的产品 — REVO™ 将在华南地区初次亮相。作为一系列革命性测座和测头系统中的第一个产品,REVO™ 可极大提高检测效率,同时能够保持高水平的系统精度。REVO™ 在扫描时采用同步移动,能够快速跟踪零件几何形状的变化,又不会导入自身的动态误差。这样,CMM在测量时能够以恒定的速度沿着一个矢量方向移动,从而消除了在传统 3 轴扫描期间因机器加速而引起的惯性误差。 对自动型三坐标测量机配件感兴趣的观众还将看到RTP20(“绕杆式”)测座。它是一种独创的集成测头传感器的经济型测座,具有机动测座系统的功能及优点。它基于雷尼绍现有的MH20i测座,能够进行以15度为增量的自动重复定位,集成了TP20触发式测头,提供了一个灵活的触发式测头系统,将显著提高测量能力。 自从Renishaw 在大约10年前推出QC10球杆仪以来,它已成为对机床和机械运动系统进行快速故障分析和诊断的权威工具。DMP 2006的观众还将看到QC10球杆仪测试通常情况下只需15分钟。球杆仪利用磁性机构安装在加工中心的主轴和工作台之间,用以检测机床运动轨迹,精度可达± 0.5微米。运行一个简单的圆检验程序,能使球杆仪软件计算出机床的圆误差、伺服环增益不匹配、振动、爬行误差、反向间隙、重复精度和比例不匹配,以及几何精度误差。 Renishaw 的ML10激光干涉仪测量系统的用户包括金属切削、半导体加工、平板显示器生产和生物技术等行业的大型原始设备制造商和最终用户。ML10的独特属性确保了系统的线性位置读数分辨率高达1 nm,测量范围长达40 m,精度高于0.7 ppm。分辨率、精度和测量范围的完美结合使激光干涉仪成为检定大型及小型运动系统性能的理想工具。 对精密运动系统分析有需求的观众还应评估一下Renishaw的全新类示波器软件包QuickView™ — 它使ML10激光干涉仪成为更灵活、功能更强大的分析工具。多年来,电子工程师一直依赖于示波器来分析电压或电流的变化情况。如今,QuickView™ 软件为机械工程师提供了类似功能,可利用激光干涉对线性或角度位移、速度或加速度的微小变化进行分析。采用简单的图形化操作界面,QuickView™ 的操作非常灵活,无需预先定义测量目标和顺序,只需用鼠标点击图标即可进行测量,非常适合即时对系统进行检测。 Renishaw 于1994年在北京成立了第一个办事处,并于2000年成立上海办事处。目前在华员工约有40人,但随着成都、沈阳和青岛分公司的即将成立,员工人数将迅速增长。 公司目前正在招聘新设分公司的销售和支持工程师,并且也在招聘在家办公的工程师,对中国各地城市包括西安、武汉、厦门和昆明的客户提供支持。雷尼绍还积极地在广州、北京和上海进行招聘。有意加盟Renishaw 者,可发送电子邮件至hr.asia@renishaw.com。 Renishaw集团目前在30个国家设有分支机构,员工超过2000人。
  • Renishaw在中国市场推出一系列新型测量产品
    为进一步支持并服务日益增长的中国市场,世界领先的计量产品制造商Renishaw公司参加了2006年2月14-17日在上海新国际博览中心举办的中国数控机床展(CCMT)。 Renishaw在此次展会上向中国观众推出了一系列创新的测量设备。Renishaw(香港)有限公司总经理Jean-Marc Meffre评论道:“一般说来,亚洲企业尤其是中国企业正在意识到:低劳动力成本只能从短期上提供竞争优势。他们知道,长期的竞争力要依赖于大力引进由Renishaw这样的公司所提供的先进技术。” 随着中国数控机床用户群的迅速增长,那些能够提高机床工作能力的产品引起观众极大的兴趣,其中包括OMP60紧凑型触发式测头和可进行高速刀具破损检测的新型刀具识别系统。在坐标测量机(CMM)工件测量方面,观众看到了一种革命性的新型支持技术,它能够进行高精度、超高速五轴扫描测量,另外还有一种紧凑型测座,这种低价位经济型产品具有“机动”测座的功能。 引起CCMT观众兴趣的其他产品还包括:用于快速分析机床性能的Renishaw QC10球杆仪系统、机器校准用ML10激光干涉仪测量系统、对旋转轴进行精密位置反馈的新型圆光栅。 Renishaw的新型OMP60触发式测头是新一代光学传输系统中的第一个产品,经专门设计,能够与 Renishaw现有的所有光学接收器和下一代光学系统兼容。它为各种加工中心和车铣中心提供了触发式测量的便利,可使在机辅助时间节省90% 之多,并可减少废品率,降低夹具成本,改善过程控制。 在高速刀具破损检测方面,新型TRS1刀具破损检测系统将激光光束发射到刀具上,并监控反射回来的散射光,以确定刀具是否破损。这种新型刀具识别技术能够区分刀具和冷却剂/金属碎屑(切屑),而且在实际加工条件下,速度快,性能可靠。与传统的非接触系统相比,TRS1的性能更为可靠。它是一个含有激光光源和检测电子器件的一体化系统,可安装在加工区域之外,不仅能够防止受到碰撞,同时还节省了宝贵的工作台空间。 Renishaw在最近举行的EMO汉诺威展上发布了极具创新意义的Renscan5(TM)技术。该技术使一系列测量速度高达500毫米/秒的突破性五轴扫描产品得以推出,并基本上消除了现有三轴扫描系统通常具有的测量误差。五轴系统做到这一点的方法是:让较轻巧的测座在执行检测程序期间做大部分的运动,从而降低了因移动较大的CMM主体而引起的动态误差。 首个采用新型 Renscan5™ 技术的产品 — REVO(TM)在中国初次亮相。作为一系列革命性测座和测头系统中的第一个产品,REVO(TM)可极大提高检测效率,同时能够保持高水平的系统精度。REVO(TM)在扫描时采用同步移动,能够快速跟踪零件几何形状的变化,又不会导入自身的动态误差。这样,CMM在测量时能够以恒定的速度沿着一个矢量方向移动,从而消除了在传统 3 轴扫描期间因机器加速而引起的惯性误差。 对自动型三坐标测量机配件感兴趣的CCMT 观众还看到了RTP20(“绕杆式”)测座。它是一种独创的集成测头传感器的经济型测座,具有机动测座系统的功能及优点。它基于Renishaw现有的MH20i测座,能够进行以15度为增量的自动重复定位,集成TP20触发式测头,提供了一个灵活的触发式测头系统,将显著提高测量能力。 自从Renishaw大约10年前推出QC10球杆仪以来,它已成为对机床和机械运动系统进行快速故障分析和诊断的权威工具。CCMT 2006的观众还看到:QC10球杆仪测试通常情况下只需15分钟。球杆仪利用磁性机构安装在加工中心的主轴和工作台之间,用以检测机床运动轨迹,精度可达±0.5微米。运行一个简单的圆检验程序,能使球杆仪软件计算出机床的圆误差、伺服环增益不匹配、振动、爬行误差、反向间隙、重复精度和比例不匹配,以及几何精度误差。 Renishaw的ML10激光干涉仪测量系统的用户包括金属切削、半导体加工、平板显示器生产和生物技术等行业的大型原始设备制造商和最终用户。ML10的独特属性确保了系统的线性位置读数分辨率高达1 nm,测量范围长达40 m,精度高于1 ppm。分辨率、精度和测量范围的完美结合使激光干涉仪成为检定大型及小型运动系统性能的理想工具。 Renishaw的全新软件包QuickView(TM)也引起了观众的兴趣,尤其是对精密运动系统分析有需求的观众。该软件包使ML10激光干涉仪成为更灵活、功能更强大的分析工具。多年来,电子工程师一直依赖于示波器来分析电压或电流的变化情况。如今,QuickView(TM)软件为机械工程师提供了类似功能,可利用激光干涉对线性或角度位移、速度或加速度的微小变化进行分析。采用简单的图形化操作界面,QuickView(TM)的操作非常灵活,无需预先定义测量目标和顺序,只需用鼠标点击图标即可进行测量,非常适合即时对系统进行检测。 CCMT于2000年首次举行,是北京两年一度的中国国际机床展(CIMT)的姊妹展。这两个展会均由中国机床工具工业协会(CMTBA)主办,并由主办方出资,以期为国内制造的机床提供优先权。但据CMTBA报道,来自11个国家/地区的约100个外国展商参加了此次展会,其中包括著名的国际品牌如:Heller、DMG、Siemens、Heidenhain、 Renishaw、Agie和Mitsubishi。 展品包括机床、电加工、CAD/CAM系统、切削油和化学制品、测量和控制技术及切削工具。
  • 小贝讲堂之离心常用术语 - 离心力和相对离心力
    小贝讲堂之离心常用术语 – 离心力和相对离心力 在生命科学研究中,离心是一种必不可少的技术手段,更是实验室中最常见的实验项目。但是你真的了解这门技术吗?你是否知道离心的原理,了解如何选择合适的转头、离心管和离心方法呢?小贝离心课堂重新开课,带你玩转离心机,快来加入我们吧!离心原理学习一门技术势必要先从了解其原理开始。我们可以通过简单的实验来理解离心的基本原理。 首先我们来观察在重力作用下颗粒的沉降:抓一把沙子和泥土的混合物放到装有水的容器里摇匀,然后把容器置于桌上,观察到在地球引力作用下大量的颗粒立即沉淀到容器的底部。一段时间后,又看到容器中的混合物分成数层,每层都由大小相同的颗粒组成,颗粒在容器的分布从上到下逐渐增大。不过,仍然会有一些细小的颗粒在水中缓慢的向容器底部移动,由于移动得非常缓慢,我们不一定能观察到这些颗粒的运动。另外还有一些颗粒则漂浮在水面上。 通过实验中观察到的结果,我们可以得出大颗粒比小颗粒更快地沉降到底部,而更小的颗粒则沉降得更慢。不过,一些密度比较重的小颗粒反而比密度比较轻的大颗粒沉降得更快。我们还可以看到有些小颗粒在水中是不沉降的,漂浮在水面。图1 重力作用下混合颗粒的沉降:颗粒沉降的速度依赖于颗粒的大小,大颗粒则先沉降到底部,而小颗粒则停留在容器的上部。 以上即是离心的主要原理,液体中的颗粒在重力的作用下以一定的速率向下移动,颗粒移动的速率往往与颗粒的大小与密度相关,这样就出现了颗粒的沉降运动。当然前提是颗粒的密度必须大于液体的密度。 总结来说,离心技术是利用离心机旋转运动产生离心力,将具有沉降系数差别的样品进行分离、分析、浓缩和提纯的一种技术。 离心常用术语 离心力和相对离心力 尽管有些生物颗粒可以在重力场(1×g)作用下实现分离,如人血细胞,将处理过的血细胞置于桌上1-2 小时,由于不同细胞的大小不一样,白细胞和红细胞能自动分层。但若需分离更小的生物颗粒,远大于重力的力则是必须的,这可以通过沿轴旋转装有悬浮颗粒的离心管来实现。颗粒在放射状的离心力下从轴心向外运动,使离心管旋转的机器就是离心机,而装载了离心管并带动离心管沿轴旋转的即是转头。不管是细胞还是生物大分子受到离心力都可以用以下公式计算: (1)F离心力– 颗粒受到的离心力 m – 颗粒的质量 ω – 角速度 r – 旋转轴到颗粒的距离 但是通常情况下,旋转的转头受到的放射状的力都是由相对离心力(RCF:Relative centrifugation force)来衡量的。而所谓的相对离心力即是离心力与重力之比,用以下公式 表示: (2)RCF – 相对离心力; F离心力– 颗粒受到的离心力; F重力– 颗粒受到的重力; m – 颗粒的质量; ω – 角速度; g –重力加速度; r – 旋转轴到颗粒的距离。 ω 是转头的角速度,指转头每秒钟转过的弧度数,其值就是: (3)RPM (Revolution per minute) – 转头每分钟转过的转数结合公式(2)和公式(3)可得到同一转头的转速与相对离心力之间的关系: (4)r – 旋转轴到颗粒的距离(单位:毫米mm) 由上可以看出转头的相对离心力与转头的转速的平方成正比,而且与转头的半径成正比。对于同一转头而言,由于半径不变,增加转速也就相当于提高了相对离心力。 为便于进行转速和相对离心力之间的换算,Dole 和Cotzias 利用RCF 的计算公式,制作了转速“rpm”、相对离心力“RCF”和旋转半径“r”三者关系的列线图,图式法比公式计算法方便,且一目了然。换算时,先在r 标尺上取已知的半径和在rpm 标尺上取已知的离心机转数,然后将这两点间划一条直线,与图中RCF 标尺上的交叉点即为相应的相对离心力数值。上图转速与半径相对应的离心力列线图,左列为半径标尺,右列为转速标尺,连接半径与转速的直线与中间RCF 表尺的交汇点,就可得到相对离心力。注意,若已知的转数值处于rpm 标尺的右边,则应读取RCF 标尺右边的数值,转数值处于rpm 标尺左边,则应读取RCF 标尺左边的数值。 在重力场的沉降中,重力场通常被看作恒定值,而离心管中的离心力场却不是一个恒定值。由于转头的形状及设计,离心管中从管顶至管底各点到旋转中心的距离是不同的,为了计算相对离心力的数值可用平均相对离心力来表示,即同一离心转头部和底部所受离心力的平均值。科技文献中离心力的数据通常是指其平均值(RCFav),即离心管中点的离心力。 而各厂家在标注离心机和转头等的最大相对离心力(RCF)时,一般用最高转速下、最大半径处(Rmax)的相对离心力。请注意区分这个参数与平均离心力(RCFav)的差异。 离心机常有多种不同形状的转头,其各自所反映的离心力场的大小和离心沉降距离也不一样,在实际工作中应根据分离要求正确选择使用。下一期小贝讲堂将具体介绍沉降系数,精彩不断,敬请关注! 点击查看贝克曼库尔特全新官网我的贝克曼 mybeckman.cn,查看更多精彩资料!
