傳感器實訓(xùn)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀、體系及趨勢
傳感器標(biāo)準(zhǔn)重要性:
是組織
傳感器產(chǎn)業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的必要條件和手段;
是發(fā)展傳感器品種、組織專業(yè)化生產(chǎn)的前提和基礎(chǔ);
是傳感器生產(chǎn)企業(yè)進行科學(xué)管理、貫徹“質(zhì)量方針”的基本要素;
是提高傳感器產(chǎn)品質(zhì)量、進行綠色生產(chǎn)、保證安全衛(wèi)生的技術(shù)保證;
是傳感器制造企業(yè)與應(yīng)用部門之間的橋梁與紐帶。
傳感器標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀:
近年來,我國傳感器標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作,取得較快發(fā)展,國家標(biāo)準(zhǔn)化委員會、機械行業(yè)、電子行業(yè)、煤炭行業(yè)、氣象行業(yè)、高等院校和中科院等單位對傳感器標(biāo)準(zhǔn)的制訂和修正工作均十分重視。據(jù)初步統(tǒng)計,目前正在應(yīng)用的傳感器標(biāo)準(zhǔn)有95項,其中國家標(biāo)準(zhǔn)23項(包括國軍標(biāo)),行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)72項,在研標(biāo)準(zhǔn)26項,擬制定標(biāo)準(zhǔn)31項。基本能滿足傳感器產(chǎn)業(yè)的需求,特別是流程工業(yè)用傳感器,包括溫度、壓力(差壓)、流量傳感器標(biāo)準(zhǔn),其項目產(chǎn)品廣泛用于石油、化工、食品、醫(yī)藥、民生工程等各領(lǐng)域,通過制定國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范產(chǎn)品的要求、檢驗等內(nèi)容,提升了產(chǎn)品的技術(shù)水平,對產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到了強大的推進作用。
不足之處在于,多年來忽略了離散制造、工廠自動化用傳感器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作。智能傳感器標(biāo)準(zhǔn)也剛剛起步。傳感器產(chǎn)品與應(yīng)用產(chǎn)品的接口標(biāo)準(zhǔn),涉及不多,以致存在資源浪費,各行業(yè)標(biāo)淮不一的現(xiàn)象。
傳感器標(biāo)準(zhǔn)體系:
傳感器標(biāo)準(zhǔn)專業(yè)領(lǐng)域:
能感受被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置,通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。
敏感元件(sensing element),指
傳感器中能直接感受或響應(yīng)被測量的部分。
轉(zhuǎn)換元件(transducing element),指傳感器中能將敏感元件感受或響應(yīng)的被測量換成適于傳輸或測量的電信號部分。
當(dāng)輸出為規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)信號時,則稱為變送器(transmitter)。
傳感器專業(yè)領(lǐng)域的分類有多種形式:
按轉(zhuǎn)換原理可分為應(yīng)變式、壓電式、壓阻式、電容式、電感式、電化學(xué)式、光纖式等;
按被測量可分為力、熱(或溫度)、光、磁、速度、氣體、濕度、生物等傳感器;
按輸出量可分為模擬量傳感器和數(shù)字量傳感器;
按是利用結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化還是利用材料的物理(或化學(xué))特性的變化進行信號轉(zhuǎn)換,可分為結(jié)構(gòu)型傳感器和物性型傳感器。兩種特征兼有的為復(fù)合型傳感器。
傳感器標(biāo)準(zhǔn)體系:
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)體系表及編制原則(GB/T13016《標(biāo)準(zhǔn)體系表編制原則及要求》),敏感元件和傳感器隸屬于《儀表元器件》標(biāo)準(zhǔn)體系框架。
框架對象:
儀器儀表元器件專業(yè)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)體系框架對象包括:機械元件、彈性元件、機電元件、
傳感器和敏感元件、儀表電機、光學(xué)元件、顯示器件等。
框架層次:
儀器儀表元器件專業(yè)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)體系框架分為三層,第一層為大類:儀器儀表元器件;第二層為小類:機械元件、彈性元件、機電元件、傳感器和敏感元件、儀表電機、光學(xué)元件和顯示器件;第三層為系列,對應(yīng)系列標(biāo)準(zhǔn)。
傳感器標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展趨勢:
標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)是閉環(huán)系統(tǒng),通過制定、組織實施標(biāo)淮,進而修訂、實施標(biāo)準(zhǔn),不斷螺旋上升,提高水平。但它又與系統(tǒng)所處的政治、經(jīng)濟環(huán)境密切相關(guān),所以它又是開放的動態(tài)系統(tǒng)。它要求以系統(tǒng)的最優(yōu)化為目標(biāo),運用現(xiàn)代管理科學(xué)和電子計算機等現(xiàn)代化手段進行最佳協(xié)調(diào),通過建立與經(jīng)濟技術(shù)發(fā)展水平相適應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)體系并努力實施,從而在包括經(jīng)濟管理和社會生活在內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域里發(fā)揮其特有的功能。傳感器標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展應(yīng)努力體現(xiàn)上述功能,傳感器標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展趨勢如下:
首先需解決某些傳感器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)重缺失的問題。如國內(nèi)長久以來,對離散傳感器標(biāo)準(zhǔn)重視不夠,離散傳感器是傳感器專業(yè)的重要分支之一,對離散控制和實現(xiàn)工廠自動化起著舉足輕重的作用,但長期以來對離散傳感器的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、測試標(biāo)準(zhǔn)、接口標(biāo)準(zhǔn)等長期缺失,企業(yè)幾乎處于無標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行狀態(tài),因此在“十二五”后期,計劃制定27項離散傳感器標(biāo)準(zhǔn)。
加強國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中基礎(chǔ)通用標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、方法標(biāo)準(zhǔn)、管理標(biāo)準(zhǔn)之間的融合與統(tǒng)一。我國傳感器行業(yè),由于歷史和體制原因,存在較為嚴(yán)重的技術(shù)壁壘和行業(yè)分隔,不利于傳感器標(biāo)準(zhǔn)的制定,往往各行政部門在制定傳感器標(biāo)準(zhǔn)時互不通氣、甚至相互設(shè)置困難,如何使傳感器標(biāo)準(zhǔn)相互依存、融合、統(tǒng)一,是傳感器標(biāo)準(zhǔn)制定的發(fā)展趨勢。
逐步采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進的傳感器標(biāo)準(zhǔn)。特別某些對國民經(jīng)濟有重大推動作用的傳感器產(chǎn)品,如在國務(wù)院發(fā)布的“十二五國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃”中,高端裝備制造產(chǎn)業(yè)——智能制造裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖——發(fā)展目標(biāo)中,明確提出發(fā)展的“傳感器”,應(yīng)盡量采用國際標(biāo)準(zhǔn)或國外先進標(biāo)準(zhǔn)。
創(chuàng)新性是
傳感器標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展的必然趨勢。要突破傳感器產(chǎn)品的低成本、低功耗、微型化、高性能、高可靠、智能化等技術(shù)難點,促成有關(guān)傳感器標(biāo)準(zhǔn)的制定和實施。