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电梯导轨垂直度激光测量仪

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  • 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。
  • 144万!淄博市计量技术研究院计划采购光学干涉轮廓仪、弱光照度计、垂直度测量仪等仪器设备
    一、项目基本情况项目编号:SDGP370300000202202000688项目名称:淄博市计量技术研究院2022年专用设备采购项目预算金额:本项目总预算为1448500.00元,共分1个包,其中包1包含光学干涉轮廓仪、弱光照度计、垂直度测量仪升级改造等设备等设备:1448500.00元。采购需求:①采购名称:淄博市计量技术研究院2022年专用设备采购项目;②采购内容:包含光学干涉轮廓仪、弱光照度计、垂直度测量仪升级改造等设备等设备;③质量要求:所有产品的生产、制造等各项技术标准,应当符合国家标准、各项规范要求和使用许可;④质保期:产品质保期自安装调试完毕并经验收合格之日起不少于24个月。合同履行期限:进口设备在合同签订后60日历天内交货并安装调试完毕;国产设备在合同签订后30日历天内交货并安装调试完毕。本项目不接受联合体投标。二、申请人的资格要求1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定;2.落实政府采购政策需满足的资格要求:无单独资格要求。采购文件落实政府采购政策,包括节能环保产品、小型和微型企业、监狱企业和残疾人福利性单位等政府采购政策。3.本项目的特定资格要求:1、具有加载统一社会信用代码的《营业执照》有效证件;2、未被列入信用中国网(www.creditchina.gov.cn)、中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn) 等渠道信用记录失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重违法失信行为记录名单;3、投标人提供“政府采购供应商信用承诺书”的承诺函。三、获取招标文件时间:截止到2022年11月08日14时00分(北京时间)。地点:淄博市公共资源交易网(http://ggzyjy.zibo.gov.cn/)招标文件获取方式: ①已在淄博市公共资源交易平台(http://ggzyjy.zibo.gov.cn/)注册的供应商,需要登录淄博市公共资源交易网网站首页点击“新系统登录入口”(http://ggzyjy.zibo.gov.cn:9181/TPBidder)根据页面提示重新完善信息。完善后在登录新系统免费下载采购文件。②未注册的供应商请到淄博市公共资源交易网(http://ggzyjy.zibo.gov.cn:8082/)在网站首页点击“新系统登录入口”(http://ggzyjy.zibo.gov.cn:9181/TPBidder)根据页面提示进行注册(注册类型:交易乙方)。咨询电话:0533-2270020、2270010、2270050,咨询时间:北京时间8:30-12:00,13:30-17:00(法定公休日、法定节假日除外)。技术咨询电话:400-998-0000。③为满足信息公开和供应商诚信体系建设需要,供应商还需同时在中国山东政府采购网(http://www.ccgp-shandong.gov.cn/)进行注册。未注册的供应商须登录中国山东政府采购网点击首页右侧“系统入口”模块的“供应商注册”进行注册。请各供应商自行查验,务必保证淄博市公共资源交易网与中国山东政府采购网的注册单位名称及统一社会信用代码信息一致。四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点截止时间: 2022年11月09日14时00分(北京时间)投标文件递交方式: 将加密的电子投标文件在截止时间前通过淄博市公共资源交易网 “上传投标文件”栏目上传完成。①拟参加本项目的投标人须办理并取得数字证书(电子签章)后,方可加密生成及上传电子投标文件。请各投标人仔细阅读《数字证书办理注意事项及相关资料下载》(淄博公共资源交易网→办事指南→服务指南)并按照须知要求办理。②投标人可到淄博市公共资源交易中心一楼大厅办理数字证书,也可网上办理。山东CA(山东省数字证书认证管理有限公司)证书办理电话为400-607-8966,CFCA(中金金融认证中心有限公司)证书办理电话为0533-3590310。其他具体操作请参考“新点投标文件制作软件(淄博版)操作视频-采购类”(淄博市公共资源交易中心网站→办事指南→服务指南),技术咨询电话:400-998-0000。开标时间: 2022年11月09日14时00分(北京时间)地点:?网上开标大厅。请各供应商在开标前登录网上开标大厅(http://ggzyjy.zibo.gov.cn:9181/BidOpeningHall/bidopeninghallaction/hall/login),在线准时参加开标活动并进行投标文件解密、答疑、澄清等。五、公告期限自本公告发布之日起5个工作日。六、其他补充事宜本项目采用网上开标模式。各投标人无需到达开标现场,请在开标时间截止前登录网上开标大厅,在线准时参加开标活动并进行报价文件解密等。网上开标等详细事宜见招标文件 “网上开标提示”模块。七、对本次招标提出询问,请按以下方式联系1.采购人信息名 称:淄博市计量技术研究院地 址:淄博市张店区共青团西路98号联系人:陈杰联系方式:0533-23159562.采购代理机构信息名 称:山东和鑫盛工程咨询管理有限公司地 址:山东省淄博市张店区新村西路42号铂金商务大厦4层联系方式:0533-23088813.项目联系方式项目联系人:薛皎、吕丽媛电 话:0533-2308881
  • 沈阳自动化研究所IDE团队成功研出大型圆柱度测量仪
    近日,中国科学院沈阳自动化研究所智能检测与装备研究室IDE团队在国家重点研发计划项目的支持下,经过艰苦攻关,创新性提出了高负载大可变量程的大型圆柱度测量新方法,并依此方法研发了大型圆柱度测量仪。大型零件圆柱度测量仪样机圆柱度是精密回转类零件重要的精度指标之一。目前,圆柱度测量仪大多通过接触式传感器获取被测目标信息,采用精密转台回转的方式实现测量,如英国Talyrond公司研制的最大测量直径达1.6米的1600型圆柱度测量仪。接触式传感器的可形变量极小,在圆柱度测前定心调整过程中,大偏心距累积的运动定位误差极易超出传感器的极限行程而造成传感器损坏。受被测对象的尺寸、重量及高精密转台的制造技术等因素的影响,过大的载荷将严重影响精密轴系的回转精度,所产生的随机误差难以通过算法有效补偿,无法满足大型工件的高精度测量需求。对于直径超过2米的大型轴承套圈,由于零件尺寸巨大、圆柱度测量精度要求高以及测量环境的局限性,现有的接触式传感器与转台回转的测量方式难以满足其测量要求。因此,亟需研究针对大型回转类零件圆柱度的现场快速精密测量方法及相应的评定技术。沈阳自动化所智能检测与装备研究室IDE团队提出的高负载大可变量程的大型圆柱度测量新方法采用具有精密、隔震等特性的气浮驱动技术,配合精密耦件,通过测前快速自适应偏置调整技术实现工件测前自动定心,采用精密测头回转的方式快速获取有效测量信息。在测量原理方面,提出了更完善的圆柱度测量模型及误差分离算法,测前定心与实际测量采用分立的运动控制系统,既解决了大型工件的载荷问题,又能够通过模型参数拟合的方式实现偏心、测量线偏置、被测圆柱轴倾斜等误差的精准分离;测量系统采用对称式双测头测量方案,综合了非接触式位移传感器安全、柔性的特点与接触式位移传感器精密、可靠的特性。本方法的提出突破了传统测量方法在大型圆柱度测量过程中的局限性,实现了大型回转类零件圆柱度测前自适应偏置调整和现场快速精密测量。目前,该研发团队已完成大型圆柱度测量仪原理样机的研发工作,并在《光学精密工程》《中国激光》等高质量期刊发表相关论文2篇,申请发明专利4项。经过国家权威计量专家及天津计量院的检定,大型圆柱度测量仪样机的回转精度为42.6nm,Z向导轨精度139nm/100mm,最大测量直径为2500mm,且其测量范围可根据使用需求进一步拓展。这意味着该原理样机的核心技术指标已达到国内领先、国际先进水平。本项目的实施将进一步夯实我国大型轴承及以大型轴承为核心基础部件的高端装备的制造技术基础,填补直径大于2米的大型轴承圆柱度测量仪的国内空白,掌握大型圆柱度测量仪的核心技术,提高轴承及相关行业的自主创新能力,为我国高铁、风电和高档数控机床等高端装备制造业的进一步发展提供保障能力,对我国从制造大国迈向制造强国,具有重要的现实意义和巨大的社会经济效益。
  • 莱赛激光拟挂牌新三板 主营激光测量仪器
    1月3日消息,莱赛激光科技股份有限公司(以下简称:莱赛激光)已于近日正式申请新三板挂牌,全国股转系统披露的挂牌资料显示,莱赛激光董事长陆建红、副董事长张敏俐2人,通过直接和间接合计占股72%,为莱赛激光共同实际控制人。  公告显示,莱赛激光2014年度、2015年度、2016年1-9月营业收入分别为1.11亿元、9961.31万元、8212.80万元 净利润分别为546.37万元、678.32万元、791.14万元。  资料显示,莱赛激光主要业务为激光测量仪器设备的研发、生产和销售,主要为客户提供激光测量的整体解决方案。
  • 美国TSI公司激光流体测量仪器培训及技术研讨会
    LDV/PDPA 、PIV及V3V原理、系统构成与典型应用LDV/PDPA 与PIV硬件安装、调试与维护LDV/PDPA 与PIV软件参数设置与使用实验(加湿器与磁力搅拌器涡流实验)激光流体测量技术在消防与发动机喷嘴,汽车外形,飞机机翼,搅拌槽桨片,大型水坝等机械设计与制造,和湍流、边界层等复杂流动的研究中具有越来越重要的作用。TSI公司是专业的流体测量仪器生产供应商。从1984年进入中国,目前已经成为中国市场占有率最高的流体测量仪器厂家。为了提高用户的应用水平,TSI公司特举办此次研讨会,将系统的介绍LDV/PDPA、PIV及V3V原理、构成及应用,还将进行硬件及软件的实际操作培训。 相位多普勒粒子分析仪(LDV/PDPA)是单点、非接触式、高精度与高响应频率的测量工具,利用流体中运动微粒散射光的多普勒频率与相位变化来获得流体一维至三维速度与微粒粒径信息。 粒子图像测速仪(PIV) 通过对比分析一定时间间隔连续拍摄的两张示踪粒子的图像,获得流场中一平面上两维或三维的速度场。 体三维速度场仪(V3V),将激光流场测量技术带入了一个全新的层面,能在真实的流体立方体积内测量完整的体三维速度场。 会议安排2011年6月21日上午:理论培训及讨论:原理及系统构成介绍、系统各部件介绍与典型应用下午:硬件操作培训:LDV/PDPA(激光器安装及激光准直、分光器与耦合器安装、发散接收探头光斑重合度检验及校正、粒径测量探头安装);PIV(激光器操作、相机操作与系统标定) 2011年6月22日上午:软件操作培训:LDV/PDPA(Flowsizer)、PIV(Insight3G)软件参数设置及基本操作下午:实验:加湿器喷雾及磁力搅拌器会议地点北京市蟹岛绿色生态农庄(蟹岛度假村)电话:010-84324910/12地点:北京市朝阳区蟹岛路1号(首都机场辅路中段南侧)签到时间:6月20日中午后交通:北京市内用户可乘641路公交车直达蟹岛度假村东门,或乘10号线地铁于三元桥倒641路到达;乘飞机到达的用户可从首都机场乘出租车直接前往机场辅路中段南侧蟹岛路1号的蟹岛度假村。
  • 几何量精密测量仪器企业中图仪器冲刺IPO
    “专精特新”小巨人企业中图仪器对资本市场发起冲刺。  公开信息显示,10月21日,深圳市中图仪器股份有限公司(简称“中图仪器”)与中信建投(601066)签署上市辅导协议。成立于2005年的中图仪器致力于精密测量、计量检测等仪器设备的研发、生产和销售。去年国家工业和信息化部公示了第三批专精特新“小巨人”企业名单,中图仪器顺利入选。  自2005年成立以来,中图仪器逐步聚集了来自清华、西安交大、哈工大等高校毕业生带头的工程师队伍,从小仪器到大品种,持续推动国内精密测量技术创新与进步。  中图仪器重点发展高端精密、超精密几何量检测仪器,提供一维、二维、三维的尺寸测量产品。中图仪器在精密轮廓扫描技术、精密测量传感器、激光干涉测量、微纳米运动设计、显微三维形貌重建、大尺寸三维空间测量、智能机器视觉测量、精密光栅导轨测控等众多技术领域形成了独特的研发设计、制造优势,已具备从纳米到百米为用户提供专业的精密测量仪器和测量解决方案的能力,大部分产品达到国际先进水平。  目前,中图仪器的产品已广泛应用于计量质量检测机构、汽车、航空航天、机械制造、半导体加工、3C电子等行业,部分产品达到国际先进水平,参与制定了多项国家标准。  中图仪器在深圳市南山区智园科技园拥有现代化的办公场地,在深圳市宝安区创新新世界产业园拥有仪器设备精密加工、装配检测的专业生产制造基地。发展至今,中图仪器的销售和服务网点遍及三十多个省、市、自治区,海外市场快速成长,营销网络日逐完善。  公开报道显示,多年来中图仪器的研发投入占销售额的25%以上,高于行业10%的平均水平。截至2021年10月31日,公司已拥有99项专利及软件著作权,参与制定3项ISO标准,主导或参与制定10余项国内或行业标准。  辅导文件显示,马俊杰为中图仪器控股股东,直接及间接持有公司股权比例为36.28%。企查查显示,中图仪器自2016年起经历多轮融资,参投机构包括壹海汇资本、方广资本、架桥资本、海量资本和深创投等。  据了解,在我国高端几何量仪器领域被蔡司、海克斯康、三丰、ZYGO等国际著名品牌全面占据的情况下,中图仪器研制的闪测仪、激光跟踪仪、激光干涉仪、光学3D表面轮廓仪、测长机等多款精密测量仪器逐步达到进口仪器性能水平,以较低成本较高性能服务于我国计量质量检测机构、汽车、航空航天、机械制造、半导体加工、3C电子等行业领域,推动行业国产替代,同时市场占有率攀升。
  • 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。
  • 潜心激光器纳米测量40年,冷门中做出系列“颠覆性”技术成果——访清华大学教授张书练
