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组合式激光测量系统

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组合式激光测量系统相关的论坛

  • 浅析组合式冷热冲击试验箱的使用注意事项

    浅析组合式冷热冲击试验箱的使用注意事项

    组合式冷热冲击试验箱主要测试材料对极高温或极低温的抵抗力,这种情况类似于不连续地处于高温或低温中的情形,冷热冲击试验能使各种物品在最短的时间内完成测试。正是由于其特殊的性能,在很多领域得 到了广泛的应用。本文由小编带大家一起来了解组合式冷热冲击试验箱的注意事项。　　1.组合式冷热冲击试验箱必须安全确实的接地,以免产生静电感应;　　2.避免于三分钟内关闭再开启冷冻机组;　　3.若水冷时,请使用自来水或经处理过之软水,以保持散热系统回路顺畅;　　4.如果箱内放置发热试料时,试料电源控制请使用外加电源,不要直接使用本机电源。　　5.在操作时,除非有绝对必要,请不要打开箱门,否则可能导致下列不良的后果。　　若高温测试时,高温热气冲出箱外,十分危险;　　若低温测试时,导致冷冻系统容易结霜,影响测试效果;　　箱门内侧仍然保持高温,造成伤害;　　高温空气可能触发火灾警报,产生误动作。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/03/201703291707_01_3081755_3.jpg

  • 什么是激光粒度仪测量中的重复散射现象？

    激光粒度仪测量是接收和识别颗粒对激光造成的散射光来实现的，复散射现象是散射光在传播过程中又遇到其他颗粒并二次或多次散射的现象。 根据米氏散射理论，一定粒径的颗粒产生固定角度的散射光，直接接收和识别这些散射光将得到与之对应的、准确的颗粒直径。如果接收和识别的是复散射光信号，将得到错误的结果，同时降低系数的分辨力。将悬浮颗粒的浓度控制在系统允许的最佳范围内，复散射现象可以将至最低。一般的，粒度分布测量是通过系统识别和接收光信号来实现的。而光型号的强弱又是悬浮液中的颗粒个数决定的。激光粒度仪测试中，悬浮液中颗粒浓度越高，散射光信号越强，但随之而来的复散射现象同时加剧，影响测量结果；反之悬浮液中的颗粒浓度越低，虽然复现象得到缓解，但信噪比下降，所以粒度分布测量过程中合适的颗粒浓度很重要。合理控制浓度，也会会控制复散射现象。在激光粒度的测试中，软件的修正也是非常重要。微纳独创的无约束自由拟合技术，不受任何函数限制，可真实反映颗粒的分布状态。针对激光粒度仪测量中的复散射，软件也可以根据测试样品的浓度对复散射现象进行修正，以达到最准确的测试结果。

  • 【分享】激光雷达/激光探测及测距系统

    【分享】激光雷达/激光探测及测距系统

    激光雷达可以按照所用激光器、探测技术及雷达功能等来分类。目前激光雷达中使用的激光器有二氧化碳激光器，Er:YAG激光器，Nd：YAG激光器，喇曼频移Nd：YAG激光器、GaAiAs半导体激光器、氦-氖激光器和倍频Nd：YAG激光器等。其中掺铒YAG激光波长为2微米左右，而GaAiAs激光波长则在0.8-0.904微米之间。根据探测技术的不同，激光雷达可以分为直接探测型和相干探测型两种。其中直接探测型激光雷达采用脉冲振幅调制技术（AM），且不需要干涉仪。相干探测型激光雷达可用外差干涉，零拍干涉或失调零拍干涉，相应的调谐技术分别为脉冲振幅调制，脉冲频率调制（FM）或混合调制。按照不同功能，激光雷达可分为跟踪雷达，运动目标指示雷达，流速测量雷达，风剪切探测雷达，目标识别雷达，成像雷达及振动传感雷达。激光雷达最基本的工作原理与无线电雷达没有区别，即由雷达发射系统发送一个信号，经目标反射后被接收系统收集，通过测量反射光的运行时间而确定目标的距离。至于目标的径向速度，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，这是、也是直接探测型雷达的基本工作原理。由此可以看出，直接探测型激光雷达的基本结构与激光测距机颇为相近。相干探测型激光雷达又有单稳与双稳之分，在所谓单稳系统中，发送与接收信号共同在所谓单稳态系统中，发送与接收信号共用一个光学孔径。并由发射/接收（T/R）开头隔离。T/R开关将发射信号送往输出望远镜和发射扫描系统进行发射，信号经目标反射后进入光学扫描系统和望远镜，这时，它们起光学接收的作用。T/R开关将接收到的辐射送入光学混频器，所得拍频信号由成像系统聚焦到光敏探测器，后者将光信号变成电信号，并由高通滤波器将来自背景源的低频成分及本机振荡器所诱导的直流信号统统滤除。最后高频成分中所包含的测量信息由信号和数据处理系统检出。双稳系统的区别在于包含两套望远镜和光学扫描部件，T/R开关自然不再需要，其余部分与单稳系统的相同。美国国防部最初对激光雷达的兴趣与对微波雷达的相似，即侧重于对目标的监视、捕获、跟踪、毁伤评（SATKA）和导航。然而，由于微波雷达足以完成大部分毁伤评估和导航任务，因而导致军用激光雷达计划集中于前者不能很好完成的少量任务上，例如高精度毁伤评估，极精确的导航修正及高分辨率成像。较早出现的一种激光雷达称为“火池”，它是由美国麻省理工学院的林肯实验室投资，于60年代末研制的。70年代初，林肯实验室演示了火池雷达精确跟踪卫星，获得多普勒影像的能力。80年代进行的实验证明，这种CO2激光雷达可以穿透某些烟雾，识破伪装，远距离捕获空中目标和探测化学战剂。发展到80年代末的火池激光雷达，采用一台高稳定CO2激光振荡器作为信号源，经一台窄带CO2激光放大器放大，其频率则由单边带调制器调制。另有工作于蓝-绿波段的中功率氩离子激光与上述雷达波束复合，用于对目标进行角度跟踪，而雷达波束的功能则是收集距离――多普勒影像，实时处理并加以显示。两束波均由一个孔径为1.2M的望远镜发射并接收。据报道，美国战略防御局和麻省理工学院的研究人员于1990年3月用上述装置对一枚从弗吉尼亚大西洋海岸发射的探空火箭进行了跟踪实验。在二级点火后6分钟，火箭进入亚轨道，即爬升阶段，并抛出其有效负载，即一个形状和大小均类似于弹道导弹再入飞行器的可充气气球。该气球有气体推进器以提供与再入飞行器和诱饵的物理结构相一致的动力学特性。目标最初由L波段跟踪雷达和X波段成像雷达进行跟踪。并将这些雷达传感器取得的数据交给火池激光雷达，后者成功地获得了距离约800千米处目标的像。[~116966~][~116967~][~116968~][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191651_624049_1602049_3.jpg[/img]

  • 激光粒度仪测量原理及应用选型

    [align=center][size=18px][b]激光粒度仪测量原理及应用选型[/b][/size][/align][align=center][size=14px]会议时间[/size][size=14px]：[/size][size=14px]2020年[/size][size=14px]5[/size][size=14px]月[/size][size=14px]21[/size][size=14px]日1[/size][size=14px]4[/size][size=14px]:00[/size][/align][size=16px][b]内容[/b][/size][size=16px][b]介绍：[/b][/size]主要内容：1.颗粒相关样品的多种特性及表征方法；2.激光粒度仪的测量原理；3.如何根据质控的需要选择合适的测量仪器、测试方法；4.激光粒度仪的新发展趋势。[size=16px][b]讲师[/b][/size][size=16px][b]介绍：[/b][/size][size=14px][b]沈兴志[/b][/size][size=14px][b]:[/b][/size][size=14px]于2004年毕业于武汉大学，珠海欧美克仪器有限公司销售应用经理，中国颗粒学会青年理事会理事，主要从事粒度仪和[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]在多种不同领域的测试应用解决方案研究、培训推广等方面工作。协助粒度测试需求者开发和优化合适的粒度测试方法，使粒度测试结果更可靠，粒度仪能真正为客户所用，发挥其最佳的功能。为近红外化学成份的定性定量预测需求者提供技术支持和化学计量学支持工作[/size][size=14px]。[/size]报名地址：[url]https://www.instrument.com.cn/webinar/meeting_13679.html[/url]