  • 离心机及其转子的种类,你了解多少
    离心机是生物学实验中必不可少的仪器,看似通用的仪器,却是有许多学问的,实验操作中我们需要了解离心机知识,能够合理利用它而更稳定地为我们的实验服务。离心机作为一种实验室通用仪器,几乎每个实验室都会配置一到两台甚至数台。大家对其并不陌生,我们整理了一些关于离心机及其转子种类的资料分享给大家。 一、离心技术的基本原理1、离心力(force, F)F = m * a = m * ω2r2a:粒子旋转的加速度m:粒子的有效质量,g为单位ω:粒子旋转的角速度,弧度/s为单位r:粒子的旋转半径,cm为单位2、相对离心力(relative centrifuge force, RCF)通常离心力常用地球引力(g)的倍数来表示,因而称为相对离心力(RCF)。常用数字×g来表示,例如13000g表示相对离心力为13000。相对离心力指在离心场中,作用与颗粒的离心力相当于地球重力的倍数,单位是重力加速度g(980cm/s2)。RCF = ma/mg = mω2r2/mg = ω2r2/g∵ω = 2π× (rpm)/60∴RCF = 1.119 × 10-5 × (rpm)2rrpm:revolutions per minute为每分钟转数由上式可知,只要给出旋转半径r,则RCF和rpm之间可以相互换算。由于转头的形状及结构的差异,每台离心机的离心管从管口至管底的各点与旋转轴之间的距离是不一样的,所以在计算时规定旋转半径均用平均半径rav代替,即最大半径rmax和最小半径rmin的平均值。一般,低速离心时常以转速rpm来表示,高速离心时则以g表示。报告离心条件时使用RCF比rpm要科学,因为它可以真实地反映颗粒在离心管内不同位置的离心力及其动态变化。 WIGGENS离心机均有RPM和RCF双显示功能,操作者可以一目了然的看到转速和离心力。 二、离心机的种类离心机按用途分为工业用离心机和实验用离心机。后者根据功能又分为制备性离心机和分析性离心机。制备性离心机一般用来分离各种生物材料,分离的样品量比较大,也是大多数科研实验室配备的离心机种类。分析性离心机常用来研究纯的生物大分子和颗粒的理化性质,一般有光学系统,可监测粒子在离心场中的行为,能推断物质的纯度、形状和分子量等,且都是超速离心机。此处和大家分享下几种实验室常用的制备性离心机。制备性离心机根据转速可分为普通离心机、高速离心机、超速离心机等。具体如下:1、普通离心机最大转速6000rpm左右,最大RCF接近6000g,容量为几十毫升至几升,分离形式是固液沉降分离,其转速不能严格控制,通常不带冷冻系统,室温操作,用于收集易沉淀的大颗粒物质,如:细胞等。在细胞培养实验室常常能见到。WIGGENS的UNICEN21系列台式通用离心机,提供了九种可选转头,每种转头根据客户的具体应用不同,配以不同的适配器,可以解决您几乎所有的实验室通用性离心的需要。2、高速离心机转速为2000-25000rpm,最大RCF为89000×g,最大容量可达3L,一般都有制冷系统,以消除高速旋转转头与空气之间摩擦而产生的热量,离心室的温度可以调节和维持在0℃-4℃,可以严格准确的控制转速温度和时间,并有指针或数字显示。通常用于微生物菌体、细胞碎片、大细胞器、硫酸铵沉淀和免疫沉淀物等的分离纯化工作,但不能有效地沉降病毒、小细胞器或单个分子。高速离心机是实验室中最常见的离心机类型,一般的分子实验室都会配备。WIGGENS的MICROCEN和BIOCEN系列高速离心机,是实验室高速,小量样品离心操作的理想选择。 3、超速离心机转速可达50000-80000rpm,RCF最高可达510000×g,离心容量由几十毫升至2升,分离形式为差速沉降分离和密度梯度区带分离,需严格配平(误差<0.1g)。与高速离心机的主要区别是增加了真空系统。常用于分离亚细胞器、病毒、核酸、蛋白质和多糖等。超速离心机价格较高,一般只有大型实验室或公共平台才进行配备。 三、离心机转子的种类离心机的转子是其主要的工作部件,一台离心机的全套转子甚至比离心机主机还要贵。且转子的规格、品种的多少也是衡量离心机生产技术掌握程度的重要标志,常见的转子类型主要为固定角转子、水平转子。此外还有区带转子、连续流动转子、垂直转子等,这些类型的转子并不常用,我们在这里就不做介绍了。1、固定角转子离心管与转子的转轴之间有一定的角度,角度变化范围通常在14°-45°,如下图1。此种转子重心低,寿命长,容量较大,转速较高,能承受的最大离心力可达800000g。主要用于分离沉降速度有明显差异的颗粒样品。颗粒在扇形溶液移动的距离很短,碰到外壁的颗粒沿着管壁滑到管底,形成沉淀,因此这种转子能很快地收集沉淀物。分离过程中,由于管壁的作用,在离心管内将会引起强烈的对流,对具有相同沉降速率的颗粒会产生不良影响,如图2。2、水平转子又称甩平转子、荡平转子。转头静止时,处于转头中的离心管中心线与旋转轴平行。转头旋转加速时,离心管中心线由平行位置逐渐过渡到垂直位置,即与旋转轴成90°角。此种转子主要用于样品做密度梯度离心。颗粒移动距离长,相应离心时间一般也较长,溶液中的组分相对于管壁的位置在离心过程中和离心后不发生改变,因此离心效果好,但因颗粒在离心场中是从旋转中沿径向散离出去,而不是按相互平行的路线沉降。颗粒碰到外壁沿着管壁滑到管底,因此也会产生对流,但比固定角转子小,如图4。低速启动或停机时会产生振动,影响分离效果。水平转子又分为敞开式和封闭式两种,一般制备容量大,转速小于10000rpm,离心力场在16000×g以内的,作为敞开式,主要用于样品的初分离。制备容量较前者小,转速大于10000rpm,离心力场在16000×g以上的,为了减少风力的影响,一般作为封闭式,主要用于线粒体、叶绿体、细胞核等的分离和密度梯度离心。此外,用于离心酶标板的转子也可归纳为水平转子,如下图3。图3 几种常见的水平转子及其适配器图4 水平转子颗粒离心过程示意图WIGGENS在各型离心机中均配备完善的转子类型和各种适配器,保证了客户可以最大限度的实现了一机多用功能。欢迎大家登陆WIGGENS网站 http://www.wiggens.com,选择适合您需要的离心机。
  • 697万元!蔡司中标中科院新疆生地所三维X射线扫描成像系统采购项目
    近日,中国科学院新疆生态与地理研究所三维X射线扫描成像系统采购项目发布中标公告,卡尔蔡司以US$1,031,000.00(折合人民币约697万元)中标。一、项目编号:OITC-G220300354(招标文件编号:OITC-G220300354)二、项目名称:中国科学院新疆生态与地理研究所三维X射线扫描成像系统采购项目三、中标(成交)信息供应商名称 货物名称 货物品牌 货物型号 货物数量 货物单价(元) 新疆汇意达进出口有限公司 三维X射线扫描成像系统 卡尔蔡司Xradia515 Versa 1台 US$1,031,000.00 四、招标技术规格1. 工作条件1.1 电源:380V和230V±10%,AC(交流),50/60Hz1.2 环境温度:15-27℃(最优:18~21℃)1.3 相对湿度:20-80%2. 技术要求:*整机要求:提供的设备为成熟的型号和配置,不接受后期改造或定制开发。2.1 分辨率及成像架构#2.1.1 最高空间分辨率:最佳三维空间分辨率≤0.5μm;2.1.2 当X射线源距样品旋转轴50mm时的最佳空间分辨率≤1.0μm;2.1.3 最小可实现的体素(最大放大倍率下样品的体素大小)≤40nm;#2.1.4 系统必须采用几何+光学两级放大的架构,以满足我单位对大样品进行局部高分辨率的成像需求;#2.1.5 具备当X射线源距样本旋转轴50mm中心位置时的最佳空间分辨率≤1.0μm;(应以厂家官方发布或者第三方发布的国际文献中数据或结论为有效证明文件);2.1.6 在不破坏样品的情况下直接对直径≥20mm样品(如植物秆茎、试管边缘或高分子材料等)的侧边缘位置(即样品的旋转半径和工作距离不小于20mm)实现体素分辨率(voxel size)≤1μm的清晰扫描三维成像。2.2 三维组织表征、重构及成像2.2.1 无损伤地对样品进行三维组织表征,可获得样品的三维组织形貌及不同角度、不同位置的虚拟二维切片组织形貌信息。不需制样或只需简单制备,不需真空观察环境,不会引入人为缺陷;2.2.2 利用吸收衬度原理和相位传播衬度原理,可以对包括高原子序数和低原子序数在内的各种材料都能获得高衬度图像;2.2.3 基于CUDA的GPU加速重构,由1600张投影重构1K×1K×1K图像时间≤2.1分钟;#2.2.4 支持纵向拼接技术,通过纵向拼接扫描结果获得更高视野的数据,数据重构及纵向拼接需集成在数据采集软件,数据采集-三维重构-纵向拼接自动化,不依赖第三方软件或者离线软件;2.2.5 具有支持宽视场模式的物镜探测器,具备更宽的视野。2.3 光源与滤波片*2.3.1 高能量微聚焦闭管透射式X射线源;2.3.2 最高电压≥160kV,最低电压≤30kV,电压在最低和最高之间连续可调;2.3.3 最大功率≥10W;2.3.4 Z轴可移动范围≥190 mm;2.3.5 X射线泄露≤1μSv/hr(距离设备外壳25mm以上处);2.3.6 带有单过滤波片支架,12个适用于不同能量段扫描的滤波片。2.4 探测器2.4.1 能够实现二级放大的16bit噪声抑制闪烁体耦合探测器, 探测器能够实现≥2048×2048像素成像和三维重构;#2.4.2 具备1个大视场0.4X 物镜探测器,实现≥2048×2048像素成像和三维重构,支持宽视场模式;2.4.3 包含高对比度,低分辨率的4X物镜探测器;2.4.4 包含高对比度,高分辨率的20X 物镜探测器;2.4.5 包含高对比度,高分辨率的40X 物镜探测器;2.4.6 探测器可移动范围≥290mm。2.5 样品台及样品室2.5.1 全电脑控制高精度≥4轴马达样品台,具备超高的样品移动精度;2.5.2 样品台X轴运动范围≥45mm;Y轴运动范围≥95mm;Z轴运动范围≥45mm;2.5.3 样品台旋转运动范围:360度旋转;#2.5.4 样品台最大承重范围:≥25kg;2.5.5 样品台可承受样品尺寸范围:≥300mm;*2.5.6 样品室内配备可见光成像设备,通过电脑操作即可实现样品的扫描位置对中,并可实时监控舱室内样品情况。并且要确保系统整体运行安全和封闭性,不可为开窗设计,防止X射线辐射泄漏;#2.5.7 系统应具备智能防撞系统,可根据样品尺寸设定源和样品的范围,保障在实际成像过程中不会发生样品和源、探测器的碰撞损坏设备或样品。2.6 仪器控制与数据采集、重构、可视化及分析系统2.6.1 全数字化仪器控制,专业计算机控制工作站,应满足或优于以下配置:Microsoft Windows10 Pro 及以上操作系统、双8核 CPU、CUDA-enabled 3D GPU,硬盘容量≥12 TB、内存≥32GB、液晶显示器≥24寸,带可刻录式光驱;2.6.2 具备三维数据采集及控制软件,可实现三维断层扫描图像重构及3D视图;2.6.3 支持多种格式的CT数据和CT图像输入/输出,预览,裁剪以及格式转换;2.6.4 具有图像处理方法,实现数据图像、CT图像的降噪、锐化、增强等;2.6.5 具备自动拼接功能,具备可变曝光功能,具备导航式扫描功能;2.6.6 具备图像伪影校正等功能,确保采集图像的真实性;2.6.7 具有ROI选择功能,用户可根据需要选择区域进行局部重建;2.6.8 支持对ROI进行量化分析,可得到选定结构的体积占比、每个单元的体积、表面积、形状比、等效直径等信息;2.6.9 支持对三维数据体进行旋转、平移、缩放、斜切视图、亮度/对比度、伪彩色等操作;2.6.10 可实现标记点、标尺、角度、路径、箭头、区域(矩形/椭圆/多边形/自由绘制)、三点拟合圆等测量和标注操作;2.6.11 支持二维、三维图像不同分辨率图像的输出,且能导出二维图像序列、逐层动态视频和制作三维视频动画;2.6.12 使用阈值分割、2D笔刷进行图像分割,实现3D感兴趣区的提取或修改;2.6.13 可转化3D感兴趣区为mesh模型,支持显示效果调整和导出STL、PLY、OBJ、VTK、IVW格式文件,方便客户后续分析或逆向;2.6.14 可对量化结果进行筛选、编辑,导出文件。3. 安全防护3.1 辐射防护箱体(用于屏蔽X射线,防止泄露,保证人身安全);#3.2 安全屏蔽室需采用铅钢全封闭,不能留有可视透明窗口,设备内部样品和工作情况通过机台内部可见光相机清晰观察;3.3 双联锁X射线安全门,紧急停止开关,设备运行过程中,任何可开启之处被外力开启时,X射线立即停止;3.4 经用户授权可开通远程预警性技术服务,系统可以通过网络传输将运行数据传递给生产厂商的售后部门,实现线上的设备状态监控。4. 附件及零配件4.1离线工作站:应满足或优于以下配置:Microsoft Windows10专业版操作系统、至强4210R处理器CPU、GeForce RTX2080Ti 11G显存 GPU,硬盘容量≥6 TB、内存≥128GB、液晶显示器≥23.8寸,带可刻录式光驱;4.2 标定球样品,1个;4.3 分辨率测试卡,1个;4.4 标准样品夹持器,1套;4.5 设备维护专用工具,1套;4.6 文档资料(设备操作手册、培训资料等)。