    没有测量就没有科学技术,没有超精密测量仪器,就不会有高端装备制造。然而多年来,中国制造业升级几乎是由国外超精密测量仪器来支撑,这是我国高端制造的短板之一。中国在超精密测量仪器领域,是否能够实现颠覆性技术突破和技术的持续跃迁,从而实现追随、并行、赶超,让“卡脖子”不再来?渐进式创新常有,颠覆性创新不常有,尤其是在历经几十年发展的激光测量技术领域。为了追求“变不能为能,使激光测量仪器具有更高精度、更小体积、更方便使用、更低造价”,清华大学教授张书练不介意是否进“冷门”坐“冷凳”,深挖激光现象不止,转化激光现象为纳米测量技术不停。从发现现象开始,到把现象推化为仪器原理,他取得了一系列颠覆性技术成果:发明了新型原理双折射(-塞曼)双频激光器,开发出十多种世界独一份的激光器纳米测量仪器。目前,多种仪器已经实现应用,部分实现规模产业化,在光刻机、机床、航空航天等领域得到广泛应用,带动了纳米测量,对科学技术做出了的重大贡献。张书练教授近日,仪器信息网有幸采访到这位非常具有创新性且多产的科学家,请他谈一谈自己这条深耕了40年的偏振正交激光器纳米测量技术的研究和应用之路。 路自创新开,果从问题来张书练生于农村,每每假期,他都下地干活,十分卖力。经历过多次旱涝,也常见春天的盐碱覆盖农田,缺苗少棵。百姓靠天吃饭,常靠政府救济。锄头的力量实在有限,既解决不好温饱更帮不了别人。他从高中课堂里,学到了蒸汽机、内燃机、电力、化肥,知道这才是“改天换地”的力量。20世纪60年代,清华大学在四川绵阳建立分校,张书练作为清华大学精仪系(原机械系)光学仪器专业学生,随校远赴绵阳,毕业后留校,被纳入分校(现在的清华电子系)激光专业任教。70年代,国家恢复研究生招考,张书练考入清华大学精仪系光学仪器专业,并回到北京。硕士论文的研究内容是激光陀螺,毕业后又在精仪系任教。激光技术的基础和精密仪器系的环境,使张书练走进了“激光”和“纳米测量”学科交叉的方向,心底的追求使他迈向“不创新我何用,不应用我何为”的道路。《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》是张书练教授于2021年3月出版的学术书,总结了自己近40年有新意和有重要性的成果。在写作过程中,他从回顾中感悟到:失败和质疑是开辟创新之路的动力。在中国仪器界,过去长期大幅度落后于西方先进国家,这给了我国一个模仿、学习、跟进的快速成长机会。但现在或不远的未来,如何在无人引领的前沿仪器领域保持创新?张书练教授认为,“科学家应该见问题而喜,我们就是为解决问题才当教授的。有失败和质疑,就有需要解决的问题,才会有连续不断的成果并产生各种应用。”例如,张书练教授在研究环形激光器测量弱磁场和测量位移受阻,产生了双折射-塞曼双频激光器,今天显示出其突出重要性;申请“激光器纳米测尺”,被专利审查员质疑,因为形似一样实为不同,抗辩中接触了激光回馈,把他创新的正交偏振激光器引入激光回馈又开辟了一个新的方向,如今已是“枝繁叶茂”。坚韧不拔,金石可镂谈及对创新的执着,张书练教授说“坚韧不拔,金石可镂,才能攀上创新高峰,落实到应用”。他研究的双折射双频激光器,历经30余年才实现批量应用,是张书练教授攀上高峰的范例之一。近50年来,塞曼氦氖双频激光器作为光源的干涉仪——双频激光干涉仪,一直是机械制造、IT(光刻机)等行业不可替代的纳米测量仪器。而由于原理限制,这种传统塞曼双频激光器存在三大缺憾。首先,两个频率之差一般在3兆赫兹左右。这一小频率差成为双频激光干涉仪提高测量速度的瓶颈,测量速度一直不超过1米/秒,成为提高测量导轨、光刻机、机台等设备测速的障碍。第二,需要加大频率差时,激光器的功率大幅度下降,7兆赫兹频率差激光功率下降到一百多微瓦,甚至几十微瓦,测量路数受到瓶颈性限制。此外,塞曼双频激光器输出的偏振旋转的光束,需要经转化才成为偏振与光传播方向垂直的光(线偏振),这给干涉仪带来几纳米,甚至10纳米的非线性误差。中国计量院的测试表明,非线性误差不仅是塞曼双频干涉仪的缺憾,也存在于单频干涉仪和其他类型的激光干涉仪中。该如何跳出这一窠臼?从物理原理再出发!张书练教授自1985年起开始了寻找产生大频率差方法,也即偏振正交激光器的研究。通过梳理、探究激光器的原理、特性和频率稳定技术,从普通的晶体双折射现象中,他找到了解决问题的契机。基于此,通过在激光器内置晶体石英片,使激光频率分裂,一个频率分成两个偏振方向互相垂直的光频率,晶体石英片的厚度,放置角度的微小改变,即可实现频率差的大范围改变,一个全新的双频激光器产生了——双折射双频激光器,其可输出40MHz到数百MHz频率差的光。如再加上横向磁场,成为双折射-塞曼双频激光器,输出~0MHz到数百MHz频率差的光。双折射(-塞曼)双频激光器为双频激光干涉仪性能的阶跃(减小非线性误差,提高测速,增加测量路数)做好了准备。利用双折射产生双频是把石英晶体片安放于激光器内,张书练证明双折射双频激光器的可行性。进一步,找到了消除两个频率相互竞争的“死区”,解放出0~40兆赫兹频率差的方法,这其中有复杂的物理问题,又有复杂的技术问题。再进一步,就是找到能实用、最优的双折射双频激光器的结构,包括实现全内腔,真空封接方式,消除环境温度变化影响等。为此,十几位研究生(博士,硕士)和工程师长期持续攻关,难以计数的实验,否定之否定,最终发明了内应力激光腔镜,即把双折射做在激光器反射镜内。这一激光器称之为双折射-塞曼双频激光器。这一颠覆性的激光器技术站在了世界双频激光的最前列。最后的胜利要体现在双频激光干涉仪上,只有把双折射双频激光器作光源的双频激光干涉仪做出来,并在应用中纠错改进,被应用认可,推广开,才算成功。从原理设计、实验验证装置、工程样机到仪器产品的跨越,可谓“古来征战几人回”。“熬人!”张书练教授用两个字表达了自己的体会,但他的脸上却洋溢着自豪。“从提出原理,到实验验证,再到产品化,并应用到双频激光干涉仪中。一开始仪器不稳定,我们就不停做调整,做工艺改造。在这个过程中,十几年就过去了。”张书练教授说到。如今,张书练教授发明的以双折射双频激光器为核心的激光干涉仪已成功实现批量商用。该仪器可广泛应用于科学研究、光刻机、数控机床、航空航天、舰船等行业;其核心部件——双频激光器,基于双折射产生激光双频的原理,比国内外传统的塞曼双频激光器的激光功率高四倍、频率差大一倍或两三倍、最近达到13倍(40MHz),且没有两个频率之间耦合串混,分辨率达到1纳米,线性测量长度范围0到70米,非线性误差小于1纳米,测量速度超过2米/秒。这些技术指标,满足了机床检定、高端光刻机工件台定位等应用的要求。据透露,华为等经过广泛调研,选定了张书练教授的双频激光干涉仪,此外,相关机构也选定了张书练教授的双频激光器。独辟蹊径,步步生花双折射-塞曼双频激光器和干涉仪的成功是是从“冷门”里出来的,张书练教授认为,“被世界公认为那种‘红的’、‘紫的’领域,最有创新的工作往往已经完成了,再跟过去,虽然也能发表文章,也能突破,但仅仅是在人家设计好的大筐子里做。”“冷门”研究,说起来容易,做起来难。因为探索的是新原理的仪器,研究的是几乎空白的领域,张书练教授在工作展开过程中不可避免地遇到了太多的问题,他却对此保持了一个非常乐观的心态。在激光器的研究过程中,他深入揭示了其物理现象(获教育部自然科学一等奖两项),如以往不能观察的激光模分裂、模竞争、正交偏振,正交偏振回馈等,并从新发现的这些现象中思考,独辟蹊径,步步生花。在为双频激光干涉仪研究双折射(-塞曼)双频激光器的同时,张书练教授研究了双折射双频激光器的两个频率之间的耦合,也就是它们相互争夺(竞争)能量的过程,看到一个频率光强度增加伴随另一个频率的光强度减小,直至一个到最大时另一个被熄灭,周而复始。一个全过程正好是激光谐振长度变化半个光波长(316纳米),电路处理后,一个上升沿、下降沿是78纳米。这就是张书练教授发明的氦氖激光器纳米测尺等仪器,获得了国家发明二等奖(2007年)。激光的两个偏振正交的频率是因在激光器内放入了晶体石英或应力元件产生的,反过来,测出激光器的频率差就知道了激光器内的元件有多大内应力,多大内部双折射,这就发明了世界最高精度的光学波片和双折射的测量仪器,比传统仪器高一个量级。特别是测量方法可溯源到自然基准——光的波长。其至今成为唯一的国家标准的测量方法,也是世界上第一个波片相位延迟标准。客户利用这种仪器对加工过程中激光陀螺的元件进行内应力检测,找到了残余应力的成因,显著提高了精度。上海光机所用标准仪器校准了用于核聚变研究的激光玻璃内应力测量的仪器。这款仪器使他再次获国家发明二等奖(2010年)。气体HeNe激光器可以做出以上仪器,固体微片(毫米尺寸)激光器能有所作为吗?张书练教授指导博士生开始固体微片(毫米尺寸)激光双频激光干涉仪的研究,也取得了成功,研制出国内外第一台固体微片激光双频干涉仪,第一台固体微片激光回馈位移测尺。张书练教授从最基本的激光原理和光学原理出发,以解决问题为导向,一个又一个的创新思维,指导开发出这些世界独一份的纳米仪器,应用并产业化,从而创建了“偏振正交激光器纳米测量”学术体系。仪仪相连,都是“中国创”张书练教授带领团队展开的研究工作,像葡萄树一样,一直向上开花结果。行进中,来了一个又一个“中国创”的机会,横向看去,仪仪相连成片,都是颠覆性的技术。激光回馈本来是激光系统中“绝对的害群之马”,张书练教授之前看过相关的文献,却没有想到要去研究它。因“位移自传感器氦氖激光器系统及其实现方法”专利在申请的时候被专利审查员驳回,说其与美国伯克利分校的一个专利相同,张书练教授便仔细阅读了审查员提供的对比文件,发现两个专利在结构上非常雷同,核心元件一样多,摆放顺序一个样,却因一个镜片的差别,使其原理完全不同,属于两个分支。张书练教授的专利,在镜片两面都镀上了激光消反射膜,光线没有反射地通过,镜片仅仅起到密封激光器的壳内气体的作用,完全不遮挡光线,所以被称为窗口片;而伯克利的这个镜片是个高反射率镜片,激光器靠其对光束的反射形成振荡。也就是说,一个与激光振荡无关,一个是激光器振荡的必需元件,即前者是激光振荡系统,后者是激光回馈系统。张书练教授想到,如果自己的偏振正交激光原理引入回馈,又会是什么行为呢?试一试!张书练教授先安排一个研究生研究激光回馈技术,要亲自看清了激光回馈的行为,思考激光回馈技术走向何方。自然想起偏振正交激光器技术,他用偏振正交激光器改造了激光回馈,于是,观察到若干新的现象,形成了偏振正交激光器回馈纳米测量系列技术和仪器,把激光回馈技术推上了一个新的高度,也使偏振正交激光器“再添双翅”。或走入他的实验室参观,或阅读他的四部专著(《正交偏振激光原理》、《激光器和激光束》、《Orthogonal Polarization Lasers》、《不创新我何用,不应用我何为——你所没有见过的激光纳米测量仪器》)和近400篇论文,可看到,张书练教授及其团队研制出的激光回馈光学相位延迟/内应力在线测量仪、激光回馈纳米条纹干涉仪、微片激光(Nd:YAG和Nd:YVO4)共路(和准共路)移频回馈干涉仪、激光回馈远程振动和声音测量仪、激光回馈材料热膨胀系数测量仪、微片固体激光万分尺、Nd:YAG双频激光干涉仪、微片固体激光回馈共焦测量技术、微片固体激光回馈表面测量技术等十余种国内外独有的纳米测量仪器,仪仪相连,构建出了一个“正交偏振激光器回馈纳米测量仪器”体系。“步步生花”的“偏振正交激光器纳米测量仪器”和“仪仪相连”的“偏振正交激光器回馈纳米测量仪器”,构建成了一个完整的“偏振正交激光器及纳米测量”体系。“其中,激光器是核心,我们看见并解决了他人没有想到的问题,仪器的‘台阶’也就上来了。”张书练教授说他和团队的成果鲜明特征是,“激光器就是仪器,仪器就是激光器自身。”坐实创造,不让论文变“云烟”在实验室里,一个博士生来了,做完实验,毕业后离开,然后再来一个博士生,这是一种很正常的安排,却往往使经验和教训难于传承,因为论文里面记录的一般都是好的结果,不常写入失败和纠正错误的过程,传承不全面。张书练教授很早就注意到了这个问题,因此邀请了4个工程师来实验室工作,由他们和学生一起完成实验。也正是这些工程师的工作,帮助张书练教授及其团队传承了一个个技术和仪器。张书练教授很注重团队研究课题的取舍,发现论文漂亮,实际上不能应用的,或更改方案,或暂时放下;发现论文漂亮,实际应用可能性大的,就持续研究,做实验样机。一直找机会仪器化,把首创的技术和仪器推向应用。除了双折射双频激光干涉仪外,国内外首台基于激光回馈原理的纳米分辨力固体激光回馈干涉仪也已经实现产业化,在美国圣路易斯华盛顿大学、合肥工业大学(三台已应用10年)、上海理工大学、北京理工大学等处被应用,且使用情况良好。该仪器能够无接触地测量微、轻、薄、黑、烧红等目标的移动量,以及水、酒精等液面的位移和高度变化,完全不需要在被测物上加附件配合,可用于监测航天相机的支架和镜面形变等。该仪器还可用于刻划光栅的金刚车刀,光束直接射向车刀,颠覆了以往光束射向车刀支撑臂的方式,将测量误差减小到1/4。“这些仪器,我想无论如何还是要传承下去。我在这块做了几十年研究,花了国家不少钱,要回馈给社会,这是我目前所想的事儿。虽然已经有几款仪器实现了产业化,但还是希望另外几款仪器也能‘成气’,至少,有仪器公司能把它接下来,由企业来推动仪器化、产业化。”张书练教授说到。据悉,北京镭测科技有限公司正努力把仪器产业化,尤其是双频激光干涉仪已经被几个半导体企业采购,担当起半导体全产业链一个重要环节国产化替代的历史重任。此外,华为、德国Blankenhorn和福建福晶科技有限公司等国内外企业也在为张书练教授团队仪器的产业化和推广而努力。凡是新原理的东西,想要真正被社会所认可,尽管再好用,再有潜力,都是要花时间的。且由于历史和思维定式,国外多年强势,要国人接受中国自己的创造有很多事要做,要国人接受国产高档激光仪器也是一个循序渐进的过程。张书练教授对此表示:“困难怕意志,中国创、世界用的时代一定会到来!” 个人简介张书练,清华大学本科,硕士,教授,博士生导师。激光和精密测量专家,偏振正交激光器纳米测量技术的国内创建人和国际主要创建人。作为第一完成人,获国家技术发明二等奖两项,教育部自然科学一等奖两项,电子学会发明一等奖一项等十余次奖项。他在ISMTII-2017国际学术会议上被授终身贡献奖。出版专著:唯一作者3部,第一作者1部,主编国际会议专题文集2部,计测技术“教授论精密测量”一期,发表论文360余篇,发明专利权80余项。发明的双折射-双频激光器及干涉仪等纳米测量仪器已经批产。
  • 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。
  • 聚焦5G高品质系列设备之“自动线宽测量仪”
    现如今5G基站建设如火如荼5G正在走进家家户户其在通讯、无人驾驶等方面有着广阔的应用空间普及率也在不断提升《中国移动经济发展报告2020》指出预计2025年中国5G普及率将达到50% 不管是基站建设还是5G应用都拉动了5G高频高速线路板的需求5G全新赛道的开启为PCB厂商提供了新的机遇但也对技术、品质提出了更高的要求 正业科技全新自动线宽测量仪(XK32A)技术提升,硬件、软件全面升级可用于5G及高端线路板的检测为品质保障、安全使用保驾护航 正业科技全新自动线宽测量仪(XK32A) 正业科技全新自动线宽测量仪(XK32A)主要应用于5G高端线路板及普通线路板的内、外层半成品经显影蚀刻后(上绿油前)线路的上幅及下幅宽度、线距,圆孔(相机视野范围内)检查和分析。 正业科技线宽测量仪研发已超过 10 年线宽系列产品在PCB行业销售已超过 400 台技术过硬!运行稳定!质量可靠! 第四代“新”升级 工作原理 通过影像成像系统及光源从上表面垂直于被测板,呈显影像(相机实时拍图)感测,并将图像传送至电脑测量软件,通过软件测量工具分析图像的“线宽/线距/线宽上下幅/圆/金手指线宽等”标准公差值对比,从而判断被测板上的测量值OK或NG。 成像原理 产品优势 检测实例 技术参数
  • 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。
  • 劳达 科学发布LAUDA Scientific 光学接触角测量仪 LSA200新品
