傳感器與檢測儀表的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢探究

孫玉爭

（河鋼集團唐鋼公司發(fā)展規(guī)劃部，河北唐山，063000）

引言

傳感器在機電一體化系統(tǒng)中是作為“感受器官”而存在的，其功能是快速、精確地為系統(tǒng)獲取信息，使系統(tǒng)根據(jù)收集到的信息進行處理、決策。由此可見，傳感器在機電一體化系統(tǒng)中的作用非同小可，直接決定了系統(tǒng)的技術水平。

1 對檢測儀表進行控制的重要性

我國目前主要依靠火力進行發(fā)電，其主要的工作原理包括依靠高溫和高壓的作用，產(chǎn)生過熱蒸汽，由于發(fā)電機的轉(zhuǎn)速一般保持在3000轉(zhuǎn)，因此要想保證發(fā)電機高速運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定，就必須控制發(fā)電機的參數(shù)穩(wěn)定。這樣做不僅可以保證電力運行的穩(wěn)定，而且保證了火電廠生產(chǎn)的安全與質(zhì)量，這需要依靠對檢測儀表的密切監(jiān)測，以此來完成對電機安全運轉(zhuǎn)的監(jiān)測。例如對一個10萬kW的機組進行監(jiān)測，其正常的運轉(zhuǎn)大概需要500個監(jiān)測儀表來對其進行控制。其機組容量的大小在很大程度上影響了檢測儀表發(fā)揮的作用。

2 對傳感器發(fā)展現(xiàn)狀的分析

科技在不斷發(fā)展，科技人員主要是根據(jù)人們的實際需求對傳感器進行設計和研發(fā)，無論是從種類還是運行的速度，或者對于信息的處理都得到了不同程度上的強化。尤其在機電一體化系統(tǒng)中的應用越來越廣泛。從目前的發(fā)展狀況來看，傳感器的設計研發(fā)已經(jīng)成為了一項新興的技術產(chǎn)業(yè)，其應用的范圍也逐漸變廣泛。其進一步驗證了科學技術的進步給傳感器的設計帶來的好處，許多的業(yè)內(nèi)人士對于傳感器的發(fā)展趨勢都比較看好，傳感器的發(fā)展前景非常光明。

3 檢測儀表的選型以及安裝設計注意事項

首先，對于檢測儀表的工作環(huán)境必須進行嚴格的監(jiān)測，要同時滿足不同情況下儀表的監(jiān)測范圍，同時對于監(jiān)測的準確度以及反應的時間做出具體的判斷，其保護系統(tǒng)也需要進行重點的檢測，使其滿足工作環(huán)境的具體需求。

其次，對于反應堆的結(jié)構(gòu)進行細節(jié)把控，避免安裝溫度儀表的過程中過大誤差的產(chǎn)生，這就需要安裝之前對溫度儀表進行測試。

第三，對于反應堆的溫度檢測比較精確到每一步，不能破壞其冷卻溫度的邊緣，溫度測試儀表與管道的距離以及和其他設備的連接部位必須進行特殊處理，避免泄露現(xiàn)象的發(fā)生。應用的材料要具有導熱性良好以及絕緣等特點。

第四，對于設備可靠性以及維修保養(yǎng)方面的需求，對于可靠性要求較高的溫度檢測儀表，按可靠度的要求需進行冗余設置，并考慮維修性。

4 傳感器與檢測儀表的發(fā)展

4.1 流量監(jiān)測儀表的應用

每個熱能動力設施的成功抑制，首先與必須的條件就是精準的“在線”檢測與抑制進到設施的工質(zhì)流量，來讓其輸進和輸出能夠每時每刻都能夠均衡，設施才會在最好的狀態(tài)中運轉(zhuǎn)。所以完善的檢測儀表，尤其是流量儀表和其控制體系，在節(jié)省能源與治理當中擁有非常重要的效用。在熱工檢測訊號當中，流量訊號不但數(shù)量大覆蓋面廣泛，而且還是直接觸及機組運轉(zhuǎn)的經(jīng)濟性和其評估的主要數(shù)據(jù)。在發(fā)電廠生產(chǎn)經(jīng)過當中，汽、氣、水、油、煤等每個流體的流量，都必須要進行勘測與抑制，精準的實行流量勘測并成功的抑制是發(fā)電機組維持最好運轉(zhuǎn)狀態(tài)的主要條件，所以提升流量訊號的精準性是電力單位非常重視的。