  • 阵列旋蒸:上海慕尼黑生化分析展掠影
    11月16日,慕尼黑上海分析生化展正式拉开帷幕,这次大会作为本年度全球规模最大的科学仪器展览会,吸引了众多专业人员的密切关注。 今天是大会第一天,北京澳维仪器的阵列旋转蒸发仪产品首当其冲赢得了头彩,第一时间引起了众多用户兴趣被团团围住,获得广泛关注。 阵列旋转蒸发仪的多样品浓缩处理功能是其受欢迎的亮点之一,创新性纵向旋转轴设计,产品宽度缩小到25CM,仅有传统旋转蒸发仪的1/3,1.8米标准通风橱最多可放置5台,充分节约了通风橱的宝贵空间。 当我们把每一个独立旋蒸单元均可以独立设置温度、转速、时间、独立升降操作、释放真空而互不影响的特点介绍给在场的各位老师后,均纷纷震惊于这款产品带来的工作效率大幅度提升。 而这款产品的防止液体回流功能,更是给其众多的亮点上再添一抹色,其搭载的防止液体回流接口,可有效阻止在释放真空时管路中的液体回流,避免污染样品,保证分析结果的准确性。
  • 光影探“热”|上海大学生电视节,用热成像仪拍摄了一部科教片
    第十六届上海大学生电视节已经圆满落幕,以9月22日-23日接连两日的光影秀为预热,主持人大赛、视频广告大赛等专业比赛顺利举行。为记录这场三年来首次回归线下的大学生电视盛事,华东师范大学传播学院组建起多路摄影小队,展开多种形式的影像记录和成片摄制实践,除了普通常见的摄录设备,同学们还使用热成像设备、测温仪,深入探究散发着光与热的大学生电视节。传院学生正用测温仪和红外成像仪拍摄观察在成片正式与大家见面之前,让我们一起来看看来自学生摄影团队的“热成像回顾”:可见光-热成像拍摄对比图之一-樱桃河畔,桥边行人左侧的图片常见普通,而右侧的热成像对比图则是另一个光影世界。为了试验器材,拍摄一部校园热力学科普短片,我们将器材对准校园一角,果然是同一个场景不同的观感。红外热成像仪可以根据不同的场景,支持多种热图显示,包括多种伪彩色和热黑、热白模式;右图采用的成像模式就是伪彩色。类比摄像机镜头画面里明暗的对比,热成像视野的灰度差异表示热成像仪所接收物体发出红外线量的多少,即可反映物体的温差:颜色越深灰度越高说明相对温度越低,反之则越高;若要观察此时绝对温度还需要采用全画幅显示。镜头里,洒水车的扫帚旋转轴、后轮主轮轴温度最高,骑车的同学也呈现出高亮温感。试验成功,且让我们等待光影秀的搭建和开场吧。行驶中的货车的热成像-发动机和轮胎装载大视节光影秀器材的卡车从校门口缓缓驶入传播楼侧,开启热成像视频记录仪,货车发动机的热量扩散到了汽车车盖表面,画面中最亮的光点呈现亮黄色,温差对比非常明显;而因为导热性、摩擦情况、热传递情况差异,轮轴的温度可达到近50℃,而橡胶车胎表面温度只有约20.5℃。强温差下的伪彩红外视野十分瑰丽奇幻,是天然的视觉特效。可见光-热成像拍摄对比图之二-传播楼前,铺设调试团队和传播学院学生来到樱桃河畔大型投影仪的架设布线现场,我们的摄像团队正围绕工作人员拍摄。通过更近距离的红外拍摄,我们得到了更为清晰的人体热成像轮廓。需要声明的是,热成像仪画面呈现的只是传感器接收到的热辐射,而并非所谓“透视”,之所以能够在画面中辨别人的轮廓外形,是因为相对于现在的环境温度,人体散发的热量极为显著,若是在炎炎夏日,空气温度达到接近人体温度时,我们可能更难从一堆清晰度低、颜色相近的色块辨认画面。带队教师用热成像仪拍摄搭建器材的工作人员带队教师用热成像仪拍摄搭建器材的工作人员布置现场时,下起了淅沥小雨,我们的衣服上也淋上了斑驳的雨点,为探究此时人体的热成像图变化。得到工作人员同意后,我们近身靠前,边测温边拍摄了热成像照片。在观察的时候我们发现,集中淋在衣服上雨滴形成了一个个明显的“蓝点”,这是因为雨滴温度要比人体温度低,在短时间一直处于淋雨环境时,衣服表面温度会因并不均匀地沾上雨滴而出现温度差异,通过红外热成像视野能为人眼观测到。华师大物理系同学讲解上海大视节的光和热效应光影秀开始前(左)光影秀开始后20分钟(右)在进行多组热成像拍摄后,天色已晚,我们还想探究背后更多的物理原理。在22日光影秀正式公映第一天,我们特邀了物理与电子科学学院的夏冉同学一同在传播楼前拍摄观察。此前,我们在光影秀试投屏前后不同时刻拍摄了多张传院照片,但并没有见拍摄画面中有明显的变化。夏冉同学为我们解释,画面中两个热点分别是工作中的空调外机和投影仪,而打到传院外墙的灯光虽然有视觉震撼力,但相隔数十米的投映,并不能给墙体增热多少。在绵绵秋雨中,跨学科的“专业混搭”,对比强烈的差异化影像记录,配合着有趣的现场讲解,不仅为制作一部校园热力学科普短片打下基础,同时还是华师大传播学院“融媒体大传播”的小小探索。用热成像记录传院和大视节大视节主持人大赛现场的热成像拍摄23日下午,我们还参与了大视节主持人大赛的热力学摄影,透过热成像镜头,比赛正酣的音乐厅果然热力非凡。在上海大学生电视节开幕式各项活动结束后,我们为各摄制组团队拍摄了热力学头像,并制作成传播学院院标。关于大视节,关于传院,关于光和热,我们传院学子热力学影像实践还在继续,敬请期待!传播学院的学生拍摄团队热成像照片拼图
  • 我国几何量精密测量领域自主创新成果——关节式坐标测量机关键技术研究
    我国几何量精密测量领域自主创新成果——关节式坐标测量机关键技术研究于连栋,赵会宁,贾华坤[序言] 2004年我的导师费业泰教授开始与合肥工业大学校友Richard He合作开发便携关节式坐标测量机,是国内较早开展关节式坐标测量机研究的团队之一,当时费老师带领胡鹏浩和胡毅等几位老师及若干研究生从零开始攻关,研制了首台关节式坐标测量机原型样机。2006年6月本人加入这项研究工作,主要负责测量机误差建模和测量机参数标定和辨识方面的工作。初期仪器的研发工作还曾与中国船舶工业第6354研究所合作过一段时间。经过多年的持续研发,我们在关节式坐标测量机的创新精度支撑理论和仪器研发工程技术方面均积累了丰富的成果,本人先后主持4项与关节式坐标测量机相关的国家自然科学基金面上项目,2013年成功获批“便携关节式坐标测量机开发与应用”国家重大科学仪器设备开发专项(简称仪器专项),项目分别于2018年和2020年通过技术验收和综合验收。天津大学叶声华院士曾经说过“关节臂仪器项目的顺利实施得益于费老师和合肥工业大学在仪器精度理论领域积累的丰硕成果”。该项目历时近20年经过两代人的持续投入和潜心研发,完全掌握了关节式坐标测量机的核心关键技术和应用开发技术,实现了具有自主知识产权的关节式坐标测量机零的突破,该技术成果获中国仪器仪表学会科学技术奖一等奖。仪器专项在实施过程中得到合肥合锻智能制造股份有限公司、清华大学、重庆理工大学、北京信息科技大学等单位的大力支持,项目在申报过程中得到合肥工业大学夏豪杰教授的大力支持,项目实施过程中赵会宁、贾华坤等博士研究生及若干硕士研究生均做出了重要贡献,在此一并表示感谢!一、研究背景关节式坐标测量机是一种广泛应用于汽车制造、飞机装配、模具制造等领域的高精密几何量测量仪器。与传统正交式坐标测量机相比,关节类坐标测量机通常由6或者7个旋转关节串联而成,具有灵活性高、便携性好、测量范围大和适于在位测量等优点。其测角系统由安装在各旋转关节上的高精度角度编码器实现 关节类坐标测量机采用光学扫描测头可实现被测件复杂曲面的非接触快速测量 为得到精确的测量模型,还需研究多种建模和参数辨识方法以及由不同国际组织制定的关节类坐标测量机的性能评价标准。针对上述关键技术,本文介绍了关节类坐标测量机的研究现状和技术进展,并对其未来发展趋势进行了展望。二、核心关键技术2.1基于广义误差模型的运动学建模技术传统D-H建模方法在某些情况下存在病态问题,极大地影响关节式坐标测量机的测量精度。为克服上述问题,提出了一种能够同时包含几何误差和非几何误差的运动学建模方法—广义误差模型建模理论,进一步提高了关节式坐标测量机的模型精度,如图1所示。图1 关节式坐标测量机广义误差模型2.2圆光栅传感器测角误差修正技术将阿贝原则拓展到角度测量领域,定义了测角阿贝误差的概念,提出了测角阿贝误差的修正方法,在修正测角阿贝误差的基础上进一步对测角误差进行修正,圆光栅传感器的测角精度得以显著提高,如图2所示。为探究圆光栅传感器各主要的误差作用方式和各项误差成分比重,开展了基于误差源分析的测角误差修正技术研究,推导并验证了包括旋转主轴径向误差运动和光栅盘安装偏心的测角误差模型,并为精密轴系的设计和装调提供了理论指导作用;为进一步修正温度产生的测角误差,提出了基于傅里叶级数展开-遗传算法优化BP神经网络的方法,显著提高了圆光栅传感器的测角误差。图2 测角阿贝误差测量装置 图3 测角误差修正效果2.3自制3D体约束标定体结合现行ASME B89.4.22-2004、VDI/VDE 2617-9和ISO 10360-12-2016标准,提出一种全新的全测量空间3D体约束的标定系统并首次建立了全空间综合误差标定模型,如图4所示。基于全测量空间3D体约束标定体,利用最佳采样策略,获取全空间标定数据集,建立了基于虚拟距离和单点双重约束的关节式坐标测量机全空间综合误差标定模型(结构参数误差和非结构参数误差),大幅消除了非参数系统误差、拟合误差,并根除了传统标准件位姿变化引起的变形误差,有效提升了标定精度和效率。该技术在机器人、极坐标测量仪器等误差修正方面具有普遍应用价值。图4 全测量空间3D体约束标定系统2.4结构设计与轴系精密装配自主设计了6-DOF关节式坐标测量机的结构,其核心关键机械结构是精密旋转轴系。根据仪器测量精度的设计指标,选择高精密级轴承并依据轴孔配合原则合理设置公差带。制定零件加工质量检测规程,对旋转主轴等零件的关键部位尺寸使用正交式坐标测量机进行检验。利用热胀冷缩效应装配精密轴系,通过改变轴承预紧力实现对旋转主轴转动状态的调整,制定旋转主轴转动状态检测规程,利用自准直仪等仪器设备对旋转主轴的误差运动进行检测,评估精密轴系是否达到最佳工作状态,如图5所示。图5 精密轴系装配图2.5力平衡系统研发由于关节式坐标测量机是一款手持式精密测量设备,需要在靠近基座的第二个关节处安装力平衡系统以平衡仪器自身的重力,提高工人在长期操作仪器时的舒适性,降低操作疲劳,保障测量结果的准确性和可靠性。经公式推导、仿真分析、定量实验和仪器整机平衡性能验证,研发了可靠的关节式坐标测量机力平衡系统,如图6所示。图6 力平衡系统研发过程图2.7仪器测量软件开发测量软件是仪器的重要组成部分,项目组以Qt软件为开发平台,结合OpenCasCade开发了适用于关节式坐标测量机的测量软件,完成直径、圆度、圆柱度、平面度等几何尺寸、形位公差的算法开发,并用标准测试数据与成熟商用软件进行比对,验证算法准确性。软件具备测量过程实时显示、数据存储、测试结果导出等功能,并方便进行功能扩展,如图7所示。图7 关节式坐标测量机测量软件经上述关键技术积累,成功研制了测量范围为1.2m-3.6m共5种关节式坐标测量机,如图8所示。其单点测量重复性介于±0.018-0.036mm,长度测量重复性±0.049-0.119mm。图8 不同型号关节式坐标测量机三、应用技术开发3.1汽车行业的应用针对汽车行业模具标定、焊接夹具定位和人机工程测试三个典型应用场景,在奇瑞汽车股份有限公司开展了相关测试验证,如图9所示。(1)模具标定测量提出利用关节式坐标测量机对汽车冲压模具进行现场测量。通过在测量现场测量被测模具的多个关键点,把测量机的测量坐标系统一到模具自身设计的坐标系内,然后通过关节式坐标测量机测量得到各被测点坐标值,与其理论设计值比较,给出测量结果评价,也可以通过关节式坐标测量机的测量软件拟合测量得到模具模型,与其设计理论模型比较,得到模具的形变,根据其形变情况标定模具。