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,它已經成為工業,制造業、醫療保健等領域的主要產品。檢測振動的方向、嚴重程度和波動在我們的現代世界中很常見,在工業或商業領域更是如此,因為資產停機可能會導致生產損失或健康問題。就像上個世紀的技術一樣,振動監控自早期以來,傳感器已經有了很大的發展。但是目前世界振動監測德國依舊保持工業藝術核心地位,世界各國因為工業核心技術問題極力對振動監測大力發展。我們國家近些年極力發展國產化,加上數字化轉型趨勢,國產替代呈現爆發式發展。
傳感器發展史:
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。很早商業化加速傳感器是由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,它仍在繼續革新振動檢測技術。
工業振動檢測器
到20世紀50年代,企業開始大規模生產振動檢測儀器。振動技術的早期部署,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,發展了針對工業領域特定用途的加速度傳感器技術。
在第二次世界大戰最激烈的時候,佩爾·v·布魯爾和維果·克耶爾1創建了他們的公司(B&K)。他們開發了很早的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,以便用戶可以區分頻率。對具有連接組件的資產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計算能力方面都出現了爆炸。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多年前發表的。從那以后,振動監測技術已經獲得了牽引力并進一步發展。
目前傳感器德國占有率達到60%,傳感器作為現代科技的前沿技術,被認為是現代信息技術的三大支柱之一,也是國內外有發展前途的高技術產業。傳感器技術直接關系到我國自動化產業的發展形勢,認為“傳感器技術強,則自動化產業強”。由此可見傳感器技術對自動化產業乃至整個國家工業建設的重要性。
國內傳感器一方面表現為傳感器在感知信息方面的落后,另一方面,則表現為傳感器自身在智能化和網絡化方面的技術落后。由于沒有形成足夠的規模化應用,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。
我國傳感器發展差距的主要原因:
1、核心制造技術嚴重滯后于國外,國內產品差強人意
2、工藝裝備落后,產品質量差
3、人才資源匱乏,產業發展不足
4、統籌規劃不足,投資力度不夠
我國傳感器產業未來將遵循的五大方向:
1、以工業控制、汽車、通訊信息業、環保為重點服務領域;
2、以傳感器、彈性元件、光學元件、專用電路為重點對象,發展具有自主知識產權的原創性技術和產品;
3、以增加品種、提高質量和經濟效益為主要目標,加速產業化,使國產傳感器的品種占有率達到70%——80%,高檔產品達60%以上;
4、以MEMS(微機電系統)工藝為基礎;
5、以集成化、智能化和網絡化技術為依托,加強制造工藝和新型傳感器和儀表元器件的開發,使主導產品達到和接近國外同類產品的*水平。
隨著國內物聯網應用的深入,企業將物聯網應用引入工業生產,以提高企業的數字化轉型進度。作為工業4.0和現代制造業的核心,企業的數字化轉型升級離不開科技的支持。能夠在當前內憂外患環境下生存的企業,必須有堅實的數字基礎。傳感器收集數據到可視化數據的呈現,有助于管理者利用數據做出決策。企業通過傳感器收集和分析數據,創造新的商業模式。