壓力傳感器在生產(chǎn)中的重要性及應(yīng)用研究

摘 要：壓力傳感器是一種把非電量轉(zhuǎn)換為電信號的器件，在生產(chǎn)測量中的應(yīng)有十分廣泛，常見于各種生產(chǎn)自動化控制領(lǐng)域，對提高設(shè)備精度、安全及質(zhì)量具有重要作用。正是基于壓力傳感器的良好應(yīng)用性能，加之工業(yè)行業(yè)高速發(fā)展，對傳感器的需求不斷增加，并逐漸形成了一個獨立的產(chǎn)業(yè)。作者基于對壓力傳感器在生產(chǎn)中的重要性分析，結(jié)合實例對其應(yīng)用實踐進(jìn)行了探究。

關(guān)鍵詞：壓力傳感器；生產(chǎn)自動化；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.15.054

0 引言

壓力傳感器種類多樣，是一種技術(shù)密集型產(chǎn)品，具有邊緣性、綜合性以及技藝性等特點。事實上，壓力傳感器在生產(chǎn)中的應(yīng)用，進(jìn)一步拉動了工業(yè)設(shè)備，尤其是半導(dǎo)體設(shè)備制造業(yè)的發(fā)展，其價值得到了人們的廣泛認(rèn)可，是當(dāng)前最具發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)業(yè)之一。基于這樣的環(huán)境背景，學(xué)術(shù)界關(guān)于壓力傳感器在生產(chǎn)中應(yīng)有的探究日漸繁多，并受到了工業(yè)行業(yè)的廣泛關(guān)注和重視。本文亦是基于此種需求，對壓力傳感器在生產(chǎn)中的重要性及應(yīng)用進(jìn)行了研究，以供參考和借鑒。

1 壓力傳感器在生產(chǎn)中的重要性

壓力傳感器作為工業(yè)生產(chǎn)實踐中最常見的傳感器類型之一，廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)自控環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、生產(chǎn)自控等諸多行業(yè)領(lǐng)域。一般而言，壓力傳感器主要由壓力敏感元件和信號處理單元組成，其作用是將接收到的壓力信號轉(zhuǎn)換為電信號，并藉此完成分析、控制等動作。時至今日，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，壓力傳感器已然成為其中不可或缺的一部分，其重要性可從兩個方面解讀。具體而言，壓力傳感器在傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備上的應(yīng)用，可以有效提高其功能及精度，并且便于用戶操作，具有較高的安全性能。另外，隨著信息化科技發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)自動化已然成為主潮流。在此過程中，工業(yè)設(shè)備作為自動化控制系統(tǒng)的控制對象或有機(jī)構(gòu)成，必須能與自動化系統(tǒng)相兼容，繼而集成為一個有機(jī)的整體，壓力傳感器發(fā)揮了重要的聯(lián)接作用。從某種意義上而言，壓力傳感器是工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)現(xiàn)代化、自動化的關(guān)鍵部件，其重要性毋庸置疑。

2 壓力傳感器在生產(chǎn)中的應(yīng)用實踐

壓力傳感器在工業(yè)生產(chǎn)自動化中的應(yīng)用，使之成為一個完整的有機(jī)整體，其重要性得到了廣泛認(rèn)可。作者主要以水處理行業(yè)和石化行業(yè)為例，就壓力傳感器在生產(chǎn)中的應(yīng)用實踐進(jìn)行了探析和簡述，具體相關(guān)如下：

