健康監控的案例
結構健康監控 | 采用光學技術進行隧道監控
<p><strong style="color: rgb(0, 51, 90);">采用光學技術進行隧道監控</strong></p><p><span style="color: rgb(68, 68, 68);">隧道是現代建筑結構的核心之一，無論是大型城市、山體或是水下，提供更快速的連接并縮短距離。但是如何保證它們是安全的？</span></p><p><br></p><p><span style="color: rgb(68, 68, 68);">如今，現代監控系統可以進行可靠的</span><strong style="color: rgb(51, 182, 177);">隧道狀態監控</strong><span style="color: rgb(68, 68, 68);">，布拉格光纖技術在其中扮演了重要的角色。隧道機械變形會帶來顯著的安全隱患，特別是在隧道或周邊工程建設過程中，其可以快速且可靠地檢查結構的穩定性。</span></p><p><br></p><p><strong style="color: rgb(0, 51, 90);">用于隧道監控的傳感器技術所面臨的挑戰</strong></p><ul><li><span style="color: rgb(68, 68, 68);">傳感器是否能在</span><strong style="color: rgb(51, 182, 177);">預定時間段</strong><span style="color: rgb(68, 68, 68);">可靠地提供所需的信號，包括短期和長期過程。
展開 HBK 為高精度力傳感器引入 IO-Link 數字連接
所有型號均集成溫度測量功能，工程師與操作人員可同時監控機械與熱狀態——這對于在動態工業環境中進一步降低不確定度、保障過程穩定性和長期可靠性至關重要。
主要性能提升包括：
線性誤差最高改善 7 倍
零點溫度效應降低最高 50%
內部采樣率 40 Sa/s，可精確捕捉峰值
傳感器健康監控：可靠性新標準
本次升級的核心創新是傳感器健康監控功能。該內置系統可持續監控載荷與溫度，一旦接近或超過物理限值，系統將立即發出警報，實現預測性維護，避免意外停機。即使短時過載也會被檢測、記錄并上報，確保全程透明并提升操作安全性。
IO-Link 帶來更智能的連接
采用廣受支持的工業通訊標準 IO-Link，使 HBK 傳感器可輕松集成至現代自動化系統，帶來：
標準化、經濟高效的布線
傳感器快速更換與配置
現場到控制級的無縫通訊
與任意現場總線系統兼容
IO-Link 數字連接的推出標志著 HBK 在推動測量與測試行業數字化轉型方面邁出重要一步。
最新白皮書 -《獨立，直列還是集成？選擇IO-Link放大器會帶來怎樣的影響?》
官網：
<HBM應變片：應力測試測量優選>
<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：cn.info@hbkworld.com
官網：https://www.hbm.com/
電話：400-900-3165（周一至周五9:00-18:00）
展開 中科院深圳先進院在壓力傳感器領域獲新進展
在健康監控方面，該壓力傳感器可實現對人體脈搏的監測；在智能機器人方面，課題組制備的壓力傳感器/機器人系統可以感知外界輕微的壓力并做出迅速的動作反射。該成果為高性能壓力傳感器的制備提供了一種有效的技術方案，并且有望促進壓力傳感器在生物醫學，健康監測和人工智能等方向的實際應用。
圖2. “粗糙-粗糙”型傳感器應用：（a-b）傳感器用于檢測微弱壓力（米粒），檢測極限可以達到0.36 Pa (c-d) 傳感器用于健康監控：實時監測人體脈搏（e-f）傳感器用于智能機器人：實時監測懸掛乒乓球的輕微擺動
該研究目前得到國家自然科學基金委以及深圳市基礎研究等項目的資助支持。
全文鏈接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.8b20284 來源：深圳先進院
展開 光纖應變傳感器在轉動軸扭距測量裝置中的應用解決方案