  • 激光粒度仪的测量下限

    [font=&]激光粒度仪测量粒度的原理是米氏散射理论。米氏散射理论用数学语言精确描述折射率为[/font][font=&]n、吸收率为 m、粒径为 d 的球形颗粒，在波长为 λ 的激光照射下，散射光强度随散射[/font][font=&]角 θ 变化的空间分布函数，此函数也称为散射谱。[/font][font=&]根据米氏散射理论，大颗粒的前向散射光很强而后向散射很弱；小颗粒的前向散射光弱而后[/font][font=&]向散射光很强。如图所示的是固定波长下的大、中、小颗粒的散射谱示意图。激光粒度仪正[/font][font=&]是通过设置在不同散射角度的光电探测器阵列测这些散射谱来确定颗粒粒径的大小。对于特[/font][font=&]定颗粒，这种散射谱在空间具有稳定分布的特征，因此称此种原理的激光粒度仪又称为静态[/font][font=&]激光粒度仪。[/font][font=&]根据米氏散射理论，当颗粒粒径小到一定程度（如小于波长 的 1/10 左右）时，光强分布[/font][font=&]变成了两个相近似对称的圆（图 1(1) dλ），此时称为瑞利散射。产生瑞利散射的最大粒[/font][font=&]径就是激光粒度仪的测试下限。激光粒度仪的测试下限还与激光波长有关，激光波长越长测[/font][font=&]试下限越大，波长越短测试下限小。研究表明，具有同时测量前向和后向散射光技术，同时[/font][font=&]具有差分散射谱识别技术的激光粒度仪，在用红光（波长为 635nm）做为光源时的测量极[/font][font=&]限为 20nm，用绿光（波长为 532nm）时的测量极限为 10 nm。[/font]

  • 【资料】激光测距的测量原理

    1.利用红外线测距或激光测距的原理是什么？ 测距原理基本可以归结为测量光往返目标所需要时间，然后通过光速c = 299792458m/s 和大气折射系数 n 计算出距离D。由于直接测量时间比较困难，通常是测定连续波的相位，称为测相式测距仪。当然，也有脉冲式测距仪，典型的是WILD的DI-3000需要注意，测相并不是测量红外或者激光的相位，而是测量调制在红外或者激光上面的信号相位。建筑行业有一种手持式的测距仪，用于房屋测量，其工作原理与此相同。2.被测物体平面必须与光线垂直么？ 通常精密测距需要全反射棱镜配合，而房屋量测用的测距仪，直接以光滑的墙面反射测量，主要是因为距离比较近，光反射回来的信号强度够大。与此可以知道，一定要垂直，否则返回信号过于微弱将无法得到精确距离。3.若被测物体平面为漫反射是否可以？ 通常也是可以的，实际工程中会采用薄塑料板作为反射面以解决漫反射严重的问题。4.超声波测距精度比较低，现在很少使用。

  • 激光共聚焦显微镜系统（confocal system）的应用

    激光共聚焦显微镜系统（confocal system）的应用 1、细胞的三维重建：激光共聚焦显微镜能以0.1μm的步距沿轴向对细胞进行分层扫描，得到一组光学切片，经A/D转换后作为二维数组贮存。这些数组通过计算机进行不同的三维重建算法，可作单色或双色图像处理，组合成细胞真实的三维结构。旋转不同角度可观察各侧面的表面形态，也可从不同的断面观察细胞内部结构，测量细胞的长宽高、体积和断层面积等形态学参数。通过模拟荧光处理算法，可以产生在不同照明角度形成的阴影效果，突出立体感。通过角度旋转和细胞位置变化可产生三维动画效果。激光共聚焦显微镜的三维重建广泛用于各类细胞骨架和形态学分析、染色体分析、细胞程序化死亡的观察、细胞内细胞质和细胞器的结构变化的分析和探测等方面。 2、细胞定量荧光测定激光共聚焦显微镜以激光为光源，对细胞分层扫描，单独测定，经积分后能得到细胞荧光的准确定量，重复性极佳。它适于活细胞的定量分析，可测定细胞内溶酶体、线粒体、DNA含量、RNA含量、酶和结构性蛋白质等物质含量和分布，常用于原位分子杂交、肿瘤细胞识别、单个活细胞水平的DNA损伤及修复的定量分析。它适于快速高灵敏度测量，减少光猝灭的影响，在定量免疫荧光测定方面应用广泛，如作各种肿瘤组织切片抗原表达的定量分析，监测肿瘤相关抗原表达的定位定量信息，监测药物对肌体免疫功能的作用，监测自身免疫性疾病的多种抗原及药物对肌体免疫功能的作用，监测细胞结合和杀伤的形态特征并作定量分析等。细胞定量荧光测定可选用单荧光、双荧光方式，能自动测定细胞面积、平均荧光强度、积分荧光强度及形状因子等多种参数。 3、细胞内钙离子pH值和其它离子的动态分析通过一些专用荧光探针，可对细胞内钙离子、钠离子及pH值等作荧光标记，并对它们进行比率值和浓度梯度变化测定。由于细胞内钙离子为传递信息的第二信使，对细胞生长分化起着重要作用，通过单标记或双标记对细胞内钙离子和其它离子的荧光强度和分布精确测定，测定样品达到毫秒级的快速变化。借助光学切片功能可以测量样品深层的荧光分布以及细胞光学切片的生物化学特性的变化。通过不同时间段的检测可测定细胞内离子的扩散速率，了解它对肿瘤启动因子、生长因子等刺激的反应。细胞内离子测量广泛用于肿瘤研究、组织胚胎学、细胞生物学和药理学等领域。 4、细胞胞间通信和膜的流动性动物和植物细胞中缝隙连接介导的胞间通信在细胞增殖和分化中起着重要作用。通过测量细胞缝隙连接分子的转移，可以研究肿瘤启动因子和生长因子对缝隙连接介导的胞间通信的抑制作用及细胞内钙离子、pH值等对缝隙连接作用的影响，并监测环境毒素和药物在细胞增殖和分化中所起到的作用。选定经荧光染色后的细胞，借助于光漂白作用或光损伤作用使细胞部分或整体不发荧光，实时观察检测荧光的恢复过程，可直接反映细胞胞间通信结果。 细胞膜的流动性在进行膜的磷脂酸组成分析，药物作用点和药物作用效应，测定温度反应和物种比较方面有重要作用。细胞膜荧光探针受到极化光线激发后，发射光极性依赖于荧光分子的旋转，这种有序的运动自由度取决于荧光分子周围的膜流动性，所以极性测量能间接反映细胞膜的流动性。

