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稱重傳感器的定制為激光器提供無與倫比的功能
來源：上海自動(dòng)化儀表有限公司作者：發(fā)表時(shí)間：2018-04-02 09:08:16【小中大】
稱重傳感器是世界上最亮的X射線激光器中的一個(gè)小而關(guān)鍵的組件。
現(xiàn)成的稱重傳感器錯(cuò)過標(biāo)記
作為新型X射線激光器項(xiàng)目的一部分，美國能源部勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室（伯克利實(shí)驗(yàn)室）的研究人員正在升級(jí)SLAC國家加速器實(shí)驗(yàn)室（SLAC）X射線激光器。
這項(xiàng)名為LCLS-II的項(xiàng)目將顯著增加激光制造的功率和能力，比SLAC現(xiàn)有激光器，直線光束相干光源（LCLS）平均亮度高10,000倍，并且能夠快8,000倍。
像現(xiàn)有的激光器一樣，LCLS-II使用的電子可以通過一系列稱為波動(dòng)器的磁體飛行。這些起伏器迫使電子通過之字形路徑并以X射線的形式發(fā)出能量。 LCLS-II由兩條獨(dú)立的光束線組成，其中一條由21個(gè)低能量“軟”x射線波蕩器組成，每個(gè)波浪帶346個(gè)磁體，以及32個(gè)更高能量的“硬”x波段波蕩器分段，每個(gè)分段有518個(gè)磁體。
“硬”x射線束線采用由阿貢國家實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的獨(dú)特的水平間隙波蕩器，該波蕩器使用144個(gè)特殊彈簧來平衡兩個(gè)磁陣列之間的間隙變小時(shí)產(chǎn)生的磁力。保持磁力與彈簧力的平衡對(duì)于波蕩器的性能至關(guān)重要。
作為設(shè)計(jì)的一部分，稱重傳感器可測量和檢測組裝設(shè)備時(shí)磁力與彈簧力之間的任何不平衡。勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室的機(jī)械工程師Allan DeMello說：“由于磁場非常大，磁體附著的鋁結(jié)構(gòu)可能會(huì)變形，從而可能會(huì)在磁場中產(chǎn)生扭曲。” “雖然我們無法調(diào)整磁鐵，但我們可以調(diào)整彈簧張力以保持磁鐵平衡。理想情況下，稱重傳感器應(yīng)該讀數(shù)為零。“
然而，在訂購了一些現(xiàn)成的稱重傳感器來測試它們的起伏器之后，伯克利實(shí)驗(yàn)室的工程師發(fā)現(xiàn)它們并不適合需要。在任何大型工程項(xiàng)目中，即使很小的變化都會(huì)產(chǎn)生滴流效應(yīng)，延遲項(xiàng)目時(shí)間表并導(dǎo)致預(yù)算超支。
知道對(duì)稱重傳感器進(jìn)行修改而不是嘗試修改波蕩器的其他方面將是最具成本效益和最及時(shí)的解決方案，伯克利實(shí)驗(yàn)室聯(lián)系稱重傳感器制造商上海自動(dòng)化儀表有限公司，看他們能否幫助滿足他們的需求，同時(shí)也保持項(xiàng)目時(shí)間表的軌道。
解決方案
定制過程激光 - 專注于滿足客戶的獨(dú)特要求
當(dāng)DeMello最初聯(lián)系上自儀時(shí)，他知道他們需要修改將設(shè)備固定在一起的一些螺絲，以使它們變得齊平而不是突出。但是，當(dāng)他與 上自儀公司的工程師合作進(jìn)行這種修改時(shí)，其他調(diào)整也出現(xiàn)了。 “我們意識(shí)到我們需要更大的螺紋尺寸，”DeMello說。 “我們不希望螺絲拔出，所以這非常重要。”他們還需要在稱重傳感器的一端連接一個(gè)連接器，以便在現(xiàn)有顯示設(shè)備上將導(dǎo)線連接到D-9連接器上。
上海自動(dòng)化儀表有限公司自行生產(chǎn)大部分產(chǎn)品。這使得本公司不僅可以利用其內(nèi)部設(shè)計(jì)和應(yīng)用工程專業(yè)知識(shí)來幫助定制標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，而且允許上自儀在設(shè)計(jì)演變時(shí)保持靈活性。而且，由于他們從頭開始構(gòu)建產(chǎn)品，所以甚至可以進(jìn)行重大的設(shè)計(jì)更改，例如在稱重傳感器的末端添加連接器。
“很高興找到一家愿意自定義產(chǎn)品的供應(yīng)商，”DeMello說。
在整個(gè)定制過程中，上自儀公司的應(yīng)用程序和設(shè)計(jì)工程師與伯克利實(shí)驗(yàn)室的工程師密切合作，以便進(jìn)行正確的修改。除了向客戶發(fā)送控制圖，伯克利實(shí)驗(yàn)室可以對(duì)其進(jìn)行紅線標(biāo)注并要求進(jìn)行其他更改之外，上海自動(dòng)化儀表有限公司還派出了一名高級(jí)工程師訪問伯克利實(shí)驗(yàn)室，查看他們正在構(gòu)建的波紋管以及稱重傳感器如何適應(yīng)設(shè)計(jì)。
隨著設(shè)計(jì)過程的發(fā)展，上自儀公司向伯克利實(shí)驗(yàn)室交付了原型，以確保修改完全正確。然后，一旦設(shè)計(jì)完成，我們上海自動(dòng)化儀表股份有限公司制定了一個(gè)符合伯克利實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目時(shí)間表的生產(chǎn)計(jì)劃。
結(jié)果
內(nèi)部定制打擊所有目標(biāo)
由于需要超過400個(gè)定制的稱重傳感器，關(guān)鍵的是稱重傳感器不僅要按照規(guī)定進(jìn)行修改以適應(yīng)波紋管，而且可以在不影響整個(gè)項(xiàng)目時(shí)間軸的情況下生產(chǎn)，交付和安裝。
一旦設(shè)計(jì)完成并且定制稱重傳感器的訂單被放置，上自儀公司就能夠在短短30天內(nèi)生產(chǎn)并交付初始訂單，從而有助于保持整個(gè)項(xiàng)目時(shí)間表正常進(jìn)行。此外，伯克利實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)在有一個(gè)特定的零件號(hào)碼，將根據(jù)需要在未來得到上海自動(dòng)化儀表有限公司的支持。這使他們能夠確保他們能夠根據(jù)需要輕松獲得更換部件，并限制他們需要保留在自己的貨架上的安全庫存量。
一旦完成，定制稱重傳感器將為激光器提供無與倫比的功能，為捕捉快速過程的詳細(xì)快照提供一個(gè)小而重要的支持性角色，這些快照過程超出了其他光源的范圍。通過捕獲這些觀察結(jié)果，科學(xué)家將能夠更好地了解可能成為拯救生命藥物或創(chuàng)新能源解決方案發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵的關(guān)鍵化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。
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