振動監(jiān)測歷經(jīng)百年發(fā)展終于迎來數(shù)字化轉型
振動傳感技術的歷史不到100年,。嘔心瀝血,,然而,,在這段時間里,它已經(jīng)成為工業(yè),,制造業(yè),、醫(yī)療保健等領域的主要產(chǎn)品。檢測振動的方向,、嚴重程度和波動在我們的現(xiàn)代世界中很常見,,在工業(yè)或商業(yè)領域更是如此,因為資產(chǎn)停機可能會導致生產(chǎn)損失或健康問題,。就像上個世紀的技術一樣,,振動監(jiān)控自早期以來,傳感器已經(jīng)有了很大的發(fā)展,。但是目前世界振動監(jiān)測德國依舊保持工業(yè)藝術狀態(tài),,世界各國因為工業(yè)核心技術問題極力對振動監(jiān)測大力發(fā)展。我們國家近些年極力發(fā)展國產(chǎn)化,,加上數(shù)字化轉型趨勢,,國產(chǎn)替代呈現(xiàn)爆發(fā)式發(fā)展。
傳感器發(fā)展史:
從1920年到20世紀40年代初,,振動傳感技術還不存在,。然而,對振動的科學探索正在進行中,。商業(yè)化加速傳感器是由b .麥科勒姆和O.S .彼得斯于1924年設計的一種簡單而笨重的樂器,。一年后,工程師們將其應用于建筑,、航空航天,、地震記錄和其他工業(yè)用途。
雖然早期的加速度傳感器找到了它們的用途,,但更小,、更精確的傳感器的發(fā)展從未減弱。世紀中期壓電式加速度表上市后,,直到今天,,它仍在繼續(xù)革新振動檢測技術。
工業(yè)振動檢測器
到20世紀50年代,,企業(yè)開始大規(guī)模生產(chǎn)振動檢測儀器,。振動技術的早期廠家,如布魯爾和克耶爾(B&K),、哥倫比亞研究實驗室或古爾頓制造公司,,發(fā)展了針對工業(yè)領域特定用途的加速度傳感器技術。
在第二次世界大戰(zhàn)最激烈的時候,,佩爾·v·布魯爾和維果·克耶爾1創(chuàng)建了他們的公司(B&K),。他們開發(fā)了一臺壓電加速傳感器由羅謝爾鹽制成。這個概念很簡單:通過將加速度傳感器放在機器上,,可以確定振動的方向,、嚴重程度和頻率,,以及確定機器何時可能接近故障。
二戰(zhàn)后的振動技術
在60年代,,可調模擬濾波器被添加到儀表中,,以便用戶可以區(qū)分頻率。對具有連接組件的資產(chǎn)進行故障排除時很有價值,。B&K也推出了他們的手持電表,。
80年代后期,微處理器在個人和工業(yè)計算能力方面都出現(xiàn)了爆炸,。隨著科技的不景氣,,它變得更加便攜。在1998年的一篇題為“加速度計沖擊和振動五十年歷史(1940-1996)”的論文中,,Patrick L. Walter的結論非常簡潔:
“自誕生以來,,加速度計市場已大幅擴張,微傳感器和微電子領域當前的技術進步速度表明,,加速度計制造商和能力的未來擴張速度將比過去更快,。”
這是20多年前發(fā)表的,。從那以后,,振動監(jiān)測技術已經(jīng)獲得了牽引力并進一步發(fā)展。
目前排名靠前傳感器德國占有率達到60%,,傳感器作為現(xiàn)代科技的前沿技術,被認為是現(xiàn)代信息技術的三大支柱之一,,也是國內外有發(fā)展前途的高技術產(chǎn)業(yè),。傳感器技術直接關系到我國自動化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展形勢,認為“傳感器技術強,,則自動化產(chǎn)業(yè)強”,。由此可見傳感器技術對自動化產(chǎn)業(yè)乃至整個國家工業(yè)建設的重要性。
國內傳感器一方面表現(xiàn)為傳感器在感知信息方面的落后,,另一方面,,則表現(xiàn)為傳感器自身在智能化和網(wǎng)絡化方面的技術落后。由于沒有形成足夠的規(guī)?;瘧?,導致國內的傳感器不僅技術低,而且價格高,,在市場上很難有競爭力,。
我國傳感器發(fā)展差距的主要原因:
核心制造技術嚴重滯后于國外,國內產(chǎn)品差強人意
工藝裝備落后,,產(chǎn)品質量差
人才資源匱乏,,產(chǎn)業(yè)發(fā)展不足
統(tǒng)籌規(guī)劃不足,,投資力度不夠
我國傳感器產(chǎn)業(yè)未來將遵循的五大方向:
1、以工業(yè)控制,、汽車,、通訊信息業(yè)、環(huán)保為重點服務領域,;
2,、以傳感器、彈性元件,、光學元件,、專用電路為重點對象,發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權的原創(chuàng)性技術和產(chǎn)品,;
3,、以增加品種、提高質量和經(jīng)濟效益為主要目標,,加速產(chǎn)業(yè)化,,使國產(chǎn)傳感器的品種占有率達到70%——80%,高檔產(chǎn)品達60%以上,;
4,、以MEMS(微機電系統(tǒng))工藝為基礎;
以集成化,、智能化和網(wǎng)絡化技術為依托,,加強制造工藝和新型傳感器和儀表元器件的開發(fā),使主導產(chǎn)品達到和接近國外同類產(chǎn)品的*水平,。
隨著國內物聯(lián)網(wǎng)應用的深入,,企業(yè)將物聯(lián)網(wǎng)應用引入工業(yè)生產(chǎn),以提高企業(yè)的數(shù)字化轉型進度,。作為工業(yè)4.0和現(xiàn)代制造業(yè)的核心,,企業(yè)的數(shù)字化轉型升級離不開科技的支持。能夠在當前內憂外患環(huán)境下生存的企業(yè),,必須有堅實的數(shù)字基礎,。傳感器收集數(shù)據(jù)到可視化數(shù)據(jù)的呈現(xiàn),有助于管理者利用數(shù)據(jù)做出決策,。企業(yè)通過傳感器收集和分析數(shù)據(jù),,創(chuàng)造新的商業(yè)模式。
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