加拿大FISO 光纖應變傳感器 - FOS-N是一種光纖應力傳感器，具備尺寸小、精度高、不受EMI/RFI干擾、耐腐蝕和耐高溫的特點是復合材料工程研究和工業應用如建筑物、橋梁、隧道襯砌、支承結構、船舶和電源變壓器等結構健康監控的理想產品。
基于公認的Fabry-Perot干涉技術，FISO的光纖應變傳感器是進行高性能應變測量的好的選擇。FOS-N所基于的產品技術和配套的兼容監控系統，使用戶能在長距離且不影響讀數可靠性的前提下測量應變。
另一方面FOS-N應變傳感器對任何即將使用的纖維的拉伸和處理都不敏感，若將傳感器嵌入復合材料中，則上述特點可以成為非常有利的優點。其次FOS-N光纖應變傳感器可在惡劣的化學環境下正常工作，同時它的結構堅固，使用靈活性高，能夠滿足當前高性能復合材料研究和土建結構監控的要求。
FOS-N光纖應變傳感器主要特點
? 不受 EMI/RFI/雷電影響
? 本質安全
? 靜態/動態響應
? 分辨率0.01%FS
? 不受線纜彎曲的干擾
? 遠距離信號傳輸
? 工程單位中的Absolute測量
FOS-N光纖應變傳感器應用
? 扭矩測量
? 新材料研發
? 船舶，電力變壓器
? 核電站
? 結構健康監控
? 腐蝕性環境
? 高EMI/RFI環境
展開 
光纖應變傳感器用于測量金屬和非金屬復合材料應力應變
FOS-N所基于的產品技術和配套的兼容監控系統，使用戶能在長距離且不影響讀數可靠性的前提下測量應變。它是復合材料工程研究和工業應用，如建筑物、橋梁、隧道襯砌、支承結構、船舶和電源變壓器等結構健康監控的理想產品。具備尺寸小、精度高、不受EMI/RFI干擾、耐腐蝕和耐高溫的特點。
此外FOS-N應變傳感器對任何即將使用的纖維的拉伸和處理都不敏感，若將傳感器嵌入復合材料中，則上述特點可以成為非常有利的優點。可在惡劣的化學環境下正常工作，同時它的結構堅固，使用靈活性高，能夠滿足當前高性能復合材料研究和土建結構監控的要求。
【博士后招聘年薪50萬+】武漢理工大學復合材料結構課題組招聘
武漢理工先進復合材料結構課題組和武漢理工大學-廣東省“佛山仙湖實驗室”，招聘博士后
一、 研究方向:
復合材料性能改進和基于結構優化的材料性能評價
復合材料結構檢測和結構健康監控
復合材料結構優化設計和可靠性分析
“智能制造”材料成型監控和工藝優化及制造缺陷評定
復合材料結構在復雜環境載荷條件下的關鍵應用技術
二、應聘條件:
1.獲得博士學位3年內或即將獲得博士學位，具有力學/材料/數學/機械等相關學科博士學位，并已取得一定學術成果。
2.年齡35周歲以下，能夠全職、穩定工作2年以上。
3.具有良好的科研道德、勤奮自律、踏實努力、團隊協作創新精神。
三、招聘待遇:
1．博士后在仙湖實驗室工作期間按每年工資津貼所得 總計50萬+標準發放工作津貼（因出站或實驗室工作不滿全年的，按比例折算）。
2．可按相關政策申報博士后扶持資金。
3．博士后出站后，經考核優秀且符合武漢理工大學教師聘任條件，本人有意愿來校任職的，可優先向學校推薦錄用。
4．博士后符合實驗室研究人員招聘條件且本人有意愿留任武漢理工大學-廣東省“佛山仙湖實驗室”的，實驗室優先錄用。
5．實驗室為博士后提供良好的工作和生活條件。
武漢理工大學官方招聘鏈接如下
http://rshc.whut.edu.cn/rshc/detail.jsp?id=508
報復合材料方向，可以先和課題組聯系！
聯系人：
曹老師, cao_dongf@whut.edu.cn
或者 胡老師，HHX1987@whut.edu.cn, 電話13349926607
展開 第53屆可靠性與維修性研討會
第53屆可靠性與維修性研討會
[ 會議基本信息 ]
會議名稱（中文）： 第53屆可靠性與維修性研討會
會議名稱（英文）： RAMS 2007
所屬學校：
所屬學科： 航空航天科學技術
會議類型： 國際會議
會議論文集是否檢索： 無
開始日期： 2007-1-22
結束日期： 2007-1-25
所在國家： 美國
所在城市： 國外
具體地點：
主辦單位： AIAA、ASQ、IEEE、IEST等
協辦單位：
承辦單位：
議題： 可靠性和費用/效益
加速壽命試驗與老化
產品驗證與確認
R&M數據分析
風險管理新進展