(2)焊接夹具定位测量 在使用关节式坐标测量机对焊接夹具进行定位检测时,通过对夹具体检测基准的测量,采用与理论数模相拟合的方式建立坐标系,分别测量夹具体的各个定位销及定位面与三维数模的偏差,以判定该夹具是否符合要求。(3)人机工程测试 为保证汽车乘坐人员的乘坐舒适性,需要保证汽车座椅空间3D位置的精密安装。在车身边架设关节式坐标测量机,将其测头伸进车厢内,完成对隐藏在车厢内座椅关键点的位置测量,并通过测量车身各关键点,来判断座椅的安装是否符合人机工程的要求。关节式坐标测量机在汽车制造中的应用,解决了汽车零部件几何尺寸测量和定位安装现场检测的难题,提高了生产效率,保障了生产质量。图9 关节式坐标测量机在汽车行业的应用3.2飞机制造中复杂零件、工装的现场检测在民用飞机制造企业利用关节式坐标测量机对飞机舱门及装配工装进行检测,并对点云数据进行处理。该类测量可以保障装配人员通过可视化的方法提高装配质量,根据提供的详细尺寸参数,实现对飞机关键部件生产质量的全面控制,提升飞机关键部件的产品质量,促进了我国飞机制造业的自主高质量发展。如图10所示。图10 关节式坐标测量机在飞机制造业的应用3.3 EAST核聚变大科学装置关键部件定位测量和形变检测全超导托卡马克核聚变 实验装置(EAST)内部含有种类繁多的关键零部件,每次放电后需要对其装配定位精度和形变进行精密测量。传统方法采用靠板、标尺等手段仅能进行定性测量。为解决核聚变装置内部关键部件装配定位测量难题,我们提出激光跟踪仪与关节式坐标测量机进行组合测量的模式,充分发挥激光跟踪仪超大尺寸全局测量和关节式坐标测量机灵活、便携、无测量障碍点的局部测量优势。通过升级EAST大厅外部基准、构建内部基准,统一内外基准网,在EAST核聚变装置维护改造期间通过搭建测量系统,顺利完成关键部件装配定位测量和形变检测,为核聚变实验的顺利进行提供了必要保障,如图11所示。图11 关节式坐标测量机在国家大科学装置的应用四、总结风雨18年仪器研发路,在两代仪器人的共同努力下,积累了基于“新原理、新装置、新工艺”的整套仪器研发经验,实现了自主知识产权的关节式坐标测量机从无到有,从原理样机到小批量生产的突破,打破了国外产品在国内市场的垄断,为相关仪器的国产化替代奠定了基础。【作者】于连栋,博士,教授,2003.9-2020.5年就职于合肥工业大学,2020年6月以来就职于中国石油大学(华东),长期从事3D宏观尺度坐标测试技术、微纳传感技术、超快光学精密测试技术研究,2017年入选国家百千万人才工程、国家级有突出贡献中青年专家、享受国务院政府津贴。点击图片直达报名页
  • 小满喜气满满---澳信喜获奖杯 ACCRECETH东精精密特约代理商成长奖银奖
    2020年05月20日庚子年农历四月二十八迎来二十四节气中的第八个节气——小满。 小满喜气满满---澳信喜获奖杯 ACCRECETH东精精密特约代理商成长奖银奖,感谢新老客户的支持与厚爱!愿你心满意得,赢得美好三平两满!小满不满,麦粒渐满;小满不满,干断田坎;小满小满,生活美满。《月令七十二候集解》有载:“四月中,小满者,物致于此小得盈满。”不满,则空留遗憾;过满,则招致损失。花未全开月未圆,人生最好是小满。澳信喜获奖杯 ACCRECETH东精精密特约代理商成长奖银奖今天让我们一起走入ACCRECETH东精精密圆度仪 科普小常识关于圆度仪的简单介绍  圆度仪是一种运用回转轴法测量工件圆度的工具。圆度仪分为传感器回转式和工作台回转式两种型式。测量时,被测件与精密轴系同心装置,精密轴系带着电感式长度传感器或工作台作精确的圆周运动。今天圆度仪生产厂家给大家说一说圆度仪的知识与原理。  圆度仪是一种测量零件回转表面(轴、孔或球面)不圆度的精密仪器。一般有两种类型:小型台式,把工件装在回转的作业台上,测量头装在固定的立柱上;大型落地式,把工件装在固定的作业台上,测量头安装在回转的主轴上。测量时,测量头与工件表面接触,仪器的回转部分(作业台或主轴)旋转一周。因回转部分的支承轴承精度极高,故回转时测量头对被测表面将发生一高精度的圆轨迹。被测表面的不圆度使测量头发生偏移,转变为电(或气)信号,再经扩大,可主动记载在圆形记载纸上,直接读出各部分的不圆度,供鉴定精度与工艺分析之用。广泛用于精密轴承、机床及仪器制造工业中。圆度仪由仪器的传感器、放大器、滤波器、输出设备组成。若仪器配有计算机,则计算机也包括在此系统内。  圆度仪选用半径测量法,作业旋转式。该圆度仪旋转轴系选用高精度气浮主轴作为测量基准;该圆度仪电器部分由高级计算机及精密圆光栅传感器、精密电感位移传感器组成,圆光栅传感器、精密电感位移传感器计量视点、径向位移量,保证测量工件的角位移、径向值的精确度;圆度仪测量软件选用依据中文版WinXP操作系统渠道的圆度测量软件,完成数据收集、处理及测量数据管理等作业。圆度仪的正确操作规程,你都用对了吗?  圆度仪的操作使用,该工具的作用相信大家都知道,正确的使用工具很重要,我们现在遇到许多仪器出现故障,主要的原因还是因为操作不当造成的,所以正确使用也是保障仪器性能的重要做法,我们常说到要保养某某机器,但其实只要正确使用,就不用过多的去保养。其他的产品也一样的道理,对于圆度仪来说,你知道如何正确使用吗?  (1)圆度仪采用AC220V 50HZ电源,检查电源正确,并保持主机良好接地;  (2)打开电源,启动计算机进入操作系统;打开圆度仪主机电源开关,启动工作台旋转,并预热15分钟;  (3)将被测件安放在工作台中心,调整立柱及横臂手轮,使传感器的测针接触工件;  (4)用手拨动工作台逆时针旋转,首先选择±100um档,用敲拨棒调整工件,使计算机上显示的模拟表头的指针摆幅最小;然后逐步提高放大倍率,反复此调整过程,提高对心精度。直到在±25um档时,表头的指针摆幅最小即可;  (5)打开主轴电机开关,主轴旋转,当主轴旋转3周后,单击[开始测量]按钮开始测量;测量完成后,计算机将自动对测量结果进行分析并显示测量结果;这时,即可以对测量结果进行存储及打印输出;  (6)仪器停止工作不用后,应关闭计算机及主机电源;取下工作台上的卡盘和被测件,同时,使传感器处于自由状态,不可使其承受外部力量;  (7)使用本仪器前请首先了解使用说明书;被测件应认真清洁和等温;主轴严禁顺时针旋转;禁止冲击传感器。  (8)定期给主轴加油,并保持仪器立柱、横臂、工作台等裸露部分清洁,并涂少许机油以防氧化生锈。
  • 西北工大校友研发光纤显微内窥镜,实现最高1微米的分辨率和纳米级三维重建
    “我预计今年年底提前博士毕业,虽然我的德国导师希望我继续留下做博后,但我更希望能回到老家江苏做科研。而在最近发表的论文里,我和所在团队首次将定量相位成像技术,用于超细光纤显微内窥镜中,实现了最高 1 微米的分辨率、以及纳米级的三维重建。并通过光纤实现无透镜光场成像,借此制备出一款新型无透镜光纤显微内窥镜。”德累斯顿工业大学生物医学计算激光系统能力中心博士生孙佳伟 表示。▲图 | 孙佳伟(来源:孙佳伟 )此次提出的无透镜光纤显微内窥镜,具备 1000 倍的放大倍率,可通过图像重建让医生“看清”脑部神经元或是组织表面的细胞。(来源:Light: Science & Applications)研究中,他和同事使用无透镜光纤显微内窥镜,对无标记的癌细胞进行高对比度成像,让光纤内窥镜能进一步对体内癌症组织表面进行细胞级的高分辨率成像。这意味着,人们可通过此内窥镜尽早找出病变的癌细胞,实现癌症的早期预警。同时,鉴于光纤内窥镜探针只有头发丝量级,因此可在极大降低创口大小的同时,深入体内的狭小部位,如细微血管、肺泡、耳蜗等进行显微成像。另外,其所搭载的系统基于量产的多芯光纤,可做一次性的内窥镜探头,用完后可以轻松换上新的光纤以作为探头,从而彻底消除交叉感染的风险。据介绍,内窥镜成像(endoscopy)作为临床常用的体内成像方法之一,其常规直径至少在几十毫米以上,且图像放大倍率只有大约 50 倍,只能看清组织大概的形貌。而孙佳伟 的无透镜光纤显微内窥镜的探测端,没有使用任何透镜,探针的直径只有 0.35 毫米,大约在头发丝量级,能大大减轻创口的大小。对于神经外科手术来说,常常需要在大脑或脊柱开非常小的切口,进而通过内窥镜和特殊器械,进行复杂精密的手术。而内窥镜的尺寸越小,手术对患者造成的额外损伤就越小,患者术后恢复得也就越快。▲图 | 新型无透镜光纤显微内窥镜,探针直径仅为 0.35 毫米(来源:孙佳伟 )多年来,荧光显微成像已成为生物医学中广泛使用的成像方法,通过对样品进行荧光标记、激发和检测,可对荧光标记的样品做以选择性成像,从而提升成像的对比度。此前市面上最新的光纤显微内窥镜,是通过共聚焦扫描来实现体内荧光显微成像,但其需要昂贵的光学系统和复杂的校准流程,同时还得预先对体内组织进行特殊荧光染色。然而,某些情况下荧光剂会影响组织正常功能,用后也不易去除。因此,无标记成像技术对内窥镜尤为重要。定量相位成像,是一种无标记显微成像技术。其原理是通过组织中不同成分的微小相位差,来实现生物医学样品的高对比度成像。从技术手段来讲,进一步重建光场的相位信息,还能实现纳米级轴向分辨率的三维成像,这让定量相位成像也常被用于芯片表面检测。但是,此次提出的光纤内窥镜系统,使用量产化的多芯光纤束作为体内成像探针。虽然多芯光纤束只有三根头发丝那样粗,里面却包含着一万根单模的光纤芯,每一根光纤芯都能独立传播光学信号,而把这一万根光纤芯的光学信号组合起来,就相当于有了一万个能成像的像素。但是,光在每一根纤芯中的传播距离有着微小的差别,而光波的相位又非常敏感,即使是 10 纳米以下的光传播距离差,也会引起可观的相位变化。由于光在这一万根光纤芯中的传播距离各不相同,这会带来非常严重的相位失真,就像把样品的光学信息进行了“加密”,故在多芯光纤束中实现定量相位成像,是一个颇具挑战性的难题。(来源:Light: Science & Applications)找到“解码”光场的“钥匙”那么,如何从“加密”光场信息中恢复样品信息呢?孙佳伟 等人提出一种名为远场散斑转换的算法,可从光纤输出端的散斑中,重建出光纤中的固有相位差,这就相当于拿到了“解码”光场的“钥匙”。这样一来,当使用无透镜光纤显微内窥镜去探测样品时,用这把“钥匙”来“解码”样品的光场信息,就能得到样品的相位信息。另外,鉴于可通过光纤显微内窥镜重建完整的光场信息,这时只用一张散斑图像重建出不同深度的图像,即可实现数字重新对焦,并能把无透镜光纤显微内窥镜的工作距离从 10 微米提到 10 毫米。得益于这样的数字对焦,以后医生们再也不用手动调整焦距,通过程序即可实现实时数字对焦,让无透镜光纤显微内窥镜的易用性得到极大提升。近日,相关论文以《通过超薄无透镜光纤内窥镜进行定量相位成像》(Quantitative phase imaging through an ultra-thin lensless fiber endoscope )为题发表在 Light: Science & Applications 上。▲图 | 相关论文(来源:Light: Science & Applications)孙佳伟 担任一作兼通讯,德累斯顿工业大学测量和传感器系统技术实验室于尔根W查斯克(Juergen W. Czarske )教授、以及同一实验室的内克塔里奥斯库库拉基斯(Nektarios Koukourakis )博士担任共同通讯作者。该工作还得到清华大学精密仪器系曹良才 教授和马克思普朗克光科学研究所约亨顾克(Jochen Guck )教授的指导。其中一位审稿人评价称,“论文中的实验结果令人信服,清楚地标明该方法能够对样品进行定量相位成像,并验证了三维成像的可能性。该项新技术开辟了在超细内窥镜进行相位成像的广阔前景。”另一个审稿人表示,“作者使用一种全新的计算重建算法,以便远场强度图像获得相位信息,实现了基于光纤的定量相位成像。”(来源:Light: Science & Applications)据悉,该研究主要由德国科学基金会支持,旨在通过自适应控制多芯光纤的输出光场,精准控制癌细胞的旋转。与此同时,对细胞进行全息成像,最终得到癌细胞完整的三维重建图。为了实现在纳米级精度下,用光精准地去控制癌细胞,孙佳伟 耗时一年搭建出一个非常复杂且昂贵的光学系统,单单研发实验器件的控制程序,他就写了近一万行代码。后来,又泡在实验室几个月,终于通过光纤光场调控,对细胞多轴旋转做以实时控制。这项成果的实现也是世界首次,相关论文在更早之前已发表在 Biomedical Optics Express 上 [1]。