  • 激光测量传感器的应用方案分享

    [b]斜井运输小车联动报警监测方案[color=#333333]一：监测目的[/color][/b][color=#333333]　　本系统的目的，用于实时监测运输小车，在斜井中的位置，并上传到监控室内的控制器，当小车接近滑模台车时，控制器发出声光报警，提示工作人员，在小车继续接近，达到危险范围时，控制器通过联动装置，强制小车向下运行（向上运行不受限制）。[/color][b][color=#333333]二：监测原理[/color][/b][color=#333333]系统由高速距离探测装置和具有联动功能的主控器组成。[/color][b][color=#333333]距离探测装置：[/color][/b][color=#333333]　　本系统中采用激光距离探测器，其特点是精度高，速度快。激光探测器装在滑模台车上，实时测量探测器与小车之间的距离。同时将检测到的距离通过电缆（或无线传输）传输到监控室内的主控器上。[/color][b][color=#333333]主控器：[/color][/b][color=#333333]l 主控器放置在监控室内，通过电缆（或无线）与传感器进行连接，实时获取传感器数据。并以图文结合的方式在液晶屏上进行显示，效果更加直观，易懂。[/color][color=#333333]l 主控器对于距离的限值，可以随时通过触摸屏进行设置，本系统中可设置两个限制，一个是报警限值，一个是停车限值。[/color][color=#333333]l 当主控器接收到的传感器测量值小于报警限值时，主控器会驱动声光报警器进行报警（如有需要，可增加短信报警）。当小车继续接近滑模台车，并进入到停车限值范围内时，主控器会通过联动装置，强制小车继续下行。[/color][color=#333333]系统结构原理框图如下：[/color][align=center][img=05.jpg,703,270]http://9495282.s21i.faiusr.com/2/ABUIABACGAAgsbe72gUohMvNigEwvwU4jgI.jpg[/img][/align][b][color=#333333]参数：[/color][/b][color=#333333]CPU：主频1G [/color][color=#333333]TI ARM-CONTEX-A8, 四核[/color][color=#333333]显示屏：7英寸800*480 最大可选10寸[/color][color=#333333]内存：[/color][color=#333333]512M,DDR3[/color][color=#333333]存储：256M 可扩展至32G[/color][color=#333333]操作系统：CE6.0[/color][color=#333333]工作温度：-10℃~60℃[/color][color=#333333]供电电压：[/color][color=#333333]DC9~24V[/color][color=#333333][/color][color=#333333]　　其主要功能是通过电缆或无线接收传感器的测量数据，并以图文结合的方式显示出来。同时对数据进行处理，根据设置的限值，驱动报警器或小车驱动器。[/color][color=#333333]2：报警驱动器和联动装置。[/color][table][tr][td] [/td][td]参数[/td][td]说明[/td][/tr][tr][td]供电电压[/td][td]DC12~24V[/td][td] [/td][/tr][tr][td]报警输出1[/td][td]电压输出[/td][td]输出电压为供电电压。用于驱动低压报警器[/td][/tr][tr][td]报警输出2[/td][td]开关输出[/td][td]输出为继电器触点（常开）。用于驱动高压报警器。[/td][/tr][tr][td]联动输出1[/td][td]常闭触点输出[/td][td]最大负载250V5A[/td][/tr][tr][td]联动输出2[/td][td]常开触点输出[/td][td]最大负载250V5A[/td][/tr][tr][td]控制端口[/td][td]RS485[/td][td]协议MODBUS[/td][/tr][/table][color=#333333] 　其主要功能是接收嵌入式工控机发出的命令，并根据命令控制其输出端口，以达到报警和联动的目的。[/color][color=#333333][/color][color=#333333]3：激光控测器[/color][table][tr][td] [/td][td]参数[/td][td]说明[/td][/tr][tr][td]供电电压[/td][td]DC7~24V[/td][td] [/td][/tr][tr][td]测量频率[/td][td]200Hz[/td][td] [/td][/tr][tr][td]测量范围[/td][td]0.5~200米[/td][td] [/td][/tr][tr][td]测量误差[/td][td]5CM[/td][td] [/td][/tr][tr][td]通讯接口[/td][td]RS485[/td][td]或选配无线[/td][/tr][tr][td]激光波长[/td][td]850nm[/td][td] [/td][/tr][/table][color=#333333]　　其主要功能是实时快速检测滑模台车到运输小车之间的距离，并通过电缆或无线传输到主控器。[/color]

  • 【分享】激光测距仪测量原理

    【分享】激光测距仪测量原理

    激光测距是光波测距中的一种测距方式，如果光以速度c在空气中传播在A、B两点间往返一次所需时间为t，则A、B两点间距离D可用下列表示。 D=ct/2 式中：D——测站点A、B两点间距离； c——光在大气中传播的速度； t——光往返A、B一次所需的时间。 由上式可知，要测量A、B距离实际上是要测量光传播的时间t，根据测量时间方法的不同，激光测距仪通常可分为脉冲式和相位式两种测量形式。 相位式激光测距仪相位式激光测距仪是用无线电波段的频率，对激光束进行幅度调制并测定调制光往返测线一次所产生的相位延迟，再根据调制光的波长，换算此相位延迟所代表的距离。即用间接方法测定出光经往返测线所需的时间，如图所示。相位式激光测距仪一般应用在精密测距中。由于其精度高，一般为毫米级，为了有效的反射信号，并使测定的目标限制在与仪器精度相称的某一特定点上，对这种测距仪都配置了被称为合作目标的反射镜。若调制光角频率为ω，在待测量距离D上往返一次产生的相位延迟为φ，则对应时间t 可表示为：t=φ/ω将此关系代入(3-6)式距离D可表示为 D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ+Δφ) =c/4f (N+ΔN)=U(N+) 式中：φ——信号往返测线一次产生的总的相位延迟。 ω——调制信号的角频率，ω=2πf。 U——单位长度，数值等于1/4调制波长 N——测线所包含调制半波长个数。 Δφ——信号往返测线一次产生相位延迟不足π部分。 ΔN——测线所包含调制波不足半波长的小数部分。 ΔN=φ/ω 在给定调制和标准大气条件下，频率c/(4πf)是一个常数，此时距离的测量变成了测线所包含半波长个数的测量和不足半波长的小数部分的测量即测N或φ，由于近代精密机械加工技术和无线电测相技术的发展，已使φ的测量达到很高的精度。 为了测得不足π的相角φ，可以通过不同的方法来进行测量，通常应用最多的是延迟测相和数字测相，目前短程激光测距仪均采用数字测相原理来求得φ。 由上所述一般情况下相位式激光测距仪使用连续发射带调制信号的激光束，为了获得测距高精度还需配置合作目标，而目前推出的手持式激光测距仪是脉冲式激光测距仪中又一新型测距仪，它不仅体积小、重量轻，还采用数字测相脉冲展宽细分技术，无需合作目标即可达到毫米级精度，测程已经超过100m，且能快速准确地直接显示距离。是短程精度精密工程测量、房屋建筑面积测量中最新型的长度计量标准器具，宏诚科技的CEM手持式激光测距仪LDM-100就是测量的最佳助手。 手持式激光测距仪使用注意事项 [font=Times New Rom

  • 何为激光粒度仪的测量下限

    激光粒度仪测量粒度的原理是米氏散射理论。米氏散射理论用数学语言精确描述折射率为n、吸收率为 m、粒径为 d 的球形颗粒，在波长为 λ 的激光照射下，散射光强度随散射角 θ 变化的空间分布函数，此函数也称为散射谱。根据米氏散射理论，大颗粒的前向散射光很强而后向散射很弱；小颗粒的前向散射光弱而后向散射光很强。如图所示的是固定波长下的大、中、小颗粒的散射谱示意图。激光粒度仪正是通过设置在不同散射角度的光电探测器阵列测这些散射谱来确定颗粒粒径的大小。对于特定颗粒，这种散射谱在空间具有稳定分布的特征，因此称此种原理的激光粒度仪又称为静态激光粒度仪。根据米氏散射理论，当颗粒粒径小到一定程度（如小于波长 的 1/10 左右）时，光强分布变成了两个相近似对称的圆（图 1(1) dλ），此时称为瑞利散射。产生瑞利散射的最大粒径就是激光粒度仪的测试下限。激光粒度仪的测试下限还与激光波长有关，激光波长越长测试下限越大，波长越短测试下限小。研究表明，具有同时测量前向和后向散射光技术，同时具有差分散射谱识别技术的激光粒度仪，在用红光（波长为 635nm）做为光源时的测量极限为 20nm，用绿光（波长为 532nm）时的测量极限为 10 nm。

