振動監(jiān)測歷經(jīng)百年發(fā)展終于迎來數(shù)字化轉(zhuǎn)型
振動監(jiān)測歷經(jīng)百年發(fā)展終于迎來數(shù)字化轉(zhuǎn)型
振動傳感技術(shù)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、軍工等領(lǐng)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(lǐng)域更是如此，因為資產(chǎn)停機可能會導(dǎo)致生產(chǎn)損失或健康問題。就像上個世紀的技術(shù)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(shù)霸主地位，世界各國因為工業(yè)核心技術(shù)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(zhuǎn)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(shù)還不存在。然而，對振動的科學(xué)探索正在進行中。第一個商業(yè)化加速傳感器是由b .麥科勒姆和O.S .彼得斯于1924年設(shè)計的一種簡單而笨重的樂器。一年后，工程師們將其應(yīng)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(shù)。
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(shù)的早期先驅(qū)，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(lǐng)域特定用途的加速度傳感器技術(shù)。
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)了世界上第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(shù)
在60年代，可調(diào)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也推出了他們的第一個手持電表，也是世界第一。
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。隨著科技的萎縮，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(jié)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(lǐng)域當前的技術(shù)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?！?/span>
這是20多年前發(fā)表的。從那以后，振動監(jiān)測技術(shù)已經(jīng)獲得了牽引力并進一步發(fā)展。
目前全球十大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(shù)，被認為是現(xiàn)代信息技術(shù)的三大支柱之一，也是國內(nèi)外公認的最具有發(fā)展前途的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。傳感器技術(shù)直接關(guān)系到我國自動化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展形勢，認為“傳感器技術(shù)強，則自動化產(chǎn)業(yè)強”。由此可見傳感器技術(shù)對自動化產(chǎn)業(yè)乃至整個國家工業(yè)建設(shè)的重要性。
國內(nèi)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(luò)化方面的技術(shù)落后。由于沒有形成足夠的規(guī)?；瘧?yīng)用，導(dǎo)致國內(nèi)的傳感器不僅技術(shù)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：
1、核心制造技術(shù)嚴重滯后于國外，國內(nèi)產(chǎn)品差強人意
2、工藝裝備落后，產(chǎn)品質(zhì)量差
3、人才資源匱乏，產(chǎn)業(yè)發(fā)展不足
4、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(wù)領(lǐng)域；
2、以傳感器、彈性元件、光學(xué)元件、專用電路為重點對象，發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的原創(chuàng)性技術(shù)和產(chǎn)品；
3、以增加品種、提高質(zhì)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(chǔ)；
5、以集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)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(dǎo)產(chǎn)品達到和接近國外同類產(chǎn)品的先進水平。
隨著國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的深入，企業(yè)將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用引入工業(yè)生產(chǎn)，以提高企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)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(zhuǎn)型升級離不開科技的支持。能夠在當前內(nèi)憂外患環(huán)境下生存的企業(yè)，必須有堅實的數(shù)字基礎(chǔ)。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。