在產品設計中的R&M
靈活性與可靠性
作業中的R&M
健康監控與可靠性
環境監控與測試
風險評估與管理
風險與安全管理
新出現的R&M 技術
有關R&M 的經驗教訓
系統安全與可靠性
[ 組織結構 ]
會議主席： V. W. (Bill) Wessel
組織委員會主席：
程序委員會主席：
會議嘉賓：
[ 重要日期 ]
摘要截稿日期：
全文截稿日期：
論文錄用通知日期
交修訂版截止日期：
[ 會務組聯系方式 ]
聯系人： 無
聯系電話： 無
傳真：
E-mail： 無
通訊地址：
郵政編碼：
會議新聞(共0條新聞）：
會議注冊費：
會議網站：
會議背景介紹： 隨著美國航空航天局迅速進入一個新的太空探險領域，如月球、火星甚至更遠，這為可靠性和維修性工具和技術的開發提供了一個難得的機遇。本屆年會將重點關注武器裝備和空間計劃等方面對可靠性和維修性的挑戰，除此之外還有在反恐作戰和電子商務防護等對可靠性和可維修的要求比較高的領域。另一方面，本學科目前也進入了一個完全新的領域即信息技術和智能計算。
展開 隧道變形在線監測過程中應用的光纖應變傳感器
最后推薦一款可以應用在隧道變形在線監測過程中的光纖傳感器，由工采網從國外引進的高質量光纖應變傳感器 - FOS-N, FOS-N是一種光纖應力傳感器，它是復合材料工程研究和工業應用，如建筑物、橋梁、隧道襯砌、支承結構、船舶和電源變壓器等結構健康監控的理想產品。FOS-N應變傳感器具備尺寸小、精度高、不受EMI/RFI干擾、耐腐蝕和耐高溫的特點。FOS-N光纖應變傳感器可在惡劣的化學環境下正常工作，同時它的結構堅固，使用靈活性高，能夠滿足當前高性能復合材料研究和土建結構監控的要求。
應用在紡織工程織物微應變過程監控的光纖應變傳感器
最后推薦一款應用在紡織工程織物微應變過程監控的光纖傳感器，由工采網從國外引進的高質量光纖應變傳感器 - FOS-N,FOS-N是一種光纖應力傳感器，它是復合材料工程研究和工業應用，如建筑物、橋梁、隧道襯砌、支承結構、船舶和電源變壓器等結構健康監控的理想產品。FOS-N應變傳感器具備尺寸小、精度高、不受EMI/RFI干擾、耐腐蝕和耐高溫的特點。基于公認的Fabry-Perot干涉技術，FISO的光纖應變傳感器是進行高性能應變測量的好的選擇。FOS-N所基于的產品技術和配套的兼容監控系統，使用戶能在長距離且不影響讀數可靠性的前提下測量應變。FOS-N應變傳感器對任何即將使用的纖維的拉伸和處理都不敏感，若將傳感器嵌入復合材料中，則上述特點可以成為非常有利的優點。FOS-N光纖應變傳感器可在惡劣的化學環境下正常工作，同時它的結構堅固，使用靈活性高，能夠滿足當前高性能復合材料研究和土建結構監控的要求。
展開 人工智慧在射出成型之應用
由于Inject 4.0所涵蓋的智能化設備與智能化制程須分別實現設備端自我管理與校正及制程質量監控，以作為實現網絡智能化服務的基礎。盤點射出成型機在智能化技術的需求項目包括：學習控制、自適應控制、 模糊控制、神經網路控制、成型制造條件優化與自動生成、成型機械設備健康監控與診斷、射膠螺桿健康監控與診斷、故障監控與自診斷等。
人工智能與射出成型
人工智能是實現工業4.0重要的技術，人工智能是指通過計算器程序呈現、解釋和復制人類智能的技術。更具體地說，人工智能通過其高維度非線性擬合能力來幫助人類解決問題，是一種可以感知、學習、推理、協助決策并采取行動的技術。而類神經網絡的非線性組合算法提供有效的多個輸入值和多個結果值之間的模型鏈接。
目前人工智能的演算方法眾多，最普遍之方法有類神經網絡(Artificial neural network, ANN)及進化算法(Evolutionary algorithm, EA)。ANN需要大量的有效的數據訓練以提高準確性，經過訓練的ANN可用于制程模型的建置，描述成型質量與制程條件的關系，并可以有效預測成品質量，而龐大的數據訓練以及欠缺物理意義的連結為其缺點。EA則用于射出成型優化參數的搜尋，常用的有基因算法則(Genetic algorithm, GA)及進化策略(Evolutionary strategy, ES)，可有效計算多變量條件之模具設計及制程參數優化。進化算法亦可結合實驗計劃法(DOE)、ANN、GA等方法以優化射出成型的制程參數。