  • 非接触测量物体振动的速度,加速度,位移,运动轨迹,频率-激光测振仪

    激光测振仪（进口）位移分辨率高达0.008纳米。非接触测量物体振动的速度,加速度,位移,运动轨迹,频率.全场激光测振实现整面物体的XY轴的振动测量可以彩色动画输出。三维激光测振可以实现三轴振动测量。多点激光测振可以同时实现16个振动点振动并可以测量物体瞬间振动和实时的振动模拟.激光测振可以实现对振动幅值、频率测量。使用激光进行非接触式测量，记录被测体在振动过程中的运动轨迹，并用最大值减去最小值得到振幅。当振幅超过界定值时，可通过软件设置输出报警信号。采样频率高，能精确还原被测体运动轨迹并通过图像显示出来。传统振动测量仪都会对机械振动带来的影响，而激光测振动测量系统使用各种滤波器，使测量结果更加稳定准确。还可以测量高频振动加速度峰值和平均值，测量低频振动速度有效值。应用于如磁盘振动，压电陶瓷振动，汽车玻璃振动，桥梁振动，油罐车振动，机床精密加工振动等等微小振动的测量。非接触高精密测量精密机械加工微小振动 如压电陶瓷，硬盘振动，山体滑坡，桥梁振动，汽车发动机输油管振动，汽车玻璃振动，高压器振动，水面振动激光多普勒测振仪最大测量速度可达20m/s，最大频率范围可达2.5MHZ，可以检测到纳米级别的振动.激光多普勒测振仪采用非接触式的测量方式，可以应用在许多其他测振方式无法测量的任务中。频率和相位响应都十分出色，足以满足高精度、高速测量的应用。使用非接触测量方式，无需耗时安装调节传感器、无质量负载，且不受被测物体的尺寸、温度、位置、振动频率等的限制。还可以检测液体表面或者非常小物体的振动，同时，还可以弥补接触式测量方式无法测量大幅度振动的缺陷。 应用：如磁盘振动，压电陶瓷振动，汽车玻璃振动，桥梁振动，油罐车振动，机床精密加工振动等等微小振动的测量。 非接触高精密测量 精密机械加工微小振动如压电陶瓷，硬盘振动，山体滑坡，桥梁振动，汽车发动机输油管振动，汽车玻璃振动，高压器振动，水面振动 整片不规则金属大型结构、高温、柔软物体等接触式测量无法满足的振动测量领域的振动情况

  • 激光干涉仪的特征及作用

    激光干涉仪是以激光波长为已知长度，利用迈克耳逊干涉系统测量位移的通用长度测量，具有高强度、高度方向性、空间同调性、窄带宽和高度单色性等优点。测量长度的激光干涉仪，主要是以迈克尔逊干涉仪为主，并以稳频氦氖激光为光源，构成一个具有干涉作用的测量系统。 激光干涉仪采用一个双光束激光头和一个双通道的处理器，采用飞行采样方式，在测量过程中无须停机采样检测，节约了测量时间和编程时间；利用RENISHAW动态特性测量与评估软件，可进行机床振动测试与分析，滚珠丝杠的动态特性分析，伺服驱动系统的响应特性分析。激光干涉仪的激光头和靶标反射镜二件之间只要发生相对位移就能进行测量，测量系统中无须分光镜、所以对光极其方便。 激光干涉仪可配合各种折射镜、反射镜等来作线性位置、速度、角度、真平度、真直度、平行度和垂直度等测量工作，并可作为精密工具机或测量仪器的校正工作。激光干涉仪可用来精确测量和校准机床、三座标测量机和X-Y平台的机械精度，也测量轴的定位精度、重复定位精度及反向间隙，测量轴的角偏、直线度，测量平台的平面度。

  • 发烧级光纤光谱设备：Insight激光诱导击穿光谱检测系统

    大家能想到哪些应用领域？欢迎畅所欲言。 InsightTM激光诱导击穿光谱检测系统 ——高灵敏微量分析从此变得简单！ Insight激光诱导击穿光谱检测系统（LIBS）专门用于固体材料的微量分析： * 系统内部的标准分级光栅光谱仪可提供宽光谱读取范围（190-800+nm）以及高于0.1nm的全波段分辨率； * 系统能够分析主成分元素和微量元素，图谱内的30000多个像素点可在紫外范围达到小于0.02nm谱线分辨率； http://www.oceanopticschina.cn/images/insight_LIBS.jpg * 系统内的增强型CCD摄像头在低光照度下具有很强的敏感度，增强了微量元素的光谱。 http://www.oceanopticschina.cn/images/insightspectra.jpg Insight系统内置的addLIBSTM软件使等离子发射光谱分析变得简单： * 通过addLIBS软件您能够使用部分美国国家标准技术研究院（NIST）图谱库或者国内图谱库来开发光谱、对光谱进行标注、使用已知样品制定标定方法、手动标定或对未知光谱自动选择标定方法; * 一旦标定方法制定完成，可以重复使用，也可以进行修改。 用于高保真测量:◆经久耐用的钇铝石榴石晶体激光（ND:YAG laser）、高灵敏的分级光栅光谱仪； ◆内置计时控制电路同步激光和光谱仪； ◆共焦可视面和激光平面，确保了测量的可重复性； ◆气体净化的样品舱； ◆一级安全外壳。 功能强大，操作简单: ◆样品查询和分析软件工具； ◆用户可选重复率； ◆用户可通过软件选择激光光斑尺寸； ◆单点发射、脉冲和持续轰击模式； ◆彩色视频显微镜可实时显示样品图像； ◆可选电脑控制x/y平台，用于夹持样品。 可选配置:◆可调整、样品共轴照明装置； ◆可调激光能量； ◆可调光谱仪延迟； ◆软件可选光斑尺寸（小于5μm至2mm，FWHW）；

