低溫測量技術的案例
智能測量技術分享系列講座來啦！喬澤光學測量技術專員為您詳細解讀基于仿真模型的DIC應變測量方案！
數字孿生技術在光測領域內的應用有哪些？
基于有限元網格模型的DIC技術為什么更能促進仿真模型改進？
創新的立體網格模型DIC全場測量方案在校準及數據分析方面有怎樣的突破？
這些問題敲打著每一個仿真設計人員及光測力學領域研究人員的好奇心呀！
在全球各個行業火熱進行數字化革命的大形勢下，制造業也開始了全系列產品的數字化推進，逐步將產品以數字流的形式進行傳輸，國際簡稱為MBD。MBD概念在本世紀初被提出，隨著軟硬件技術的提升以及以半導體為基礎的工業的進步，MBD的進階即數字孿生的概念得到蓬勃發展。從根本上講，數字孿生是以數字化的形式對某一物理實體過去和目前的行為或流程進行動態呈現，有助于提升企業績效。創建數字孿生，主要關注兩大領域：
領域一
設計數字孿生的流程和產品生命周期的信息要求——從資產的設計到資產在真實世界中的現場使用和維護；
領域二
創建使能技術，整合真實資產及其數字孿生，使測量數據與企業核心系統中的運營和交易信息實現實時流動。
數字孿生成為未來工業發展的標桿，但是測量和仿真之間的精度問題始終制約著其前進的步伐! DIC技術作為該瓶頸的突破口，毋庸置疑地成為數字孿生技術發展的著力點。DIC技術可以進行全場光學測量，在被用于數字孿生技術的測量端時，這一技術特征優勢顯著。
展開 【專家觀點】大型低溫液體火箭“零窗口”發射技術
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“零窗口”發射技術方案
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低溫動力系統在射前的工作重點是完成低溫推進劑加注和發動機系統預冷。除箭上系統需要高可靠工作外，同時需要地面設備設施的配合，主要包括連接器、配氣臺和地面加注設備等。這些地面設備設施通過箭地之間的接口實現對火箭的發射支持。針對此特點，實現大型低溫運載火箭“零窗口”發射技術需要著重解決低溫動力系統的預冷技術、高可靠箭地低溫管路涌泉抑制技術、統一供配氣與零秒脫落連接器技術、配氣臺冗余技術和地面加注技術。
2.1
低溫動力系統預冷技術
為了保證低溫發動機的正常啟動，在點火前需要對發動機進行充分預冷。低溫發動機的預冷方式直接決定了火箭射前操作程序和箭地接口的復雜性。目前，國內外低溫發動機常用的預冷方式有浸泡預冷、排放預冷、循環預冷。通過綜合比較發現，循環預冷技術方案較排放預冷技術方案箭地連接關系簡單，無需配置排放連接器和排放管路，大大簡化了箭地接口，也簡化了射前操作流程，消除了射前極易出現問題的連接器泄漏、脫落故障等風險。同時循環預冷是一種主動預冷方式，較浸泡預冷更容易滿足低溫發動機苛刻的預冷條件。因此，在箭上空間和系統復雜度可接受的條件下，采用循環預冷技術有利于實現大型低溫液體運載火箭“零窗口”發射。
展開 長時間滑行低溫推進劑管理關鍵技術分析
如圖12所示，推進劑熱量管理技術主要包括蒸發量控制技術、過冷加注技術以及排氣降溫技術等。
國內外學者及科研機構針對蒸發量控制技術、過冷加注、排氣降溫等技術等開展了一系列理論研究、地面試驗及仿真分析，部分技術進行了飛行試驗并得到成功應用，得到了許多重要研究成果，為未來低溫末級的長期在軌奠定了基礎。
4.1 蒸發量控制技術