隨著智能制造的發展趨勢，通過人工智能[13]、虛實整合系統[14]、物聯網[15]和數據探勘[16]可進一步提高射出成型的精度和自動化程度。人工智能是一種通過仿真人類智慧將領域、統計和計算器科學知識相結合的方法。
展開 光學 | 仿真技術推動可穿戴健康監測設備領域革新
橋接可穿戴健康監控設備與AR/VR
可穿戴健康監測設備與AR/VR技術的融合，為醫療保健和健康領域帶來了突破性的發展潛力。想象一下以下情景：健身追蹤器不僅能監控您的重要器官，而且還能將個性化的鍛煉指導投射到AR眼鏡中；還有沉浸式康復計劃的VR應用，這些應用是針對可穿戴設備收集的實時生物識別數據而為您量身定制的。
Ansys光學產品在實現這些可能性的過程中發揮著關鍵作用。例如，AR/VR系統依靠鏡頭和反射鏡等傳統光學組件，以及全息光學單元（HOE）和超表面等組件來提供無縫視覺效果。Ansys仿真工具可幫助設計人員優化這些組件的清晰度、亮度和耐用性，從而確保卓越的用戶體驗。此外，與AR/VR系統集成的可穿戴健康監測設備還需要可靠的光學連接，而這可以通過Ansys光學產品精確的建模與驗證來實現。
推動消費類電子創新發展
隨著光學仿真技術的不斷進步，更廣泛消費電子市場也能從中受益匪淺。智能手表、健身手環和AR眼鏡等設備不再是獨立的電子設備，相反，它們是更大生態系統的互連組件，旨在提高便利性并助力用戶健康。
Ansys光學產品通過提供全面的仿真解決方案，助力消費類電子企業加速創新并縮短產品上市進程。通過消除對成本高昂的物理原型的需求并實現虛擬測試，Ansys可幫助工程師探索創意設計并高效迭代。
可穿戴健康監測設備的未來發展潛力
事實上，可穿戴健康監測設備與AR/VR技術及消費類電子產品不斷集成，將為創新帶來無限可能。從預防性醫療到個性化健身指導和沉浸式治療體驗，這些設備將重新定義我們管理健康和保健的方式。
Ansys光學產品在光學仿真與優化領域的能力，將為可穿戴技術帶來更加光明的未來，使其更加高效，并更具影響力。
展開 
《Mater. Horiz.》浙江大學姚鑫驊/賀永：可回收的導電納米粘土，直接原位打印水凝膠柔性電子產品
【科研摘要】
基于液態金屬（
LM）的柔性和可拉伸電子產品在可穿戴健康監控，電子皮膚和軟機器人方面引起了廣泛的關注。然而，由于它們的巨大的表面張力和弱的可濕性，直接在柔軟的基板上對LM進行構圖以形成期望的功能電路是具有挑戰性的。
最近
，
浙江大學
姚鑫驊博士
/
賀永教授
團隊
通過將納米粘土引入到LM系統中來制備可回收，自修復的導電納米粘土，該納米粘土具有低流動性和對軟質基材的優異粘合性，并且與壓印工藝結合使用，可以直接在原位快速
打印水凝膠
柔性電子產品。
導電納米粘土具有出色的導電性，對變形的顯著電響應，極低的電滯后性和出色的減損能力，使其成為快速制造柔性電子產品的理想直接
打印油墨。
由于獨特的結構組成，導電納米粘土可在真空中生長并保持出色的導電性，基于此，無需復雜的結構設計即可制造可在極端環境（例如外部空間）中使用的真空接通開關。此外，將具有優異皮膚貼合性的電子紋身直接印在手腕上，可用于監視手腕在兩個不同彎曲方向上的運動。相關論文以題為
Recyclable conductive nanoclay for direct in situ printing flexible electronics
發表在《
Materials Horizons
》上。
【主圖導讀】
圖
1導電納米粘土的制備過程和附著機理
（A）在攪拌下制備導電納米粘土的過程的示意圖。（B）導電納米粘土的掃描電子顯微鏡（SEM）圖像。（C）附著在基板上的導電納米粘土的示意圖。（D）導電納米粘土對不同軟質基材的粘合機理：（I）硅酮彈性體和（II）水凝膠。（E）基于導電納米粘土的
打印
柔性電子過程的程序示意圖。
展開 不只保衛“舌尖上的安全”，農業機器人會的更多
農業機器人加持下的智慧農業，采用數據化、標準化、無人化的勞作方式，在每個環節上都能做到最優化，同時，對于作物的健康監控也能有效提升作物存活率和產出率，相比于傳統農業來說，更容易提升作物農業產量。