    德国劳达科学仪器公司(LAUDA Scientific GmbH)是一家拥有60多年历史的著名科学仪器设备研发制造企业,是德国最早涉及表界面和黏度测量表征技术的专业厂家。从上世纪60年代起,劳达就着手研发包括表面膜天平和液滴体积法、力天平法和最大气泡压力法等测量表面单分子层和表界面张力的仪器,是这一领域的开拓者和先锋,其各类仪器被广泛地应用于科学研究、产品研发和质量控制等领域。目前劳达公司研发生产的视频光学接触角张力测量仪,以其丰富而卓越的功能拓宽了该仪器的应用领域,把接触角测量仪的应用提升到了一个新的高度。 作为LAUDA Scientific GmbH公司中国区指定代理,北京东方德菲仪器有限公司将继续秉承“Leading by professional”的理念,与LAUDA Scientific公司一起为您推荐先进的仪器,提供专业的售前、售后技术服务。 LAUDA Scientific 光学接触角测量仪 LSA200是一款功能齐备、性能卓越的全功能型视频光学接触角张力测量仪,是一款利用液滴形状分析技术探索界面现象的测量仪器,它具有功能多样化的特点,并且能够实现仪器的智能化全自动控制。LSA200不仅可以准确可靠地完成接触角,滚动角、固体表面自由能和界面张力测量等常用的测量任务,而且在高速动态、多功能测量方面显示出了明显的优势。 滞留力测量功能是 LSA200 具有的第二代接触角测量仪器的标志性功能。此外 LSA200 灵活的配置可以完成单一纤维接触角测量,俯视法接触角测量,界面扩张流变测量,全自动临界胶束浓度测量(CMC)等特殊任务。LSA200为材料科学、界面化学与胶体化学、以及液滴流体动力学等相关实验室提供了更加专业,更加高效的解决方案。LAUDA Scientific 光学接触角测量仪 LSA200的测量功能介绍:1. 自动测量接触角软件具有成像清晰度判别功能,测量接触角时能够自动寻找基线、自动拟合轮廓。支持捕获气泡法测量模式。选用程序模板操作时软件显示操作向导,可以完成一键测量。对于材料表面特殊形状或结构形成的弯曲基线,可使用手动模式测量。2. 测量动态接触角可以选用插针法或倾斜台法测量前进角和后退角,使用专用的Truedrop算法能够更加准确的测量不对称液滴的接触角。3. 同步测量滞留力和动态接触角此功能是LSA200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,从而实现的。LSA200配置滞留力旋转台时固体材料固定在旋转台之上,在快速旋转状态下置于材料表面上的液滴,受离心力驱动产生横向水平滑动的趋势,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准确的抓拍到液滴形状和位置变化的一系列照片并记录相对应的旋转速度,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。利用滞留力和动态接触角同步测量功能,可以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。最大离心力达到 40 倍重力加速度 最大转速 800 转/分钟滞留力测量功能为材料润湿性的研究提供了一种有力的工具,使得LSA200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。4. 非接触式注射功能LSA200能够利用注射泵推进时产生的脉冲推射液体,使液滴直接落到材料表面上。这种注液方式避免了液滴在注射针头上的粘附,解决了向超疏水材料表面转移液滴的问题。5. 全自动倾斜台测量滚动角全自动倾斜台和视频系统由软件控制,自动记录倾斜过程中液滴的形状变化,倾斜角度和位置移动,自动测量滚动角、前进角和后退角等相关参数。6. 测量单一纤维的接触角单一纤维润湿接触角的测量经常应用在复合材料和特殊功能材料领域。不同于微升级液滴在平面材料上的接触角测量,单一纤维测量需要特殊的理论计算方法和高放大倍数的显微光学镜头等特殊附件。LSA200可以在同一台仪器上完成普通平面材料和单一纤维材料的润湿接触角测量。7. 记录并分析粉末或多孔材料对液体的吸收过程高速视频系统可以完成粉末或多孔材料对液体吸收过程的连续录像,并自动计算全过程的接触角变化数值。8. 俯视法测量接触角在已知液体表面张力和密度的前提下,LSA200能够准确控制液滴体积并利用俯视模块从正上方向下对液滴成像,能精确测量三相接触线或液滴最大直径处周边线的形状尺寸,利用Laplace-Young模型计算得到接触角数值。俯视法和传统侧视法联用可以同时对同一液滴进行接触角测量。俯视法解决了凹表面接触角和超亲表面极小接触角测量的难题,并在各向异性材料接触角测量和多角度润湿动态行为观察方面具有明显优势。9. 表面能的计算和粘附功的分析固体表面自由能测量软件包括了多种表面自由能数值及其组成计算方法,粘附功分析软件可以进一步分析粘附功。涉及到一般表面、低能表面、高能表面、等离子体处理表面等实际应用。 10. 双液滴接触角测量在测量固体表面能的时候往往需要至少两种不同的标准液体,LSA200具备两种液体同时注射,一键式测量接触角的功能,这明显提高了进行大量固体材料表面能测量实验的工作效率。11.测量表面张力LSA200使用悬滴法对液体的表面张力或界面张力进行测量。测量方法符合国际标准ISO 19403-3/ISO 19403-4和德国工业标准DIN 55660-3。软件使用优化的Young-Laplace算法全自动计算张力,具有更快的动态计算速度,与高速注射单元联用时能对极短寿命的界面进行动态张力测量。12. 振荡滴方式测量界面扩张流变界面扩张流变研究是对表面活性物质界面可溶膜实施规律性的扰动,记录界面张力响应,测量粘弹模量等参数,通过数据处理和理论分析,最终获得界面膜性质的丰富信息。LSA200既可以做液-液界面的振荡又可以做气-液界面的气泡振荡。13. 全自动临界胶束浓度(CMC)测量基于表面界面张力测量CMC的方法是传统测量CMC的方法中常见的一种。传统上,采用DuNoüy环法或Wilhelmy片法来确定表界面张力,但无论是DuNoüy环法或Wilhelmy片法都不适合与含表面活性剂溶液一起使用。Wilhelmy片法遇到表面活性剂分子吸附到探针金属(通常是铂)表面的问题,会导致明显的测量误差,甚至可能影响溶液中表面活性剂的浓度。DuNoüy环法则仅适用于单组分(即纯净)液体, 当涉及表面活性剂时密封圈通常很难彻底清洁,并且对应于特定的动态或平衡状态无法获得表面张力值。与传统测量方法形成鲜明对比,LSA200CMC采用光学悬滴分析法测量临界胶束浓度(CMC),LSA200配置两个连续注射单元时可使用表面张力法进行全自动临界胶束浓度的测量,其中一个注射单元进行不同浓度溶液的配置,另一个注射单元连续形成液滴,测量全过程在程序自动控制下工作,而且避免使用吊片法测量时活性剂分子在铂金片上吸附时产生的影响,是测量临界胶束浓度的理想方法。与传统测量方法相比,LSA200CMC提供了一种新颖的全自动测量方法,在几乎所有都涉及到准确性,可靠性,便利性和对各种表面活性剂溶液的适用性以及自动化程度方面,都具有明显的优势:- 全自动测量- 适用于各种表面活性剂;- 能够同时测量静态CMC和动态CMC。LSA200的基础功能:- 静态/动态接触角测量 - 粉末或多孔材料的吸收过程分析- 表面自由能测量和粘附功分析- 表面界面张力测量 LSA200的基础配置:- 8.6 倍变焦视频系统 - 三套液体注射单元- X轴精密导轨定位视频调焦太- X/Y/Z三轴精确导轨定位样品台- X/Y/Z三轴精确导轨定位注射平台- SurfaceMeter专业测量软件 LSA200的选配功能:- 8.6 倍变焦高速视频系统 - 全自动样品台 - 全自动注射平台 - 全自动倾斜台 - 滞留力旋转台 - 温度控制单元- 俯视法测量模块 - 振荡滴扩张流变模块- 双液滴注射功能 - 非接触式注射功能- 单一纤维接触角测量模块- 全自动临界胶束浓度测量模块(CMC) 技术参数 型号LSA200接触角测量范围精度分辨率0~180°±0.1°0.01°表面/界面张力测量范围: 分辨率1×10-2 ~ 2×103mN/m0.01 mN/m1)视频图像系统(系统可升级) 镜头 分辨率 相机速度 视野范围8.6倍变焦光学镜头1920×1200 pixel3300 fps2.1×1.3~17.5×11(mm×mm)视频调焦台 调节方式X轴方向精密导轨调节 调焦范围:100 mm样品台 调节方式 尺寸 载重X/Y/Z三轴精密导轨调节;移动行程100/100/50 mm100x100 mm12 Kg加液单元调节台 调节方式X/Y/Z三轴精密导轨调节 移动行程:85/118/60 mm自动倾斜台 角度范围0~360°最大样品尺寸∞×310x76 mm(L×W×H)光源高亮度高均匀LED冷光源,亮度可手动/软件调节软件SurfaceMeter 专业软件接触角计算方法Circle Width-Height Conic TrueDrop Young-Laplace Tangent2)Drop-on-Filament 3)Liquid Bridge/Meniscus张力计算方法Young-Laplace3)Liquid Bridge/Meniscus4)Drop volume电源50/60Hz 110/240V 90 W仪器尺寸(基座)及重量620×200×536mm(L×W×H) 22Kg 1)LSA200 的视频系统可选配 45 倍变焦光学镜头,适合于单一纤维接触角的测量。 2)此计算方法为纤维包覆法,专用于单一纤维接触角测量。 3)此计算方法为液桥法/弯液面法,专用于单一纤维接触角测量和表面张力测量。 4)此计算方法为滴体积法,专用于表面张力测量创新点:1.标配 8.6 倍变焦视频系统,可升级为8.6 倍变焦高速视频系统2.独特的滞留力测量功能:引入了离心力旋转台和视频同步触发技术,可以同时测量滞留力和动态接触角3.同时利用俯视法和侧视法测量同一液滴的接触角4.新颖的CMC测量方法:采用光学悬滴分析法测量临界胶束浓度(CMC)LAUDA Scientific 光学接触角测量仪 LSA200
  • 中国船舶704所自主研制的超精密导程误差测量仪取得成功
    近日,中国船舶集团七〇四所自主研制的超精密行星滚柱丝杠导程误差动态测量仪取得成功。经计量技术机构验证,其技术指标达到国际先进水平,七〇四所在科技自立自强的道路上,又迈出了坚实一步!超精密行星滚柱丝杠导程误差动态测量仪面临技术难题 行星滚柱丝杠是船舶、大型电站、冶金行业等领域高端装备的核心功能部件,随着所内行星滚柱丝杠产品不断推广应用,对其产品性能提出了更高的要求。 导程误差动态测量仪用于检测行星滚柱丝杠的导程误差,而行星滚柱丝杠的导程精度又直接影响丝杠螺母的直线移动位置的重复精度。 然而,国内鲜有导程误差动态测量仪,大多使用静态轮廓仪测量数据替代,难以准确描述螺纹全螺线的导程误差,且高精度轮廓仪长期依赖进口。自主研制成功 因此,为了满足行星滚柱丝杠的生产需要,针对国内导程误差动态测量仪定位精度低、自动化程度不足等难题,七〇四所自主设计并成功研制了超精密导程误差动态测量仪。 该导程误差动态仪采用空气静压导轨,是一台超精密多参数的复合动态测试仪器。技术团队在研发过程中攻克了精密气浮移动平台设计技术、精密主轴驱动技术、高同步性数据采集、浮动自适应测头设计等多项关键技术,并不断的优化设计与精密制造装配,最终获得了仪器的研发成功。 该导程误差动态测量仪导程为3000mm,测量精度优于±2μm,达到了国际先进水平。 超精密导程误差测量仪的成功研制不仅为七〇四所行星滚柱丝杠产品提供了可靠、有效的检测手段,提升了行星滚柱丝杠产品的市场竞争力,进一步推动了该产品的产业化发展,还可以作为新一代电驱化、智能化装备的核心传动部件的高精度测量设备,为其他相关企事业单位提供测量服务,进一步助力海洋强国建设。
  • 954万!河北省特种设备监督检验研究院专用仪器设备采购项目
    一、项目基本情况项目编号:HBZJ-2024N0663项目名称:专用仪器设备购置预算金额:9540000最高限价(如有):01包:1984500元人民币;02包:1842200元人民币;03包:1900920元人民币;04包:1912280元人民币;05包:1900100元人民币。采购需求:01包:笔式无线电磁超声高温腐蚀检测仪2台、超声波测厚仪2台、恒磁小一体磁轭探伤仪2台、超声TOFD检测仪1台、超声波检测仪2台、试块1台、恒磁小一体磁轭探伤仪1台、笔式电磁超声高温腐蚀检测仪1台、笔式电磁超声测厚仪1台、手持式X荧光光谱仪1台、笔式电磁超声测厚仪(高温腐蚀检测仪器)2台、数字超声波探伤仪1台、试块3台、单通高倍望远镜4台、电梯振动及起制动加减速度测试仪2台、导轨垂直度测量仪2台、综合气象仪5台、倾角仪3台、拉力计3台、角度、坡度测量仪10台、涂层测厚仪9台、风速仪10台、噪声检测仪3台、转向参数测试仪3台、踏板力计(踏板力、手刹力检测仪)1台、防爆钳形接地电阻测试仪2台、电梯钢丝绳张紧力测试仪2台、观光景区坡度检测仪2台、埋地管道防腐层检测仪3台、接收机3台、超声波检测仪2台。02包:便携式真空度计1台、超声波测厚仪2台、测厚仪标配探头2台、测厚仪小管径探头2台、动静态应变测试仪10台、等离子切割机1台、恒磁小一体旋转磁探仪2台、便携一体式磁粉探伤仪1台、环形便携式磁粉探伤仪1台、红外热成像仪1台、高温超声测厚仪2台、恒磁小一体磁轭探伤仪4台、无线制动性能测试仪1台、接地电阻测试仪4台、管道腐蚀检测数据记录仪(RTK)2台、移动剪叉式升降作业平台1台。03包:超声波测厚仪2台、液化石油气报警仪1台、液氯报警仪/液氨报警仪1台、便携式激光光谱仪1台、数显楔形塞尺1台、逆变式手工电弧焊机1台、多模式超声波测厚仪1台、氧气探测器2台、无线温度采集系统1台、气体涡轮流量计2台、防腐层绝缘电阻测量仪4台、一体式气动打标机2台、升降平台车1台、恒磁小一体磁轭探伤仪2台、天然气泄漏报警仪2台、钳形接地电阻测试仪3台、钢管外壁通过式抛丸清理机1台。04包:电磁声学综合检测仪1台、数显楔形塞尺1台、多功能涡流阵列缺陷检测系统1台、可燃气探测器2台、电动磁力布洛硬度计1台、高精度压力表1台、静电阻测量仪4台、土壤电阻率测试仪2台、水环真空泵1台。05包:接地电阻测试仪3台、全封闭超高压水切割机1台、计量级双光源手持三维扫描仪1套、工业级3D打印机1套、粗糙度对比样块1套、空压压缩机1台。合同履行期限:设备验收合格后至免费质保期结束止。本项目不接受联合体投标。二、获取招标文件时间:2024年05月21日至2024年05月27日,每天上午9:00至12:00,下午12:00至17:30(北京时间,法定节假日除外)地点:在河北省公共资源交易信息平台(http://www.hebpr.cn//)自主网上报名,下载招标文件及相关资料,并及时查看有无澄清和修改。方式:其它售价:0三、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:河北省特种设备监督检验研究院地 址:石家庄市鹿泉区质监大院10号楼联系方式:0311-838968912.采购代理机构信息(如有)名 称:河北中机咨询有限公司地 址:石家庄市跃进路3号天元商务大厦12楼联系方式:0311-860639283.项目联系方式项目联系人:赵纪影、郝建伟、尹国芳电 话:0311-86063928