  • 纳米分辨率高精度激光衍射法在碳纤维细丝直径测量中的应用

    纳米分辨率高精度激光衍射法在碳纤维细丝直径测量中的应用

    [align=left][b][color=#339999]摘要：碳纤维单丝热膨胀系数是碳纤维复合材料设计、生产与可靠性和寿命评估的重要参数，本文针对单丝径向高温热膨胀系数测试这一难题提出了相应的解决方案。解决方案的核心内容是基于激光衍射法和高温辐射加热，并采用衍射轮廓拟合技术以及相应的校准、真空温度控制等技术，可实现几个纳米的测量分辨率。此解决方案不仅可以测量各种粗细单丝的直径及其热膨胀，还可以拓展应用于细丝的直径分布、截面形状和径向热膨胀测量。[/color][/b][/align][align=center][size=16px] [img=碳纤维单丝径向高温热膨胀系数激光衍射法测试解决方案,600,360]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/05/202305300838571272_2512_3221506_3.jpg!w690x414.jpg[/img]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/size][/align][size=18px][color=#339999][b]1. 项目背景[/b][/color][/size][size=16px] 随着碳纤维增强复合材料应用的扩大，其设计也变得越来越精密。温度变化引起的热应力是复合材料设计中需要考虑的重要因素之一，而碳纤维的热膨胀系数是控制热应力的基本物理性能值。另外，碳纤维的热膨胀系数不仅是复合材料设计中的重要参数，也是预测制造工艺、可靠性和寿命的重要参数。[/size][size=16px] 由于碳纤维一般具有很强的方向性，其热膨胀系数主要包括轴向和径向热膨胀系数。本文将针对1~10微米直径的碳纤维单丝，提出径向热膨胀系数测试方法，特别是提出高温下径向热膨胀系数测试的解决方案。[/size][size=18px][color=#339999][b]2. 激光衍射法测量原理[/b][/color][/size][size=16px] 在假设碳纤维单丝是直径均匀、截面积形状为圆形细丝的前提下，按照热膨胀系数的定义，碳纤维单丝高温热膨胀系数的测试可以归结为不同温度下单丝直径的测量问题，具体测试涉及到单丝温度和单丝直径的精确测量。[/size][size=16px] 对于微小细丝直径的测量，只能选择非接触光学测量方法。可选择的测试方法主要有显微镜观测法、光学投影法和激光衍射法，但由于碳纤维测试需要涉及到高温和真空环境，显微镜直接观察方法很难实现较高温度，而投影法则是无法达到纳米量级的测量精度，因此本项目将选择激光衍射法，以实现纳米精度的单丝直径测量。[/size][size=16px] 激光衍射测量原理如图1所示。单色激光垂直照射被测细丝后在焦平面上形成衍射图形，通过对图形参数等的测量，可准确测得细丝直径。[/size][align=center][size=16px][img=01.激光衍射线径测量原理图,550,329]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/05/202305300841272151_4630_3221506_3.jpg!w690x413.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图1 激光衍射法细丝直径测量原理图[/b][/color][/size][/align][size=18px][color=#339999][b]3. 细丝径向热膨胀测量装置[/b][/color][/size][size=16px] 基于激光衍射法的细丝径向高温热膨胀系数测量装置结构如图2所示。整个测量装置包括水冷真空系统、样品装置、温控加热装置和激光衍射测量装置四部分。[/size][align=center][size=16px][img=02.单丝碳纤维高温径向热膨胀系数激光衍射法测量装置结构示意图,500,452]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/05/202305300841487917_7673_3221506_3.jpg!w690x625.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图2 单丝碳纤维高温径向热膨胀系数激光衍射法测量装置结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px][color=#339999][b]（1）水冷真空系统[/b][/color][/size][size=16px] 真空系统由水冷真空腔体内、真空泵和真空度控制系统构成。在整个高温测试过程中，需要对真空腔体抽真空，以便在整个高温测试过程中形成真空环境避免碳纤维细丝样品的氧化或烧断。真空腔体壁内通循环冷却水以对内部高温形成热防护。同时还需对循环冷却水温度和腔体内部真空度进行精密恒定控制，使得腔体温度和内部真空度所引起的腔体变形和光学窗口倾斜始终保持恒定和可重复。[/size][size=16px][color=#339999][b]（2）样品装置[/b][/color][/size][size=16px] 采用悬空水平方式固定被测细丝碳纤维样品，细丝样品一端采用螺接压紧方式固定，另一端经过滑动装置采用砝码拉近，通过砝码重量提供的微小张力始终使细丝样品处于水平拉直状态。对于不同强度和粗细的碳纤维细丝，可通过更换砝码来提供不同的拉紧张力。[/size][size=16px][color=#339999][b]（3）温控加热装置[/b][/color][/size][size=16px] 采用细管加热炉对整个样品进行辐射加热，测试过程中的温度变化按照步进台阶式形式变化，在每个设定点温度恒定后再进行激光衍射测量。这种加热方式的优点是用加热炉内的温度代替被测样品温度，由此可避免对细丝样品温度进行直接测量的困难性。[/size][size=16px][color=#339999][b]（4）激光衍射测量装置[/b][/color][/size][size=16px] 激光衍射测量装置主要由激光源、衍射图像传感器和计算机图像分析系统组成。激光源和图像传感器分别水平布置在真空腔体的两侧，激光束垂直照射在被测细丝上，所形成的衍射图像由传感器接收。[/size][size=18px][color=#339999][b]4. 衍射轮廓的高精度测量[/b][/color][/size][size=16px] 细丝直径测量中采用激光衍射装置和图像传感器获得的衍射轮廓如图3所示。纤维直径根据测量衍射轮廓的第一个暗条纹之间距离，并由衍射公式计算获得。但如果直接采用图像传感器的固有位置分辨率，则只能获得10nm左右的直径测量分辨率，这显然无法获得足够高的直径变化检测精度。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=03.图像传感器衍射轮廓示意图,550,402]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/05/202305300842072248_1383_3221506_3.jpg!w690x505.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图3 图像传感器衍射轮廓示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 为进一步提高细丝直径测量的分辨率，本文提出了以下几方面具体措施：[/size][size=16px] （1）对图3所示的衍射轮廓进行细分，具体细分技术是对衍射轮廓曲线进行参数拟合，拟合中需考虑衍射光以及背景光强度，如光学元件和窗口的散射光以及样品在高温下发出的光。[/size][size=16px] （2）采用已知直径的细丝对成像物镜的焦距进行高精度标定，减小系统误差。[/size][size=16px] （3）在CCD 前增加滤光片，在成像物镜前增加一平行于衍射方向的长条状光阑。[/size][size=16px] 通过上述措施，可将激光衍射法细丝直径测量的分辨率提高到几个纳米范围内。[/size][size=18px][color=#339999][b]5. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 本文所述解决方案，除了可以实现1~10微米量级粗细的碳纤维单丝直径和热膨胀系数测试之外，还具备以下几方面的测试能力：[/size][size=16px] （1）本文所述解决方案在设计的同时，还同时考虑了碳纤维轴向方向上热膨胀系数测试功能的实现，即采用激光干涉法测试细丝样品在轴向方向上收缩和膨胀过程中的位移变化。在真空腔体形状和空间尺寸上都考虑了激光干涉法位移测量装置的布置，采用相同的加热和测温装置也可提供碳纤维细丝轴向热膨胀所需的温度变化和测量。[/size][size=16px] （2）由于具有几个纳米的超高分辨率，通过增加扫描装置，此解决方案可以用于碳纤维单丝外径分布和外径形状的测量。[/size][size=16px] （3）为各种粗细的线状材料外径测量提供了一种高精度的激光衍射测量方法，非接触光学测试方法和高温加热能力，也可推广应用到低温范围内的测试应用。[/size][align=center][color=#339999][b][/b][/color][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]~~~~~~~~~~~~~~~~~[/b][/color][/size][/align]

