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成果名称
微颗粒的电磁在线监测技术与仪器装备
单位名称
中国科学院大学
联系人
王晓东
联系邮箱
Xiaodong.wang@ucas.ac.cn
成果成熟度
□正在研发 √已有样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产
合作方式
√技术转让 √技术入股 √合作开发 √其他
成果简介：
微颗粒（金属非金属氧化物颗粒、夹杂物、裂纹、气泡、缺陷、溶质、催化剂、大气污染物等等）在固相、液相和气相中的动态监测问题相当广泛地存在于不同的科学技术和工业领域里。中国科学院大学王晓东教授课题组提出基于电磁场理论的新原理，并根据监测体系和应用场合的不同，开发了一系列的系统解决方案（如下图）。
本项目新方法，主要有以下四方面的优势：1)原理上，测量量我们以矢量（如测力、第2磁场等代替标量（如阻抗），在测量精度上我们的新方法较传统涡流方法提高了1到2个数量级;2)并且由于测量量为矢量的原因，基本上消除了传统方法难以克服的“提离”效应，使检测精度大幅提高;3)检测速度大幅提高；4）可实现在线监测（传统方法为“线上”检测方式）；5）检测信号易于解析。
Ø 相较已有技术，本项目具备实时、在线、连续、原位、定量、高速等六大特点；
Ø 测量精度高：探测对象为微米、亚微米级颗粒物；
Ø 适用范围广：从低温的弱导电溶液到高温的金属液（电导率：100-106S/m；温度：常温—1600℃）；
Ø 在化学化工、医药、环境领域，本技术大幅提高生产效率和质量、降低生产成本；
Ø 突破了高温金属液洁净度的在线测量技术（世界性难题，目前尚无竞争技术）；
Ø 在无损检测领域，突破了传统标量测量量的极限，测量精度提高了1—2个数量级；
Ø 仪器特点：精度高、信号易于解析、微小型化（便携）、适应恶劣工业环境、可远程通讯监控。
应用前景：
1、应用于无损检测领域——基于矢量测量的新涡流监测法
作为朝阳行业的无损检测在我国有着广阔的发展空间。按原理分可分为五大类，而无损检测设备器材可分为26类。应用无损检测技术的企业超过3万家，而且还在不断增长，检测与服务机构超过2000家，涉及到的无损检测器材制造商800多家。从业人员超过35万（铁路系统5万人以上，石油化工、油田、天然气、锅炉压力容器四个行业12万人以上，航空系统2万以上， 此外，航天、汽车、机械行业、电力、核电、军队、电子工业、食品医药卫生、轻工及其他行业领域未计算在内）。市场总容量超过100亿。国外某知名度和权威性很高的检测公司估计中国的第三方市场是一个超过500亿美元的巨大市场。
涡流检测方法是五大类（超声波、涡流、磁粉、渗透和射线）无损检测方法应用最广泛方法之二（另一个为超声），涡流检测设备涵盖数字化涡流探伤仪、脉冲涡流检测系统、阵列涡流检测系统、大型自动化涡流探伤系统、导电率仪、金属探测器等。相关涡流检测制造厂家超过47家（2013年数据）。
2、应用于弱导电液中的（如电解质溶液、离子液体等）微颗粒监测
仪器应用对象：不仅适合于化学化工领域中的催化剂演化过程监测控、结晶工艺中控、化学提纯等领域，而且还可用于其他领域的工艺监控：磨料、墨粉、水质、稀土、化纤、陶瓷、滤材、材料、环境检测、化妆品、晶体、电子材料、食品工业、燃料、微球体、涂料和色素、造纸工业、石化、颜料、水污染检测等。
3、应用于高温金属液洁净度的原位、在线、定量测量技术（冶金夹杂物监测）
冶金过程中的夹杂物在线监控（采用光学等实验室化验方法属于非在线手段，对生产实际意义不大）是世界性难题（类似于空气污染物的监测，难度高于此！）。其价值在于能有效监控由于原材料或工艺工程中带入的非金属夹杂物，是生产洁净钢和超高洁净钢必须的关键技术。目前，基于库尔特原理的LiMCA技术只能应用于低温（熔点温度低于700度）。如能在钢铁工业、铜工业上实现夹杂物的在线监控，将是冶金领域里世界范围内技术革新。而我们的技术完全可以涵盖从低熔点到高熔点的全部范围。
4、应用于大气颗粒物的监测
大气环境监测是所有的大气环境工作的物质基础，无论是进行大气环境质量监测、大气污染治理，还是进行大气环境科学与工程的研究，都必须是在科学、准确测定大气环境参数的基础上进行。目前，大气中悬浮颗粒物的存在，已对环境产生了严重影响，检测与监测大气颗粒物成为研究热点。
知识产权及项目获奖情况：
申请美、德、中专利20项、其中７项已获授权