蒸發量控制技術是指利用各種熱管理措施，減少環境向貯箱的漏熱，有效吸收、轉移和利用推進劑蒸氣的熱量，以達到減少蒸發量和控制箱壓的目的，實現低溫推進劑的長期在軌貯存和利用。此技術分為被動式、半主動式和主動式。
被動式方案采取絕熱的方式降低環境漏熱來實現蒸發量控制，主要包括發泡材料、多層隔熱材料、遮擋防護技術以及低溫支撐結構等。半主動式采用機械摻混、節流排放、催化等措施實現蒸發量控制，主動式采用制冷設備移除熱量實現蒸發量控制。
目前，國內外普遍采用的蒸發量控制措施是發泡材料(Spray-on Foam Insulation,SOFI)絕熱，具有成本低、有一定機械強度、無需真空罩等優點。但發泡材料絕熱性能有限，在真空輻射傳熱環境中能力較弱，需要采用更加先進的隔熱材料，實現長期在軌蒸發量控制。
多層隔熱材料(Multi-Layer Insulation,MLI)是真空環境下性能優異的材料，主要由高反射率的屏蔽層和間隔層組成。半人馬座通過使用25層MLI大幅減少了貯箱漏熱，實現了液氧日蒸發率0.8%,液氫日蒸發率2.5%，為長時間在軌滑行提供了可能。
展開 長時間滑行低溫推進劑管理關鍵技術分析
3.4 小 結
對于長時間滑行的大型低溫末級，如果單一使用沉底式推進劑管理方案，推進劑的消耗量將隨著滑行時間的增長而增加，最終成為限制滑行時間的制約因素；如果單一使用表面張力式管理方案，表面張力裝置尺寸大、質量大，降低了運載能力，且存在少量漂浮推進劑排出貯箱的風險。
因此，今后沉底式管理方法和表面張力式管理方法將會越來越廣泛地結合使用。比較理想的方案是利用PMD裝置蓄留部分推進劑，允許其余推進劑自由漂浮，貯箱排氣前通過沉底發動機完成漂浮推進劑的重定位；發動機再起動前通過沉底發動機將蓄留裝置內的氣泡排出，保證主發動機的再起動，由主發動機推力完成漂浮推進劑的重定位；通過綜合設計沉底發動機的工作時長以及PMD裝置質量，提高運載能力。
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低溫推進劑熱量管理
低溫推進劑的熱量管理是實現長時間滑行的基礎和前提。為了減少蒸發損失并提高推進劑品質，一方面要控制進入貯箱的熱量、抑制熱分層，另一方面要移除貯箱中的熱量，降低推進劑溫度。如圖12所示，推進劑熱量管理技術主要包括蒸發量控制技術、過冷加注技術以及排氣降溫技術等。
國內外學者及科研機構針對蒸發量控制技術、過冷加注、排氣降溫等技術等開展了一系列理論研究、地面試驗及仿真分析，部分技術進行了飛行試驗并得到成功應用，得到了許多重要研究成果，為未來低溫末級的長期在軌奠定了基礎。
4.1 蒸發量控制技術
蒸發量控制技術是指利用各種熱管理措施，減少環境向貯箱的漏熱，有效吸收、轉移和利用推進劑蒸氣的熱量，以達到減少蒸發量和控制箱壓的目的，實現低溫推進劑的長期在軌貯存和利用。此技術分為被動式、半主動式和主動式。
展開 
福利分享：QT400-18AL（-50℃）低溫沖擊材料生產技術關鍵數據
隨著高鐵、風電行業的快速發展,人們對球墨鑄鐵低溫沖擊鑄件性能指標要求越來越高，QT400-18AL（-20℃）低溫球墨鑄鐵材料已被各國列入國家標準。QT400-18AL（-40℃）低溫球墨鑄鐵材料在近幾年內也越來越多被引用到產品要求內，國內也有部分鑄造廠家能夠生產此材料要求的鑄件。隨著產品的發展，QT400-18AL（-50℃）低溫球墨鑄鐵材料的研究和應用也逐漸成為鑄造行業技術攻關主要課題之一。