  • 激光干涉仪测量五轴机床平移轴直线度误差的应用原理

    激光干涉仪测量五轴机床平移轴直线度误差的应用原理

    激光干涉仪具有测量精度高、测量范围大、测量速度快、最高测速下分辨率高等优点，结合不同的光学镜组，可实现线性测长、角度、直线度、垂直度、平行度、平面度等几何参量的高精度测量。在SJ6000激光干涉仪动态测量软件配合下，可实现线性位移、角度和直线度的动态测量与性能检测，以及进行位移、速度、加速度、振幅与频率的动态分析，如振动分析、丝杆导轨的动态特性分析、驱动系统的响应特性分析等。[align=center][img=,578,450]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/11/201911201754505855_5264_3712_3.jpg!w578x450.jpg[/img][/align]　　激光干涉仪最典型的应用就是测量机床精度，本文讲解如何使用激光干涉仪测量五轴机床平移轴直线度误差。　　对于平移轴而言，每根轴均有两个直线度误差，因此三根轴有六个直线度误差，均可采用激光干涉仪分别测得。　　原理：带有圆孔的是直线度干涉镜，其与待测轴相连一同运动；长条镜是直线度反射镜静止安装，其是对称结构，上下左右均对称。当一束激光从源头发出射入干涉镜，干涉镜将光束分成两束，形成一个很小的角度分别去往反射镜，由于反射镜上下对称，因此两束光被反射后又回到干涉镜，汇合成一股光束，去往激光头的探测器。当运动轴产生直线度误差时，会使得干涉镜相对于反射镜在水平横向方向发生相对运动，而反射镜是左右对称的（左右的镜片不在同一平面，有一定的角度），因此会使得两束分开的光束光程具有差别，根据此差别，即可测得运动轴产生的直线度误差。[align=center][img=,678,333]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/11/201911201755021895_7221_3712_3.jpg!w678x333.jpg[/img][/align][align=center]▲ 直线度测量的光路原理构建图[/align][align=center][img=,678,367]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/11/201911201755111914_6482_3712_3.jpg!w678x367.jpg[/img][/align][align=center]▲ 运动轴的横向直线度测量示意图[/align][align=center][img=,678,367]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/11/201911201755345695_9383_3712_3.jpg!w678x367.jpg[/img][/align][align=center]▲ 运动轴的纵向直线度测量示意图[/align]　　根据直线度误差测量原理可知，测量过程中不可避免的会引入斜率误差。该误差是由于测量直线度反射镜的光学轴线最初与待测轴不平行，为调整平行而引起的。如图 所示，A 为干涉镜和反射镜的距离，B 为激光头到干涉镜的距离（其中干涉镜是固定在运动轴上的）。在一开始，反射镜的光学轴线处于旋转前的位置，而由于机床运动轴与其之间存在的夹角θ，[img]http://www.chotest.com/Upload/2019/10/201910173125514.jpg[/img][align=center][img]http://www.chotest.com/Upload/2019/10/201910177031118.png[/img][/align]　　因为斜率误差是稳定误差，因此可以采取上述的公式将其从直线度测量结果中分离出来，亦可以采用两端法拟合或者最小二乘法拟合将其分离出去。　　两端法拟合：即是将所有采集来的数据第一点和最后一点相连决定一直线，再将所有采集来的数据去除掉拟合的直线信息，由此得出的残值即为直线度误差。[align=center][img]http://www.chotest.com/Upload/2019/10/201910170000002.png[/img][/align]最小二乘法拟合：将采集回来的所有数据通过最小化误差的平方和方式来寻找数据的最佳函数匹配，而后将采集值与匹配函数对应值相比较，剩余的残值即为直线度误差。[align=center][img]http://www.chotest.com/Upload/2019/10/201910171562522.png[/img][/align]附：SJ6000激光干涉仪直线度测量精度。[table][tr][td][align=center]轴向量程[/align][/td][td][align=center]测量范围[/align][/td][td][align=center]测量精度[/align][/td][td][align=center]分辨力[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]短距离[/align][/td][td][align=center](0.1~4.0)m[/align][/td][td][align=center]±3mm[/align][/td][td][align=center]±(0.5+0.25%R+0.15M[size=12px]2[/size]) μm[/align][/td][td][align=center]0.01μm[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]长距离[/align][/td][td][align=center](1.0~20.0)m[/align][/td][td][align=center]±3mm[/align][/td][td][align=center]±(5.0+2.5%R+0.015M[size=12px]2[/size]) μm[/align][/td][td][align=center]0.1μm[/align][/td][/tr][tr][td=5,1]注：R为显示值，单位：μm；M为测量距离，单位：m[/td][/tr][/table]

  • 激光测振仪测量引线键合劈刀超声振动信号

    激光测振仪测量引线键合劈刀超声振动信号

    [img=,690,293]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/05/201905271158351897_7669_3859729_3.jpg!w690x293.jpg[/img]引线键合是芯片一级封装的主要工艺之一。热超声键合技术是一种引线键合技术，这种技术是对引线和键合区在加热时施加超声振动，使得焊球和芯片之间的接触区域发生变形，同时破坏界面的氧化膜，通过接触面金属间的原子扩散形成固溶强化组织，从而完成连接，即利用超声能量、压力和热量的相互作用，实现芯片I/O端口之间的连接。在产品生产过程中，影响键合质量的一个主导因素是劈刀的超声振动模式，劈刀超声振动模式的差异将会直接导致芯片凸点获得不同的能量，产生不同的键合效果，甚至可能导致键合失效。键合失效是引起电路失效的主要原因，而劈刀振动模式是影响键合质量的关键，因此对于劈刀振动信号的测量在产品生产过程质量控制中至关重要。[img=,394,235]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/05/201905271158450487_1473_3859729_3.jpg!w394x235.jpg[/img]热超声键合过程具有键合点空间高度局部化及时间瞬态性等特点，键合点信号的提取相当困难，必须采用非接触测量方式测量。激光多普勒测振仪利用多普勒效应和外差干涉技术能非接触地同时测量振动位移、速度和加速度，测量精度高、信噪比高、动态范围大等优点，适用于测量劈刀的超声振动信号。[img=,327,221]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/05/201905271158549597_4419_3859729_3.jpg!w327x221.jpg[/img]OptoMET数字型激光多普勒测振仪是一套高精度的振动测量仪器。该仪器可非接触且精确地测量振动和声学信号，包括振动位移、速度和加速度。它具有超高的光学灵敏度，并利用自行研发的超速数字信号处理技术（UltraDSP），不仅能快速测量简单系统的振动，还能测量极具挑战的系统，包括高频振动，远距离测试，微小振幅，高线性和高振动加速度或速度。超速数字信号处理技术（UltraDSP）确保了测量的高分辨率和高精度。OptoMET激光测振仪具有超高的光学灵敏度和信号强度，这对于在生锈和灰暗又无法进行表面处理的结构上获得无噪声和无信号丢失的测试数据至关重要。如需了解更多内容请关注嘉兆科技

  • 激光干涉仪怎样测量五轴机床平移轴直线度误差？

    SJ6000激光干涉仪具有测量精度高、测量范围大、测量速度快、最高测速下分辨率高等优点，结合不同的光学镜组，可实现线性测长、角度、直线度、垂直度、平行度、平面度等几何参量的高精度测量。在[b]SJ6000[color=#333333]激光干涉仪[/color][/b]动态测量软件配合下，可实现线性位移、角度和直线度的动态测量与性能检测，以及进行位移、速度、加速度、振幅与频率的动态分析，如振动分析、丝杆导轨的动态特性分析、驱动系统的响应特性分析等。[align=center][img]http://www.chotest.com/Upload/2019/9/201909243125960.png[/img][/align]　　激光干涉仪最典型的应用就是测量机床精度，本文讲解如何使用激光干涉仪测量五轴机床平移轴直线度误差。　　对于平移轴而言，每根轴均有两个直线度误差，因此三根轴有六个直线度误差，均可采用激光干涉仪分别测得。　　原理：带有圆孔的是直线度干涉镜，其与待测轴相连一同运动；长条镜是直线度反射镜静止安装，其是对称结构，上下左右均对称。当一束激光从源头发出射入干涉镜，干涉镜将光束分成两束，形成一个很小的角度分别去往反射镜，由于反射镜上下对称，因此两束光被反射后又回到干涉镜，汇合成一股光束，去往激光头的探测器。当运动轴产生直线度误差时，会使得干涉镜相对于反射镜在水平横向方向发生相对运动，而反射镜是左右对称的（左右的镜片不在同一平面，有一定的角度），因此会使得两束分开的光束光程具有差别，根据此差别，即可测得运动轴产生的直线度误差。[align=center][img]http://www.chotest.com/Upload/2019/10/201910178906394.jpg[/img][/align][align=center]▲ 直线度测量的光路原理构建图[/align][align=center][img]http://www.chotest.com/Upload/2019/10/201910170468304.png[/img][/align][align=center]▲ 运动轴的横向直线度测量示意图[/align][align=center][img]http://www.chotest.com/Upload/2019/10/201910173593913.png[/img][/align][align=center]▲ 运动轴的纵向直线度测量示意图[/align]　　根据直线度误差测量原理可知，测量过程中不可避免的会引入斜率误差。该误差是由于测量直线度反射镜的光学轴线最初与待测轴不平行，为调整平行而引起的。如图 所示，A 为干涉镜和反射镜的距离，B 为激光头到干涉镜的距离（其中干涉镜是固定在运动轴上的）。在一开始，反射镜的光学轴线处于旋转前的位置，而由于机床运动轴与其之间存在的夹角θ，[img]http://www.chotest.com/Upload/2019/10/201910173125514.jpg[/img][align=center][img]http://www.chotest.com/Upload/2019/10/201910177031118.png[/img][/align]　　因为斜率误差是稳定误差，因此可以采取上述的公式将其从直线度测量结果中分离出来，亦可以采用两端法拟合或者最小二乘法拟合将其分离出去。　　两端法拟合：即是将所有采集来的数据第一点和最后一点相连决定一直线，再将所有采集来的数据去除掉拟合的直线信息，由此得出的残值即为直线度误差。[align=center][img]http://www.chotest.com/Upload/2019/10/201910170000002.png[/img][/align]最小二乘法拟合：将采集回来的所有数据通过最小化误差的平方和方式来寻找数据的最佳函数匹配，而后将采集值与匹配函数对应值相比较，剩余的残值即为直线度误差。[align=center][img]http://www.chotest.com/Upload/2019/10/201910171562522.png[/img][/align]附：SJ6000激光干涉仪直线度测量精度。[table][tr][td][align=center]轴向量程[/align][/td][td][align=center]测量范围[/align][/td][td][align=center]测量精度[/align][/td][td][align=center]分辨力[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]短距离[/align][/td][td][align=center](0.1~4.0)m[/align][/td][td][align=center]±3mm[/align][/td][td][align=center]±(0.5+0.25%R+0.15M[size=12px]2[/size]) μm[/align][/td][td][align=center]0.01μm[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]长距离[/align][/td][td][align=center](1.0~20.0)m[/align][/td][td][align=center]±3mm[/align][/td][td][align=center]±(5.0+2.5%R+0.015M[size=12px]2[/size]) μm[/align][/td][td][align=center]0.1μm[/align][/td][/tr][tr][td=5,1]注：R为显示值，单位：μm；M为测量距离，单位：m[/td][/tr][/table]