  • 设备更新采购潮!广西特检院预算超千万采购483台/套仪器设备
    近日,广西壮族自治区特种设备检验研究院进行2024年技术机构设备更新,连发两条招标公告。总预算1415.48万元,采购超声波探伤仪、X射线机、工业内窥镜、硬度计、测厚仪、金相显微镜、电磁超声高温腐蚀检测仪、应力分析及缺陷评估仪、力学性能检测仪、爬行检测机器人、X射线荧光分析仪、离子色谱仪、分析天平、原子吸收光谱仪、紫外可光分光光度计、溶解氧测定仪等共483台/套仪器设备。其中,招标公告一分为2个标项,预算金额分别为561.88万元、325万元,采购仪器设备数量分别为265台/套、2台;招标公告二预算金额为528.6万元,采购仪器设备数量为216台/套。详情如下: 招标公告一 (一)项目名称:2024年技术机构设备更新采购(二)项目编号:GXZC2024-G1-004334-GXGL(三)预算总金额:886.88 万元(四)采购需求:标项一数量:265 台/套预算金额:561.88 万元需求:恒磁小一体旋转磁场探伤仪10台、数字超声波探伤仪3台、工业内窥镜2台、数显布氏硬度计1台、涂层测厚仪1台、现场金相显微镜5台、检验终端(平板)160台、照度计15台、全自动精密显微硬度计1台、倒置式金相显微镜1台、多功能试样表面处理机1台、电火花取样机1台、热处理智能温控设备1台、无线笔式电磁超声高温腐蚀检测仪7台、埋地管道综合分析仪1台、工业管道应力分析及缺陷评估仪1台、防爆绝缘电阻测试仪2台、防爆型兆欧表2台、防爆万用表(本安型工业防爆万用表)2台、穿透涂层测厚仪1台、货叉自然下滑倾角测量仪1台、笔式电磁超声高温腐蚀检测仪(不含高温探头)3台、硬度计2台、防爆相机5台、防爆对讲机29台、超声波测厚仪(树脂、玻璃钢用)1台、碳排放数字监控大电视1台、自动微量残炭测定仪1台、自动颗粒度测定仪1台、热脱附管标样制备仪1台、样品过滤模块1台、样品架1台。标项二数量:2 台/套预算金额:325 万元需求:在线力学性能检测仪1套、管道外壁漏磁腐蚀成像检测仪1套。(五)获取招标文件 时间:2024年07月01日至2024年07月08日 ,每天上午08:30至12:00 ,下午15:00至18:00(北京时间,法定节假日除外)地点(网址):“广西政府采购云”平台(https://www.gcy.zfcg.gxzf.gov.cn) 方式:请登录“广西政府采购云”平台(https://www.gcy.zfcg.gxzf.gov.cn)进行报名并获取采购文件;未注册的供应商可在广西政府采购云平台完成注册后再行报名。如在操作过程中遇到问题或需技术支持,请致电广西政府采购云客服热线:95763。提示:供应商只有在“广西政府采购云平台”完成获取采购文件申请并下载了采购文件后才视作依法获取采购文件(法律法规所指的供应商获取采购文件时间以供应商完成获取采购文件申请后下载采购文件的时间为准)。 售价(元):0 (六)提交投标文件提交投标文件截止时间:2024年07月24日 09:30(北京时间)投标地点(网址):“广西政府采购云”平台(https://www.gcy.zfcg.gxzf.gov.cn)(本项目不要求投标供应商到达开标现场,但供应商应派法定代表人或委托代理人准时在线出席电子开评标会议,随时关注开评标进度,如在开评标过程中有电子询标,应在规定的时间内对电子询标函进行澄清回复。) 开标时间:2024年07月24日 09:30 开标地点:“广西政府采购云”平台电子开标大厅 (七)联系方式1. 采购人信息名称:广西壮族自治区特种设备检验研究院 地址:广西南宁市邕宁区仁信路25号 项目联系人:王志鹏 项目联系方式:0771-5350822 2. 采购代理机构信息名称:广西国力招标有限公司地址:广西南宁市白沙大道53号松宇时代13楼项目联系人:覃阳、徐康项目联系方式:0771-4915558 招标公告二 (一)项目名称:2024年技术机构设备更新采购(二)项目编号:GXZC2024-G1-004335-YZLZ(三)预算金额:528.6 万元(四)采购需求:216 台/套手持雷达测速仪2台、手持式热偶真空计1台、特检专用硬度计2台、数字超声探伤仪3台、机电类工具箱6台、承压类工具箱6台、接地电阻测试仪2台、土壤电阻率测试仪3台、低温移动罐车抽真空设备1台、恒磁小一体磁轭探伤仪5台、里氏硬度计6台、高温测厚仪1台、便携式超声波硬度计1台、安全阀在线校验仪1台、超声波测厚仪(测小管)1台、数据记录仪4台、光纤激光打标机2台、超声波测厚仪15台、烟气黑度计1台、手持雷达测速仪4台、电火花检测仪3台、电扶梯接地故障检测仪3台、全自动电梯导轨垂直度爬行检测机器人1台、激光测距仪11台、钳形接地电阻仪2台、管道防腐层检测仪1台、涂层测厚仪、泄漏检测仪3台、GPS定位仪1台、移动电源2台、超声波试块1台、超声波试块1台、超声波测厚仪(PE管专用)2台、穿透涂层超声波测厚仪1台、防爆相机1台、防爆对讲机2台、便携式高清视频内窥镜2台、工业内窥镜1台、无线笔式电磁超声高温腐蚀检测仪4台、数字超声波探伤仪1台、安全阀在线检验仪1台、声级计13台、台式PH计1台、电导率仪1台、水准仪2台、转速表1台、超小型射线机1台、X射线荧光分析仪1台、多功能电梯能效检测仪1台、机电类检验工具箱1台、多功能电梯检测仪2台、便携式烟度计1台、超声探伤试块1台、便携溶解氧检测仪1台、离子色谱仪1台、手持式特斯拉计1台、分析天平1台、便携式PH/溶解氧多参数测定仪1台、便携式电导率仪1台、原子吸收光谱仪1台、紫外可光分光光度计1台、钠离子(pNa)计1台、硅酸根测定仪1台、铁含量测定仪1 台、浊度计1台、含油量分析仪1台、转速表1台、安全阀在线校验仪1台、手持式热偶真空计1台、导轨垂直度测量仪1台、经纬仪1台、全站仪1台、温湿度计2台、绝缘电阻测试仪4台、水准仪2台、电梯振动及起制动加减速度测量仪1台、检验终端配件9台、超声波测厚仪8台、防腐层粘结力测试仪2台、低浓度自动烟尘烟气综合测试仪1台、格林曼黑度计1台、射线剂量检测仪1台、储罐呼吸阀在线校验仪1台、电导率仪1台、溶解氧测定仪1台、X射线机1台、泄漏电流测试仪1台、防腐层绝缘电阻测量仪1台、数显布氏硬度计1台、杂散电流检测仪1台、转向参数测试仪2台、制动性能测试仪2台、液压踏板力计2台、接地电阻土壤电阻率测试仪2台、紫外/可见光照度计2台、电梯导轨垂直度检测仪2台、电梯振动及起制动加减速度测试仪2台、工业内窥镜1台、测氧仪3台、便携式烟气分析仪1台、便携式浊度计1台。(五)获取招标文件时间:2024年07月01日 至 2024年07月08日,每天上午0:00至12:00,下午12:00至23:59。(北京时间,法定节假日除外)地点:广西政府采购云平台(https://www.gcy.zfcg.gxzf.gov.cn/)方式:网上下载。本项目不提供纸质文件,潜在供应商需在广西政府采购云平台(https://www.gcy.zfcg.gxzf.gov.cn/)-进入“项目采购”应用,在获取采购文件菜单中选择项目,获取招标文件。电子投标文件制作需要基于广西政府采购云平台获取的招标文件编制,通过其他方式获取招标文件的,将有可能导致供应商无法在广西政府采购云平台编制及上传投标文件。售价:¥0.0 元,本公告包含的招标文件售价总和(六)提交投标文件提交投标文件截止时间:2024年07月22日 09点30分(北京时间)开标时间:2024年07月22日 09点30分(北京时间)地点:投标地点:广西政府采购云平台(https://www.gcy.zfcg.gxzf.gov.cn/)开标地点:广西政府采购云平台电子开标大厅(七)联系方式1. 采购人信息名称:广西壮族自治区特种设备检验研究院地址:南宁市邕宁区仁信路25号联系方式:王志鹏;0771-53508222. 采购代理机构信息名称:云之龙咨询集团有限公司地址:南宁市良庆区云英路15号3号楼云之龙咨询集团大厦6楼/530201联系方式:唐冰、韦顺 0771-2611898、2618118、26181993. 项目联系方式项目联系人:唐冰、韦顺电话:0771-2611898、2618118、261819
  • 水质垂直剖面系统在水库的应用
    导言分层是基于物质密度的分离和分层—当水被加热时,它的密度会降低,因此当地表水被太阳加热时,这种分层就会出现在我们的供水水库中。这种情况每年都会在一定程度上发生,但在较为温暖的月份会更加明显和持续。虽然这是一种自然现象,但它可能会带来一系列负面影响,我们必须采取措施来避免水质问题。分层水库的一个问题是,沉淀到底部的较冷的水无法循环到表面,因为它实际上被“困”在较暖的水下面。这阻止了水变成含氧的更新,因此降低了溶解氧(DO)的水平。在这种低DO环境中,像锰和铁这样的金属很容易从它们在沉积物中的固态变成溶解态,进入水柱,然后进入处理厂,见图1。有些处理厂有处理溶解金属的设备处理水源水中的溶解金属,但肯定不是全部。如果它们处于溶解状态,会产生显著的味道和气味问题,并在供应系统中氧化,导致水体感观问题分层造成的另一个可能的问题是藻华的形成。温暖的地表水促进了藻类的生长,稳定的环境使藻类聚集在水库的最佳水体区域内并促使`茁壮成长。蓝藻尤其令人担忧,因为它不仅会产生味觉和气味问题,还会产生对人和动物有害的毒素.图1中显示了水库的分层、相对溶解度和金属在缺氧环境中的溶解情况解决这些问题的一个非常有效的方法是使用曝气器,它将水层混合,使整个水柱的温度相近,水变得均匀,含氧量均化。虽然消除了分层的问题,使用曝气混合器费用昂贵和需要高强度维护量,需要分层水质数据的来判断曝气机使用的时间,水层位置和工作模式.水质垂直分析系统(VPS)的应用一个垂直水质分析系统VPS是位于水库表面的固定浮标。如图2所示,浮标上安装了多参数水质测量仪,并定期将其降低到水库通过不同的水层收集多点的数据。采集的数据包括温度、浊度、pH、DO、总藻、蓝绿藻。然后,我们就可以实时查看数据,将其作为一组图表,从上到下监控水库的水质变化趋势.图2中显示垂直水质剖面VPS仪器安装在浮标上,以及EXO主机和传感器水库水质分层的曝气混合在墨尔本的供水系统中,几个主要的饮用水储备水库都有季节性的曝气装置。它们可以防止在夏季发生分层,从而降低由铁和锰引起的脏水事件的风险。近年来,墨尔本水务公司在几个水库里安装了垂直剖面系统(VPS),增加了详细的实时水质数据.休格洛夫水库是墨尔本最大的水库之一,容量96GL,最大水深75米。从历史数据看,在一年中较温暖的月份里,水库需要定期、持续的机械混合。.来自休格洛夫水库垂直水质剖面(VPS)的数据,形成的模型可以预测水库在不同环境和曝气运行条件下的响应,控制增氧机运行周期和工作模式。完成水库的分层区域充分混合,维持一个间歇运行,节约能源。图3.增氧机稳定运行6个月(当前运行,显示最佳混合) 图4.连续运行曝气器3个月,然后在接下来的3个月以12小时的开关周期运行总结试验期间水库垂直水质剖面VPS的水质数据,有效监控水库水体的水质分层的变化趋势.垂直水质剖面的温度数据指导曝气机间歇操作,充分实现了水体的混合,避免产生水质问题.YSI的水质剖面仪能实现的水体剖面的自动准确定位,完成重现性的水体剖面深度定位的水质参数测量.EXO2的传感器监测水库水体剖面的原位水质数据,充分反映湖泊的水质变化,垂直系统能满足水库(垂直水柱的不同水深)的数据变化的测量的需要,保证饮用水的安全.
  • 东方德菲推出特惠产品LSA60 pro---高速视频接触角测量仪+电动斜板附件
    新冠病毒疫情期间,东方德菲公司结合当前形势,与德国Lauda Scientific公司商议推出一款高速多功能视频光学接触角测量仪LSA60 pro---电动倾斜台与高速测量相机相结合,特殊时期特价销售,打造出高性价比产品。同时德国Lauda Scientific公司在疫情期间打通特殊生产和运输渠道,将确保客户3周内使用上高性价比的多功能接触角测量仪。LSA60 pro视频光学接触角测量仪是由德国LAUDA Scientific公司生产的一款多功能的接触角测量仪器。它可以准确可靠的完成接触角测量,滚动角测量、表面自由能测量和界面张力测量等常用的测量任务。LSA60pro 视频光学接触角测量仪功能:静态接触角的测量特殊基线接触角测量动态接触角的测量滚动角的测量高速记录吸收材料的吸收过程实时跟踪显示液滴体积变化液体表面张力的测量液体界面张力的测量固体表面自由能的计算LSA60pro 配置:- 高速高分辨率视频系统- X轴精确导轨定位视频调焦台- Y/Z两轴精确导轨定位样品台- Y/Z轴精确导轨定位注射平台- 自动注射单元- 自动倾斜台- SurfaceMeter 专业测量软件 特点:高速视频接触角仪+ 电动斜板附件,特殊价格,3周到货期特价仅限于疫情的特殊时期,感兴趣的客户请与我们联系。东方德菲联系电话:400-860-5168转0629
  • 广东省特检院珠海检测院自主研发检测仪器在中国国际电梯展览会获赞誉
    日前,第十五届中国国际电梯展览会在国家会展中心(上海)开幕。广东省特种设备检测研究院珠海检测院自主研发的新型检测仪器“电扶梯乘运质量测量仪”获得国内外电梯界同行的广泛关注与赞誉,展示了珠海检测院在电梯行业的创新实力和技术突破。参加此次展览的电扶梯乘运质量测量仪是珠海检测院最新推出的一款适用于垂直电梯、自动扶梯和自动人行道振动舒适度、噪声舒适度综合检测的便携式测量仪。该仪器采用手持式智能终端操作系统和微机电系统加速度传感器测量技术,解决了传统方法和仪器进行电梯乘运质量测量过程中不便携带、测试效率低下、数据分析过程繁琐、报告出具过程费时费力等技术难题,展会现场得到国内外电梯研发、生产、安装、维保、检验单位多位同行的关注和赞赏。珠海检测院始终秉承广东特检“承安守正,励新图强”的院训,积极贯彻市场监管总局“科技兴检”战略。未来,珠海检测院将继续加强与国内外同行交流合作,进一步加强特种设备检验检测新方法研究、新设备开发工作,为特种设备行业高质量发展贡献更多力量。
  • 傅立叶变换红外光谱技术(FTIR)助力人脸识别技术硬件:垂直腔面发射激光器(VCSELs)的研究与开发
