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IEC新标准有助于残疾人有效使用家用电器等

2020-08-05CatherineBischofberger

家电科技 2020年4期
关键词:测试标准设备

IEC新标准有助于残疾人有效使用家用电器

如果一个人有视力障碍却需要阅读电磁炉上的说明,或者需要用受风湿性关节炎严重困扰的双手去打开洗衣机或冰箱门。这些再普通不过的日常工作对残障人士而言都会变得很困难,有时甚至会转变为安全风险。

随着年龄的增长,人们的伤残风险会逐渐增高。据联合国的数据显示,世界上60岁以上的人口接近10亿,相当于全球人口的13%。预计到2050年,这一数字将增加一倍以上,到2100年甚至将增加三倍。目前中国和日本等亚洲国家欧洲地区以及美国、加拿大、澳大利亚和新西兰等国家都在高度关注这一趋势。

IEC在国际标准制定方面一直都是优先考虑满足残疾人的需求,并建立了系统委员会(IEC SyC ALL),以促进残疾人使用主动生活辅助(AAL)服务时的安全性、隐私性和跨供应商的互操作性,主动生活辅助(AAL)服务可被认为是帮助残疾人独立生活的系统。

系统委员会还鼓励在IEC技术委员会级别进行主动生活辅助(AAL)服务的标准化。IEC TC 59制定了家用电器的性能标准。多年来,IEC TC 59一直在按照IEC内部的消费者代表(尤其是德国标准化协会消费者委员会)的要求来制定可及性标准。IEC 63008是一项新的突破性标准,其中包含具体的测试程序和要求,用以提高残疾人对家用电器的可及性。这些测试要求是独立于具体设备之外的,这意味着它们可以应用于各种家用电器,包括洗衣机以及较小的物品,例如煮蛋器或电热水壶。测试要求涉及控制元素,例如洗衣机上的门把手和抽屉,微波炉或真空吸尘器上的按钮等。

2015年,TC 59发行了一个简短的出版物来介绍烤面包机的可及性,这是该领域的试点标准。科研人员整合了人体工程学、产品设计和其他相关学科的科学知识来研发IEC 63008标准。制定该标准的挑战之一是如何在不同参与者之间,尤其是在消费者团体和制造商的代表之间就某些要求达成共识。比如:电器上的字母大小就是一个很难达成共识的问题。目前TC 59已经整合了来自不同消费者组织、家用电器制造商以及测试机构(例如英国的Intertek)的意见,下一步将研究语音激活等新技术,着眼于最新的科技进展和突破,以为残疾人提供更多的便利。同时,IEC 63008标准可以确保家用电器为残障人士提供更好的设计——使他们在家庭日常生活中更加安全和舒适。

图文来源:国际电工委员会技术专刊

原标题:New IEC standard to help people with disabilities

作者:Catherine Bischofberger

应用ISO/IEC 11889标准保护网络设备

截至2019年,全球正在使用的联网设备已超过250亿台,预计未来五年后将达到750亿台。随着人们的家居和工作场所变得更智能,以及更多联网设备间实现互联,随之而来的是网络设备安全风险的提升。当前,不仅是计算机和智能手机,人们还必须意识到智能冰箱、恒温器、工业机器和其他相关系统也将成为网络安全隐患。

ISO/IEC 11889标准通常被称为“可信平台模块(TPM)”,它是一种硬件层面的安全解决方案,可以在保护联网的硬件设备中发挥重要作用。TPM芯片提供了一个加密处理器,该处理器通过集成的加密密钥来保护硬件。TPM芯片具有独特的公钥密码系统。它通过为用户提供两个密钥来工作,包括与所有人共享的公共密钥以及私有密钥。

密钥是大数字,构成了扰乱用户消息的复杂数学算法的一部分。发件人使用收件人的公钥加密邮件,以便只有目标收件人才能使用发件人的私钥对其进行解锁。即使公共密钥是免费提供的,但涉及的数字仍然足够大,以至于很难仅使用公共密钥来逆转加密过程。

在工业自动化和控制(IACS)环境中,TPM芯片可以内置到网络防火墙以及控制系统中。TPM固件可用于风险较低的设备。这些芯片可确保只有授权用户才能访问数据。这使得它们在存储高度敏感信息的工业、医疗和商业环境中尤其重要。