▲图 | 利用光纤输出光场,癌细胞进行光学无接触操控,实时控制细胞旋转轴(来源:孙佳伟 )他说:“当时有一个误区,觉得越复杂的系统越高级,固然系统越复杂,需要解决的技术难题也就越多,其中的技术含量也就越高,但是繁杂的系统也就意味着高成本、高投入,难以获得广泛的应用。很多经典的研究,后人看起来其实只是解决了一个很小的问题,但最难的是从零到一的突破过程。”舍弃复杂昂贵的光学器件,只用一根光纤、一个相机和一些基本光学元件,在有限的成本内,通过程序提升成像性能。所以他一直在思考,如何把光学系统化繁为简?于是就有了关于此次论文的初步想法[2]。正好那时,清华大学精密仪器系曹良才 教授课题组的吴佳琛 博士来德国交流,曹教授团队在计算光学领域有着很深的造诣。“在和佳琛沟通了我的想法之后,他也对此特别感兴趣。因为光纤输出端的散斑太过复杂,一开始的算法效果并不理想。后来我们不断改进算法,终于在有天深夜,佳琛激动地跟我说算法成功了。我连忙从床上蹦下来打开电脑,把他的算法和我的代码整合起来,那天晚上兴奋地没怎么睡着。第二天一大早就立马赶去实验室验证算法,结果发现真的能在实验中完美重建出相位图像。”孙佳伟 说。(来源:Light: Science & Applications)计划将光纤显微内窥镜用于临床研究另据悉,因为光学仪器大多都非常精密,外界的微弱干扰都有可能对实验结果产生影响。因此为了减小外部震动,孙佳伟 所在的实验室专门建在地下一层。但是,他的实验室离马路比较近,每次有大型车辆经过的时候,都能在仪器数据上观测到微纳级的抖动。为了得到最佳的实验数据,那几周他每天等到半夜路上没有车的时候,一个人在漆黑的实验室里做实验。功夫不负有心人,最后的实验结果也非常稳定。家庭,也给他提供了软动力支持。他说:“我老婆虽然没有直接参与此次研究,但每次我的实验没有进展、焦头烂额的时候,她总能耐心地安慰我、鼓励我,等我焦躁的心安静下来后,理性地帮我梳理思绪找到问题所在。”据介绍,孙佳伟 是江苏南通人。本科就读于西北工业大学信息对抗技术专业。读研时,他来到德国留学,在波鸿大学读激光与光子学专业。那时,他开始接触到光学实验,并开始从事数字全息成像方面的研究。其说道:“一开始只是单纯觉得激光特别酷,但在实验室待久了之后,我深刻体会到光学实验是一个慢工出细活的过程,慢慢地也喜欢上泡在实验室的感觉。我的硕士论文获得了接近满分的成绩,导师把我推荐到现在的课题组继续攻读博士,我也得以继续从事光学成像的研究。”(来源:Light: Science & Applications)在德国读博更像是工作,他作为一名博士生的同时也是学校雇员,目前其还担任助理研究员一职,要承担一定的教学任务,以及指导本科生和硕士生的毕业论文。为此,孙佳伟 还开设了一门叫做“数字全息技术”的实验课程。疫情期间,他把实验课搬到线上,通过视频给学生呈现光学实验的过程,同时也在线上辅导学生处理数据。当下,他的重心依然是科研。目前的图像重建算法对电脑的硬件要求比较高,后续他计划使用人工智能提升算法效率,让图像重建程序在普通笔记本电脑上也能轻松运行,并能实时重建三维图像。同时,他和导师也申请了与所在大学的附属医院的合作项目,计划进一步将光纤显微内窥镜用于临床研究。参考资料:1.Sun J, Koukourakis N, Guck J, et al. Rapid computational cell-rotation around arbitrary axes in 3D with multi-core fiber[J]. Biomedical Optics Express, 2021, 12(6): 3423-3437.https://doi.org/10.1364/BOE.4230352.Sun J, Wu J, Wu S, et al. Quantitative phase imaging through an ultra-thin lensless fiber endoscope[J]. Light: Science & Applications, 2022, 11(1): 1-10.https://doi.org/10.1038/s41377-022-00898-2
  • 上海书俊:ChemGlass玻璃夹套反应釜使用注意事项
    随着经济的不断发展,玻璃夹套反应釜凭借其转速恒定,无电刷、无火花,安全稳定等优势,已广泛应用于精细化工、化学、生物制药新材料合成等实验室仪器试验、中试及生产中。虽然其应用很广泛,但是很多使用者却没有真正的了解其操作流程注意事项及常见的故障。当出现故障的时候还是会请专门的技术人员来整修。你想自己来解决在使用过程中出现的故障吗?你想成为专业的技术人员吗?那就随着小编一起来认真学习吧!操作流程注意事项1、玻璃夹套反应釜的操作及维修人员在进行操作或维修时应将手表、戒指等硬物摘下,以免对玻璃件造成破损,特别是钻石戒指对玻璃配件轻微挂碰都会造成致命的伤害。2、严格遵守产品使用说明书中关于添料,卸料等方面的规定,做好设备的维护和保养 3、其电气控制仪表应由专人操作,并按规定设置过载保护设施。4、所有阀门使用时,应缓慢转动阀杆,压紧密封面,达到密封效果。关闭时不易用力过猛,以免损坏密封面 5、使用时应严格按产品铭牌上标定的工作压力和工作温度操作使用,以免造成危险。Chemglass玻璃反应釜只能做常压和真空反应,不能做高压反应。反应釜耐受温度范围为-60~230℃。常见故障:1、 真空软管老化:请更换真空软管。2、 开启电源开关,指示灯不亮:外接电源未通或接触不良请专业电工检查电源,插座 3、电源指示灯亮,但不旋转:旋转轴生锈,停止使用,与供应商联系。4、有真空,但真空度达不到最大值:密封圈磨损,连接真空开关泄漏请更换密封圈、开关 5、真空突然消失:玻璃有裂痕,开关有破损检查玻璃部件,调换开关 6、保险管短路:将电源开关置于OFF位置,再换置保险管 上海书俊仪器设备有限公司代理美国Chemglass反应釜系列产品,了解更多反应釜及相关产品的应用及注意事项。
  • 3分钟了解激光干涉仪——最精密的尺子
    本文作者:清华大学张书练教授1. 激光干涉仪的发展史做衣量身、体检量高都由尺子完成,这些日常的尺子的刻度是毫米。机械零件加工和检验都要用尺子,在机械制造企业,卡尺、千分尺随处可见,其精确度是0.1 μm,1 μm。1887年迈克尔逊(Michelson)和莫雷(Morley)研究以太[1]是否存在,使用了光。他们以光波长作尺子刻度测量了水平面和垂直面的光速之差,第一次否定了以太的存在。他们利用的是光的干涉现象,这就是光学干涉仪的诞生。注[1]:根据古代和中世纪科学,以太被称为第五元素,是填充地球球体上方宇宙区域的物质。以太的概念在一些理论中被用来解释一些自然现象,例如光和重力的传播。19世纪末,物理学家假设以太渗透到整个空间,以太是光在真空中传播的介质,但是在迈克尔逊-莫利实验中没有发现这种介质存在的证据,这个结果被解释为没有光以太存在。1961年研究人员发明了氦氖激光器,开始用氦氖激光器作为迈克尔逊干涉仪的光源,从而诞生了激光干涉仪。图1是迈克尔逊干涉仪简图。迈克尔逊干涉仪是普通物理的基本实验之一。但今天在科学研究和工业中应用的激光干涉仪出于迈克尔逊,但性能远远胜于迈克尔逊。图1 迈克尔逊干涉仪简图基本上,激光干涉仪都使用氦氖激光器的632.8 nm波长的光,橙红灿烂的光束射向远方,发散角可以小到0.1 mrad,光束截面的光斑均匀。氦氖激光器还可输出绿光、黄光、红外光,但只有632.8 nm波长的光适合作激光干涉仪的光源。其它类型的激光器,如半导体(LD)、固体激光器等的相干等性能都远不及氦氖激光器,研究人员多有尝试,但都没有成功。激光干涉仪有很多应用,但本质都是测量中学课本讲的“位移”,诸多应用都是“位移”的延伸和转化。激光干涉仪有两个主流类型:单频激光干涉仪和双频激光干涉仪。单频干涉仪能做的双频激光干涉仪都能做,但双频干涉仪能做的单频干涉仪不见得能做。由于历史、技术和商业原因,两种干涉仪都有着广泛应用。但在光刻机上,双频激光干涉仪独占市场。单频干涉仪不需要对市场上的氦氖激光器进行改造,直接可用。但双频激光干涉仪用的激光器需要附加技术使其产生双频(两个频率)。历史上,双频激光干涉仪测量位移的速度不及单频激光干涉仪,自发明了双折射-塞曼双频激光器,双频激光干涉仪的测量速度也达到每秒几米,与单频激光器看齐了。按产生双频的方法,双频激光干涉仪分为塞曼双频激光(国外)干涉仪和双折射-塞曼双频激光(国内)干涉仪。现在干涉仪的指标:最小可感知1 nm(十亿分之1 m),可以测量百米长的零件,且测量70 m长的导轨误差仅为几微米。2. 测量位移的干涉仪和测量表面的干涉仪?有几个概念的定义比较混乱(特别是有些研究发展趋势的报告),需要注意。一是“激光测距”和“激光测位移”没有界定,资料往往鹿马不分。二是不少资料所说“激光干涉仪”实际上包含两种不同的仪器,一种是测量面型(元件表面)的激光干涉仪,一种是测量位移(长度)的激光干涉仪。如海关的统计和一些年度报告往往混在一起。激光测距机发出的激光束是一个持续时间纳秒的光脉冲,利用光脉冲达到目标和返回的时间之半乘以光速得到距离,完全和光的干涉无关。尽管激光波面干涉仪和测量位移(长度)的干涉仪都是利用光干涉现象,但仪器的设计、光路结构、探测方式、应用场合几乎没有共同之处。激光波面干涉仪能够测量光学元件表面的形貌,光束直径要覆盖被测零件,在整个零件表面形成系列干涉条纹,根据测量条纹的亮度(也即相位)算出表面的形貌,其光束口径、零件直径可达百毫米;另一种则是测量位移(长度)干涉仪,光干涉发生在直径几毫米光路上,表现为只有光电探测器(眼睛)正对着射来的光线才能“看”到光强度的波动,由波动的整次数和(不足半波长的)小数算出被测件的位移。 3. 双频激光干涉仪的原理和构成当图1的可动反射镜有位移时,光电探测器光敏面会感受到的光强度正弦变化,动镜移动半个波长,光强变化一个周期。光电探测器将光强变化转化为电信号。如探测到电信号变化了一个周期,我们就知道动镜移动了半个波长。计出总周期数测得动镜的位移。 (1)式中:λ为激光波长,N 为电脉冲总数。今天的激光干涉仪使用632.8 nm波长的激光束,半波长即316.4 nm。动镜安装在被测目标上与目标一起位移,如光刻机的机台,机床的动板上。为了提高分辨力,半波长的正弦信号被细分,变成1 nm甚至0.1 nm的电脉冲,可逆计数器计算出总脉冲数,再由计算机计算出位移量S。也常用下式表示动镜的位移, (2)其中∆f为目标运动速度为V时的多普勒频移。式(1)和(2)是等价的,可以互相推导推出来,仅是表方式的不同。图2是今天的双频激光干涉仪框图。它由7个部分构成。图2双频激光干涉仪原理框图(1) 双频氦氖激光器氦氖激光器上有磁体。磁体为筒形,激光器上加的是纵向磁场,称为纵向塞曼双频激光器。四分之一波长(λ/4)片把激光器输出的左旋和右旋光变成偏振态互相垂直的线偏振光。前文所说的双折射-塞曼双频激光器则是在激光器内置入双折射元件(图内未画出),并加图2所示的磁条。双折射元件使激光器形成双频,横向磁场消除两个频率之间的耦合。双折射-塞曼双频激光干涉仪不需使用四分之一波长片。双频激光器是双频激光干涉仪的核心,很大程度上,它的性能决定激光干涉仪的性能,要求波长(频率)精度高,功率大,寿命长,双频间隔(频差)大且稳定,偏振状态稳定,两频率之间不偏振耦合。这一问题的解决是作者较突出的贡献之一。(2) 频率稳定单元它的作用是保证波长(频率)这把尺子的精确性,达到10-8甚至10-9,即4.74×1014的激光频率长期的变化仅1 MHz左右。(3) 扩束准直器实际上是一个倒装的望远镜,防止光束发散。要求激光出射80 m,光束光斑直径仍然在10 mm之内。(4) 测量干涉光路测量干涉光路包括:从分光镜向右直到可动反射镜(实际是个角锥棱镜),向下到光电探测器2。可动反射镜装在被测目标上(如光刻机工作台上的反射镜),目标的移动产生激光束的频移Δf,Δf和目标速度成正比,积分就是目标走过的距离(位移或长度)。积分由信号处理单元完成。(5) 参考光路参考光路由分光镜-偏振片-光电探测器1实现,参考光路中没有任何元件移动,它测得的位移是“假位移”真噪声。噪声来自环境的扰动。信号处理单元从干涉光路的位移中扣除这一噪声。(6) 温度和空气折射率补偿单元干涉仪测量的目标位移可能长达百米,空气折射率(及改变)和长度的乘积成为激光干涉仪的最主要误差来源之一。用传感器测出温度、气压、湿度,信号处理单元计算出空气折射率引入的假位移,并从结果中扣除。