生產QT400-18AL(-50℃)低溫沖擊材料,在保證抗拉強度≥400MPa、屈服強度≥250MPa、伸長率≥18%達到要求前提下進行-50℃(-52℃保溫10min以上）低溫沖擊試驗,要求三個標準夏比試樣沖擊吸收能量平均值KV≥12J，單個試樣沖擊吸收能量KV≥9J。若想得到較高的沖擊吸收能量材料必須是合適的化學成分、較好的球化等級、較多的石墨球數、較高地鐵素體含量及伸長率。
一、化學成分的選擇與控制
化學成分的選擇與控制是生產QT400-18AL(-50℃)低溫沖擊材料鑄件關鍵點之一，化學成分直接影響鑄件的金相組織及物理性能，因此我們深入研究了各種化學元素在球墨鑄鐵中的作用，通過試驗找出了高性能指標相應各種化學元素的合適范圍并加以控制。
1.化學成分的選擇確定
結合各元素的作用和國內外原材料狀況以及生產QT400-18AL（-40℃）低溫沖擊鑄件的經驗數據,確定生產QT400-18AL（-50℃）低溫沖擊鑄件的化學成分范圍。
展開 白光干涉儀測量原理及干涉測量技術的應用
在這個對精度要求極高的領域，具備雙重防撞保護功能的白光干涉儀能夠確保測量過程的安全可靠，為航空航天事業的發展提供有力支持。
雙重防撞保護，給精密測量多一份保障
白光干涉儀作為精密測量儀器，其雙重防撞保護功能的重要性不言而喻。在各種復雜的測量環境中，無論是工業生產、科學研究還是其他領域，都可能面臨意外碰撞的風險。而SuperViewW白光干涉儀防撞機械電子傳感器和軟件 ZSTOP 防撞保護功能的雙重保障，能夠有效地保護儀器免受損壞，確保測量結果的準確性和可靠性。這不僅為用戶節省了維修成本和時間，更保證了工作的連續性和高效性，為各個領域的發展提供了堅實的技術支持。
展開 幾乎無收縮和變形，墨科瑞發明粘結劑噴射金屬3D打印低溫燒結技術
02
長沙墨科瑞發明低溫釬焊（Brazing）燒結技術
南極熊獲悉，長沙墨科瑞研制成功的是一種獨特的粘結劑噴射金屬3D打印低溫釬焊（Brazing）燒結技術。墨科瑞創始人李昕將該技術稱之為特種粘結劑噴射金屬3D打印技術（BJB）。
BJB技術是在常規BJ技術基礎上進行的創新，其核心技術是將全新的金屬“生坯”低溫釬焊燒結（Brazing）技術融入到常規BJ工藝的后處理燒結過程中。
BJB技術流程：
1. 金屬粉末通過水性粘結劑噴射3D打印成生坯；
2. 生坯經烘干及低溫燒結處理后包裹上特殊的釬焊合金漿料（多種處理方法之一）；
3. 經400℃-1200℃低溫釬焊滲透燒結（不同的金屬可以選擇不同的釬焊合金；釬焊溫度比常規燒結溫度低200℃-300℃），熔化的釬料合金滲透填滿生坯骨架縫隙，即可獲得致密的幾乎沒有收縮和非對稱變形的金屬部件。
例如，316L不銹鋼“生坯”，傳統的BJ技術燒結溫度為1350℃左右；特種BJB技術通過選擇合適的釬料合金，可以在1100℃左右通過相對低溫的釬焊滲透燒結即可獲得致密的幾乎沒有收縮和非對稱變形的316L不銹鋼部件（收縮變形量可以控制在5%以內）。BJB技術通過在一個相對低很多（200多度）的溫度下釬焊燒結，節省了大量能源，節能環保。
BJB相關的底層技術目前已經獲得國家發明專利授權，擁有自主知識產權；該技術也適用于FDM等其他“間接金屬3D打印技術”生坯的后處理冶金燒結，都受到專利的保護。
展開 影像測量儀全自動非接觸測量技術大幅提升航空航天產業效率
特別是對那些大量生產飛機及其零部件的制造商來說，能實現更大尺度測量、受限或非瞄準線測量以及自動化測量的檢測設備是新的挑戰和機遇。自動化測量是另一個重要的發展趨勢。