计算机主板上的可信平台模块

尽管ISO/IEC 11889是非常重要且高效的标准,但是技术永远只能是解决方案的一部分。“可信平台模块(TPM)”在涵盖人员和流程的整体网络安全策略的框架中效果使用最佳。实施国际标准(例如IEC 62443和ISO/IEC 27000系列)是创建成功网络安全计划的最佳方法,尤其是与测试和认证(合规评定)结合使用的情况下。这种方法可以通过展示基于最佳实践安全措施的使用,和证明该机构已经有效地实施了这些措施,从而提升利益相关者的信心。

图文来源:国际电工委员会官网博客

原标题:Securing network devices with ISO/IEC 11889

国际电工委标准62368-1将于2020年12月20日生效

IEC 62368-1标准将于2020年12月20日生效,IT设备制造商需要确保在该日期前为IEC 62368-1标准(或其国家等效标准)替代IEC 60950-1做好准备。随着新标准在不同地区的更新,其影响将在全球范围内逐渐体现出来,比如:在欧洲经济区,从该日起,所有投放市场的IT设备产品都必须完成EN 62368-1:2014的标准评估;在美国和加拿大地区,从该日起,将不再接受所有对UL/CSA 60950-1报告的新申请或对现有UL/CSA 60950-1报告的重大更改。仅接受UL/CSA 62368-1(2.0或3.0版)报告;在阿拉伯联合酋长国,从该日起,所有投放市场的IT设备产品都必须完成IEC 62368-1:2014或2018版本的评估(从2021年12月20日开始,仅接受IEC 62368-1:2018);而在其他国家,IEC 62368-1的强制执行情况需要重新评估更新。

新标准的实施将促使IT设备制造商对哪些是必须的测试,哪些针对IEC 60950-1的测试结果(如果有)可以和IEC 62368-1通用等问题进行充分了解。

标准升级需要做哪些测试是最常被问到的问题,但是从技术上讲,这不是升级。IEC 62368-1是一个全新标准,用以替代IEC 60950-1。同时,对于某些测试,新旧标准的要求是相同的,因此在特定条件下这些测试在适用新标准时可以免除(假定这些测试已经按照旧标准做过了)。根据应用类型以及IT设备制造商与哪个实验室合作,改编EN 60950-1报告中的测试数据(对于同一产品,来自同一实验室)以用于新的EN 62368- 1 CE低压指令报告是可能的。同样,根据CB OD 2020条款5.5,IEC 62368-1 CB报告也可以改编并接受有效的IEC 60950-1 CB报告中的测试数据。这意味着IEC 62368-1报告可以采用IEC 60950-1(针对同一产品)的测试数据,只要测试的技术要求相同并且以完全符合新标准测试要求的方式进行测试即可。

图文来源:SGS 新闻中心

原标题:62368-1 standards come into force december 20, 2020 - are you ready?

欧盟最新《外部电源法规》将使家庭电器更加节能

欧盟最新的《外部电源法规》——(EU)2019/1782根据欧洲议会和理事会的指令2009/125/EC,规定了外部电源的生态设计要求,并废除了第2 78/2009号委员会条例。法规于2020年4月1日生效,旨在使一系列家用电器,包括笔记本电脑和电动牙刷均能够更加节能。该法规是欧盟生态设计措施范围内的一部分。应用法规能够让欧洲消费者节省家庭开支,并对实现欧盟大范围内的节能减排提供重要的帮助和支持。

新规定将使外部电源更加高效,使其符合全球最高标准。预计到2030年,整个欧盟每年将节省超过4太瓦时(TW·h)的电力,足以为整个拉脱维亚供电一个月。未来十年之内,这将避免每年产生超过140万吨二氧化碳当量的温室气体排放。

外部电源是指家庭用的各类电源适配器,用于把家用电源的电能转换成较低电压输出,这类适配器在欧洲家庭中非常普遍,平均每个家庭至少拥有十个以上,在欧盟总计超过二十亿个。它们被用于方方面面,用来提供所需的低压电力,诸如电子产品(智能手机、扬声器、音响系统、某些电视),ICT产品(调制解调器、路由器、笔记本电脑、平板电脑、电子显示器),小型厨房用具(搅拌机、榨汁机),以及个人便利产品(剃须刀、电动牙刷)等。