(7)信号处理单元光电探测器1和2,分别把信号f1-(f2±∆f)和f1-f2的光束转化为电信号,±∆f是可动反射镜位移时因多普勒效应产生的附加频率,正负号表示位移的方向。电信号经放大器、整形器后进入减法器相减,输出成为仅含有±Δf的电脉冲信号。经可逆计数器计数后,由电子计算机进行当量换算即可得出可动反射镜的位移量。环境温度,气压,湿度引入的折射率变化(假位移)送入计算机计算,扣除他们的影响。最后显示。相当多的应用要求计算机和应用系统通讯,实现对加工过程的闭环控制。4. 激光干涉仪的应用一般说来,激光干涉仪的主要用途是测量目标的运动状态,即目标的线性位移大小、旋转角度(滚转、俯仰和偏摆)、直线度、垂直度、两个目标在运动的平行性(度)、平面度等。无论光刻机的机台,还是数控机床的导轨(包括激光加工机床),不论是飞行物,还是静止物的热膨胀、变形,一旦需要高精度,都要用激光干涉仪测量,得到目标的运动状态。运动状态用由多个参数给出。以光刻机两维运动中的一个方向运动时为例,位移(走过的长度)、机台位移过程中的偏 转( 角 )、俯仰 ( 角 )和滚转(角)都需要测出。很多类型的设备需要测量,如各类机床、三坐标测量机、机器人、3D打印设备、自动化设备、线性位移平台、精密机械设备、精密检测仪器等领域的线性测量。图3(a)(b)(c)(d)(e)是几个应用的例子。美国LIGO激光干涉仪实验室宣称首次直接测量到了引力波(2016),使用的仪器是激光干涉仪,单程臂长4 km。见图4。图3 激光干涉仪几个应用的例子来源:(a)(b)(c)由北京镭测科技有限公司提供,(d)(e)来自深圳市中图仪器股份有限公司网页图4 LIGO激光干涉仪来源:https://www.ligo.caltech.edu/image/ligo20150731c 5. 双频激光干涉仪发展存在的问题(1)国内外单频和双频激光干涉仪的进展及问题多年来,国内外在单频和双频激光干涉仪方面进步不大,特例是双折射-塞曼双频激光器的发明。由于从国外购买的激光器不能产生大间隔的双频光,原有国内双频激光干涉仪的供应商基本停产。以前作为基础研究的双折射-塞曼双频激光器被推到前台。双频激光器是干涉仪的核心技术,走在了世界前端,也解决了国内无源的重大难题。北京镭测科技有限公司的开发、纠错,终于使双折射-塞曼双频激光干涉仪实现产品化,进入先进制造全行业,特别是光刻机。北京镭测科技有限公司双折射-塞曼双频激光器达到指标:频率间隔可在1~ 30 MHz之间选择,功率可达1 mW。 频率差与激光功率之间没有相互影响,没有塞曼效应的双频激光器高功率和大频率差不能兼得的缺点。尽管取得进展,但氦氖激光器的制造工艺等是个系统性技术问题,需要全面改善。特别是,国外双频激光干涉仪的几家企业的激光器都是自产自用,不对外销售,因此,我们必须自己解决问题。(2)业界往往忽略干涉仪的非线性误差很长时期以来,业界认为单频干涉仪没有非线性误差。德国联邦物理技术研究院(PTB) 经严格测试发现,单频干涉仪也存在几纳米的非线性误差,甚至大于10 nm。塞曼效应的双频干涉仪也有非线性误差,也是无法消除。对此干涉仪测量误差,大多使用者是不知情的。到目前,中国计量科学院的测试得出,北京镭测科技生产的双频激光干涉仪的非线性误差在1 nm以下。建议把中国计量科学院的仪器批准为国家标准,并和德国、美国计量院作比对。非线性误差发生在半个波长的位移内,即使量程很小也照样存在。图5 中国计量科学研究院:镭测LH3000双频激光干涉仪在进行测长比对6. 双频激光干涉仪的未来挑战本文作者从事研究双折射-塞曼双频激光器起步到成批生产双折射-塞曼双频激光干涉仪,历经近40年,建议加强以下研究。(1)高测速制造业的发展很快,精密数控机床运动速度已达几m/s,有特殊应用提出达到10 m/s的要求。目前单频激光的测量速度还没有超过5 m/s。双折射-塞曼双频激光干涉仪的测速也处于这一水平,但其频率差的实验已经达到几十MHz,有待信号处理技术的跟进发展,实现10 m/s以上的测量速度。(2)皮米干涉仪市场上的干涉仪基本都标称分辨力1 nm,也有0.1 nm的广告。需要发展皮米分辨力的激光干涉仪以满足对原子、病毒尺度上的观测要求。(3)溯源前文已经提到,小于半波长的位移是把正弦波动信号电子细分得到标称的1 nm,和真实的1 nm相差多少?没有人知道,所以需要建立纳米、皮米的标准。作者曾做过初步努力,达到10 nm的纯光学信号,还需做长期艰苦的研究。(4)提高氦氖激光器寿命在未来很长一段时间,氦氖激光器仍然是激光干涉仪最好的光源,但其漏气的特点导致其使用寿命有限,替换寿命终结的氦氖激光器导致光刻机停机,会带来巨大经济损失。因此,延长氦氖激光器寿命十分有必要。没有测量就没有科学技术,没有精密测量就没有当今的先进制造,为此作者最近出版了题名《不创新我何用,不应用我何为:你所没有见过的激光精密测量仪器》的书籍,书的主标题似是铭志抒怀,而实际内容是一本地道的学术专著,书籍内容为作者的课题组近40年做出的创新成果总结。作者简介张书练,清华大学教授,博导。曾任清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室主任,清华大学光学工程研究所所长,主要研究方向为激光技术与精密测量,致力于激光器特性的研究和把这些特性应用于精密测量,是国内外正交偏振激光精密测量领域的的主要创始人。
  • “面向数控机床的激光多自由度误差同时测量关键技术及应用”科技成果顺利通过鉴定
    近期,由北京交通大学物理工程学院冯其波教授主持完成的“面向数控机床的激光多自由度误差同时测量关键技术及应用”科技成果顺利通过鉴定。科技成果鉴定会由中国仪器仪表学会组织召开。校长王稼琼参加鉴定会。鉴定委员会由华中科技大学校长尤政院士任主任委员,清华大学金国藩院士、天津大学叶声华院士、西安交通大学蒋庄德院士、哈尔滨工业大学谭久彬院士、兰州空间技术物理研究所李得天院士任副主任委员,委员包括北京理工大学赵维谦教授、北京长城计量测试技术研究所张力研究员、北京信息科技大学祝连庆教授、北京航空航天大学徐立军教授、中国石油大学(华东)于连栋教授、宁波天瑞精工机械有限公司李全林高级工程师组成。鉴定会由中国仪器仪表学会秘书长张彤主持。会上,王稼琼代表学校致辞,对六位院士及与会专家的到来表示热烈欢迎,对中国仪器仪表学会对我校成果鉴定和奖励申报等工作的关心和支持表示感谢,并简要介绍了我校冯其波教授团队在高端装备制造、精密测量与仪器领域的研究和发展情况。冯其波教授就该成果的研究背景、研究历程及主要创新工作进行了详细介绍,并现场演示了所研制的测量仪器。鉴定委员会审阅了测试报告、查新报告、用户使用报告、经济社会效益报告等材料,高度肯定了冯其波教授带领团队二十余年来在装备制造与精密测量领域所取得的成绩。鉴定委员会一致认为:该成果技术难度大、创新性强、核心技术具有自主知识产权,成果整体处于国际先进水平,在直线轴、转轴六自由度误差同时测量技术和五轴数控机床42项误差激光直接测量技术方面属国际领先水平。
  • 862万!广州中医药大学多光谱激光成像系统(双通道)等一批仪器采购项目
    一、项目基本情况项目编号:ZJJLCG-2023-0907项目名称:多光谱激光成像系统(双通道)等一批仪器采购采购方式:公开招标预算金额:8,620,560.00元采购需求:合同包1(荧光定量PCR仪等仪器):合同包预算金额:1,543,500.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)1-1其他试验仪器及装置荧光定量PCR仪1(台)详见采购文件--1-2其他试验仪器及装置荧光定量PCR仪1(台)详见采购文件--1-3其他试验仪器及装置电转仪1(台)详见采购文件--1-4其他试验仪器及装置荧光细胞成像仪1(台)详见采购文件--1-5其他试验仪器及装置垂直电泳三件套8(台)详见采购文件--1-6其他试验仪器及装置全能型快速蛋白转印仪1(台)详见采购文件--1-7其他试验仪器及装置水平电泳仪2(台)详见采购文件--1-8其他试验仪器及装置梯度PCR仪1(台)详见采购文件--本合同包不接受联合体投标合同履行期限:国产仪器:供货时间为签定合同后 30 天内完成。 进口仪器:供货时间为签定合同后 120 天内完成合同包2(低温冷却液循环泵等仪器):合同包预算金额:1,780,020.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)2-1其他试验仪器及装置低温冷却液循环泵1(台)详见采购文件--2-2其他试验仪器及装置防火防爆安全柜(带排风)1(台)详见采购文件--2-3其他试验仪器及装置防腐蚀柜1(台)详见采购文件--2-4其他试验仪器及装置安全防爆柜1(台)详见采购文件--2-5其他试验仪器及装置脑定位注射系统2(台)详见采购文件--2-6其他试验仪器及装置活细胞成像工作站1(台)详见采购文件--2-7其他试验仪器及装置细胞培养用高温灭菌罐8(台)详见采购文件--2-8其他试验仪器及装置细胞培养用负压仪4(台)详见采购文件--2-9其他试验仪器及装置智能精密细胞培养振荡器2(台)详见采购文件--2-10其他试验仪器及装置恒温摇床1(台)详见采购文件--2-11其他试验仪器及装置水浴摇床2(台)详见采购文件--2-12其他试验仪器及装置超低温冰箱4(台)详见采购文件--2-13其他试验仪器及装置低温冰箱4(台)详见采购文件--2-14其他试验仪器及装置手持小型匀浆机1(台)详见采购文件--2-15其他试验仪器及装置高速匀浆机2(台)详见采购文件--2-16其他试验仪器及装置超净工作台2(台)详见采购文件--2-17其他试验仪器及装置恒温水槽4(台)详见采购文件--2-18其他试验仪器及装置恒温水浴锅4(台)详见采购文件--2-19其他试验仪器及装置水浴锅2(台)详见采购文件--2-20其他试验仪器及装置涡旋仪12(台)详见采购文件--2-21其他试验仪器及装置中药打粉机2(台)详见采购文件--2-22其他试验仪器及装置自动氮吹仪1(台)详见采购文件--2-23其他试验仪器及装置电位滴定仪1(台)详见采购文件--2-24其他试验仪器及装置万分之一天平1(台)详见采购文件--2-25其他试验仪器及装置千分之一天平4(台)详见采购文件--2-26其他试验仪器及装置旋转蒸发仪2(台)详见采购文件--2-27其他试验仪器及装置制冰机1(台 )详见采购文件--2-28其他试验仪器及装置高压灭菌锅2(台)详见采购文件--2-29其他试验仪器及装置烘箱1(台)详见采购文件--2-30其他试验仪器及装置电热恒温培养箱1(台)详见采购文件--2-31其他试验仪器及装置普通生物显微镜6(台)详见采购文件--2-32其他试验仪器及装置加热磁力搅拌器2(台)详见采购文件--2-33其他试验仪器及装置磁力搅拌器2(台)详见采购文件--2-34其他试验仪器及装置金属浴4(台)详见采购文件--2-35其他试验仪器及装置PH计4(台)详见采购文件--2-36其他试验仪器及装置真空抽滤泵4(台)详见采购文件--2-37其他试验仪器及装置数显全自动馏分收集器1(台)详见采购文件--本合同包不接受联合体投标合同履行期限:国产仪器:供货时间为签定合同后 30 天内完成。 进口仪器:供货时间为签定合同后 120 天内完成合同包3(超纯水机等仪器):合同包预算金额:2,152,800.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)3-1其他试验仪器及装置超纯水机1(台)详见采购文件--3-2其他试验仪器及装置8通道4孔板移液工作站1(台)详见采购文件--3-3其他试验仪器及装置全自动蛋白印迹孵育系统2(台)详见采购文件--3-4其他试验仪器及装置石蜡包埋机(连接冰台)1(台)详见采购文件--3-5其他试验仪器及装置组织脱水机1(台)详见采购文件--3-6其他试验仪器及装置石蜡切片机1(台)详见采购文件--3-7其他试验仪器及装置多功能紫外分析仪1(台)详见采购文件--3-8其他试验仪器及装置冷冻离心机4(台)详见采购文件--3-9其他试验仪器及装置迷你离心机12(台)详见采购文件--3-10其他试验仪器及装置组织研磨仪1(台)详见采购文件--3-11其他试验仪器及装置滤光片酶标仪1(台)详见采购文件--3-12其他试验仪器及装置冰箱4(台)详见采购文件--3-13其他试验仪器及装置洗板机1(台)详见采购文件--3-14其他试验仪器及装置UPS电源2(台)详见采购文件--3-15其他试验仪器及装置双人生物安全柜8(台)详见采购文件--本合同包不接受联合体投标合同履行期限:供货时间为签定合同后 30 天内完成合同包4(多光谱激光成像系统(双通道)等仪器):合同包预算金额:2,093,400.