隨著高精度三維掃描技術的不斷發展，非接觸測量技術除了能快速獲取更多數據點以外（尤其在檢測較大的表面時），而且更容易實現自動化測量，這意味著可以減少對熟練技工的依賴。非接觸測量技術（如激光掃描測量儀）具有更好的成本效益，可以為企業帶來更高的價值。其中一個明顯優勢就是能夠檢測具有復雜形狀的零件。非傳統光學、白光和激光掃描測量設備是越來越多用戶的選擇，這些新興的測量技術也在不斷改進。
全尺寸鏈精密測量儀器制造商——中圖儀器如何助力航空航天產業智能化？
中圖儀器的Novator系列全自動影像測量儀將傳統影像測量與激光測量掃描技術相結合：支持點激光輪廓掃描測量，進行高度方向上的輪廓測量；支持線激光3D掃描成像，可實現3D掃描成像和空間測量；三軸全自動可編程檢測，實現復雜特征批量檢測。
此外，Novator系列全自動影像測量儀還支持頻閃照明和飛拍功能，可進行高速測量，大幅提升測量效率；具有可獨立升降和可更換RGB光源，可適應更多復雜工件表面。
速度更快、便攜性更好、更易于使用是尺寸測量設備的發展趨勢。Novator系列影像儀非接觸速度快和放大測量的特性，結合具有九十余項測量功能的VisionX測量軟件，且針對密封圈、彈簧、齒輪、螺紋等工件有專用測量工具?？蛇M行簡單快速準確測量，是適合小零件或小尺寸特征、薄壁零件、軟體零件的測量方式。測量可靠性高，保證了航空航天等領域在制造裝配中對密封的要求。
展開 中科院攻克電子產品低溫等離子體防水涂層關鍵技術
2016年，一家來自江蘇的企業敏銳地嗅到了電子產品防水涂層市場的商機，多方打聽來到寧波材料所，希望能與海洋環境材料研究團隊進行合作，開發低溫等離子體納米涂層裝備與關鍵技術。
在設備方面，海洋環境材料研究團隊攻克了全自動一體化設計與在線監控技術，等離子體場、電場、化學場的優化融合技術系列等關鍵難點，開發了FT-X系列低溫等離子體納米涂層制備設備，破解了涂層生產效率、質量、均勻性、成品率與性價比等方面難題。
在納米涂層工藝上，團隊攻克了單體功能團合成與調控技術和涂層多尺度結構控制技術，構建了多尺度梯度納米涂層體系，解決了防水、防護與散熱、透波性、導通性間的矛盾。
經過兩年努力，海洋環境材料研究團隊開發了一系列防水納米涂層，分別實現了電子產品IPX3級、IPX5級、IPX7級和客戶自定義級防水，并實現量產。
技術領先于國內外同行
經過測試，電子產品穿上海洋環境材料研究團隊設計的“防水衣”，在水深1米的情況下浸泡1小時，撈上來后仍能正常使用。
據悉，當前電子產品主要采用結構防水和涂層防水兩種方式，通常結構防水可以達到IPX7級，但是成本較高，工藝復雜；涂層防水成本較低，但是通常防水級別相對較低，很難達到IPX7級。
曾志翔介紹道：“我們通過工藝和設備的持續創新，用涂層的方法，低成本實現電子產品的IPX7級以上防水效果。相關技術綜合指標領先國內外同類企業，突破了國外技術壟斷，形成了具有自主知識產權的系列技術，已為企業節約了大量生產和售后服務成本?！?團隊對比國內外企業的一些同類產品后發現，生產低溫等離子體納米涂層的操作工藝簡便、自動化程度高、只需要2個工人即能管理一條日產數萬個產品的生產線；使用該涂層的電子產品防水性好，無須增加密封件，僅通過涂層即能實現IPX7級防水，“目前未見國內外其他科研單位和企業的量產技術達到這個水平”。
展開 免費網絡課程 | 8月25日HBM扭矩測量技術——扭矩測量鏈
培訓內容