農業機器人的應用，不僅能夠減少化學藥物的使用，促進農作物的健康和高產，還可以降低農民的成本，減少作物種植對環境的影響，最大限度的發揮出農民的價值，不管是對于農民還是農業來說，都具有極大的積極作用，其正面的農業價值正在不斷凸顯。
規模化發展農民將何在
既然農業機器人價值如此巨大，其產業應用也漸有大規模發展趨勢，那么，對于長期堅持耕作的農民，或者正打算返鄉務農的人們來說，他們未來的生存是否會受到來自機器人的威脅呢？
筆者認為不會！首先，農業領域的機器換人和工業等領域的機器換人稍有不同，農業領域的換人更應該說成是協助人，國家還在不斷帶動農民積極性，鼓勵更多人返鄉務農，農民在未來很長時間內都將是國家關注的重要群體，如果因為機器人的加入反正威脅到農民的生存，與國家意愿不符。
其次，現有的農業機器人在智能化、人機交互、功能性、適應性等方面都還存在不足，還無法做到農業生產的全覆蓋，因此，在眾多環節依然需要農村勞動力來彌補。此外，就算未來機器人獲得了大規模的應用，也會相應催生出一些新的職業，如維修工、操作工、租賃員等等，對于農民來說也是一種轉變的機會。
總而言之，雖然農業機器人本領高強、作用廣泛，但依然逃不出人的管控，從這個層面來看，農業機器人更多的是農民的一個幫手，而非你死我活的競爭者！
展開 輕量化、低泄漏的壓電晶體伺服閥（轉自 液壓傳動與控制）
商業化之前需要進一步開發，但是該方法有望提供：
由于優化的AM結構，重量輕且尺寸減小，
通過消除力矩馬達的電磁特性，提高了可重復性和可靠性，
與傳統的機械反饋閥相比，閥芯位置控制更好：更精確，更快，對環境變化（例如溫度）更不敏感，一個閥與另一個閥之間的可變性更小，并提供“智能”健康監控，
提高制造自動化程度，提高可重復性并降低成本，
通過減少材料浪費來提高制造資源效率，
減少了先導級泄漏，減少了功率損耗。
功能要求已滿足。耐久性要求也已通過液壓和材料疲勞測試得到了驗證，但是在獲得認證之前還需要進行其他研究。電反饋的使用也是主要飛行控制的新突破，安全情況需要得到證明。
關于在液壓流體中工作的壓電致動器的保護和耐用性的進一步研究正在進行中。減小壓電放大器的尺寸也將需要解決。減材制造作為AM零件的精加工工序是必要的，因而加材和減材工藝的更好集成是另一個研究重點。
展開 一期一會 | 什么是MEMS器件？
此外，MEMS還可用于小型能量收集應用，其不僅可為醫療及健康監控可穿戴設備和植入式醫療器械（IMD）（屬于bioMEMS子領域）供電，而且還可為其它小型便攜式電子產品供電。在便攜式消費類電子產品領域，MEMS既可在智能手機中用作RF濾波器，也可用作觸摸屏顯示器的觸覺傳感器。其它RF濾波器（SAW或BAW）目前可用于Wi-Fi、藍牙和長期演進（LTE）應用。
除了更多常規應用之外，MEMS還存在于許多專業領域，包括自動駕駛汽車、安全氣囊部署以及自動化應用中的傳感器；高清投影儀的微鏡陣列；噴墨打印頭；微型換熱器；用于低損耗通信的光交換機和光子器件；以及，微流體器件等。
設計MEMS的考量因素
MEMS尺寸小、靈敏度高，易于受到任何運動或沖擊的影響，從而可能會導致錯誤信號，因此其設計和制造流程可能會面臨大量挑戰。此外，還需要在器件中加入熱補償和離軸補償并加以考慮。設計MEMS的挑戰在于：其很小、幾何結構很復雜，但機械部件的運動卻小得多（小幾個數量級）。因此，需要借助高級仿真功能來了解MEMS的結構和工作情況，并確保設計非常穩健，以完全應對制造過程中存在的自然變差。
MEMS器件中的一切均由靈敏度和質量系數決定，該系數是衡量能耗的指標。然而，MEMS器件的頻率可能非常高，因此需要加以考慮：對于慣性傳感器而言，其頻率在數百千赫（KHz）至兆赫（MHz）之間，而對于RF濾波器而言，頻率可達千兆赫（GHz）。濾波器是階躍函數，因此預測耦合位移和電壓場的準確性至關重要，精度決定了濾波器曲線的斜率，即從0到無窮大。濾波器要具有陡峭的響應曲線，才能成為有效濾波器，因此需要非常精確的工具來準確評估該曲線的陡峭程度以及其對溫度變化的敏感性。
對于許多MEMS器件來說，設計和優化機械組件中使用的尺寸和材料，是設計流程最重要的環節之一。
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