【编者按】：由传感器专家网创建的微信社群——【传感器专家网社群】，汇聚了大批传感器业内人士，并每天就各种传感器话题进行热烈讨论，迸射出闪耀的知识火花。于是，我们把社群里极具价值的精彩对话整理成文，推出了专题栏目“社群智汇”。
【今日话题】是“声呐及应用”。超声波传感器的应用范围非常广泛，从工业流水线接近开关、液位测量、汽车防撞、医疗影像，到水下声纳检测，到处都有超声波传感器的身影。
@传感器专家网-杨军：
上个月我们讨论了很多姿态测量控制、定位、惯性导航方面的内容，对于机器人、无人机、智能/自动驾驶设备来说，相当于它们的小脑，现在我们再花一点时间来讨论与它们的眼睛相关的传感技术应用，比如声波、雷达、激光等等，这是当前实用创新科技前沿最热门的话题之一，是各种新旧技术流派战国纷争之地，也是在谁赢得未来的观念上最具有争议性的话题地带。
人类的进步与向自然界不断学习的能力息息相关，仿生学是典型的表现。昨天我们谈了天上飞的蝙蝠和超声波传感器，今天我们来聊聊水里鲸鱼和声呐检测技术及应用。欢迎大家畅所欲言，发表自己最新的观点和看法。
@p***r:
今天的话题有点高端。
@传感器专家网-杨军：
海洋中的鲸鱼和海豚都是利用类似声呐纳的器官寻找目标和进行沟通，人类通过仿生学研制出声纳系统，利用水下声波来探测、定位和通信。声纳由水声换能器阵列、电子机柜和辅助装置三部分构成。水声换能器阵列包括发射阵列和接收阵列，负责声波的发射、接收和电声信号转换；电子机柜负责通信和控制；辅助装置包括供电、连接、操作、控制等设施。
声纳诞生早期是用于海洋冰山的检测，后来迅速被转为军用，成为各国海军水下监视的主要技术手段，用来探测和跟踪水下目标、以及进行水下通信和导航，保障潜艇以及反潜装置、鱼雷制导、水雷引信等水下武器的使用。同时，深化技术也广泛的用于海洋科研、海底测绘、洋流水文测量、海底石油勘探、鱼群探测等工业民用领域。
@徐***锐：
国内哪些企业做声纳做的比较好？
@龙***寿：
现代医用高端超声波诊疗仪，有一项检测技术：弹性成像技术。利用超声探头发射超声，对人体组织靶器官施加应力，可以对相应的组织结构进行定性、定量检测。是一项非常有潜力的人体组织结构非电离辐射检查。
医用超声常规技术是对人体组织器官实行形态学的检查。弹性成像技术实现了对人体组织器官分子结构的定性、定量的诊断，是医用超声诊断一个巨大跃进。
现代的医学影像分子诊断技术是正电子发射计算机断层扫描技术(PET-CT)，正电子发射核磁共振成像技术(PET-MRI)，借助于放射性核素(F-18等)标记成像，是一种电离辐射。设备成本2仟多万元一台，检查费用昂贵，对人体有一定量的电离辐射，难于用在民众的常规检查。如果有企业研发出宽体超声传感器，利用超声弹力成像技术，可形成″超声分子影像计算机断层扫描成像"。使民众免于放射性核素的电离辐射，有望于民众普及检查。
@智***舶：
跨界融合有力量。
@邱***:
现在很多跨界应用很有意思，像华为，阿里，腾讯，IBM进军环保监测领域，倒逼传统的环保监测厂商升级，加大传感器这些底层基础的研发，不然根本扛不住降维打击。
拿船舶来说，现锅炉的排放检查也是个热门，不过还以进口货像abb,SICK为主，看国内厂家啥时候挤进去就开始白菜化了。
跨界好了其实是好事，头部企业进场能拉动行业薪资和人才的流动，缺点是可能赢家通吃，有的大包商拿走了绝大部分利润，剩下的钱只能糊弄了事，最后业主和下游供应商双输。
@智***舶：
传感器是海洋强国的基础，从产业需求端讲，高品质高性能低成本的传感器大有前途。
@邱***:
船舶用仪表有个老笑话，北分原来给军舰拱了批湿度仪表，监测环境湿度，培训完军队说挺好，第二年去维护，发现扔在仓库落灰……然后问是咋回事，老海员把手指头伸出来沾了口涂抹，往凤里伸了下，然后就报出来温度，压力，风俗等等数据，拿表出来比对了下……基本一致然后仪表基本就放回去继续吃灰了
国内像本钢还在用成仪这种上世纪定型的老古董，因为国产就这玩意。
@邱***:
实际上从上世纪开始，连军队都开始用维萨拉的传感器了。
@邱***:
如果不进步，只靠军队和国企的订单，企业只能苟延残喘，想积累资金升级技术都很难。
所以像成仪、北分这些日子都不好过，只有川仪抱横河大腿还算是比较滋润。
还有个问题是工程公司、设计院、业主对国产设备如仪表、传感器的整体不信任，举例来说，1986年英国肖氏露点仪就做进北京天然气管道了，因为肖氏赶上了英国北海油田开发，使用的口碑好，跟着进口设备就进来了。为了稳妥期间，后来整个体系基本都用的是这几家进口的仪表和变送器，国产现在只能靠做低价做些边边角角的东西。
@杯***量：
国产仪表有那些知名品牌？
@邱***:
分析仪表的话，不算没有造表能力的集成商，国营的是综合性的重庆川仪，色谱质谱的北京北分瑞丽(底下有在线分析仪的北分麦哈克)，成都仪器厂(湿度仪表为主)，南京分析仪器(热磁氧，技术老化)。私营的是综合性北京雪迪龙，红外北京均方理化，红外北京西比，湿度中电伊川，红外北京泰和联创 ，红外华云，综合性杭州聚光，汽车尾气南华仪器，综合些杭州泽天，在线仪表西安泰戈系，激光表北京大方，色谱北京东西仪器，色谱常州磐诺，色谱上海华爱……其实挺多的，所以在世界上算个二流尾巴还是问题不大，就是传感器基本不能自产。
正是这些厂家的存在才让我们国内用的起大量进口仪表，因为为了压制国产，很多进口仪表给国内的价格都比给其他国家低，像SICK给东南亚的价格大概是国内的两到三倍，肖氏90年代被我们引入国内的时候比日本低很多，弄得日本的经销商那边想从国内买了卖到日本去。
@l***o:
现在的露点仪和气象仪表还是芬兰维萨拉一家独大。
气象仪表金额大利润高，几乎垄断市场，维萨拉自己销售，不放给代理，我们作为维萨拉代理商，只能卖卖低利润的产品。
@邱***:
高湿e+h和罗卓尼克也还可以，但是一个是不在乎这块，一个是被pst收购后血洗了，大陆没啥销售策略全靠命。维萨拉主要还是露点温度-60度以上的产品，他们老大亲口说以下都是软件算出来的……-60以下是密希尔，菲美特，深特，特利丹，巴纳的领域。
维萨拉通过低价卖变送器压制国产和进口的友善，实际他们的利润是在其他高端仪表上。
@l***o:
露点领域-60以下的维萨拉相比米希尔的有价格优势，米希尔镜面露点仪得十几万。
很多军工用的全是维萨拉，测液氮。
@邱***:
密希尔的冷镜还可以，能测烃露点，不过贵了点。我们的国产冷镜主要是给军工，性能还是要差些。
冷镜性能最好的是mbw,能用的最便宜的是爱迪泰克的，密希尔有点不上不下。
密希尔的问题是产品缺陷太明显，陶瓷电容法传感器反应速度太慢，冷镜性价比低，所以这么多年在便携干不过深特菲美特，石化干不过巴纳和阿美泰克。
维萨拉是做的杂了，而且一些领域竞争对手越来越强，看样子目前的策略再保持几年就得变招，不然压制不住了。
现在国产仪表其实电路不比进口的差了，甚至要好很多，能把报警器用的传感器优化到分析仪级别。但是传感器这块没辙，像雪迪龙拿着国家的专项资金搞vocs的传感器，目前是七窍通了六窍，还是一窍不通。
@l***o:
主要还是核心传感器掌握在别人手中，国内都是买传感器过来开发，如日本滨松的。