  • 一般粒度分布测量是通过系统识别和接收光信号来实现的

    [font=&]一般的，粒度分布测量是通过系统识别和接收光信号来实现的。而光信号的强弱又是由悬浮[/font][font=&]液中的颗粒个数决定的。[/font][font=&]以激光法为例，悬浮液中颗粒浓度越高，散射光信号越强，但随之而来的复散射的现象同时[/font][font=&]加剧，影响测量结果；反之悬浮液中的颗粒浓度越低，虽然复散射现象得到缓解，但信噪比[/font][font=&]下降，代表性也不够，同样影响测量结果。其它粒度分布测量方法的情况也类似，所以在粒[/font][font=&]度分布测量过程中合适的颗粒浓度很重要。[/font]

  • 激光共聚焦显微镜系统的原理和应用（光学）

    激光共聚焦显微镜系统的原理和应用激光扫描共聚焦显微镜是二十世纪80年代发展起来的一项具有划时代的高科技产品，它是在荧光显微镜成像基础上加装了激光扫描装置，利用计算机进行图像处理，把光学成像的分辨率提高了30%--40%，使用紫外或可见光激发荧光探针，从而得到细胞或组织内部微细结构的荧光图像，在亚细胞水平上观察诸如Ca2+ 、PH值，膜电位等生理信号及细胞形态的变化，成为形态学，分子生物学，神经科学，药理学，遗传学等领域中新一代强有力的研究工具。激光共聚焦成像系统能够用于观察各种染色、非染色和荧光标记的组织和细胞等，观察研究组织切片，细胞活体的生长发育特征，研究测定细胞内物质运输和能量转换。能够进行活体细胞中离子和PH值变化研究（RATIO），神经递质研究，微分干涉及荧光的断层扫描，多重荧光的断层扫描及重叠，荧光光谱分析荧光各项指标定量分析荧光样品的时间延迟扫描及动态构件组织与细胞的三维动态结构构件，荧光共振能量的转移的分析，荧光原位杂交研究（FISH），细胞骨架研究，基因定位研究，原位实时PCR产物分析，荧光漂白恢复研究（FRAP），胞间通讯研究，蛋白质间研究，膜电位与膜流动性等研究，完成图像分析和三维重建等分析。一.激光共聚焦显微镜系统应用领域：涉及医学、动植物科研、生物化学、细菌学、细胞生物学、组织胚胎、食品科学、遗传、药理、生理、光学、病理、植物学、神经科学、海洋生物学、材料学、电子科学、力学、石油地质学、矿产学。二.基本原理传统的光学显微镜使用的是场光源，标本上每一点的图像都会受到邻近点的衍射或散射光的干扰；激光扫描共聚焦显微镜利用激光束经照明针孔形成点光源对标本内焦平面的每一点扫描，标本上的被照射点，在探测针孔处成像，由探测针孔后的光点倍增管（PMT）或冷电耦器件（cCCD）逐点或逐线接收，迅速在计算机监视器屏幕上形成荧光图像。照明针孔与探测针孔相对于物镜焦平面是共轭的，焦平面上的点同时聚焦于照明针孔和发射针孔，焦平面以外的点不会在探测针孔处成像，这样得到的共聚焦图像是标本的光学横断面，克服了普通显微镜图像模糊的缺点。三.应用范围：细胞形态学分析（观察细胞或组织内部微细结构，如：细胞内线粒体、内质网、高尔基体、微管、微丝、细胞桥、染色体等亚细胞结构的形态特征；半定量免疫荧光分析）；荧光原位杂交研究；基因定位研究及三维重建分析。1.细胞生物学：细胞结构、细胞骨架、细胞膜结构、流动性、受体、细胞器结构和分布变化2.生物化学：酶、核酸、FISH（荧光原位杂交）、受体分析3.药理学：药物对细胞的作用及其动力学4.生理学：膜受体、离子通道、细胞内离子含量、分布、动态5.神经生物学：神经细胞结构、神经递质的成分、运输和传递、递质受体、离子内外流、神经组织结构、细胞分布6.微生物学和寄生虫学：细菌、寄生虫形态结构7.病理学及临床应用：活检标本诊断、肿瘤诊断、自身免疫性疾病诊断、HIV等8.遗传学和组胚学：细胞生长、分化、成熟变化、细胞的三维结构、染色体分析、基因表达、基因诊断四.激光共聚焦显微镜在医学领域中的应用A.在细胞及分子生物学中的应用1. 细胞、组织的三维观察和定量测量2. 活细胞生理信号的动态监测3. 粘附细胞的分选4. 细胞激光显微外科和光陷阱功能5. 光漂白后的荧光恢复6. 在细胞凋亡研究中的应用B.在神经科学中的应用1. 定量荧光测定2. 细胞内离子的测定3. 神经细胞的形态观察C.在耳鼻喉科学中的应用1. 在内耳毛细胞亚细胞结构研究上的应用2. 激光扫描共聚焦显微镜的荧光测钙技术在内耳毛细胞研究中的应用3. 激光扫描共聚焦显微镜在内耳毛细胞离子通道研究上的应用4. 激光扫描共聚焦显微镜在嗅觉研究中的应用D.在肿瘤研究中的应用1. 定量免疫荧光测定2. 细胞内离子分析3. 图像分析：肿瘤细胞的二维图像分析4. 三维重建 E.激光扫描共聚焦显微镜在内分泌领域的应用1. 细胞内钙离子的测定2. 免疫荧光定位及免疫细胞化学研究3. 细胞形态学研究：利用激光扫描共聚焦显微镜 F.在血液病研究中的应用1. 在血细胞形态及功能研究方面的应用2. 在细胞凋亡研究中的应用 G.在眼科研究中的应用1. 利用激光扫描共聚焦显微镜观察组织、细胞结构2. 集合特殊的荧光染色在活体上观察角膜外伤修复中细胞移行及成纤维细胞的出现3. 利用激光扫描共聚焦显微镜观察视网膜中视神经细胞的分布以及神经原的树枝状形态4. 三维重建H. 激光扫描共聚焦显微镜在肾脏病中的应用可以系统观察正常人肾小球系膜细胞的断层扫描影像及三维立体影像水平，使图像更加清晰，从计算机分析系统可从外观到内在结构，从平面到立体，从静态到动态，从形态到功能几个方面对系膜细胞的认识得到提高。北京中科研域科技有限公司（蔡司显微镜代理商）地址：北京市朝阳区建国路15号院甲1号北岸1292，一号楼406室联系人：张辉13911188977 邮编：100024电话：010-57126588 传真：010-85376588E-mail：[email=zhs_8000@126.com][color=#0365bf]zhs_8000@126.com[/color][/email]