流量儀表的勘測功能比較準確，但是其勘測的準確性也收到很多因素的影響。雖然其測量的結(jié)果比較準確，但是也存在一定的誤差，并不是所有的流體都可以通過流量監(jiān)測儀的應用得到準確的結(jié)果。因此在進行具體的測試之前，需要檢測流體的具體特性和形式來選擇不同的檢測儀表，這樣既保證了檢驗結(jié)果的準確性，又達到了節(jié)能降耗的目的。

4.2 機械加工過程中應用傳感檢測技術

由于機械加工對于各部件的配合程度要求比較高，因此在加工的過程中必須由于到傳感檢測技術，只有這樣才能減少各個環(huán)節(jié)故障的發(fā)生。在機械加工開始之前，首先需要對運轉(zhuǎn)的主要設備進行檢查，主要包括對機械各部件的健康程度、和設備磨合的程度以及是否滿足生產(chǎn)的主要條件等。例如零部件的加工方向，加工的主要位置，坯件加工過程中變型的程度以及加緊力度，通過對不同參數(shù)的變化來測試生產(chǎn)部件的合格率。其次，加工操作完成之后，需要對成品的形狀、尺寸以及公差等具體參數(shù)進行測量，保證成品的質(zhì)量符合加工的標準以及實際的需求。為下一步的操作打下良好的基礎。尤其是對精密儀器的檢測，更要在細節(jié)處重點掌控。不僅要對加工的環(huán)境有著嚴格的要求，而且加工過程中的溫度、速度、振動頻率以及壓力等要求比較嚴格，自動檢測儀表需要進行狀態(tài)的實時監(jiān)測，保證設備及時進行校正，減少誤差的產(chǎn)生。機械加工的過程中，傳感檢測技術的應用不僅可以保證機械可以正常運轉(zhuǎn)，而且控制了機器在切削過程中的角度、狀態(tài)以及力度等，更好了控制了生產(chǎn)的成本。在機床的加工環(huán)節(jié)，傳感器的應用使加工的過程更加穩(wěn)定，并通過加工中的數(shù)據(jù)顯示，來保證加工的精度。

4.3 精確的控制技術

從目前的發(fā)展來看，大型發(fā)電機系統(tǒng)大多應用的是滑參數(shù)的運轉(zhuǎn)原理，主要根據(jù)節(jié)能控制的原理進行設計，設計的主要原則是見諒避免生產(chǎn)環(huán)節(jié)造成過多的能源消耗。例如在流量檢測儀表應用的過程中，其設計原理是保證不同閥門在開放的狀態(tài)下，只有小部分的閥門進行流量的調(diào)整，這就降低了節(jié)流的損耗。此外，對于滑參數(shù)運轉(zhuǎn)的主要機組系統(tǒng)，系統(tǒng)在低能耗的運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，選擇降低閥門壓力來適應負荷的增加，進一步減少能源的損耗。

5 結(jié)束語

綜上所述，目前，多學科、技術的發(fā)展和綜合利用，使得傳感器技術得到了不斷提升，如納米技術的引進使傳感器的分辨率得到了較大提高，發(fā)電廠檢測儀表和控制體系也會持續(xù)完善，逐漸完成發(fā)電廠最大程度的提升能源運用效率，給中國節(jié)能減排做出了非常大的貢獻。

[1]趙洪偉, 范義春, 王孝偉, 等.優(yōu)化控制系統(tǒng)在發(fā)電廠燃氣鍋爐上的技術應用[J].通用機械, 2017, (2): 24-26+28.

[2]王旭東.試論傳感器技術在機電一體化系統(tǒng)中的應用[J].科技展望,2016, 26(08): 78.

[3]徐天龍, 李長城.傳感器和檢測儀表的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢分析[J].民營科技, 2011(12):216-216.

[4]楊熠, 尹林.傳感器和檢測儀表的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].商品與質(zhì)量,2016(33).

[5]郭冰, 王沖.壓力傳感器的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].中國儀器儀表, 2009(5):72-75.

[6]中國傳動網(wǎng).傳感器與檢測儀表的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].納米科技,2010(2):87-87.