外部电源的生态设计法规是2019年欧盟委员会通过的一揽子综合计划的一部分。该计划由10个生态设计和6个能源标签法规组成,预计到2030年每年将节省167太瓦时(TW·h)最终能源。这相当于丹麦的年度能源消耗。这些节省相当于每年减少超过4600万吨的二氧化碳当量。

图文来源:欧盟委员会官网

原标题:原标题:New rules for external power supplies will enable household energy savings

两大国际标准组织对新型冠状病毒(COVID-19)的回应:可免费获取相关标准

为了支持全球对抗新型冠状病毒(COVID-19),国际电工委(IEC)和国际标准委员会(ISO)已决定向相关厂商和个人免费提供重症监护呼吸机的标准。无论厂商正在开发产品或将其现有装配线转换为呼吸机的生产,都可以免费使用这些标准。

IEC提供的标准包括:

IEC 60601-1,医疗电气设备-第1部分:基本安全性和基本性能的一般要求;

IEC 60601-1-2:2014,医疗电气设备-第1-2部分:基本安全和基本性能的一般要求-附带标准:电磁干扰-要求和测试;

IEC 60601-1-6,医疗电气设备-第1-6部分:基本安全性和基本性能的一般要求-附带标准:可用性;

IEC 60601-1-8,医疗电气设备-第1-8部分:基本安全和基本性能的通用要求-并行标准:医用电气设备和报警系统的通用要求,医疗电气系统测试和指南;

IEC 60601-1-11:2015,医疗电气设备-第1-11部分:基本安全和基本性能的通用要求-附带标准:家庭医疗保健环境中使用的医疗电气设备和医疗电气系统的要求;

ISO提供的标准包括(只读格式免费提供——不完全列表):

ISO 374-5:2016,危险化学物品和微生物防护手套-第5部分:微生物风险的术语和性能要求;

ISO 5356-1:2015,麻醉和呼吸设备-圆锥形连接器-第1部分:圆锥形和插座;

ISO 10651-3:1997,医用肺呼吸机-第3部分:紧急和运输呼吸机的特殊要求;

ISO 10651-4:2002,肺呼吸机-第4部分:操作员供电的复苏器的特殊要求;

ISO 10651-5:2006,医疗用肺呼吸机-第5部分:气动力紧急复苏器;

ISO 10993-1:2018,医疗器械的生物评估-第1部分:风险管理过程中的评估和测试;

ISO 13688:2013,防护服:一般要求;

ISO / TS 16976-8:2013,呼吸防护装置:人为因素-第8部分:人机工程学因素;

ISO 17510:2015,医疗设备:睡眠呼吸暂停呼吸疗法-口罩和应用配件;

ISO 18562-2:2017,医疗应用中呼吸气体路径的生物相容性评估-第2部分:颗粒排放测试。

文章来源:IEC & ISO 官网

原标题:COVID-19 response: Freely available ISO standards;Access to key standards for critical care ventilators

国际电工委(IEC)发布纳米技术新技术规范

纳米技术一直被认为是21世纪的关键技术之一。纳米技术是在原子或分子水平上对物质的操控,包含众多研究领域,在这些领域中探索发生在一定微小尺寸以下的物质特性。纳米材料有望成为下一代产品的基础,这些产品将用于医疗、电子、可再生能源和消费品等行业。纳米技术可以使用重量更轻、寿命更长的材料来改善工业机械,例如风力涡轮机以及消费类设备。纳米技术还可以按产品或材料类型(即纳米线、石墨烯)或按应用(即照明、储能、光伏电池)来进一步细分。

近期,IEC发布了两个技术规范,即IEC TS 62607-2-4和IEC TS 62607-8-1,它们是IEC 62607系列纳米制造规范的一部分。碳纳米管是由碳材料制成的管,其直径通常以纳米为单位测量,以强度和柔韧性著称。IEC TS 62607-2-4提供了确定单个碳纳米管电阻的测试方法。它规定了用于确定单个碳纳米管的电阻率和接触电阻以及测量可靠性的测试方法。