    “扫码时代”或成过去式,“刷脸时代”已悄然而至人脸识别科技大大改变了人们的生活方式,从现金支付到刷卡支付,再到今天无处不在的扫码时代,一部智能手机既可以出行无忧。但您是否为忘带手机、手机没有网络、或者电量用完而感到焦急、困扰?别担心,“扫码时代”或将成为过去式,“刷脸时代”已悄然而至!从身份审核到线下支付,从乘坐地铁到取快递、领养老金,“刷脸”正在变得一路畅通。这一变革的核心就是人脸识别(脸部识别)技术。采用人脸识别技术的智能手机、电脑、银行柜员机、检票闸机、智能门锁、门禁、考勤、安检系统、远程认证、支付系统等已悄悄走进了人们的生活。人脸识别--这种非接触式、基于人的脸部特征信息进行身份识别的生物识别方法,是一种即体贴又便利的方法,某些情况下甚至优于现有的指纹识别系统,例如当冬天您戴着厚厚的棉手套,或者您手里刚好拿着其他东西时,指纹识别就显得不那么方便了。 人脸识别和垂直腔面发射激光器(VCSELs)人脸识别技术,这一重大进展硬件上可以通过所谓的垂直腔面发射激光器(vertical-cavity surface-emitting lasers,简称VCSELs)来实现。 VCSELs是一种特殊类型的半导体激光二极管,与传统的边缘发射激光二极管不同,它的发射垂直于芯片表面,因此可以很容易地封装成单个芯片上包含数百个发射器的发射阵列。用于智能手机的 VCSELs芯片通常发射的红外线,体积非常小,成本低廉,为脸部扫描提供了良好、安全的辐照性能。此外, VCSELs不仅可以用于人脸和手势识别,还可以用于通信、近距离传感器、增强现实显示、机器人(扫地机器人)和自动驾驶汽车的激光雷达等。 因此,表征VCSELs的发射光谱、功率、光束轮廓、噪声等是这些器件发展和改进的关键。傅立叶变换红外光谱技术(FTIR)用于垂直腔面发射激光器(VCSELs)的表征虽然辐照度传感器和快速光电二极管可以测量VCSELs激光器的功率和光束轮廓,但它们不能确定其发射光谱。 在这里,结合了步进扫描技术(StepScan)的傅立叶变换红外光谱(FTIR)以其高灵敏度、宽光谱范围、杰出的时间和光谱分辨率,被证明是理想的VCSELs激光器表征方法。来自德国达姆施塔特工业大学的Wolfgang Elsaesser教授和他的研究小组,使用布鲁克高性能VERTEX80v真空型傅立叶变换红外光谱仪,对VCSELs激光器进行了详细的微秒尺度时间分辨偏振(斯托克斯偏振参数)分析,很好地支持了VCSELs基础开发的理论模型。VERTEX80v真空型傅立叶变换红外光谱仪
  • 舜宇“光电振动测量仪”重大仪器项目启动
    2月28日下午,国家重大科学仪器设备开发专项项目协调推进会在余姚河姆渡宾馆三楼尊茂厅举行,标志着由舜宇集团承担的&ldquo 跨尺度三维光电振动测量仪的开发和应用&rdquo 项目全面启动实施,进入实质性研发和应用定义阶段 同时也标志着舜宇在承担国家重点、重大项目上又迈出了坚实的一步,为今后更好地参与国家重大科技工程夯实了基础。  中国工程院院士、清华大学教授金国藩,中国工程院院士、上海理工大学教授庄松林,中国工程院院士、天津大学教授叶声华,中国工程院院士、中国计量科学院研究员张钟华,中国仪器仪表学会秘书长朱险峰,科技部条财司条件处处长孙增奇,省科技厅条件与基础研究处处长王桂良,宁波科技局计划处处长张永庆以及项目相关单位的专家和领导出席会议。  国家重大科学仪器设备开发专项于2011年首次启动,强调面向市场、面向应用、面向产业化,重点支持具有市场推广前景的重大科学仪器设备开发。&ldquo 跨尺度三维光电振动测量仪的开发和应用&rdquo 项目于2013年10月经国家科技部批准立项,由舜宇集团牵头,多家产、学、研、用单位共同参与,是继&ldquo 高通量优选开发及应用&rdquo 项目后,舜宇承担的第二个国家重大科学仪器设备开发专项。该项目旨在攻克三维激光运动姿态测量、视觉多点三维振动测量、三分量振动校准等技术,通过系统集成和软件开发以及在汽车NVH测试、陀螺电机转子振动测量、数控机床动态性能识别、火炮振动测试等的应用开发,丰富仪器功能,优化技术方案,形成具有自主知识产权、功能健全、质量稳定可靠的跨尺度三维光电测振仪,为我国航空航天、兵器工业、汽车工业等精密制造领域提供测试技术支撑。同时通过产学研用的合作实践,进一步完善及优化光电振动测量产业链,以提升行业的全球竞争力,进而促进国民经济、国防和科学技术的发展。  科技部条财司条件处处长孙增奇在项目协调推进会上强调,项目的全面实施不仅是要完成国家的任务,更重要的是通过项目的执行提高参与单位的研发能力,提高行业竞争力,最终通过整个项目的实施促进我国科学仪器整个产业的健康发展,并预祝项目取得圆满成功。  省科技厅条件与基础研究处处长王桂良也对项目的全面实施表示祝贺,并提出了三点要求:一要精诚团结,开展协同创新 二要科学组织,做到分工明确 三要规范管理,保证项目顺利进行。  舜宇集团董事长王文鉴向与会领导和专家长期来对舜宇仪器事业发展的关心、帮助和支持表示衷心感谢,同时郑重承诺:一定做到资金到位、人员到位、工作到位,全力以赴推进项目的实施 一定认真落实各位领导的指示和要求,做好各项目组成员之间的协同配合,严格按照项目要求及任务书展开工作,系统推进各项目标的达成 一定努力加快项目产业化进程,并践行舜宇的&ldquo 共同创造&rdquo 理念,通过项目组成员的充分磋商,公正评价各方贡献,合理分享合作的效益与成果。他表示,舜宇一定不辜负国家所托,为中国科学仪器事业做出自己的贡献,回报国家与社会各界对我们的信任和支持。  会上,各位专家和领导听取了宋云峰博士所作的项目报告。王文鉴董事长还分别向参与项目的技术专家和用户专家颁发了聘任证书。各位专家也分别从市场宣传、应用领域、产业化、产品稳定性及可靠性等方面就项目的具体实施展开&ldquo 会诊&rdquo ,提出了许多有益的建议和意见。
  • 东方德菲推出新品---LSA100DARF光学粘滞力测量仪
    LSA100DARF 光学粘滞力测量仪由德国LAUDA Scientific公司研发生产,LSA100DARF不仅具备一般光学接触角测量仪的常规功能, 而且能够直接测量液体和固体材料之间在界面上的相互作用力,是表面分析仪器领域中的一个开拓性创新!LSA100DARF 光学粘滞力测量仪的测量方法:|| 粘附力测量液滴在超疏材料表面上被拉伸过程中产生的垂直方向的粘附力是一个评价材料表面润湿性质的重要指标。 在高精度自动升降台的操控下,材料表面和液滴先相互挤压使得液固两相充分接触,然后缓慢拉伸直到液滴 和材料表面完全分离。软件通过液滴的形变量可以精确的计算出材料表面作用于液滴的垂直方向的粘附力。液体表面张力:72.8 mN/m 液滴体积 v:5 μl 最da粘附力:45.9 μN|| 滞留力测量光学粘滞力测量仪配置速度可控的离心转台时,仪器可以自动对液滴进行离心操控。置于材料表面上的液滴在旋转状态下产生侧向滑动的趋势,当离心驱动力达到最da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通过软件计算能够准确得到材料表面作用于液滴的水平方向的滞留力。技术参数:1.软件计算方法: Laplace-Young (垂直粘附力) Truedrop method(水平滞留力)2.垂直粘附力测量: 样品台升降方式:自动可编程 样品台移动速度:0.04---500 mm/min 位置精度:0.05μm 测量分辨率:0.01μN3.水平滞留力测量 离心样品台控制方式: 自动可编程 zui大离心力(加速度): 40 g 转速范围: 0---750 rpm 控制精度: 2 rpm 旋转加速度: 1---100 rpm/s 测量分辨率: 0.01μN
  • 记者体验电梯检验工作 每部电梯要检测50多项(图)
    电梯检验员在底坑工作  据记者了解,截至目前,岛城登记在册的各类电梯共有约1万4千余部,电梯的总数还以每年3000部的数量激增。数量如此庞大的电梯,是谁在背后默默保证其安全运行呢?这批电梯检验员又是如何工作的?带着这些疑问,12月13日上午,记者跟随锅炉压力容器检验所电梯部的工作人员,来到了位于海尔路的中商国际大厦,体验了电梯检验员的工作。  50多个项目需一一排查  “电梯自身有9大安全保护环节,但是并不能保证电梯百分之百安全,我们的工作就是要对青岛的这1万4千多部电梯进行安全检验,以保证其安全、正常地运行。”青岛市质监局锅炉压力容器检验所电梯技术负责人刘衍胜告诉记者:“咱们先不急着上电梯,就像开汽车一样,"开"电梯也得先有"行车证"和"驾照"。”  在中商国际大厦的物业办公室,物业管理人员拿出了一摞资料和表格。“这些是电梯的登记资料、安全技术档案、维保合同还有特种设备作业人员证,我们对这些证件都要一一检查,这是电梯运行的先决条件,少一份我们都可以拒绝下一步检验。这就像开车一样,就算你的车况再好,如果没有驾照也一样不能上路。”锅炉压力容器检验所电梯三科科长石岳一告诉记者。  出了物业办公室,刘衍胜递给记者一个安全帽:“进入作业区必须要戴安全帽,咱们现在到顶层的电梯机房看看。”乘坐电梯到达顶楼出门,在电梯检验员的带领下记者来到了电梯机房。轰鸣声中,五台巨大的主机正在工作,每台主机上有五根拇指粗的钢丝绳,主机通过钢丝绳的牵引来带动电梯进行工作。  石科长先把主机停了下来,拿出游标卡尺开始仔细测量起钢丝绳的直径:“每根钢丝的直径是13毫米,由于在电梯平时的运行过程中会有磨损,我们对其要求的最大磨损不能超过9% ,也就是只要这根钢丝绳的直径磨损超过1毫米就必须得更换,虽说只有1毫米,但是它关乎着电梯的安全问题,是万万马虎不得的。”  接下来工作人员测试起了电梯的超速限速器,“超速限速器就是在电梯突然超速时,通过安装在机房里的超速限速器来控制安装在电梯上的安全钳,对超速的电梯进行制停和减速,从而保护电梯的运行安全。”超速限速器检测显示运行正常,石科长又测试起了电梯的绝缘保护和接地保护,“在电梯漏电的时候,可以通过绝缘保护和接地保护来保证电梯乘客的人身安全,除了测试机房外,一会咱们还要上轿顶、进轿厢和下底坑,大大小小总共50多个检测项,必须一一检测,哪个都不能遗漏。”刘工程师告诉记者。  上轿顶像坐过山车  离开机房后,石科长告诉记者:“你肯定坐过多次电梯,但我敢保证这次电梯之旅一定会让你难忘。”随后电梯维保人员将电梯调整为手动状态,电梯门开之后,电梯顶部也就是“轿顶”呈现在记者面前,整个轿顶布满了各种零件,周围只有一圈高度及膝的扶手,记者随后跟随石科长以及另外一位检验人员上了轿顶。  打开应急照明灯之后,记者才看清了周围的环境 ,整个电梯井里竖着很多用来拉吊电梯的钢丝绳,电梯道轨镶嵌在黑洞洞的井壁上。“抓好扶手,我们准备下去了。”检验人员说完就手动开了电梯,记者此时体验到了一种坐过山车的感觉,惊险而又刺激,看到记者有些紧张,石科长笑着说:“电梯平时载人的速度是2.5米/秒,咱们现在的检修速度只有0.3米/秒,所以只要抓好扶手,一般是没什么大问题的。”  据了解,电梯检验之所以要上轿顶,是因为轿顶和电梯井壁里有很多保护电梯安全的装置和零件,比如用来制停电梯的极限开关,用来实现电梯减速的缓冲器,电梯运行时的道轨,为了保持电梯运行时重力平衡的钢板对重等。  下底坑全靠徒手攀爬  下了电梯轿顶之后,记者又跟随检验人员来到了电梯井的最底部,也就是底坑。底坑位于地下两米处,上下只能靠一部小的垂直铁梯,上下攀爬十分费力,也存在着不小的危险。记者从轿顶上下来的时候已经累得气喘吁吁,对再下底坑实在毫无信心,但是两个检验人员却身手矫健,手扶着铁梯很快就下到底坑开始了检验工作。  “由于环境相对封闭,底坑和电梯井的空气质量不是很好,对检验人员的健康也造成了不小的损害,特别是冬天,底坑异常湿冷,有时候防水没做好,工作人员还得踩在泥水里面工作。”刘衍胜告诉记者:“工作的时候我们一般要求两个人一组,相互配合,在有突发事件的时候两人可以互相有个照应。”  检查完底坑后工作人员返回了电梯轿厢,也就是我们乘坐电梯的内部。“在电梯轿厢主要是检测电梯的应急报警装置是否可用 ,摁下通话键后要实现电梯轿厢、轿顶、机房、底坑和值班室五方通话,在电梯困人时,能否与物业值班室顺利实现通话就显得尤为重要。”石科长说。文/图 记者 许永光来源半岛网-城市信报)
  • 科技部科学仪器重大专项评审专家谈激光跟踪仪技术及应用
    激光跟踪仪技术及应用周维虎1,周培松2,石俊凯11. 中国科学院微电子研究所2. 海宁集成电路与先进制造研究院一、引言激光跟踪仪是一种大尺寸空间几何量精密测量仪器,具有测量功能多(三维坐标、尺寸、形状、位置、姿态、动态运动参数等)、测量精度高、测量速度快、量程大、可现场测量等特点,是大型高端装备制造的核心检测仪器。目前,国际上主要有瑞士Leica、美国API和美国FARO三家公司生产销售激光跟踪仪。其中Leica公司凭借自身百年光学仪器制造优势,全球市场占有率最高,目前该公司主推产品型号为AT960,该仪器最大测量距离为80m,空间坐标测量精度为15μm+6μm/m,数据输出速率为1000点/秒;API公司激光跟踪仪小型灵巧,安装和校准快捷,移动方便,便于携带,目前主推产品为Radian系列,其中Radian Pro最大测量距离可达80m,三维坐标测量精度为为10μm+5μm/m;FARO公司财力雄厚,研发投入高,销售网络强大,目前主推产品为Vantage系列,其中VantageS6最大工作范围为80m,角度测量精度为为20μm+5μm/m,数据输出速率为1000点/秒。自1997年开始,国内天津大学、清华大学、中国科学院光电研究院等科研院所先后对激光跟踪测量技术及设备进行了相关研究,其中天津大学最先对单站式结构跟踪仪坐标测量系统进行了研究,并开展了测量功能实验,为激光跟踪仪的后续开发奠定了基础;清华大学对组合式多自由度跟踪测量系统进行了研究,基于三组跟踪测量系统构建空间位置姿态测量系统;中国科学院光电研究院团队(该团队于2018年划转至中科院微电子研究所)自2009年开始研究激光跟踪仪,在中科院装备项目、国家重大仪器设备开发专项、国家重点研发计划、装备发展部、国防科工局等项目的支持下,经过10余年研发和技术积累,实现了激光跟踪仪的自主研制,打破了国外技术封锁和垄断。当前,激光跟踪仪技术正向高精度、小型化、多功能、智能化等方向发展。激光跟踪仪是机器人校准的理想仪器,可以配合机器人实现高精度智能制造。高端激光跟踪仪含有大范围超清摄像头,用于测量过程断光后靶标的自动寻找和测量续接。除此之外,激光跟踪仪结合不同的测量靶标还可以实现隐藏点测量、工件局部形貌高密度扫描测量以及六自由度测量。随着激光跟踪仪在航空航天、舰船、核工业等大型装备制造中的重要性日益凸显,国内用户对仪器国产化的要求越来越高,随着中美贸易战的加剧和发达国家对我国高技术产品的打压,激光跟踪仪国产化替代势在必行。二、激光跟踪仪测量原理激光跟踪仪基于球坐标测量系进行测量,主要用于大尺寸坐标测量以及大型构件尺寸及形位误差测量,亦可对运动部件进行动态跟踪测量。2.1三自由度激光跟踪仪如图2.1所示,当激光跟踪仪工作时,激光测距系统获得靶球到仪器的精确距离r,方位编码器和俯仰编码器测角系统分别测出目标方位角A和俯仰角E,利用这三个原始测量值,就可以通过球坐标与直角坐标之间的转换关系获取空间三维直角坐标(X,Y,Z)。图2.1 三自由度激光跟踪仪原理图合作靶球在空间移动时,从合作靶球返回的一部分光会进入激光跟踪仪内部的位置检测器(PSD,Position Sensitive Detector),随着合作靶球的移动PSD将探测偏移值,跟踪控制系统根据这个偏移值控制方位和俯仰电机转动直到偏移值为零,从而达到跟踪的目的。测量组合参数(A,E,r) 经过坐标转换得到空间三维直角坐标(X,Y,Z)后,经过数据分析软件可以得到被测对象各种几何量参数。激光跟踪仪数据采集系统将测量数据发送至上位机以后,经上位机解析可以确定目标的三维尺寸、几何形貌等信息,并通过计算机实时显示并打印测量结果。2.2 六自由度激光跟踪仪图2.2 六自由度激光跟踪仪原理图六自由度激光跟踪仪为三自由激光跟踪仪的升级产品,在空间位置信息测量的基础上加入了视觉测量、光电测量和惯性测量等模块,用以获取目标空间姿态信息。首先需要建立激光跟踪仪坐标系与上述测量模块之间的转换关系,并通过视觉测量中纵向投影比不变的约束实现横滚角测量;在上述基础上,基于光束向量唯一性约束和激光准直传感原理实现方位角和俯仰角的测量,最后实现三个空间姿态角的测量;除此之外,还融入了惯性测量单元IMU的测量信息,用于动态条件下的辅助测量。