扭矩是旋轉動力機械的重要參數，扭矩測量廣泛應用于汽車、船舶、航空航天、電力機車、能源、化工等各個工業領域，正確進行扭矩測量是產品研發、狀態監測、故障識別預報、自動控制、節能、動力平衡指示的保證。扭矩測量鏈涉及到被測機構、傳感器、導線、放大器、數據采集器和采集控制分析軟件。本課程力求理論與實踐相結合，從傳感器和數據采集角度闡述扭矩測量的相關注意事項。內容概要包括：
扭矩測量
扭矩測量鏈之傳感器
扭矩測量鏈之信號采集
扭矩標定
培訓時間
8月25日（周三）下午14:00-15:00
課程對象
從事測試測量特別是扭矩測量領域的工程、技術、營銷、采購、管理人員；各類旋轉機械試驗臺、零部件裝配測試臺設計、安裝調試、使用人員；大中專院校相關專業師生。
費用：免費
備注
培訓將通過網絡授課的方式進行，請自備具備上網條件的電腦或手機。
報名方式：點擊這里，即刻報名
* 注冊報名后，您可以點擊HBM微信公眾號菜單欄
【會員中心】-【注冊/登陸】
，進入個人中心，找到您報名的所有課程。
展開 化學成分、熔煉、球化處理，QT400-18AL（-50℃）低溫沖擊材料生產技術關鍵解析
隨著高鐵、風電行業的快速發展,人們對球墨鑄鐵低溫沖擊鑄件性能指標要求越來越高，QT400-18AL（-20℃）低溫球墨鑄鐵材料已被各國列入國家標準。QT400-18AL（-40℃）低溫球墨鑄鐵材料在近幾年內也越來越多被引用到產品要求內，國內也有部分鑄造廠家能夠生產此材料要求的鑄件。隨著產品的發展，QT400-18AL（-50℃）低溫球墨鑄鐵材料的研究和應用也逐漸成為鑄造行業技術攻關主要課題之一。
生產QT400-18AL(-50℃)低溫沖擊材料,在保證抗拉強度≥400MPa、屈服強度≥250MPa、伸長率≥18%達到要求前提下進行-50℃(-52℃保溫10min以上）低溫沖擊試驗,要求三個標準夏比試樣沖擊吸收能量平均值KV≥12J，單個試樣沖擊吸收能量KV≥9J。若想得到較高的沖擊吸收能量材料必須是合適的化學成分、較好的球化等級、較多的石墨球數、較高地鐵素體含量及伸長率。
一、化學成分的選擇與控制
化學成分的選擇與控制是生產QT400-18AL(-50℃)低溫沖擊材料鑄件關鍵點之一，化學成分直接影響鑄件的金相組織及物理性能，因此我們深入研究了各種化學元素在球墨鑄鐵中的作用，通過試驗找出了高性能指標相應各種化學元素的合適范圍并加以控制。
1.化學成分的選擇確定
結合各元素的作用和國內外原材料狀況以及生產QT400-18AL（-40℃）低溫沖擊鑄件的經驗數據,確定生產QT400-18AL（-50℃）低溫沖擊鑄件的化學成分范圍。
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網絡課程 | 11月23日HBM扭矩測量技術之扭矩測量鏈
官網：
<HBM應變片：應力測試測量首選>
<HBM稱重傳感器：稱重精度，久經驗證>
<HBM力傳感器： 應變和壓電兩種測量技術>
<HBM扭矩傳感器和轉矩傳感器>
<電功率測試 - 從部件到車輛能源管理>
<數據采集系統與設備>
您還可以通過如下方式聯系我們，了解更多產品與應用詳情：
郵箱：hbmchina@hbm.com.cn
官網：https://www.hbm.com/cn/
電話：400-900-3165（周一至周五9:00-18:00）
三坐標測量技術解析：從基礎原理到斜孔測量難點突破
斜孔測量技術難點就在于：
1法矢方向約束：測量時測頭必須沿斜孔軸線方向（法矢方向）觸測，否則會產生投影誤差；
2坐標系轉換：工件隨意放置時，斜孔坐標系與機床坐標系存在空間角度偏差；