热激励电流(TSC)测量是一种广泛使用的方法,用于获取有关各种材料(例如电介质、半导体和有机材料)的电荷俘获和极化现象的信息。热激励电流(TSC)测量还可用于评估纳米材料中的缺陷状态和结构。IEC TS 62607-8-1提供了具体的热激励电流(TSC)测试方法。热激励电流(TSC)测量方法有两种,按电流来源分类。一种通过电荷去俘获产生,而另一种通过去极化产生。IEC 62607-8-1的测试方法主要用电荷去俘获。

IEC 113技术委员会提供了与电子产品相关的纳米技术的标准化,代表35个国家的技术专家的意见。迄今为止,它已发行了42种相关规范,纳米技术的潜力仍在持续探索中。

研究结果表明,与无孔隙参考样品相比,3D设计打印的石膏基多孔超材料有更显著的吸声效果。研究还发现,有孔隙错综交叉的晶格结构的超材料比由独立的圆柱孔隙组成的开孔结构具有更好的吸声性能。对比三个孔隙错综交叉的开孔结构,具有八角形桁架晶格结构的超材料显示出更高的吸声性能。数值计算的流动分析都支持了这一发现,在该流动分析中发现八角形桁架晶格结构具有较高的流动阻力和曲折度。另一方面,实验和数值计算结果表明,骨骼、陀螺和八角形桁架晶格结构的吸声行为随着孔隙率的增加而变差。

通过3D打印技术生产基于石膏的吸声器

多孔材料通常用于噪音控制。科研人员在不同多孔材料的吸声特性方面已经进行了许多研究。根据孔的互连性,多孔材料通常可分为开孔结构和闭孔结构。对多孔材料声学应用的现有文献表明,开孔结构具有更好的吸声性能。多孔材料也可以分类为天然多孔结构,例如海绵、毛毡等,以及通过不同制造方法生产的晶格结构,比如人工或超材料多孔结构。现有的文献还表明,许多关于多孔材料的声学应用研究都是基于这些传统的多孔结构。然而,近年来,随着诸如3D打印技术的发展,超材料替代吸声结构的研究成为新的发展趋势。

众所周知,影响多孔材料吸声性能的最重要参数是流动阻力、曲折度和孔隙率。流动阻力是材料中气流的阻力,它通过粘性作用吸收声能;曲折度反映了声波传播到多孔材料的路径的复杂性,声波在多孔材料中弯曲的传播路径越多,吸声率越高;孔隙率(=Vg/Vt)定义为材料中多孔部分的体积(Vg)与总体积(Vt)的比率,高孔隙率使声波能够渗透到材料中。好的多孔吸声材料必须具有内部结构,以使声波能够穿入,传播以达到吸收声能的效果。换句话说,孔隙率、流动阻力和曲折度高是好的吸声材料的特性。在这项研究中,我们使用3D打印技术设计了具有不同开孔结构的石膏基多孔超材料,并根据孔结构和孔隙率比较了它们的吸声性能。

文章来源:Ramazan Aslan, Osman Turan. Gypsum-based sound absorber produced by 3D printing technology[J]. Applied Acoustics, 2020, 161. DOI: 10.1016/j.apacoust.2019.107162

家用制冷电子膨胀阀流量特性的研究

图文来源:国际电工委员会官网博客

原标题:IEC issues two publications for nanotechnology

毛细管是家用制冷应用中最常用的膨胀装置。毛细管是具有很小内径的长管,主要通过摩擦阻力来降低压力。这种装置的主要缺点是其几何形状固定,因此,一旦确定尺寸,毛细管在非设计条件下可能无法正常工作,导致冰箱的性能系数降低,能耗增加。全球能耗标准IEC 62552在2015年进行了修订,冰箱的性能要考虑两种环境温度(即32℃和16℃)。因此会出现这类情况,即单速压缩机和毛细管的系统在32℃环境下良好运行,但在16℃环境下可能无法令人满意。替代方案是使用可变膨胀装置,例如,使用能够根据热负荷来调节制冷量的电子膨胀阀(EEV)。