  • 粉体在线激光粒度分析系统的设计与实验研究

    粉体在线激光粒度分析系统的设计与实验研究

    粉体在线激光粒度分析系统的设计与实验研究李文涛，任中京 （济南微纳颗粒仪器股份有限公司，济南250100，中国）liwentao0306@163.com，renzhongjing@vip.sina.com 摘要：本文介绍了一种可以对流动颗粒的粒度分布进行实时监测的在线激光粒度分析系统。详细介绍了在线取样系统、密封样品窗口、测试系统、远程通讯系统的设计，该系统能够安全连续性自动化运行，并能够将粒度分布中的关键参数提供给生产线控制系统，对于粉磨分级生产过程的工艺控制具有非常重要的意义。关键字：激光粒度仪；在线监测；系统定制1、 引言在水泥、硅胶等产品生产中，粒径作为其中的一个关键参数，直接影响产品质量。传统上粉体的粒度测试采用人工采制样或机械采制样，加人工实验室化验的方法，这种方法有很多的的缺点：1、取制样误差大，以局部代表整体过程，存在代表性问题；2、不在线，不实时，分析数据严重滞后；3、分析数据对实时生产过程指导意义不大，只能是一种补救措施。激光粒度测试仪器以其快速、准确、重复、方便等特点越来越多地被用于生产控制，随着生产控制的进一步要求，离线测试已经不能够满足要求，为了能够得到连续的粒度测试结果，在线粒度测试系统渐渐成为成为了各大厂家关注的焦点。目前，国际上英国马尔文、德国新帕泰克、中国微纳颗粒等激光粒度仪厂家都推出了粉体在线激光粒度分析仪，本文就针对微纳仪器的粉体在线激光粒度分析系统的设计与实验结果进行深入的探讨。2、 系统构成粉体在线激光粒度分析系统是可用于工业现场的粉体粒度分析系统，各项参数根据客户应用要求量身定制，本系统主要有以下几部分构成：主机系统、供气系统、取样系统、样品分散系统、密封样品窗口系统、回料系统、现场控制柜系统、远程传输与显示系统。本系统的主要功能是可以对流动的颗粒粒度分布进行实时监测，并提供准确的控制信号。系统结构如图1所示。取样器把粉体样品从生产线管道中取出，通过卸料器传给喂料器，喂料器均匀地把样品送入样品分散泵中,分散好的粉体样品通过防堵反吹阀进入仪器主机，在保护气的作用下通过样品窗口，回料泵把测试过的粉体样品送回到生产线管道中。测试过程中主机把测试到的粉体散射光谱实时地传输到现场控制柜，由安装到现场控制柜PC平板中的在线粒度分析软件通过反演运算得到粉体样品的粒度分布，现场控制柜把得到的粒度分布数据一方面通过远程通讯传给中控PC，工作人员可根据粒度分布数据对生产线及时作出调整，也可直接传输给生产线控制系统，直接调整生产线上的设备使其运转到最佳位置。现场控制柜中的PLC系统是整套系统的控制中心，能控制系统上每一个部件的开关，并对系统的运行实时监控，对异常情况及时报警。 图1 系统结构图3、 系统设计3.1 在线取样系统http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/12/201512100948_577152_3049057_3.jpg从管道中取出具有代表性的样品是实现粉体粒度在线测试的第一步，根据不同的粉体生产工艺，本设计提供两种取样系统：负压取样和螺旋取样，负压取样主要应用于飞灰式取样，如火力发电厂锅炉尾部烟气飞灰取样，螺旋取样主要应用于粉料的取样，如水泥在空气斜槽中传输过程中的取样。负压取样器由取样管和喷射泵组成，取样管插入工艺管道，通过特殊设计的取样孔从气固两相流中取出具有代表性的样品。喷射泵与取样管相连，可以形成0.04MPa的负压，将取样管中的样品吸出送到主机进行测试，喷射泵采用陶瓷内芯，具有良好的耐磨特性。粉体在管道中传输过程中大小颗粒会产生分层现象，因此应采取多点取样，本负压取样系统为运动式取样，取样器在运动控制箱的控制下从位置1到位置2作往复运动，在运动过程中连续取样，保证了取出的样品具有代表性。粉体运输一般采用气体输送，管道中存在一定的正压力或负压力，螺旋取样器只有在常压下才能正常工作，因此在本设计中加入了旋转卸料阀，能够实现空气密封，保证螺旋取样器的正常工作，取出的样品进入到分散泵中分散后经防堵反吹阀门进入主机进行测试。3.2 密封样品窗口保持主机镜头，探头的洁净是保证在线仪器的连续运行的关键，本设计中采用全密封式样品窗设计，一次保护气对密封玻璃起到气幕保护和吹扫的作用，二次保护气保证密封窗口内的气体压力平衡，避免样品从喷射管中喷出时出现返料现象。3.3 测试系统测试系统主要由主机和软件系统构成。主机系统包括光路部分、电路部分、机械密封部分，光路部分采用反傅立叶变换光路，全量程采用米氏散射理论。电路部分扫描速度1000次/秒, 每秒可显示2个完整粒度分布（用户可调）。仪器符合ISO13320标准，所有接口（采样管，阀门，管道）及主机各个部位均采用夹套式接头方便现场检修。软件系统专门为在线粒度监测系统研制，软件具有形象化的良好的人机界面，操作方便，运行可靠，安全性良好，为用户自行定制输出数据项目提供方便。3.4 远程通讯系统在线激光粒度分析系统的通讯系统构成如下图所示，在线控制系统用于现场测试的自动控制及报警，现场PC为在线粒度测试软件的运行平台，生产控制系统为粉体生产设备的控制系统，中控PC用于数据的显示及远程生产线控制。在线控制系统控制器采用PLC，能够稳定地控制各器件的依次启动和依次关闭，并能够接收粒度分布数据并转换为4-20mA标准信号输出，能够与生产控制系统进行接口，用于生产设备控制，提供完善的报警装置。如果在线设备出现问题则自动报警，并自动采取保护措施。现场PC采用一体式工控机进行数据的采集、处理、并实时显示在线颗粒的粒度分布，与中控室终端采用光纤通讯，能够保证在远距离和电磁干扰的情况下稳定传输数据，http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/12/201512100949_577153_3049057_3.jpg 图2 通讯结构图4、 系统应用4.1 现场安装http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/12/201512100950_577157_3049057_3.jpg图3 现场安装图如图3所示是微纳公司为南京某水泥生产线定制的矿渣微粉在线粒度测试系统现场。本项目目的是为了在线24小时连续监测某公司成品的粒度分布数据，为生产线提供调整依据。本项目分为以下几个系统：1、在线取样系统2、在线分散系统3、在线主机4、在线回料系统5、在线空气净化系统6、在线气体分配系统7、PLC控制系统8、工业PC测试系统（含在线粒度监测系统专用软件）9、远程传输与显示系统4.2 监测数据http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/12/201512100949_577155_3049057_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/12/201512100950_577156_3049057_3.jpg图7 粒度分布图图8 粒度数据监控图5、结论针对在线粒度测试方面的技术难点，本文结合微纳仪器在线粒度分析仪器进行了详细的分析研究，初步研究结果表明在线取样技术，封闭样品窗技术，远程通讯技术均满足了粉体粒度在线测试的需求。参考文献 蔡小舒,舒明旭,沈建琪,等.颗粒粒度测量技术及应用,北京:化学工业出版社,2010:128-142 胡荣泽.粒度仪的量化指标.水泥技术,2007(02):69-71.

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