3測頭運動限制：固定式測頭無法自由旋轉，難以對準傾斜表面。
行業解決方案
1、測頭旋轉技術
高端測量儀配置360°旋轉測座，如ACH100S全自動旋轉測座，通過自動調整A角/B角方向，使測針始終沿斜孔法線方向觸測；
2、坐標系智能找正
對無法旋轉的測頭系統，采用3-2-1找正原理，迭代和最佳擬合創建坐標系：
（1）測量基準平面（3點確立Z軸）
（2）測量基準直線（2點確立X軸）
（3）測量基準原點（1點確立坐標系）
（4）再通過二維旋轉計算，將機床坐標系轉換至工件坐標系。
3、虛擬補償算法
專業測量軟件基于空間幾何變換原理，通過矩陣運算補償角度偏差，使固定測頭也能實現±0.005°的角度測量精度。
斜孔測量領域的前沿突破集中在五軸聯動測量系統，通過集成轉臺（A、C軸）和三坐標軸（X、Y、Z），實現測頭連續定位，使復雜曲面測量效率提升40%以上?！皼]有準確測量，就沒有精確制造”，三坐標測量技術將持續突破測量極限，為高端制造保駕護航。
本文內容由行業技術專家基于公開資料整理，僅供學習交流。具體設備操作請參考設備廠商提供的技術手冊。
展開 從微納米到百米測量，中圖國產智能精密測量儀器著力突破核心技術，增強高端供給
可廣泛應用于芯片、半導體制造及封裝工藝檢測、精密配件、光學加工、微納材料及制造、MEMS器件等超精密加工行業，對器件表面進行非接觸式掃描并建立表面3D圖像，能夠對芯片Z向實現微納尺度的3D掃描和重建，精確測量表面的高度輪廓尺寸；全自動上下料平臺，配置掃描槍，高效實現產線全自動化生產。
4、強化人才培養
中圖儀器攜手深圳職業技術學院，共同培養集成電路創新型技術技能人才。雙方就校企聯合開發、人才培養、實訓基地等方面進行了深入的交流并達成初步合作共識，2023年2月20-24日，第一批精英實訓班圓滿結課。
中圖儀器堅持以技術創新為發展基礎，擁有一支集光、機、電、信息技術于一體的技術團隊。歷經20年的技術積累和發展實踐，研發出了基礎計量儀器、常規尺寸光學測量儀器、微觀尺寸光學測量儀器、大尺寸光學測量儀器、常規尺寸接觸式測量儀器、微觀尺寸接觸式測量儀器、行業應用檢測設備等全尺寸鏈精密儀器及設備，能提供從納米到百米的精密測量解決方案。
未來，中圖儀器仍將繼續專注于精密測量檢測技術的發展，自強不息、知難而上、勇于創新，為中國制造技術的快速發展貢獻力量！
展開 從0.1nm到1mm：中圖儀器顯微測量儀在拋光至粗糙表面測量中的技術突破
最小至8nm的臺階高標準塊的測量能力，以及臺階測量精度（0.3%）和重復性（0.05%），奠定了臺階儀在微納米臺階與膜厚快速測量領域絕對的實力。
3.小尺寸特征測量：臺階儀能夠測量非常小的特征尺寸，這對于微電子和微機電系統（MEMS）等領域非常重要。
4.適應性：具有很強的應用場景適應性，其對被測樣品的反射率特性、材料種類及硬度等均無特殊要求，能夠廣泛應用于半導體、太陽能光伏、光學加工、MEMS器件、微納材料制備等各行業領域內的工業企業與高校院所等科研單位。
在納米級表面粗糙度分析中的測量優勢：
具備透光性的薄膜，光學儀器無法測量獲取準確的膜厚數值，而臺階儀測量膜厚不受基材透射率影響，規避光學儀器的弱點。
選擇合適的測量技術，取決于包括被測材料的特性、所需的測量精度、測量范圍、表面特性以及預算等因素。在某些情況下，也可能需要結合使用多種測量技術，以獲得最全面和準確的測量結果。
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