图1 EEV阀门组成(上); 氮气测试台的示意图 (下)

本文的主要目的是评估三种相似的具有不同节流孔尺寸的电子膨胀阀,以检查其在家用冰箱中的适用性。试验是用干燥氮气进行测试以获得其工作范围。此外,还设计并建造了专门的测试设备,以测量流经适用于家用制冷应用的阀门的HC-600a质量流量。本文还使用最小数据集预测阀门流量系数的半经验数学模型。研究所用的电子膨胀阀是基于微机电系统,其尺寸只有指甲那么大。它们的主体由三个叠加的硅层组成,这些层通过电热原理工作。从图1(上)可以看出,顶层用作中间层的覆盖层,在其中放置了热激励器,该热激励器由细丝制成,这些细丝根据施加的电流强度而膨胀或收缩。底层包含孔口,因此细丝可以控制孔口上方滑板的移动从而控制其开度。在初步测试中,以检查阀门是否适合家用制冷应用,首先借助图1(下)所示的专用氮气测试台将其置于干燥氮气流中。依据相关标准(ASHRAE 28-1996)测试程序为:(1)设置开口率;(2)打开截止阀并从钢瓶中释放氮气;(3)用测微阀设定所需的入口压力;(4)等待稳定状态并记录科里奥利流量计测得的流速。

本文重点分析了异丁烷流经水力直径小于0.19 mm的电子膨胀阀的情况。首先,用氮气测试了三个相似但口径不同的阀门,以建立体积流量和开度方面的操作范围。然后选择两个适用于家庭制冷的阀门,并在实践中通常观察到的条件下用异丁烷进行测试。为此,构建了一个专门的装置,该装置能够分别在25℃至45℃的冷凝温度和-28℃至-10℃的蒸发温度下工作。为了检查阻塞流量,通过将背压更改为更接近冷凝压力的值,获得了几种开度比率的质量流量性能曲线。氮气测试结果表明,最大的孔板阀的调控能力与内径在0.40 mm至0.85 mm之间的3 m长毛细管相似。关于异丁烷测试,我们发现阀门对进口过冷几乎不敏感,并且在家用制冷条件下可能会阻塞流量。节流压力比不受入口压力的影响,入口压力基本上是阀门开度的函数。本文还提出了流量系数的π型相关性,演示了一种阀门质量流量的预测模型。

图文来源:Fernando T. Knabben, Cláudio Melo, Christian J.L. Hermes. A study of flow characteristics of electronic expansion valves for household refrigeration applications[J].International Journal of Refrigeration, 2020, 113. DOI:10.1016 / j.ijrefrig.2019.12.011

3 D距离传感器有助于非接触式机械操作和节省人力

在日常生活中,用于卫生管理的无接触操作器具、确保社会距离的测量工具以及节省劳力的机器人越来越普遍。这种趋势引起了人们对传感器技术的关注。距离图像传感器通过间接TOF(飞行时间)方法测量到物体的距离。它可用于需要非接触式或省力技术的各种情况下的人/物体的检测和形状识别。

Hamamatsu最近在产品阵容中增加了三个背面较薄的距离图像传感器S15452/S15453/S15454-01WT(64像素,256像素和96×72像素)。Hamamatsu计划进一步扩展传感器产品线和发布模块产品,这些产品集成了光源(脉冲激光二极管)、光学系统和集成电路(ASIC)。

该传感器产品主要特点在于:(1)发布了三种不同的像素配置(64像素,256像素和96×72像素);(2)在近红外区域的高灵敏度;(3)改善了对背景光的耐受性(与传统产品相比);(4)紧凑的晶圆级封装(WLP)类型。

图文来源:https://www.hamamatsu.com

原标题:3D TOF sensors contribute to touchless machinery operation and labor-saving autonomous robots

烹饪机器人可制做完美的煎蛋卷

烹饪机器人在相对较短的时间内就取得了长足进步。已经有很多机器人可以制做饼干。但是,大多数烹饪机器人都是按照特定食谱编好的程序进行烹饪,而不会根据用户饮食需要而烹饪。其实做饭最重要的环节是根据个人的口味调整食谱。