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)4-1其他试验仪器及装置多光谱激光成像系统(双通道)1(台)详见采购文件--4-2其他试验仪器及装置紫外可见分光光度计1(台)详见采购文件--4-3其他试验仪器及装置纳米粒度电位仪1(台)详见采购文件--4-4其他试验仪器及装置二氧化碳培养箱12(台)详见采购文件--本合同包不接受联合体投标合同履行期限:国产仪器:供货时间为签定合同后 30 天内完成。 进口仪器:供货时间为签定合同后 120 天内完成合同包5(细胞自动计数仪等仪器):合同包预算金额:1,050,840.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)5-1其他试验仪器及装置细胞自动计数仪1(台)详见采购文件--5-2其他试验仪器及装置台式大容量离心机4(台)详见采购文件--5-3其他试验仪器及装置核酸定量仪1(台)详见采购文件--5-4其他试验仪器及装置八道电动移液器4(台)详见采购文件--5-5其他试验仪器及装置八道移液枪12(台)详见采购文件--5-6其他试验仪器及装置单道移液枪60(台)详见采购文件--5-7其他试验仪器及装置十万分之一天平1(台)详见采购文件--5-8其他试验仪器及装置24孔固相萃取装置2(台)详见采购文件--5-9其他试验仪器及装置全波长酶标仪1(台)详见采购文件--5-10其他试验仪器及装置超微量分光光度计1(台)详见采购文件--本合同包不接受联合体投标合同履行期限:国产仪器:供货时间为签定合同后 30 天内完成。 进口仪器:供货时间为签定合同后 120 天内完成二、获取招标文件时间: 2023年11月02日 至 2023年11月08日 ,每天上午 00:00:00 至 12:00:00 ,下午 12:00:00 至 23:59:59 (北京时间,法定节假日除外)地点:广东省政府采购网https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/方式:在线获取售价: 免费获取三、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:广州中医药大学地 址:广州市番禺区广州大学城外环东路232号广州中医药大学办公楼911室联系方式:393569702.采购代理机构信息名 称:广州珠江监理咨询集团有限公司地 址:广东省广州市越秀区永泰路50号101房联系方式:020-834921753.项目联系方式项目联系人:林工电 话:020-83492175
  • 用法如激光扫描仪再现北京猿人之家
    2009年5月,北京周口店遗址第一地点(猿人洞)开始进行保护性的考古发掘前期工作。自上世纪70年代以来,猿人洞就再未进行过考古发掘,长时间的风化侵蚀使猿人洞的剖面出现险情,为排除险情,稳定剖面,经国家文物局批准,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所与周口店北京人遗址管理处联合对猿人洞西剖面进行保护性的清理发掘。在发掘之前,为翔实记录猿人洞的历史原貌,文物保护专家利用现代先进的法如3D激光扫描仪,获取到详尽的、高精度的猿人洞三维立体影像图数据&mdash &mdash 数十万年前古人类生活过的洞穴实景得以再现,科技的发展可以让人类审视现在的文明和进步! 关于北京猿人遗址: 北京猿人遗址是世界著名的古人类遗址,它位于周口店龙骨山上,于1 9 2 1年开始发掘,是目前世界上同时期人类遗址中材料最丰富的一个,又是华北中更新世(即第四纪冰川更新世中间的一个时期 )洞穴堆积的标准剖面,在古人类学和第四纪地质学上均占有很重要的地位。这个遗址1 9 6 1年被国务院定为全国第一批重点文物保护单位,1 9 8 7年被联合国教科文组织列入世界文化遗产名录。 解决方案: 文物保护专家使用了法如激光扫描仪,在猿人洞现场简单架设和移站扫描仪,通过测量扫描即可获得洞穴的真实三维场景再现。三维测量的原理是激光测距。第一步是发射激光束,旋转的镜面将激光束直接反射到测量区域:通过反射回镜面的激光束,可以精确和唯一地确定镜面到物体之间的距离。在编码器测量镜头旋转角度与激光扫描仪的水平旋转角度后,计算机可以精确计算出每个测量点的空间坐标,并把这些三维空间点的坐标存贮起来。这一步骤每秒最快重复近百万次,通过重复这一步骤,并最终形成被测环境的三维空间图像。其分辨率比传统的数码相机高上千倍,大空间激光三维扫描仪的场景数字化记录优势已得到充分验证。被测对象通过无缝拼接形成完整空间,克服了视角局限外挂数码照相机,实现彩色扫描,还原彩色现实。 欲知本产品信息:点击进入 法如科技 FARO Technologies,Inc. 地址:上海市桂林路396号3号楼1楼 邮编:200233 Tel: 86-21-61917600 Fax:86-21-64948670 网址: www.faroasia.com/china e-mail: chinainfo@faro.com
  • 中科院光电所在旋转双棱镜光束控制技术研究中取得进展
    p   旋转双棱镜(Risley棱镜)可实现光束的大角度、精确偏转控制,具有结构紧凑、响应快、环境适应性好的特点,其难点在于同时达到高精度和大的动态范围。国际上很多研究机构对其进行研究。NASA在下一代卫星激光测距系统(Next Generation Satellite Laser Ranging,NGSLR)中,利用旋转双棱镜作为超前瞄准装置,实现了高精度的超前瞄准角,在几十角秒的偏转范围内实现1.5″的指向精度 鲍尔航天技术公司在无人机等小型航空器上的红外侦查与瞄准设备中采用旋转双棱镜,实现了偏转角度70° 、精度优于200″、偏转角度动态范围34dB。 /p p   中国科学院光电技术研究所光束控制重点实验室任戈、陈科研究团队采用强泛化能力物理模型辨识技术和矢量光学迭代优化技术,从理论上解决了旋转双棱镜光束偏转的强耦合、非线性和多解问题,并解决了工程应用中加工、安装和测量误差的影响,在旋转双棱镜的偏转精度和动态范围等方面得到突破,实现了大角度、高精度的光束偏转技术指标:3° 偏转角范围内光束偏转精度优于1″,动态范围大于43dB,优于目前公开文献中的最高水平。 /p p   相关研究成果发表在Applied Optics上,并已申请/授权国家发明专利多项,该技术在空间激光通信、目标跟踪等方面具有广泛的应用前景。研究工作获得了中科院重点实验室基金、西部之光等的支持。 /p p style=" text-align: center " img width=" 300" height=" 167" title=" 001.png" style=" width: 300px height: 167px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/60cf6bda-c2a2-41ac-98ad-cbe811ef1cd6.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 示意图 /strong /p p & nbsp /p
  • 雷尼绍推出具有开创意义的接触式扫描系统,为高端数控机床带来全新过程控制方法
    跨国工程技术公司雷尼绍近日宣布,将于2013年秋季正式推出用于数控机床的SPRINT&trade 高速模拟接触式扫描系统。 SPRINT系统采用新一代的机内模拟扫描技术,不仅使过程控制实现跨越式提升,还能够准确、快速地从棱柱形或复杂3D工件上采集形状和轮廓数据。 借助雷尼绍与关键工业领域的重要企业的良好合作关系,SPRINT机床扫描系统将为高价值数控制造过程带来重大变革。 在叶片制造领域,SPRINT系统为叶冠整修和叶根无缝连接提供了前所未有的强大能力。高速测量叶片断面加上数据高度完整性(即使在叶片的前后边缘也不例外),确保能够呈现真实的工件状况,从而有利于进行适应性加工。设定、叶片准直、叶片扫描和数据采集等自动化程序在精度和循环时间方面明显优于触发式系统。 在多功能机床加工应用领域,SPRINT机床扫描系统为用户提供了全新的过程控制功能,包括出色的可重复直径测量循环。通过采用标准件比对方法,SPRINT系统成为了一种&ldquo 主动&rdquo 控制器,能够确保在大型工件上进行自动化的测量-切削过程,并确保直径尺寸精确。该方法能够自动控制直径尺寸,并且公差仅为几微米。工件径向跳动、机床中心线和圆度等测量功能还可以显著提高多功能机床的制造能力。 SPRINT系统还具有其他功能,可在数秒内完成对数控机床的线性轴和旋转轴的快速性能检测,因此无需操作人员过多干预便可实施日常的机床监控方案。 每种SPRINT应用都由针对特定行业的相应软件工具包驱动和支持,例如SPRINT叶片工具套件。这些工具套件包括机内数据分析工具,可自动在内部循环运行,向数控加工过程提供测量反馈。 SPRINT系统的核心是创新型OSP60扫描测头。OSP60测头的模拟传感器的分辨率在三个维度上均达到0.1 &mu m,精度极高,可全面深入探测工件外形轮廓。测头采用的模拟传感器技术可提供持续的偏移量输出,该输出与机床位置相结合,可得到工件表面的真实位置数据。该系统每秒能测量1000个真实3D数据点,其出色的分析能力为工件测量、检测、适应性加工和机内过程控制提供了无可比拟的优势,同时还可优化机床利用率和循环时间。此项新扫描技术开创了全新的过程控制方法,这是其他测量方法以前所无法实现的。 除了极为快速而精准的3D测量外,SPRINT模拟扫描系统还可提高过程控制的自动化程度,无需操作人员干预。 SPRINT系统采用多项专利技术,通过强大的静态和动态空间误差补偿(这些误差通常与高速机床运动相关)功能来实现无与伦比的高速、高精度3D表面数据采集。 SPRINT系统是一种具有突破意义的高速、高精度工具,拥有无限广阔的应用前景,支持多种测量和过程控制方法;在降低废品率和返工率的同时,还可缩短测量循环时间,进而提升生产效率。
  • 一文详解激光雷达
    激光雷达是集激光、全球定位系统(GPS)、和IMU(惯性测量装置)三种技术于一身的系统,相比普通雷达,激光雷达具有分辨率高,隐蔽性好、抗干扰能力更强等优势。随着科技的不断发展,激光雷达的应用越来越广泛,在机器人、无人驾驶、无人车等领域都能看到它的身影,有需求必然会有市场,随着激光雷达需求的不断增大,激光雷达的种类也变得琳琅满目,按照使用功能、探测方式、载荷平台等激光雷达可分为不同的类型。激光雷达类型图激光雷达按功能分类激光测距雷达激光测距雷达是通过对被测物体发射激光光束,并接收该激光光束的反射波,记录该时间差,来确定被测物体与测试点的距离。传统上,激光雷达可用于工业的安全检测领域,如科幻片中看到的激光墙,当有人闯入时,系统会立马做出反应,发出预警。另外,激光测距雷达在空间测绘领域也有广泛应用。但随着人工智能行业的兴起,激光测距雷达已成为机器人体内不可或缺的核心部件,配合SLAM技术使用,可帮助机器人进行实时定位导航,实现自主行走。思岚科技研制的rplidar系列配合slamware模块使用是目前服务机器人自主定位导航的典型代表,其在25米测距半径内,可完成每秒上万次的激光测距,并实现毫米级别的解析度。激光测速雷达激光测速雷达是对物体移动速度的测量,通过对被测物体进行两次有特定时间间隔的激光测距,从而得到该被测物体的移动速度。激光雷达测速的方法主要有两大类,一类是基于激光雷达测距原理实现,即以一定时间间隔连续测量目标距离,用两次目标距离的差值除以时间间隔就可得知目标的速度值,速度的方向根据距离差值的正负就可以确定。这种方法系统结构简单,测量精度有限,只能用于反射激光较强的硬目标。另一类测速方法是利用多普勒频移。多普勒频移是指目标与激光雷达之间存在相对速度时,接收回波信号的频率与发射信号的频率之间会产生一个频率差,这个频率差就是多普勒频移。激光成像雷达激光成像雷达可用于探测和跟踪目标、获得目标方位及速度信息等。