三、激光跟踪仪产业和市场分析随着我国制造业产业升级和科技领域的迅猛发展,高端制造、精密制造、智能化制造成为我国未来工业和科技领域的主流方向,激光跟踪仪等精密测量仪器具有巨大的应用前景。在大尺寸精密测量领域,激光跟踪仪具有测量范围大、精度高、功能多、可现场测量等优点,取代了大型固定式三坐标测量机、经纬仪、全站仪等许多传统测量设备,在设备校准、部件检测、工装制造与调试、集成装配和逆向工程等应用领域显示出极高的测量精度和效率,激光跟踪仪已成为大尺寸精密测量的主要手段,激光跟踪仪应用领域主要包括航空航天、汽车制造、重型机械制造、重工与船舶、能源、科研、医疗等领域。根据国外市场研究机构,2017年全球激光跟踪仪市场规模为2.595亿美元,2020年全球激光跟踪仪市场规模为3.438亿美元,预计2023年有望达到5.216亿美元,2028年有望达到8.364亿美元,市场主要驱动力来自质量控制和检验、对准、逆向工程和跨行业校准的需求。按应用细分,质量控制和检验占据最大的市场份额。这是因为激光跟踪仪被越来越多地用于监控和测量跨行业的质量,如汽车、航空航天和国防。为确保客户的要求和规格,质量控制和检验是汽车、航空航天和国防工业的重要参数。为了做到这一点,这些行业主要依靠激光跟踪仪来检查和监测元器件、组装件和成品质量。激光跟踪仪在建筑产品测量、过程优化和通过快速精确测量提供解决方案方面具有精确度高和易便携等不可替代的优势。按行业细分,汽车、航空航天和国防有望引领整个激光跟踪仪市场。在航空航天和国防行业中,激光跟踪仪用于三维测量、逆向工程、武器系统、轴与导轨对准、雷达罩剖面图、飞行器传动装置,以及许多其他测量产品和服务。在航空航天行业中,激光跟踪仪最常应用于夹具部件检查和机翼部件装配。在汽车行业中,激光跟踪仪被用于自动化生产线校准、铰接线和车身部件对准、大型面板和装配主体面板测量、逆向工程、部件验证表面测量、工业机器人调整、变形和动态测量、质量控制和检验等。按地区细分,欧洲占据激光跟踪仪市场的最大份额。为了满足生产过程中的质量和安全要求,欧洲的原始设备制造商(OEMs)早已经开始使用激光跟踪仪。在汽车行业中,激光跟踪仪也得到了多种应用,例如质量检查、对准和校准。因此,日益增长的汽车行业对激光跟踪仪需求也在逐渐增加。德国、英国和法国有望成为欧洲激光跟踪仪市场的三大贡献国。亚太地区市场预计将获得最高的复合年增长率,该地区市场增长的关键驱动因素是市场参与者对新技术的日益关注和采用,这一地区已成为全球投资的焦点和业务拓展的机会。四、国产激光跟踪仪新成果及应用国内开展激光跟踪仪研发主要有中国科学院微电子研究所周维虎团队、深圳中图仪器公司、海宁集成电路与先进制造研究院等,近年来在国家和地方相关部门的支持下仪器研发取得了快速发展,主要体现在以下方面:1)与绝对测距技术相融合,提高仪器的测量精度和测量方便性。激光跟踪仪都是基于球坐标的测量系统,在没有绝对测距之前,没有测量信息冗余,测量过程中任意一个参数丢失,都直接影响测量数据的准确性。新一代激光跟踪仪都增加了激光绝对测距功能,这使得激光跟踪仪的测量信息有了冗余,保证了测量的精确性,在测量过程中丢失部分信息依然可以完成测量工作;同时,由于被挡光时不需要重回基准点复位,这也提高了使用方便性和测量效率。2)与视觉测量系统相结合,实现六自由度测量功能。激光跟踪仪与视觉测量系统相结合不仅能精确定位目标的三维位置,而且还能通过配合特定的靶镜对目标的空间三维姿态进行检测。不仅如此,视觉测量系统还可以识别目标靶镜,保证光路中断后可以通过视觉方式重建测量光路,且无需用户介入。3)测量靶镜多样化。针对三自由度、六自由度等测量需求需要提供不同的测量靶标,另外,仪器还配有隐藏点靶标、扫描测头等附件,使仪器具有隐藏点测量功能和局部区域扫描功能,不仅使仪器测量复杂结构的能力大大提高,还拓展了系统的通用性。4)自我诊断功能。精密测量要求仪器在各种测量环境下保证稳定的工作状态,所以仪器在测量中对自身状态的检测和诊断显得特别重要,自我诊断能在系统工作时实时显示系统的状态,排除微振、升温、光强不足等因素带来的影响。5)飞秒激光频率梳测距技术。飞秒激光频率梳绝对测距技术能够实现大量程、高精度和快速测量三者的完美统一,是激光测距领域的重大突破,有望为大型零部件外形测量、大型设备装配对接,尤其是未来空间任务提供新的技术支撑,在激光跟踪测距、高精度激光雷达测距、卫星编队位置测量、导航星间链路测距、深空探测、引力波测距等领域具有广阔的应用前景。6)组网协同测量技术。针对大型复杂设备装配测量中被测目标尺寸较大或者存在遮挡,单测站难以完成测量任务的难题,通过激光跟踪仪多次设站或者利用多台跟踪仪组网可实现对于大型复杂装备的测量。组网测量技术基于空间多公共点约束,建立激光跟踪仪多测站平差模型,利用平差的权重、约束条件等进行多测站空间位置和姿态的解算,同时求解出所有被测点的三维坐标,得到空间被测物体关键尺寸和特征信息的最优解。7)功能强大的测量软件。激光跟踪仪软件是测量系统的重要组成部分之一,系统软件通过TCP/IP通讯与硬件进行实时数据交互,对硬件上传的数据进行处理和分析,并控制硬件系统执行相应的测量等控制指令。软件系统为用户操作提供人机交互接口,通过数据库管理可实现用户对测量数据的编辑和输入输出等操作,在此基础上通过三维显示操作可面向用户实现测量数据和拟合数据的直观显示和交互操作。为了进一步提升系统测量精度,激光跟踪仪软件系统利用误差补偿算法对激光跟踪仪测距、测角和几何误差进行实时修正,结合激光跟踪仪硬件系统实现大型复杂工件或设备的高精度测量。近年来由中国科学院微电子研究所和海宁集成电路与先进制造研究院共同组建的研发团队(以下简称该团队)致力于实现激光跟踪仪国产化。该团队在激光跟踪仪领域取得了一系列具有自主知识产权的研究成果,共申报发明专利45项(已授权32项),软件著作权5项,发表研究论文130余篇。 2020年激光跟踪仪成果通过了中国仪器仪表行业协会组织的成果鉴定,鉴定委员会认为:“本研究成果技术难度很大,创新性很强,取得了多项自主知识产权。整体达到国际先进水平,研制的激光跟踪仪填补国内空白,飞秒激光跟踪仪属国际首创,其中绝对测距精度、断光续接精度达到国际领先水平。”该成果于2020年分别荣获中国机械工业技术发明特等奖、中国计量测试学会科技进步一等奖。该团队目前主推三自由度激光跟踪仪ICAM-LT-3DOF、六自由度激光跟踪仪ICAM-LT-6DOF如图4.1所示。图4.1(a) ICAM-LT-3DOF型激光跟踪仪图4.1(b) ICAM-LT-6DOF型激光跟踪仪ICAM-LT-3DOF型激光跟踪仪与ICAM-LT-6DOF型激光跟踪仪的主要技术指标如表4.1和表4.2所示。表4.1 ICAM-LT-3DOF型激光跟踪仪主要技术指标指标参数最大测量范围(半径)80m空间坐标测量精度15μm+6μm/m水平角测量范围±320°垂直角测量范围-45°~+60°数据采集速度1000 点/秒跟踪速度>4m/s表4.2 ICAM-LT-6DOF型激光跟踪仪主要技术指标指标参数空间坐标测量范围(半径)80m空间坐标测量精度15μm+6μm/m姿态测量范围(半径)25m姿态测量精度≤0.05°水平角测量范围±320°垂直角测量范围±145°角度测量误差≤1’’数据采集速度1000 点/秒跟踪速度>4m/s截至目前,该团队研制的国产激光跟踪仪已在航天五院514所、航空304所、武船公司、中科院高能所、中科院国家空间科学中心、航天科工集团三院三十一所等多个科研院所和企业进行了应用。1)航天领域应用图4.2 激光跟踪仪在航天五院514所应用激光跟踪仪在航天五院514所进行了如下应用:① 紧缩场结构测试:完成紧缩场实验室结构测量,测得最大反射面尺寸10m×15m,最大测量距离35m,最高公差1mm;② 卫星壳体焊接工装结构测量:完成典型零件测量,测得工件尺寸1.5m-3m,测量距离:10m,最高公差0.2mm。在上述测量工作中,使用激光跟踪仪突破了传统测距在测程、精度和测量速度方面难以协调的瓶颈,提高了卫星和空间有效载荷的制造及组装精度。2)航空领域应用图4.3 激光跟踪仪在航空304所应用激光跟踪仪在航空304所进行了如下应用:① 航空工装测试:坐标不确定度达0.05mm,满足航空制造对精度溯源要求;② 飞机水平飞控部件姿态测量:位置传感器测量精度在线校准精度达0.018mm。在上述测量工作中,使用激光跟踪仪主要解决了两个问题:① 解决了大尺寸航空工装测量问题,提供了可供溯源的依据和测量基准,为数字化制造提供了可靠的计量保证;② 解决了飞机水平飞控部件姿态测量问题,实现了飞机部件姿态高精度高效率数字化测量,为航空制造安全提供了保障。3)船舶领域应用图4.4 激光跟踪仪在武船公司应用在船舶领域中,激光跟踪仪在武船公司进行了如下应用:① 与API激光跟踪仪测试数据进行比对,验证本激光跟踪仪的准确性、可靠性、稳定性、可操作性等综合性能;② 对船台建造过程中的分段结构外形尺寸、装配尺寸、位置偏差等进行了测量,突破了大尺寸测量仪器三维坐标测量方法关键技术。根据应用结果,在船舶领域应用激光跟踪仪,建立了相应的应用方法/规程,可逐步推广到船舶建造其他阶段,为船舶建造精度控制提供新的方向。4)大科学装置应用在大科学装置方面,激光跟踪仪在中科院高能所进行了如下应用:① 对北京正负电子对撞机储存环部分设备进行了准直调整,调整精度达0.1mm;② 在中国散裂中子源建设过程中,对隧道控制网进行测量,相对点位测量精度0.08mm,绝对点位测量精度0.05mm。图4.5 激光跟踪仪在中科院高能所应用在上述测量测试工作中,使用激光跟踪仪主要解决了两个问题:① 利用标准杆进行空间测量,大跨度搭接测量控制网,提高了控制网测量精度和效率;② 采用边长法进行高精度设备标定,彻底消除了测角误差的影响,提升了大科学装置安装精度。此外,该团队研发的激光跟踪仪还广泛应用于机器人磨削、航天钻孔及铣削、机器人校准等场景中,如图4.6所示。图4.6 激光跟踪仪在机器人场景的应用机器人磨削(左),航天钻孔及铣削(中),机器人校准(右)随着现代工业技术的迅猛发展,高端制造业对设备尺寸及空间位置精度要求越来越严苛,激光跟踪仪作为最先进的三坐标精密测量仪器之一,将为工程技术及科学研究大尺寸精密测量提供有效的解决方案。(点击图片查看专题)
  • 预算954万!河北省特检院招标采购176台/套仪器
    日前,河北省特种设备监督检验研究院发布招标公告,预算954万元购置超声波测厚仪、磁粉探伤仪、电磁声学综合检测仪、X荧光光谱仪、红外热成像仪等176台/套专用仪器设备。 详情如下:项目编号:HBZJ-2024N0663项目名称:专用仪器设备购置预算金额:9540000元人民币最高限价(如有):01包:1984500元人民币;02包:1842200元人民币;03包:1900920元人民币;04包:1912280元人民币;05包:1900100元人民币。采购需求:01包笔式无线电磁超声高温腐蚀检测仪2台、超声波测厚仪2台、恒磁小一体磁轭探伤仪2台、超声TOFD检测仪1台、超声波检测仪2台、试块1台、恒磁小一体磁轭探伤仪1台、笔式电磁超声高温腐蚀检测仪1台、笔式电磁超声测厚仪1台、手持式X荧光光谱仪1台、笔式电磁超声测厚仪(高温腐蚀检测仪器)2台、数字超声波探伤仪1台、试块3台、单通高倍望远镜4台、电梯振动及起制动加减速度测试仪2台、导轨垂直度测量仪2台、综合气象仪5台、倾角仪3台、拉力计3台、角度、坡度测量仪10台、涂层测厚仪9台、风速仪10台、噪声检测仪3台、转向参数测试仪3台、踏板力计(踏板力、手刹力检测仪)1台、防爆钳形接地电阻测试仪2台、电梯钢丝绳张紧力测试仪2台、观光景区坡度检测仪2台、埋地管道防腐层检测仪3台、接收机3台、超声波检测仪2台。02包便携式真空度计1台、超声波测厚仪2台、测厚仪标配探头2台、测厚仪小管径探头2台、动静态应变测试仪10台、等离子切割机1台、恒磁小一体旋转磁探仪2台、便携一体式磁粉探伤仪1台、环形便携式磁粉探伤仪1台、红外热成像仪1台、高温超声测厚仪2台、恒磁小一体磁轭探伤仪4台、无线制动性能测试仪1台、接地电阻测试仪4台、管道腐蚀检测数据记录仪(RTK)2台、移动剪叉式升降作业平台1台。03包超声波测厚仪2台、液化石油气报警仪1台、液氯报警仪/液氨报警仪1台、便携式激光光谱仪1台、数显楔形塞尺1台、逆变式手工电弧焊机1台、多模式超声波测厚仪1台、氧气探测器2台、无线温度采集系统1台、气体涡轮流量计2台、防腐层绝缘电阻测量仪4台、一体式气动打标机2台、升降平台车1台、恒磁小一体磁轭探伤仪2台、天然气泄漏报警仪2台、钳形接地电阻测试仪3台、钢管外壁通过式抛丸清理机1台。04包电磁声学综合检测仪1台、数显楔形塞尺1台、多功能涡流阵列缺陷检测系统1台、可燃气探测器2台、电动磁力布洛硬度计1台、高精度压力表1台、静电阻测量仪4台、土壤电阻率测试仪2台、水环真空泵1台。05包接地电阻测试仪3台、全封闭超高压水切割机1台、计量级双光源手持三维扫描仪1套、工业级3D打印机1套、粗糙度对比样块1套、空压压缩机1台。获取招标文件:时间:2024年05月21日至2024年05月27日,每天上午9:00至12:00,下午12:00至17:30(北京时间,法定节假日除外)地点:在河北省公共资源交易信息平台(http://www.hebpr.cn//)自主网上报名,下载招标文件及相关资料,并及时查看有无澄清和修改。方式:其它售价:0提交投标文件截止时间、开标时间和地点:2024年06月12日10点00分(北京时间)地点:河北公共资源交易中心412开标室1机位。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:河北省特种设备监督检验研究院地址:石家庄市鹿泉区质监大院10号楼联系方式:0311-838968912. 采购代理机构信息(如有)名称:河北中机咨询有限公司地址:石家庄市跃进路3号天元商务大厦12楼联系方式:0311-860639283. 项目联系方式项目联系人:赵纪影、郝建伟、尹国芳电话:0311-86063928
  • 市场监管总局批准启用激光小角度副基准装置
    近日,市场监管总局批准启用由北京航天计量测试技术研究所和中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所分别研制建立的两项“激光小角度副基准装置”。 激光小角度副基准装置是国家平面角基准的重要组成之一,可复现和保存平面角单位,并作为激光小角度基准装置的备份,可为激光小角度测量仪、自准直仪、光学角规等小角度器件进行量值传递,满足航空航天用激光陀螺、精密机床用高精密导轨、芯片制造用光刻机等高精尖领域的小角度量值计量需求,对航空航天、高端装备制造、精密光学器件、集成电路等领域高质量发展发挥基础性作用。 北京航天计量测试技术研究所建立的激光小角度基准装置突破了400mm超精密殷钢正弦臂、大口径空心角隅棱镜研制瓶颈,以及双频激光干涉差动测角等关键技术,实现了0.001"超高精度角度测量分辨力,相当于地球上的观察者能够看清400公里外空间站上宇航员手中的铅笔芯。中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所建立的激光小角度副基准装置实现了超高分辨力小角度量值复现,具有微小角度的测量能力,其分辨力近似一个圆周的1亿3千万分之一对应的角度量值,准确度可以达到0.03″,相当于一根100公里长的圆棒,一端抬高15毫米对应的角度量值。 当前,我国测量仪器产业正在高速向国际领先水平发展,激光小角度副基准装置的建立有助于解决当前面临的大量小角度精密测量和准确度评价问题,将为我国小角度测量技术的发展提供有力的计量支撑,并推动高精度大范围自准直仪、激光小角度测量仪等高端测量仪器加速实现国产化。