烹饪机器人需要能够听取我们的反馈,了解反馈的含义,然后采取行动以调整其食谱或技术来制作我们喜欢的食物。这个过程十分复杂。机器人必须处理那些不容易定义的事物,例如外观和质地,以及人类口味完全主观的特性。在2020年国际机器人大会(ICRA)上,来自英国剑桥大学的机器人专家就Omelette Bot(一种全自动的煎蛋卷烹饪机器人)发表了论文。该机器人可以根据不同人对几种样品煎蛋卷的反应方式来优化其对煎蛋卷的制作。

图文来源:IEEE Spectrum

原标题:Robot learns to cook your perfect omelet;作者:Evan Ackerman

Roombot Swarm创建智能移动家具

如果你邀请几个人吃晚餐,而你家里没有足够的椅子,怎么解决这样的问题?如果你的家具是瑞士洛桑联邦理工大学EPFL发明的智能Roombots,那么智能床就可以在需要时分解成更多的椅子。

在过去的十年中,EPFL的Roombots一直在进行模块化,以成为家庭中唯一需要的家具。这些小小的方形、圆形机器人模块能够相互移动并相互锁定,可以共同构成椅子、桌子或其他东西。其预期是用户将购买一堆Roombots,其大小与房屋中的人和动物的数量成正比,然后想要的任何家具都会动态创建(然后“销毁”)。智能和自主合作的Roombots会根据需要进行堆叠。

Roombots是一个非常引人注目的想法,特别是对于那些拥有小型公寓的人而言。由Auke Ijspeert教授领导的EPFL生物机器人实验室的研究人员展示了一些实用的(尽管仍处于研究阶段)群转换,同时还尝试了Roombot如何与现有家具交互以赋予其新功能,例如跟随用户的椅子以及可以从地板上捡起物品的桌子。

在过去的五年中,Roombots本身有了很大的发展。内部结构已经重新设计,配备了新的低反冲齿轮箱、新的连接机构和新的电子设备。同时也对夹持器系统、LED、聚光灯和接近传感器进行了更新。最重要的是,活动的Roombot模块的数量已从仅两个(需要试验对接、取消对接和移动的基本功能所需的最少数量)增加到13个,足以实现更多令人兴奋的事情。

尽管Roombots(和其他模块化机器人)具有许多潜在的优势,包括相对较低的模块成本,易于更换故障模块的坚固性和无与伦比的多功能性。但与问询机器人相比,它们在设计和编程上也要困难得多,并且使用模块化机器人事实上是一个折衷方案。通常可以设计一个专用机器人,该机器人在特定任务上比模块化机器人做得更好。但是,在适应能力很重要的情况下,在不一定事先知道机器人需要做什么或任务何时会改变的情况下,研究人员希望像Roombots这样的模块化机器人能填补空白。

Roombots项目正在进行的部分工作是通过物理测试来探索一堆Roombots模块到底可以做什么,以及是否在其他同类模块群中添加一些工具可以启用有用的新功能。比如对象操纵,这对于像Roombots这样的机器人来说是一个很大的挑战。EPFL的研究人员设法将一个小的卡纸抓取器塞入Roombots模块的一个半球中,该模块可以拾取其触及范围内的大多数小物体。单个模块的范围并不大,但这就是Roombots的庞大特性所在,因为很容易将抓取模块做成Roombots任意长且可移动臂的末端,以增加其工作空间。

图1 Roombots的预期功能

本文介绍了关于EPFL的研究人员对Roombots未来应用的展望,实际应用还需要做更多工作。他们仍在努力使模块牢固地相互连接,以及尝试解决Roombots形成较大结构时发生的变形,并对Roombots的物理模型进行更完整的建模,以带来更好的自治性。尽管当前的Roombots能够自行组装成桌子和椅子之类的东西,但实际上它并不能支撑这么多的重量,人坐在Roombots的椅子上可能会压垮它。要使Roombots转向现实应用,可能需要进行全面的重新设计,而且研究人员已经在考虑升级,包括视觉系统、分布式控制,甚至是用于安全人机交互的“人造皮肤”。

