工业检测基础知识(1)

        现在工业的奇妙之处,就在于通过科学精密的组织,极大地提高了生产效率、同时提高了产品的质量、同时还没有给生产者带来太大的挑战和压力。使得人民改造自然的能力大为为提高,不再过分依赖于地理和自然资源才能得到发展——当然,地利和自然资源的富集仍将永远作为相对优势继续发挥作用。只是,现代意义上的好地方,和古代传统中公认的好地方,虽然因为人口因素还有地理重合,但相互之间已经不再有必然联系了。换言之,人类的绝对自由,向前大大地前进了一步。

       怎么做到这一点,现代制造业和古代手工制造业的区别,就在于标准化的推进和先进工具的使用。

       检测设备,作为生产工具中独特的一个环节,起到了画龙点睛的作用。因为传统的立足于控制能力的生产工具,有个逻辑悖论但很容易被误解相信:好的产品是好的工具生产出来的!

       绝对意义或者通用的说,这话的确没有错。比如我们生产高精度的零件,就需要高精度的机床;而高精度机床所组成的零件需要 “更高精度”,生产这些更高精度的零件就需要更高精度的机床……依次循环,原始母机就没有办法造了,很可笑对吧?类似的逻辑还有文学里的崇古、名人传记传奇里傍上另外一些牛人之类,比如说徐锦江画画好,就非得说和关山月的关系,把他个人喜爱、努力等付出却看淡了。略举两例,撇过不谈。

       检测设备和检测方法,就是在精度、可靠性、效率等通过差异性取得特定性能突破的最关键环节,然后通过重要要素一个一个的突破,再巧妙的结合起来,我们的工具和设备才能一代又一代地进步,到达必要的设计能力。

       最直观的例子,就是机械式游标卡尺的普及,使得车加工技术在钟表制造行业率先得以普及,推动了现代车床形制结构的进步,这个例子在科技进步史和人类文明史中多有表述。

按照所需要检测的特征的类别,主要有以下几类:

  1. 位置、速度和加速度测量;刚才提到的尺寸测量属于相对位置测量的一种,位置变化和时间的关系就是速度,速度根据时间的变化就是加速度,现在机床为了优化工作台驱动,会用到加加速度的概念,用加速度再对时间求导数作为控制变量。
  2. 流量、压力和界面测量;其中有些很特别很有意思的例子,比如塑料材料的蒸汽通过率,微孔或者微气泡的流量测量等。
  3. 温度和湿度测量。
  4. 力的测量。可以从几微牛顿测量到天体引力,其间用了很多中巧妙的简介测量手段。考验测量仪器或设备的是量级跨度和精度,二者无法兼得。
  5. 光学和声学测量。目前光学测量越来越成熟,但声学测量因为干扰因素多,从潜艇声纳、枪炮弹小型轨迹定位、到我们常用的耳机耳塞,还有很多玄妙的分段,难以用科学的、数量化的指标来衡量。
  6. 电学测量;已经非常成熟。不过一些比较边缘交叉的范围还有待技术进步,比如电磁场的各种综合影响等。

        当前的工业发展趋势,除了精度越来越高之外,反应更加灵敏,对于无关干扰因素的摒除、小型化,快速传输检测数据乃至在线测量,在线检查判断等,众多新的要求使工业传感器按两个特征发展。

        其一是特制化。特制化不用多加介绍,是为了应对各种意向不到的应用场景;其二是标准化和电控自动化。标准化是为了批量制造提高生产效率,自动化则是传感器越来越多地集成解算芯片发展为数字化独立器件,是为了在应用的时候提高通用性,反过来为标准化提供主动分段设计。

        市场特征是中国产品相对还比较落后。因为从需求端来看,传感器和器件到测量设备的设计,本身需要的技术积累比较多,同时需要成熟的体系支持才能发现真实需求。即使难得开发出一些产品,由于在应用方面系统化集成本身会比较有优势,对后发的工业国是不利的,国内企业及时能开发出几款爆款产品,在和国外成熟品牌竞争时产线不够丰富也是个缺点。

        即使再做投入扩充产品线,由于本身是高技术产品,物料成本并不高,面对国外品牌对大客户的特定型号降价竞争,也往往会落败。

       到目前为止,虽然中国是500个工业细分行业里有200多个进入世界一流水平,但传感器和工业检测设备目前仍有欠缺,需要整个行业整体的提升才能冲入一线。

 

这次就说到这里,希望对你有所帮助 …

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