  • 中标喜讯:Alicona三维表面测量仪在天津商业大学中标
    北京东方德菲仪器有限公司代理的alicona品牌的自动变焦三维表面测量仪InfiniteFocus G5在天津商业大学液滴形状分析仪等设备招标项目【项目编号:JG2017-428】中中标。自动变焦三维表面测量仪InfiniteFocus G5是奥地利Alicona公司研发生产的集微型三坐标测量和表面形貌测量于一体的光学测量系统。操作原理是先进的全自动变焦(Focus-Variation)技术,该技术是光学系统的小景深和垂直扫描相结合。
  • 长春光机所等研制出高灵敏度垂直结构光电探测器
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "近日,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所光子实验室的于伟利与罗切斯特大学郭春雷研究团队合作,针对基于钙钛矿多晶薄膜的光电探测器性能易受晶界和晶粒缺陷的影响问题,采用空间限域反温度结晶方法,合成了具有极低表面缺陷密度的MAPbBr3薄单晶,并将该高质量的薄单晶与高载流子迁移率的单层石墨烯结合,制备出了高效的垂直结构光电探测器。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "近几十年来,光电探测器受到学术界和工业界的广泛关注,并被广泛应用到光通信、环境监测、生物检测、图像传感、空间探测等领域。甲基铵卤化铅钙钛矿(CH3NH3PbX3, X=Cl,Br,I)是近年来兴起的一种钙钛矿材料,因其具有直接带隙、宽光谱响应、高吸收系数、高载流子迁移率、长载流子扩散系数等优点,逐渐成为制备光电探测器的前沿热点材料。目前,基于钙钛矿多晶薄膜的光电探测器性能距预期仍有一定距离,一个主要原因在于载流子在界面的传输易受晶界和晶粒缺陷的影响。许多研究组尝试将钙钛矿多晶薄膜与高迁移率二维材料相结合来提高器件的性能,并取得了一定的效果,但钙钛矿多晶晶界带来的负面影响尚未解决。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "该研究团队利用空间限域反温度结晶方法生长出的MAPbBr3薄单晶具有亚纳米表面粗糙度且没有明显的晶粒界畴,可以结合高质量钙钛矿单晶合成技术和单层石墨烯转移技术制备高性能的垂直结构光探测器。所制备的垂直结构光电探测器在室温下具有较高的光电探测率(~ 2.02× 1013 Jones);在532 nm激光照射下,与纯钙钛矿MAPbBr3单晶薄膜的光电探测器相比,钙钛矿-石墨烯复合垂直结构光电探测器的光电性能(光响应度、光探测率和光电导增益)提高了近一个数量级。载流子超快动力学研究证明,该器件性能的提高主要归因于高质量钙钛矿单晶的钙钛矿载流子寿命增长和石墨烯对自由电荷的有效提取及传输。相关结果已发表在Small(DOI: 10.1002/smll.202000733)上。    /pp style="text-align: justify text-indent: 2em "该研究将钙钛矿单晶材料和二维材料石墨烯有效结合在一起,利用二者在载流子产生、输运方面的协同优势,实现了器件性能的提升,展现了器件结构及能带设计对器件性能的调控能力,为制备高性能钙钛矿光电探测器提供了新思路。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/48f51961-fad3-4042-8faa-7cbd8255f9d8.jpg" title="高灵敏度钙钛矿单晶-石墨烯复合垂直结构光电探测器.jpg" alt="高灵敏度钙钛矿单晶-石墨烯复合垂直结构光电探测器.jpg"//pp style="text-indent: 0em text-align: center "strong高灵敏度钙钛矿单晶-石墨烯复合垂直结构光电探测器/strong/ppbr//p
  • 亚纳米皮米激光干涉位移测量技术与仪器
    1 引 言激光干涉位移测量技术具有大量程、高分辨力、非接触式及可溯源性等优势,广泛应用于精密计量、微电子集成装备和大科学装置等领域,成为超精密位移测量领域中的重要技术之一。近年来,随着这些领域的迅猛发展,对激光干涉测量技术提出了新的测量需求。如在基于长度等量子化参量的质量基准溯源方案中,要想实现1×10−8 量级的溯源要求,需要激光干涉仪长度测量精度达0. 1 nm 量级;在集成电路制造方面,激光干涉仪承担光刻机中掩模台、工件台空间位置的高速、超精密测量任务,按照“ 摩尔定律”发展规律,近些年要想实现1 nm 节点光刻技术,需要超精密测量动态精度达0. 1 nm,达到原子尺度。为此,国际上以顶级的计量机构为代表的单位均部署了诸如NNI、Nanotrace 等工程,开展了“纳米”尺度测量仪器的研制工程,并制定了测量确定度在10 pm 以下的激光干涉测量技术的研发战略。着眼于国际形势,我国同样根据先进光刻机等高端备、先进计量的测量需求,制定了诸多纳米计量技术的研发要。可见,超精密位移测量技术的发展对推进我国众多大高端装备具有重要战略意义,是目前纳米度下测量领域逐步发展的重大研究方向。2 激光干涉测量原理根据光波的传播和叠加原理,满足相干条件的光波能够在空间中出现干涉现象。在激光干涉测量中,由于测量目标运动,将产生多普勒- 菲佐(Doppler-Fizeau效应,干涉条纹将随时间呈周期性变化,称为拍频现象。移/相移信息与测量目标的运动速度/位移关系满足fd = 2nv/ λ , (1)φd = 2nL/ λ , (2)式中:fd为多普勒频移;φd为多普勒相移;n 为空气折射率;v 和L 为运动速度和位移;λ 为激光波长。通过对干涉信号的频率/相位进行解算即可间接获得测量目标运动过程中速度/位信息。典型的干涉测量系统可按照激光光源类型分为单频(零差式)激光干涉仪和双频(外差式)激光干涉仪两大类。零差式激光干涉测量基本原理如图1 所示,其结构与Michelson 干涉仪相仿,参考光与测量光合光干涉后,经过QPD 输出一对相互正交的信号,为Icos = A cos (2πfd t + φ0 + φd ) , (3)Isin = A sin (2πfd t + φ0 + φd ) , (4)式中:(Icos, Isin)为QPD 输出的正交信号;A 为信号幅值;φ0 为初始相位。结合后续的信号处理单元即可构成完整、可辨向的测量系统。图1 零差激光干涉测量原理外差式激光干涉仪的光源是偏振态相互垂直且具有一定频差Δf 的双频激光,其典型的干涉仪结构如图2 所示。双频激光经过NPBS 后,反射光通过偏振片发生干涉,形成参考信号Ir;透射光经过PBS,光束中两个垂直偏振态相互分开,f2 光经过固定的参考镜反射,f1 光经运动的测量镜反射并附加多普勒频移fd,与反射光合光干涉后形成测量信号Im。Ir = Ar cos (2πΔft + φr ) , (5)Im = Am cos (2πΔft + φm ), (6)式中:Δf、A 和φ 分别为双频激光频差、信号幅值和初始相位差。结合式(5)和式(6),可解算出测量目标的相位信息。图2 外差激光干涉测量原理零差式激光干涉仪常用于分辨力高、速度相对低并且轴数少的应用中。外差式激光干涉仪具有更强的抗电子噪声能力,易于实现对多个目标运动位移的多轴同步测量,适用于兼容高分辨力、高速及多轴同步测量场合,是目前主流的干涉结构之一。3 激光干涉测量关键技术在超精密激光干涉仪中,波长是测量基准,尤其在米量级的大测程中,要实现亚纳米测量,波长准确度对测量精度起到决定性作用。其中,稳频技术直接影响了激光波长的准确度,决定激光干涉仪的精度上限;环境因素的变化将影响激光的真实波长,间接降低了实际的测量精度。干涉镜组结构决定光束传播过程中的偏振态、方向性等参数,影响干涉信号质量。此外,干涉信号相位细分技术决定激光干涉仪的测量分辨力,并限制了激光干涉仪的最大测量速度。3. 1 高精度稳频技术在自由运转的状态下,激光器的频率准确度通常只有±1. 5×10−6,无法满足超精密测量中10−8~10−7的频率准确度要求。利用传统的热稳频技术(单纵模激光器的兰姆凹陷稳频方法等),可以提高频率准确度,但系统中稳频控制点常偏离光功率平衡点,输出光频率准确度仅能达2×10−7量级,无法完全满足超精密测量的精度需求。目前,超精密干涉测量中采用的高精度稳频技术主要有热稳频、饱和吸收及偏频锁定3 种。由于激光管谐振腔的热膨胀特性,腔长随温度变化呈近似线性变化。因此,热稳频方法通过对谐振腔进行温度控制实现对激光频率的闭环调节。具体过程为:选定稳定的参考频标(双纵模激光器的光功率平衡点、纵向塞曼激光器频差曲线的峰/谷值点),当激光频率偏离参考频标时,产生的频差信号用于驱动加热膜等执行机构进行激光管谐振腔腔长调节。热稳频方法能够使激光器的输出频率的准确度在10−9~10−8 量级,但原子跃迁的中心频率随时间推移受腔内气体气压、放电条件及激光管老化的影响会发生温度漂移。利用稳频控制点修正方法,通过对左右旋圆偏振光进行精确偏振分光和对称功率检测来抑制稳频控制点偏移的随机扰动,同时补偿其相对稳定偏置分量。该方法显著改善了激光频率的长期漂移现象,阿伦方差频率稳定度为1. 9×10−10,漂移量可减小至(1~2)×10−8。稳频点修正后的激光波长仍存在较大的短期抖动,主要源于激光器对环境温度的敏感性,温差对频率稳定性的影响大。自然散热型激光器和强耦合水冷散热型激光器均存在散热效果不均匀和散热程度不稳定的问题。多层弱耦合水冷散热结构为激光管提供一个相对稳定的稳频环境,既能抑制外界环境温度变化对激光管产生的扰动,冷却水自身的弱耦合特性又不影响激光管性能,进而减小了温度梯度和热应力,提高了激光器对环境温度的抗干扰能力,减少了输出激光频率的短期噪声,波长的相对频率稳定度约为1×10−9 h−1。碘分子饱和吸收稳频法将激光器的振荡频率锁定在外界的参考频率上,碘分子饱和吸收室内处于低压状态下(1~10 Pa)的碘分子气体在特定频率点附近存在频率稳定的吸收峰,将其作为稳频基准后准确度可达2. 5×10−11。但由于谐振腔损耗过大,稳频激光输出功率难以超过100 μW 且存在MHz 量级的调制频率,与运动目标测量过程中产生的多普勒频移相近。因此,饱和吸收法难以适用于多轴、动态的测量场合。偏频锁定技术是另一种高精度的热稳频方法,其原理如图3 所示,通过实时测量待稳频激光器出射光与高精度碘稳频激光频差,获得反馈控制量,从而对待稳频激光器谐振腔进行不同程度加热,实现高精度稳频。在水冷系统提供的稳频环境下,偏频锁定激光器的出射光相对频率准确度优于2. 3×10−11。图3 偏频锁定热稳频原理3. 2 高精度干涉镜组周期非线性误差是激光干涉仪中特有的内在原理性误差,随位移变化呈周期性变化,每经过半波长,将会出现一次最大值。误差大小取决光束质量,而干涉镜组是决定光束质量的主导因素。传统的周期非线性误差可以归结为零差干涉仪的三差问题和外差干涉仪的双频混叠问题,产生的非线性误差机理如图4 所示,其中Ix、Iy分别表示正交信号的归一化强度。其中,GR为虚反射,MMS 为主信号,PISn 为第n 个寄生干涉信号,DFSn 为第n 阶虚反射信号。二者表现形式不完全相同,但都会对测量结果产生数纳米至数十纳米的测量误差。可见,在面向亚纳米、皮米级的干涉测量技术中,周期非线性误差难以避免。图4 零差与外差干涉仪中的周期非线性误差机理。(a)传统三差问题与多阶虚反射李萨如图;(b)多阶虚反射与双频混叠频谱分布Heydemann 椭圆拟合法是抑制零差干涉仪中非线性误差的有效方法。该方法基于最小二乘拟合,获得关于干涉直流偏置、交流幅值以及相位偏移的线性方程组,从而对信号进行修正。在此基础上,Köning等提出一种基于测量信号和拟合信号最小几何距离的椭圆拟合方法,该方法能提供未知模型参数的局部最佳线性无偏估计量,通过Monte Carlo 随机模拟后,其非线性幅值的理论值约为22 pm。在外差干涉仪中,双频混叠本质上是源于共光路结构中双频激光光源和偏振器件分光的不理想性,称为第1 类周期非线性。对于此类周期非线性误差,补偿方法主要可以从光路系统和信号处理算法两个方面入手。前者通过优化光路可以将非线性误差补偿至数纳米水平;后者通过椭圆拟合法提取椭圆特征参数,可以将外差干涉仪中周期非线性误差补偿至亚纳米量级;两种均属补偿法,方法较为复杂,误差难以抑制到0. 1 nm 以下。另一种基于空间分离式外差干涉结构的光学非线性误差抑制技术采用独立的参考光路和测量光路,非共光路使两路光在干涉前保持独立传播,从根本上避免了外差干涉仪中频率混叠的问题,系统残余的非线性误差约为数十皮米。空间分离式干涉结构能够消除频率混叠引起的第1 类周期非线性误差,但在测量结果中仍残余亚纳米量级的非线性误差,这种有别于频率混叠的残余误差即为多阶多普勒虚反射现象,也称为第2 类周期非线性误差。虚反射现象源自光学镜面的不理想分光、反射等因素,如图5所示,其中MB 为主光束,GR 为反射光束,虚反射现象普遍存在于绝大多数干涉仪结构中。虚反射效应将会使零差干涉仪中李萨如图的椭圆产生畸变,而在外差干涉仪中则出现明显高于双频混叠的高阶误差分量。图5 多阶虚反射现象使用降低反射率的方法,如镀增透膜、设计多层增透膜等,能够弱化虚反射现象,将周期非线性降低至亚纳米水平;德国联邦物理技术研究院Weichert等通过调节虚反射光束与测量光束间的失配角,利用透镜加入空间滤波的方法将周期非线性误差降低至±10 pm。上述方法在抑制单次的虚反射现象时有着良好的效果,但在面对多阶虚反射效应时作用有限。哈尔滨工业大学王越提出一种适用于多阶虚反射的周期非线性误差抑制方法,该方法利用遗传算法优化关键虚反射面空间姿态,精准规划虚反射光束轨迹,可以将周期非线性误差抑制到数皮米量级,突破了该领域10 pm 的周期非线性误差极限。3. 3 高速高分辨力相位细分技术在激光干涉仪中,相位细分技术直接决定系统的测量精度。实现亚纳米、皮米测量的关键离不开高精度的相位细分技术。相位的解算可以从时域和频域两个角度进行。最为常用的时域解算方法是基于脉冲边缘触发的相位测量方法,该方法利用高频脉冲信号对测量信号与参考信号进行周期计数,进而获取两路信号的相位差。该方法的测量速度与测量分辨力模型可表达为vm/dLm= Bm , (7)式中:vm 为测量速度;dLm 为测量分辨力;Bm 为系统带宽。在系统带宽恒定的情况下,高测速与高分辨力之间存在相互制约关系。只有提高系统带宽才能实现测量速度和测量分辨力的同时提升,也因此极度依赖硬件运行能力。在测量速度方面,外差激光干涉仪的测量速度主要受限于双频激光频差Δf,测量目标运动产生的多普勒频移需满足fd≤Δf。目前,美国的Zygo 公司和哈尔滨工业大学利用双声光移频方案所研制的结构的频差可达20 MHz,理论的测量速度优于5 m/s。