Roombots的预期功能如图1所示:(1)自我重新配置一组Roombot并变形成一个玩具;(2)移动家具,其中有的家具已通过R oombot模块进行了改进,使其能够在居住空间中移动;(3)家具能够协助完成诸如拿起并握住遥控器之类的简单任务的对象操纵;(4)交互式家具,允许用户与机器人增强的家具一起工作;(5)易于使用的用户界面,用于监视机器人系统的当前状态。

图文来源:IEEE Spectrum

原标题:Roombot swarm creates on-demand mobile furniture;作者Evan Ackerman

无固体壁的液体流动及控制

当最小化流体管道时,流体通道的实心壁越来越成为关键的问题,因为它们限制了给定压降可达到的流速,并且容易结垢。减少壁相互作用的方法包括疏水涂层、注入液体的多孔表面、纳米颗粒表面活性剂堵塞、改变表面电子结构、电润湿、表面张力固定和使用原子平坦通道。更好的解决方案是完全避免使用坚固的壁。液滴微流体和鞘流可以实现这一点,但是需要中心液体和周围液体的连续流动。《自然》介绍了一种新方法,其中水性液体通道被不混溶的磁性液体包围,两者均由四极磁场稳定,形成自修复、不阻塞、防污和近无摩擦的液体中的液体流体通道。现场操纵可提供流量控制,例如阀门、分流、合并和泵送。后者是通过移动与液体通道没有物理接触的永磁体来实现的。这种磁流泵方法可用于液体传输,因剪切力而造成的对液体损害很小。这种液体在液体中的方式为输送微弱液体提供了新的方法,特别是在将通道缩小到微米级且不需要高压的情况下,该方法还可以用于微流体回路。

图中所示了流体通道中的无壁磁性控制:a、平面四极配置中的永磁体(红色,蓝色)在中心形成一个低磁场区域,在该区域中,水的反管(黄色)稳定在不可混溶的磁性液体(白色)中;b、磁场的轮廓图;c、用铁磁流体(蓝色)包围的直径为81 μm的水反管(黄色)的同步加速器X射线断层扫描重建;d、铁磁流体中水反管的光学端面图;e、来自X射线断层扫描数据的X射线端视横截面,y=4 mm;f、X射线断层扫描数据的X射线侧视图x=1 mm,比例尺(黑/白),2 mm。

图文来源:Dunne, P., Adachi, T., Dev, A.A. et al. Liquid flow and control without solid walls[J]. Nature 581, 58-62 (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2254-4

IEEE P11073-10420 /草案5健康信息学-个人健康设备通信第10420部分:设备专业化-身体成分分析仪

在设备通信的ISO/IEEE 11073标准系列的上下文中,该标准为个人身体成分分析设备与管理器(例如:手机、个人计算机、个人保健设备、机顶盒等)之间的通信建立了规范性定义。即一种实现即插即用互操作性的方式。它利用了现有标准中的适当部分,包括ISO/IEEE 11073术语和IEEE Std 11073-20601信息模型。它指定了远程医疗环境中特定术语代码、格式和行为的使用,从而限制了基础框架中的可选性,促进了互操作性。该标准定义了个人远程医疗人体成分分析仪设备的通信功能的通用核心。在本文中,身体成分分析仪设备包括被广泛用于覆盖测量身体阻抗,并从该阻抗计算包括身体脂肪在内的各种身体成分的身体成分分析仪设备。

该标准解决了对公开定义的独立标准需求,该标准用于控制与个人保健设备和管理器之间的信息交换。互操作性对于扩大这些设备的潜在市场以及使人们能够更好地了解其健康管理至关重要。

个人远程医疗设备的应用与其他ISO/IEEE 11073护理医疗设备有很大不同,因此需要量身定制的衍生标准,以满足个人远程医疗市场的特殊需求。该标准的实施者将对实施人体成分分析仪设备的要求有清晰的定义。对于最终用户,此标准满足了在与收集的信息进行交互的个人远程医疗设备和管理器之间提供互操作性的市场需求。

来源: IEEE标准协会

原标题:IEEE Draft Standard - Health Informatics - Personal Health Device Communication Part 10420: Device Specialization - Body Composition Analyzer