它能够完成普通雷达所不能完成的任务,如探测潜艇、水雷、隐藏的军事目标等等。在军事、航空航天、工业和医学领域被广泛应用。大气探测激光雷达大气探测激光雷达主要是用来探测大气中的分子、烟雾的密度、温度、风速、风向及大气中水蒸气的浓度的,以达到对大气环境进行监测及对暴风雨、沙尘暴等灾害性天气进行预报的目的。跟踪雷达跟踪雷达可以连续的去跟踪一个目标,并测量该目标的坐标,提供目标的运动轨迹。不仅用于火炮控制、导弹制导、外弹道测量、卫星跟踪、突防技术研究等,而且在气象、交通、科学研究等领域也在日益扩大。按工作介质分类固体激光雷达固体激光雷达峰值功率高,输出波长范围与现有的光学元件与器件,输出长范围与现有的光学元件与器件(如调制器、隔离器和探测器)以及大气传输特性相匹配等,而且很容易实现主振荡器-功率放大器(MOPA)结构,再加上效率高、体积小、重量轻、可靠性高和稳定性好等导体,固体激光雷达优先在机载和天基系统中应用。近年来,激光雷达发展的重点是二极管泵浦固体激光雷达。气体激光雷达气体激光雷达以CO2激光雷达为代表,它工作在红外波段 ,大气传输衰减小,探测距离远,已经在大气风场和环境监测方面发挥了很大作用,但体积大,使用的中红外 HgCdTe探测器必须在77K温度下工作,限制了气体激光雷达的发展。半导体激光雷达半导体激光雷达能以高重复频率方式连续工作,具有长寿命,小体积,低成本和对人眼伤害小的优点,被广泛应用于后向散射信号比较强的Mie散射测量,如探测云底高度。半导体激光雷达的潜在应用是测量能见度,获得大气边界层中的气溶胶消光廓线和识别雨雪等,易于制成机载设备。目前芬兰Vaisala公司研制的CT25K激光测云仪是半导体测云激光雷达的典型代表,其云底高度的测量范围可达7500m。按线数分类单线激光雷达单线激光雷达主要用于规避障碍物,其扫描速度快、分辨率强、可靠性高。由于单线激光雷达比多线和3D激光雷达在角频率和灵敏度反映更加快捷,所以,在测试周围障碍物的距离和精度上都更加精 确。但是,单线雷达只能平面式扫描,不能测量物体高度,有一定局限性。当前主要应用于服务机器人身上,如我们常见的扫地机器人。多线激光雷达多线激光雷达主要应用于汽车的雷达成像,相比单线激光雷达在维度提升和场景还原上有了质的改变,可以识别物体的高度信息。多线激光雷达常规是2.5D,而且可以做到3D。目前在国际市场上推出的主要有 4线、8线、16 线、32 线和 64 线。但价格高昂,大多车企不会选用。按扫描方式分类MEMS型激光雷达MEMS 型激光雷达可以动态调整自己的扫描模式,以此来聚焦特殊物体,采集更远更小物体的细节信息并对其进行识别,这是传统机械激光雷达无法实现的。MEMS整套系统只需一个很小的反射镜就能引导固定的激光束射向不同方向。由于反射镜很小,因此其惯性力矩并不大,可以快速移动,速度快到可以在不到一秒时间里跟踪到 2D 扫描模式。Flash型激光雷达Flash型激光雷达能快速记录整个场景,避免了扫描过程中目标或激光雷达移动带来的各种麻烦,它运行起来比较像摄像头。激光束会直接向各个方向漫射,因此只要一次快闪就能照亮整个场景。随后,系统会利用微型传感器阵列采集不同方向反射回来的激光束。Flash LiDAR有它的优势,当然也存在一定的缺陷。当像素越大,需要处理的信号就会越多,如果将海量像素塞进光电探测器,必然会带来各种干扰,其结果就是精度的下降。相控阵激光雷达相控阵激光雷达搭载的一排发射器可以通过调整信号的相对相位来改变激光束的发射方向。目前大多数相控阵激光雷达还在实验室里呆着,而现在仍停留在旋转式或 MEMS 激光雷达的时代,机械旋转式激光雷达机械旋转式激光雷达是发展比较早的激光雷达,目前技术比较成熟,但机械旋转式激光雷达系统结构十分复杂,且各核心组件价格也都颇为昂贵,其中主要包括激光器、扫描器、光学组件、光电探测器、接收IC以及位置和导航器件等。由于硬件成本高,导致量产困难,且稳定性也有待提升,目前固态激光雷达成为很多公司的发展方向。按探测方式分类直接探测激光雷达直接探测型激光雷达的基本结构与激光测距机颇为相近。工作时,由发射系统发送一个信号,经目标反射后被接收系统收集,通过测量激光信号往返传播的时间而确定目标的距离。至于目标的径向速度,则可以由反射光的多普勒频移来确定,也可以测量两个或多个距离,并计算其变化率而求得速度。相干探测激光雷达相干探测型激光雷达有单稳与双稳之分,在所谓单稳系统中,发送与接收信号共用一个光学孔径,并由发送-接收开关隔离。而双稳系统则包括两个光学孔径,分别供发送与接收信号使用,发送-接收开关自然不再需要,其余部分与单稳系统相同。按激光发射波形分类连续型激光雷达从激光的原理来看,连续激光就是一直有光出来,就像打开手电筒的开关,它的光会一直亮着(特殊情况除外)。连续激光是依靠持续亮光到待测高度,进行某个高度下数据采集。由于连续激光的工作特点,某时某刻只能采集到一个点的数据。因为风数据的不确定特性,用一点代表某个高度的风况,显然有些片面。因此有些厂家折中的办法是采取旋转360度,在这个圆边上面采集多点进行平均评估,显然这是一个虚拟平面中的多点统计数据的概念。脉冲型激光雷达脉冲激光输出的激光是不连续的,而是一闪一闪的。脉冲激光的原理是发射几万个的激光粒子,根据国际通用的多普勒原理,从这几万个激光粒子的反射情况来综合评价某个高度的风况,这个是一个立体的概念,因此才有探测长度的理论。从激光的特性来看,脉冲激光要比连续激光测量的点位多几十倍,更能够精确的反应出某个高度风况。按载荷平台分类机载激光雷达机载激光雷达是将激光测距设备、GNSS设备和INS等设备紧密集成,以飞行平台为载体,通过对地面进行扫描,记录目标的姿态、位置和反射强度等信息,获取地表的三维信息,并深入加工得到所需空间信息的技术。在军民用领域都有广泛的潜力和前景。机载激光雷达探测距离近,激光在大气中传输时,能量受大气影响而衰减,激光雷达的作用距离在20千米以内,尤其在恶劣气候条件下,比如浓雾、大雨和烟、尘,作用距离会大大缩短,难以有效工作。大气湍流也会不同程度上降低激光雷达的测量精度。车载激光雷达车载激光雷达又称车载三维激光扫描仪,是一种移动型三维激光扫描系统,可以通过发射和接受激光束,分析激光遇到目标对象后的折返时间,计算出目标对象与车的相对距离,并利用收集的目标对象表面大量的密集点的三维坐标、反射率等信息,快速复建出目标的三维模型及各种图件数据,建立三维点云图,绘制出环境地图,以达到环境感知的目的。车载激光雷达在自动驾驶“造车”大潮中扮演的角色正越来越重要,诸如谷歌、百度、宝马、博世、德尔福等企业,都在其自动驾驶系统中使用了激光雷达,带动车载激光雷达产业迅速扩大。地基激光雷达地基激光雷达可以获取林区的3D点云信息,利用点云信息提取单木位置和树高,它不仅节省了人力和物力,还提高了提取的精度,具有其它遥感方式所无法比拟的优势。通过对国内外该技术林业应用的分析和对该发明研究后期的结果验证,未来将会在更大的研究区域利用该技术提取各种森林参数。星载激光雷达星载雷达采用卫星平台,运行轨道高、观测视野广,可以触及世界的每一个角落。为境外地区三维控制点和数字地面模型的获取提供了新的途径,无论对于国防或是科学研究都具有十分重大意义。星载激光雷达还具有观察整个天体的能力,美国进行的月球和火星等探测计划中都包含了星载激光雷达,其所提供的数据资料可用于制作天体的综合三维地形图。此外,星载激光雷达载植被垂直分布测量、海面高度测量、云层和气溶胶垂直分布测量以及特殊气候现象监测等方面也可以发挥重要作用。通过以上对激光雷达特点、原理、应用领域等介绍,相信大家也能大致了解各类激光雷达的不同属性了,眼下,在激光雷达这个竞争越来越激烈的赛道上,打造低成本、可量产、的激光雷达是很多新创公司想要实现的梦想。但开发和量产激光雷达并不容易。丰富的行业经验和可靠的技术才能保障其在这一波大潮中占据主导地位。
  • 浅谈工业CT未来的发展方向
    自1967年第一台实验室CT被发明以来,CT已经被用于医学检测、工业无损检测、科学研究等方方面面。这里我们简单介绍一下工业CT。 临床CT经历了多代发展,目前主流的临床医学CT大多采用多排探测器结构,其扫描方式一般为单圆扫描和螺旋扫描。 图1 临床CT结构(图片来自于网络) 医学CT的检测对象是人(人与人的结构差别并不大),其发展的重点是缩短扫描时间,降低病人辐照剂量。而工业CT的检测对象是千变万化的,这也为工业CT技术的发展提出了更多的要求。 受射线源和探测器技术的限制,CT系统的射线能量与CT系统的空间分辨率往往是矛盾的。下图展示的是不同类型的CT系统所处的能量和分辨率范围。这里将临床CT之外的CT系统统称为工业CT。图2 CT系统的能量与空间分辨率 我们还可以按照扫描方式对工业CT进行分类:传统扫描方式传统扫描方式的特点是中心射线始终与样品的旋转轴垂直。采用高精度样品转台,结合微焦点射线源和小像素探测器,可以获得亚微米级的空间分辨率。(关于纳米CT,我们后续将单独介绍。) 图3 传统工业CT结构(图片来自于网络) 层析成像 自由轨迹扫描在有些应用场景中,样品相对于射线源-探测器无法完成理想轨迹的扫描。只能因地制宜,在允许的条件下设定扫描轨迹,以机械臂CT为代表。图4 机械臂CT 工业CT的发展方向以前工业CT仅在国防、航空、航天、科研等少数领域使用。随着制造业的发展,对制造工艺和产品质量的要求不断提高,工业CT的应用已经渗入到各个行业。如汽车、锂电、电子、安检等。工业CT产品价格的下降,也加速了其普及的速度。 我们认为工业CT技术正在经历如下转变:从通用型仪器向专用型设备的转变用于产品质量检测的工业CT,用户往往只关心某种具体的缺陷或指标。需要针对用户的需求,开发定制功能。 离线设备向在线设备的转变由于CT需要采集大量的数据,如果同时要求其具有较高的分辨率,其扫描时间较长,往往仅能用于产品的抽检。与产线紧密结合的快速、自动、智能的工业CT将是未来发展的重要方向。 众多行业的不同需求,无疑为工业CT厂商提出了巨大的挑战。随着探测器、射线源等核心器件的国产突破,国产化CT设备正在破局。同任何行业一样,国产设备的发展离不开用户的支持。相信我们的选择和努力一定会改变些什么!锐影检测产品
  • 雷尼绍参展CIMES 2012 — 隆重推出激光熔融金属成型技术
    世界测量领域的领导者雷尼绍公司,在最近于北京中国国际展览中心举行的中国国际机床工具展览会 (CIMES 2012) 上,获得了巨大成功。雷尼绍展出并演示了一系列新型测量产品,吸引了大批观众前来参观。展出的产品包括用于坐标测量机的PH20全自动五轴旋转测座、QC20-W无线球杆仪以及全新推出的EquatorTM比对仪。此外,雷尼绍还首次在中国展出了领先的激光熔融金属成型技术。 通过此次CIMES展会,雷尼绍AM(快速成型)产品线正式进入中国市场,旨在为中国地区的航空航天、医疗、汽车和科研等领域的机构提供本地化的方案咨询、项目协作、技术和服务支持;带来欧洲和北美市场的应用经验,为相关领域的以金属材质为加工基础的新产品、关键项目、定制化和小批量制作需求提供快捷、稳定、高品质的金属熔融快速制造系统平台。该产品同时也为该领域的设计师和专业研发人员在保证加工速度、缩短开发流程、降低成本的前提下最大限度地释放出不受结构、工艺和人员等因素限制的开发潜能,从而优化产品和项目的可行性或商业性,避免产品生命周期中特别是产生于开发流程中的出错成本。 激光熔融金属成型技术亮相CIMES 在CIMES期间,雷尼绍展示了AM系统的演示流程和相关行业通过AM激光熔融金属快速成型系统加工的实际产品。应用涉及到航空航天、汽车、医疗植入、电子、消费品、模具和艺术等领域;产品材料范围覆盖了高密度的不锈钢、钴铬合金、铝合金和钛合金等。在谈到客户对AM产品的热烈回响时,雷尼绍AMPD产品经理马骏说:&ldquo 现场客户来自多个工业领域,其中有部分客户已经在使用雷尼绍其他产品线的方案,如测量和机床配套产品,对雷尼绍的品质、支持以及服务有着较好的应用体验。他们对AM技术、应用、材料和用户领域参考表现出极大的关注。部分来自航空航天、医疗和科研领域的专家表示,会结合所在单位或机构的实际技术需求与雷尼绍作更深入地沟通与交流。&rdquo AM250激光熔融快速成型机 如需了解详细信息,请访问http://www.renishaw.com.cn/zh/additive-manufacturing--15239
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