该方法通过增加双频激光频差来间接提升测量速度,频差连续可调,适用于不同测量速度的应用场合,最大频差通常可达几十MHz,满足目前多数测量速度需求。从干涉结构出发,刁晓飞提出一种双向多普勒频移干涉测量方法,采用全对称的光路结构,如图6所示,获得两路多普勒频移方向相反的干涉信号,并根据目标运动方向选择性地采用不同干涉信号,保证始终采用正向多普勒频移进行相位/位移解算。该方法从原理上克服了双频激光频差对测量速度的限制,其最大测量速度主要受限于光电探测器带宽与模/数转换器的采样频率。图6 全对称光路结构在提升测量分辨力方面,Yan 等提出一种基于电光调制的相位调制方法,对频率为500 Hz 的信号进行周期计数,该方法实现的相位测量标准差约为0. 005°,具有10 pm 内的超高位移测量分辨力,适用于低速测量场合。对于高速信号,基于脉冲边缘触发的相位测量方法受限于硬件带宽,高频脉冲频率极限在500 MHz 左右,其测量分辨力极限约为1~10 nm,难以突破亚纳米水平。利用高速芯片,可以将处理带宽提升至10 GHz,从而实现亚纳米的测量分辨力,但成本较大。闫磊提出一种数字延时细分超精细相位测量技术,在硬件性能相同、采样频率不变的情况下,该方法利用8 阶数字延迟线,实现了相位的1024 电子细分,具有0. 31 nm 的位移测量分辨力,实现了亚纳米测量水平。该方法的等效脉冲频率约为5 GHz,接近硬件处理极限,但其测量速度与测量分辨力之间依旧存在式(7)的制约关系。德国联邦物理技术研究院的Köchert 等提出了一种双正交锁相放大相位测量方法,如图7所示,FPGA 内部生成的理想正交信号分别与外部测量信号、参考信号混频,获取相位差。利用该方法,可以实现10 pm 以内的静态测量偏差。双正交锁相放大法能够处理正弦模拟信号,充分利用了信号的频率与幅值信息,其测量速度与测量分辨力计算公式为vm/0. 1λ0= Bm , (8)dLm/0. 5λ0=Bs/dLc, (9)式中:Bs为采样带宽;dLc为解算分辨力。图7 双正交锁相方法测量原理可见,测量速度与测量分辨力相互独立,从原理上解决了高测速与高分辨力相互制约的矛盾,为激光干涉仪提供了一种兼顾高速和高分辨力的相位处理方法。在此基础上,为了适应现代工业中系统化和集成化的测量需求,美国Keysight 公司、Zygo 公司及哈尔滨工业大学相继研发出了光电探测与信号处理一体化板卡,能够实现高于5 m/s 的测量速度以及0. 31 nm 甚至0. 077 nm 的测量分辨力。此外,从变换域方面同样可以实现高精度的相位解算。张紫杨等提出了一种基于小波变换的相位细分方法,通过小波变换提取信号的瞬时频率,计算频率变化的细分时间,实现高精度的位移测量,该方法的理论相位细分数可达1024,等效位移精度约为0. 63 nm。Strube 等利用频谱分析法,从信号离散傅里叶变换(DFT)后的相位谱中获取测量目标的位移,实现了0. 3 nm 的位移测量分辨力。由于采用图像传感器为光电转换器,信号处理是以干涉条纹为基础的,适用于静态、准静态的低速测量场合。3. 4环境补偿与控制技术环境中温度、气压及湿度等变化会引起空气折射率变化,使得激光在空气中传播时波长变动,导致测量结果产生纳米量级的误差。环境误差补偿与控制技术是抑制空气折射率误差的两种重要手段。补偿法是修正空气折射率误差最常用的方法,具有极高的环境容忍度。采用折光仪原理、双波长法等可以实现10−7~10−8 量级的空气折射率相对测量不确定度。根据Edlen 经验公式,通过精确测定环境参数(温度、湿度和大气压等),可以计算出空气折射率的精确值,用于补偿位移测量结果,其中温度是影响补偿精度的最主要因素。采用高精度铂电阻传感器,设备可以实现1 mK 的温度测量精度,其折射率的补偿精度可达10−8量级,接近Edlen 公式的补偿极限。环境控制技术是保证干涉仪亚纳米测量精度的另一种有效方法。在现行的DUV 光刻机中,采用气浴法,建立3 mK/5 min 以内恒温、10 Pa/5 min 以内恒压、恒湿气浴场,该环境中能够实现10−9~10−8 量级空气折射率的不确定度。对于深空引力波探测、下一代质量基准溯源等应用场合,对激光干涉仪工作的环境控制要求更为严苛,测量装置需置于真空环境中,此时,空气折射率引入的测量误差将被彻底消除。4 激光干涉测量技术发展趋势近年来,超精密位移测量的精度需求逐渐从纳米量级向亚纳米甚至皮米量级过渡。国内在激光干涉仪中的激光稳频、周期非线性误差消除和信号处理等关键技术上均取得了重大的突破。在LISA 团队规划的空间引力波探测方案中,要求在500 万千米的距离上,激光干涉仪对相对位移量需要具有10 pm 以内的分辨能力。面对更严苛的测量需求,超精密位移测量依然严峻面临挑战。激光干涉测量技术的未来发展趋势可以归结如下。1)激光波长存在的长期漂移和短期抖动是限制测量精度提升的根本原因。高精度稳频技术对激光波长不确定度的提升极限约为10−9量级。继续提升激光波长稳定度仍需要依托于下一阶段的工业基础,改善激光管本身的物理特性,优化光源质量。2)纳米级原理性光学周期非线性误差是限制激光干涉仪测量精度向亚纳米、皮米精度发展的重要瓶颈。消除和抑制第1 类和第2 类周期非线性误差后,仍残余数十皮米的非线性误差。由于周期非线性误差的表现形式与耦合关系复杂,想要进一步降低周期非线性误差幅值,需要继续探索可能存在的第3 类非线性误差机理。3)测量速度与测量分辨力的矛盾关系在动态锁相放大相位测量方法中得到初步解决。但面对深空引力波探测中高速、皮米的测量要求,仍然需要进一步探索弱光探测下的高分辨力相位细分技术;同时,需要研究高速测量过程中的动态误差校准技术。高速、高分辨力特征依旧是相位细分技术今后的研究方向。全文下载:亚纳米皮米激光干涉位移测量技术与仪器_激光与光电子学进展.pdf
  • 激光精密测量技术及应用——第二届精密测量与先进制造网络会议报告推荐
    德国“工业4.0”与”中国制造2025“发展战略,对高端装备中的超精密测量精度要求越来越高。激光因其高方向性、高单色性、高相干性等特点,具有高准确度、非接触、稳定性好等独特优点,在超精密加工和测量领域应用广泛。激光干涉仪以光波为载体,利用激光作为长度基准,是迄今公认的高精度、高灵敏度的测量仪器。激光束通过分光镜后,分成两束激光(参考光束和测量),分别经两个角锥反射镜反射后平行于出射光返回,通过分光镜后进行叠加(两束激光频率相同、振动方向相同且相位差恒定,即满足干涉条件),产生相长或相消。反射镜每移动半个激光波长,将产生一次完整的明暗干涉现象,通过接收到的明暗条纹变化及电子细分,即可求得距离变化(距离=干涉条纹数*激光半波长)。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。激光干涉仪原理构造激光测距仪是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器,根据测量原理分为脉冲法和相位法。脉冲激光测距法由于激光发散角小,激光脉冲持续时间极短,瞬时功率极大可达兆瓦以上,可以达到极远的测程,广泛应用在地形地貌测量、地质勘探、工程施工测量、飞行器高度测量、人造地球卫星相关测距、天体之间距离测量等方面。第二届精密测量技术与先进制造网络会议期间,清华大学与哈尔滨工业大学两位专家将分享激光精密测量技术、仪器及应用。部分报告预告如下,点击报名  》》》清华大学精密仪器系系副主任/副教授 谈宜东《激光干涉精密测量技术、仪器及应用》(点击报名)谈宜东,清华大学精密仪器系长聘副教授,博士生导师,副系主任;基金委优秀青年科学基金获得者,英国皇家学会牛顿高级学者,教育部创新团队负责人。中国电子信息行业联合会光电产业委员会副会长、中国仪器仪表学会机械量测试仪器分会常务理事。主要从事激光技术和精密测量应用等方面的研究工作。作为负责人承担国家自然科学基金,装发和科工局测试仪器领域关键技术攻关项目,科技部重点研发计划课题,军科委基础加强,重大科学仪器专项等多个项目。在Nature Communications, PhotoniX, Optica, Bioelectronics and Biosensors, IEEE Transactions on Industrial Electronics等期刊发表SCI论文100余篇,授权发明专利37项,在国际会议Keynote/Plenary/Invited报告60余次。先后获日内瓦国际发明展金奖,中国激光杂志社主编推荐奖,中国光学工程学会技术发明一等奖,中国电子学会技术发明一、二等奖多项。【报告摘要】 以传统激光干涉为引,介绍清华大学激光精密测量及应用团队在双频激光器、干涉仪及在光刻机中的精密测量应用,并拓展到空间引力波测量。针对传统干涉测量需要配合靶镜的局限性,提出激光回馈测量原理,实现了无靶镜纳米测量,攻克了航空航天、先进制造和国防安全领域的无靶镜测量难题,并开展了多种应用研究,包括:位移测量、激光侦听、高精度激光测距及雷达技术等。哈尔滨工业大学副研究员 杨睿韬《短脉冲光频梳激光测距技术》(点击报名)杨睿韬,哈尔滨工业大学副研究员,博士生导师。研究方向为超精密激光干涉测量,重点攻关短脉冲/光频梳生成与稳频、光梳激光测距等关键技术,承担国家重点研发计划课题/子课题、国自然面上等项目,参与国家科技重大专项、欧盟计量联合研究计划等项目。获中国计量测试学会科技进步一等奖(序4/6)、全国优秀博士学位论文提名等奖项。担任国际SCI期刊Photonics客座编辑。发表学术论文20余篇,申请发明专利10余项,出版专著1部。指导哈工大优秀本科/硕士毕业论文共5人,指导大学生光电设计竞赛国赛一等奖等2项。【报告摘要】 激光测距技术是大范围、高精度空间几何量测量的核心技术基础。短脉冲光频梳的诞生极大的推动了该技术领域的发展,其独特的时域短脉冲序列、频域等间隔梳状多光谱特征,不仅大幅提高了经典的飞行时间、调制波测相、多波长干涉等测距方法的性能,更引领了一系列新型激光测距方法的发展。本报告分析了短脉冲光频梳激光测距方法及趋势,介绍了项目组在短脉冲光频梳激光测距领域的最新进展。更多详细日程如下:第二届精密测量与先进制造主题网络研讨会报告时间报告题目报告嘉宾单位职称12月14日上午09:00-09:30纳米级微区形态性能参数激光差动共焦多谱联用测量技术及仪器赵维谦北京理工大学 光电学院院长09:30-10:00扫描白光干涉表面形貌测量技术:原理及应用苏榕中国科学院上海光学精密机械研究所研究员10:00-10:30先进封装工艺中三维几何尺寸监控的挑战与布鲁克白光干涉技术的计量解决方案黄鹤布鲁克(北京)科技有限公司应用经理10:30-11:00激光干涉精密测量技术、仪器及应用谈宜东清华大学 精密仪器系系副主任/副教授11:00-11:30关节类坐标测量技术于连栋中国石油大学(华东)教授12月14日下午14:00-14:30基于相位辅助的复杂属性表面全场三维测量技术张宗华河北工业大学教授14:30-15:00短脉冲光频梳激光测距技术杨睿韬哈尔滨工业大学副研究员15:00-15:30机器人精密减速器及关节测试技术程慧明北京工业大学 博士研究生15:30-16:00纳米尺度精密计量技术与国家量值体系施玉书中国计量科学研究院纳米计量研究室主任/副研究员16:00-16:30尺寸测量,从检验走向控制与孪生李明上海大学教授为促进精密测量技术发展和应用,助力制造业高质量发展,仪器信息网联合哈尔滨工业大学精密仪器工程研究院,将于2023年12月14日举办第二届精密测量技术与先进制造网络会议,邀请业内资深专家及仪器企业技术专家分享主题报告,就制造中的精密测量技术等进行深入的交流探讨。报名页面:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/precisionmes2023/
  • 科众精密仪器-光学接触角测量仪原理
    科众精密-光学接触角测量仪原理 接触角是液体在液固气三态 交接处平衡时所形成的角度,液滴的形状由的表面张力所决定,θ 是固体被液 体湿润的量化指标,但它同时也能用于表面 处理和表面洁净的质量管控,表面张力 液体中的分子受到各个方向 相等的吸引力,但在液体表面的分子受到液体分子的拉力会大于气体分子的拉力,所以 液体就会向内收缩,这种自发性的收缩称之为表面张力 γ。对于清洗性,湿润度,乳化作用和其它表面相关性质而言,γ 是一个相当敏感的指标 悬垂液滴量测法悬垂液滴测量能提供 一个非常简便的方法来量测液体的表面张力 (气液接口) 和两个液体之间的接口张力 (液液接口) ,在悬垂液滴量测法中,表面张力和界面张力值的计算是经由分析悬吊在滴管顶端 的液滴的形状而来,接触角分析可依据液滴的影像做 杨氏议程计算 表面张力和接口张力。这项技巧非常的准确,而且在不同的温度和压力下也可以量测。 前进角与后退角使用在固体基板上的固着液滴可以得到静态的接触角。另外有一种量测方式称之为动态接触角,如果液固气三态接触的边界是处于移动状态,所形成的角度称之为前进角与后退角,这个角度的求取是由液滴形状的来决定。另外,固体样品的表面张力无法被直接量测,要求取这个值,只要两种以上的已知液体, 就可求得固体表面的临界表。以下是通过接触角测量仪测量单位济南大学材料学院设备序号5设备名称接触角测定仪 数量1调研产品(品牌型号)科众KZS-20共性参数1. 接触角测量范围:0~180°,接触角测量分辨率:±0.01°,测量精度±0.1°。2. 表界面张力测量范围和精度:0.01~2000mN/m,分辨率:±0.01mN/m。3. 光学系统:变焦镜头(放大倍率≧4.5倍),前置长焦透镜,通光量可调节。4. 高清晰度高速CCD,拍摄速度可达1220张图像/S,像素最高可达2048 x 1088。5. 光源:软件可调连续光强且无滞后作用的光源。6. 注射体积、速度可以软件进行控制;注射单元精度≤0.1uL;注射液体既可通过软件,亦可通过手动按钮控制液体注射。7. 注射单元调节:注射单元可进行X-、Y-、Z-轴准确调节;8. 整个注射单元支架可以旋转90°调整。9. 滚动角测量:自动倾斜台(整机倾斜),可调节倾斜角度范围≥90°,可测量滚动角。10. 接触角拟合方法:宽高法、椭圆法、切线法、L-Y法11. 动态接触角计算:全自动的动态接触角测量,软件控制注射体积、速率、时间,自动计算前进角和后退角。12. 表面自由能计算:9种可选模型计算固体表面自由能及其分量,分析粘附功曲线、润湿曲线。13. 具有环境控温功能,进行变温测试(0-110 oC), 分辨率0.1K。14. 品牌计算机: i7 4790 /8GB内存/1TB(7200转)硬盘/2G独立显卡/19英寸液晶显示器/DVD刻录光驱。15. 必备易耗品(供应商根据投标产品功能提供)16. 另配附件,要求:进口微量注射器3个,备用不锈钢针6根,一次性针头100根、适合仪器功率的稳压电源(190-250V)1台、配置钢木结构实验台( C型钢架、钢厚≥1.5mm,长2m、宽0.75m,板材采用三聚氰胺板,铝合金拉手,铰链采用国际五金标准,抽屉三阶式静音滑轨、抽屉负重≥25KG,含专用线盒,可安装5孔或6孔插座,优质地脚)。17. 售后服务:自安装调试验收完毕后之日起24个月内免费保修;每年提供至少一次的免费巡检。
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