2.1 水處理行業(yè)應(yīng)用

近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，生態(tài)環(huán)保成為了世界共性話題。在此過程中，環(huán)保水處理行業(yè)得到了十分迅猛的發(fā)展，未來前景廣闊。壓力傳感器在水處理工藝生產(chǎn)中的應(yīng)用，提供了重要的監(jiān)測和控制手段，提高了系統(tǒng)安全性。以MSP300系列壓力傳感器為例，其較低的成本構(gòu)成，得到了大批量工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用，樹立了新的性價比典范，廣泛適用于氣體或液體壓力測量，甚至包括污水、蒸汽等。一般而言，該種壓力傳感器主要由硅杯敏感元件、硅片以及導(dǎo)氣管等組成，可將液體或氣體壓力轉(zhuǎn)換為電信號輸出，用于測量靜態(tài)流體的液位。其中，硅杯元件是由一個很薄的杯型單晶硅片制作而成，其作為一個良好的彈性體，保證了變形與壓力之間嚴(yán)格的正比關(guān)系，而且復(fù)原性極佳，對壓力的檢測及控制更加精準(zhǔn)。

2.2 石化行業(yè)應(yīng)用

目前來講，壓力傳感器是石化生產(chǎn)自動化控制系統(tǒng)中應(yīng)用最多的測量裝置之一。事實上，很多大型化工生產(chǎn)項目幾乎關(guān)涉到了所有類型的壓力傳感器應(yīng)用，如差壓、絕壓、表壓、高壓、微差壓等，其良好的可靠性、穩(wěn)定性以及高精度滿足了石化行業(yè)生產(chǎn)需求。其中，壓力傳感器的穩(wěn)定性和測量精度有效保證了壓力變送器的穩(wěn)定性及高精度，同時在響應(yīng)速度方面表現(xiàn)出了極佳的性能。以U7100系列壓力傳感器為例，廣泛適用于氣體或液體壓力測量，甚至包括腐蝕性液體等介質(zhì)，其主要利用316L不銹鋼加工而成，加之無O性圈應(yīng)用，在不直接接觸測量介質(zhì)的情況下，精準(zhǔn)放映壓力數(shù)值，并轉(zhuǎn)換為電信號，保證了測量精度。此外，該種壓力傳感器還附加了浪涌保護(hù)和過電壓保護(hù)等功能，符合重工業(yè)生產(chǎn)CE標(biāo)準(zhǔn)，表現(xiàn)了極佳的耐用性。

3 前景展望

基于壓力傳感器在生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，其未來市場前景不可估量。尤其以汽車生產(chǎn)為重，其作為壓力傳感器的重要用戶之一，導(dǎo)致了壓力傳感器和相關(guān)組件的需求不斷增加。同時，針對垂直行業(yè)應(yīng)用，包括石油天然氣、汽車和醫(yī)療保健等，隨著技術(shù)革新加速，對壓力傳感器的功能需求及要求越來越多。事實上，在過去的幾年時間里，壓力傳感器應(yīng)用市場得到了迅猛拓展，對競爭格局產(chǎn)生了積極影響，進(jìn)一步擴(kuò)大了市場參與范圍。因此，新時期，相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)加強(qiáng)對壓力傳感器的應(yīng)用研究，不斷豐富其功能配置，并提高其性能，從響應(yīng)速率、測量精度以及耐用性等多個方面入手，提高其市場應(yīng)用價值。在此過程中，需不斷加大對壓力傳感器的研發(fā)力度，給予必要的技術(shù)、人力以及財力支持，積極引進(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)科技裝備及經(jīng)驗，推進(jìn)我國工業(yè)生產(chǎn)自動化進(jìn)程。

4 結(jié)語

總而言之，壓力傳感器在生產(chǎn)中的應(yīng)用價值及重要性毋庸置疑，未來市場前景不可估量。由于個人能力有限，本文作出的研究可能存在些許不足之處。因此，作者希望學(xué)術(shù)領(lǐng)域?qū)＜页掷m(xù)關(guān)注此課題研究，結(jié)合生產(chǎn)實踐，全方位解讀壓力傳感器的重要性，并有針對性地提出更多有效應(yīng)用及發(fā)展建議，進(jìn)一步推動我國工業(yè)生產(chǎn)自動化建設(shè)，滿足社會經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展需求。

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作者簡介：彭燦（1971-），男，安徽太湖人，本科，講師，研究方向：應(yīng)用電子技術(shù)。