但光源和检测器、仪表的性能完全取决于传感器性能，自己改变不了本质。
@邱***:
红外还稍好，大部分东西能自产，敢用不是另一回事。
@l***o:
国内的传感器发展跟不上节奏。
资本都是逐利的，可能传感器这块儿性价比不高。
@传感器专家网-杨军：
声纳分为主动声纳和被动声纳两种类型，前者主动发射声波“照亮”目标，接受目标在水中反射回波来确认目标信息；后者通过被动接受水下目标如潜航器等产生的辐射噪声和水声设备发出的信号来确定目标的方位，所以也被称为水听器。
声纳接收到水中的回波信号后，进行处理和分析，描绘目标的参数，例如根据信号往返时间可确定距离；根据声调高低，各判断目标的性质，如潜艇金属外壳回声清晰且有多长的回音，鱼群的回声低沉而混乱，运动的目标由于“多普勒效应” 回声音调是变化的，音调变高说明正在靠拢、音调变低则说明正在远去。
@传感器专家网-杨军：
声纳不仅探测距离和方位，还可以“绘制”目标形状，如实时监控声纳可以通过转动声纳波束、形成某个扇面角度范围内的扫描探测，根据返回的距离和回波强度数据，可以模拟出水下目标的声纳图像，这与医学超声影像非常相似。
声纳的性能与使用环境有很大的相关性，如海水介质分布均匀度、海面和海床地形条件等，都会使声波产生折射、散射和反射等干扰，导致声波线路发生弯曲、信号波动和失真，从而影响声纳的工作距离和测量精度。
@陈***标：
对于本群我相信教授专家是有水平的，这两天分别看到@传感器专家网-杨 军 和@传感器专家网-Mark 两位的描述，物理层面表述很严格，谢谢你们，并向你们今后多多请教。
我公司成立了20年，我本人在先一直在中科院南海所从事浮标及海洋测量工作也近20年之久。参加了我国邓小平亲自批准的“中国浮标大会战”一系列的科研活动，对系统及传感器当然立足于使用，不过也给后来承担国内急需部门的各种测量带来了一定的效果。
我作为传感器的使用者，更关心传感器的性能和使用条件，常常体现在参数方面。例如“测量水深”多少米？超声波在水中发射的声波波束角度多少？当安装在浮标上要正确测量，浮标的摇晃角度最大不能超过多少？声波出去后是否分层反射，多层测量，每一层是否有X,Y,Z三个参数同时发回？……这里我的态度是希望国产传感器早日赶上或超过西方发达国家的水平。至于重力加速度传感器，我一直用国产的，原因是我很早就得到航天工业部北京东皋地704所的支持，效果很好的。后来在国内也能买到，我们计较的一个指标叫“横向加速度”，不能到达5%的强度。
@传感器专家网-杨军：
多谢专家肯定。
@陈***标
你们应该看到中国这方面落后，太需要你们努力了。
@天***6:
总有一些有情怀的人在为国产仪器仪表努力着，一定可以做好的。
@传感器专家网：
中国确实落后。
所以传感器专家网的使命就是 ： 助力中国传感科技行业腾飞。
@A***感：
中国的明天，也需要我们每一个传感器从业者的不断进取，创新，不能不赚钱，万万不可只为赚钱。
@陈***标：
这个观点是对的，所以，传感器这个行业起步艰难，我很明白。
@传感器专家网-杨军：
随着国家对水下及海洋资源的深入开发，声纳技术必将获得愈加广泛的应用和发展，传感科技人士在这一领域必将大有可为。
@J***s:
请教水下如何通讯？
@传感器专家网-杨军：
水下主要通信方式是低频长波/超长波通信电台
海水中电解质会大大衰减常规无线电波。
@S***h:
感谢各位专家分享，受益匪浅，希望继续。
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