IEEE P1848-有关电磁干扰的功能安全和其他风险管理的IEEE技术和措施草案

IEEE 1848提供了一组实用的方法来帮助管理在电子设备的全生命周期中由于电磁(EM)干扰所引起的风险等级。这些风险包括采用现代电子技术(即硬件和/或软件)的产品、设备和系统中的所有类型的错误、故障或故障造成的后果。它补充了IEC 61000-1-2:2016《电磁兼容性(EMC)-第1-2部分:总则-实现电气和电子系统(包括设备)的功能安全性的方法》所做的工作,为其提供了详细的实用技术和措施要求,以帮助管理由EM干扰引起的风险(而不仅仅是功能安全)。这些技术和措施将用于管理、规范、设计、实施、验证和确认,以及使用、操作、维护、修理、翻新、升级和最终拆除的终生使用数字电子系统的设备和系统,包括硬件和软件(固件)。

本标准的目的是对系统、硬件和软件(固件)在设计、验证和确认中使用的技术和措施提出要求。这些将适用于EM干扰可能导致的错误、故障或故障造成的后果,从而判断在设备的使用寿命内出现无法接受的风险的情况下,是否要管理安全或任何其他类型的风险。

在电子错误、故障或故障可能导致无法接受的风险的应用中,实验室测试通常是针对有关EMC的所有工作。但是,无论抗扰性测试水平如何,任何可行的EMC实验室测试都无法单独证明EM干扰不会在电子设备/系统的使用寿命内引起不可接受的干扰水平。在当前的EMC实验室测试体系中增加该提议标准中的技术和措施,将证明电磁干扰不会引起不可接受的风险的实践变得可行。

来源:IEEE 标准协会

原标题:P1848 - IEEE Draft Techniques & Measures to Manage Functional Safety and Other Risks With Regard to Electromagnetic Disturbances

IEEE C62.72-2007低压电涌保护装置应用指南(1000伏或更低)修订 新标IEEE PC62.72a于2020年6月发布

该标准修订的范围是定义SPD隔离开关的应用注意事项以及低压交流电源电路中这些设备的配合。提供了应用程序注意事项的详细信息、潜在问题和建议。

指南涵盖了电涌保护设备(SPD)的应用,该设备安装在服务设备的负载侧,频率为50 Hz或60 Hz,额定有效值电压为1000 V或更低的交流电源电路。

指南的目的是为用户、规范人员、安装人员和制造商提供有关使用、选择、应用和安装电涌保护设备的指南,以将电涌保护设备安装在用于50 Hz或60 Hz交流电源电路的服务设备的负载侧额定有效值电压为1000 V或更小。

来源:IEEE标准协会

原标题:IEEE PC62.72a/D2-2020 - IEEE Approved Draft Guide for the Application of Surge Protective Devices for Low Voltage (1000 Volts or Less) AC Power Circuits Amendment: SPD Disconnector Application Considerations and Coordination for use in Low Voltage AC (1000 V or Less, 50 or 60 Hz) Power Circuits

电磁阀线圈故障的早期检测

介绍了用于检测电磁阀中线圈故障早期迹象的基于模型的方案开发和应用。与其他工作不同,所提出的方法仅将故障引起的线圈电阻变化与热效应隔离开来,并提供了经济有效的解决方案,而无需全面的设备需求。

基于模型的检测方法采用螺线管的简单热模型和扩展的卡尔曼滤波器(EKF)来生成线圈电流残差。EKF利用线圈电压、线圈电流、环境和流体温度的测量值,发现电流残差的累积和对线圈故障的早期迹象很敏感。实验设置用于在环境温度、对流和流体流动条件发生变化的情况下,评估检测方法的鲁棒性。

结果表明,该方法能够检测线圈故障的早期迹象,并且对于实际的故障大小和具有鲁棒的行为具有较高的检测概率。实际的故障大小和故障之前的故障实例数量是通过广泛的加速测试确定的,在这些测试中,电磁阀会在高温下运行直至故障。

来源:J. Liniger, S. Stubkier, M. Soltani and H. C. Pedersen. Early Detection of Coil Failure in Solenoid Valves[J]. IEEE-ASME Transactions on Mechatronics, vol. 25, no.2,pp.683-693

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