【中國環(huán)保在線 明星企業(yè)】在日前召開的第29屆中國國際測量控制與儀器儀表展覽會(huì)上，儀器儀表裝備制造業(yè)領(lǐng)跑者杭州美儀自動(dòng)化有限公司帶著一系列具有國際水準(zhǔn)的產(chǎn)品參展。業(yè)界人士評價(jià)認(rèn)為，憑借信息技術(shù)與制造技術(shù)的深入融合，美儀自動(dòng)化正在以共享方式重塑儀器儀表制造新生態(tài)。 　　第29屆中國國際測量控制與儀器儀表展覽會(huì) 美儀自動(dòng)化展臺實(shí)景 　　業(yè)內(nèi)人士都知道，傳統(tǒng)儀器儀表正逐步實(shí)現(xiàn)快速擴(kuò)張。一個(gè)佐證是，截至2017年底，我國儀器儀表制造業(yè)年度總產(chǎn)值為9995.00億元，產(chǎn)值同比增長2.60%；銷售收入同比增長2.17%；年度利潤總額為869.10億元，利潤同比增長9.97%。未來三年內(nèi)，儀器儀表產(chǎn)銷值達(dá)到或接近萬億元，年均增幅為15%，累計(jì)增幅在75%以上。 　　夯筑本土智造內(nèi)核、破局鏈條長、效率低的問題就是杭州美儀自動(dòng)化有限公司(下文簡稱“美儀自動(dòng)化”)“小目標(biāo)”。 　　作為中國儀器儀表學(xué)會(huì)理事單位，成立于2006年的美儀自動(dòng)化擁有研發(fā)中心、制造中心、市場開發(fā)和客戶服務(wù)的完整產(chǎn)業(yè)鏈。初，美儀自動(dòng)化以儀器儀表、自動(dòng)化系統(tǒng)為切入點(diǎn)，先后與E+H、JUMO等國際知名自動(dòng)化品牌達(dá)成戰(zhàn)略合作，并創(chuàng)建了獨(dú)具品牌價(jià)值的產(chǎn)品內(nèi)核。迄今，美儀自動(dòng)化業(yè)務(wù)范圍覆蓋分析儀表、流量儀表、壓力儀表、溫度儀表、物位儀表、記錄儀表、校驗(yàn)儀表等多個(gè)細(xì)分板塊。 　　數(shù)據(jù)顯示，秉承著“以客戶為中心，以奮斗者為本”的發(fā)展理念，用新闖市場的美儀自動(dòng)化成立12年來，已全國多個(gè)省市設(shè)立服務(wù)中心。與此同時(shí)，為響應(yīng)“走出去”等一系列扶持政策，美儀自動(dòng)化相繼在德國、新加坡、馬來西亞、印度等地設(shè)有聯(lián)絡(luò)點(diǎn)，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷80多個(gè) 和地區(qū)。在美儀自動(dòng)化相關(guān)企業(yè)負(fù)責(zé)人看來，企業(yè)之所以能在短時(shí)間內(nèi)取得如此重大的進(jìn)展主要得益于三點(diǎn)。 　　首先是渠道扁平化。美儀自動(dòng)化打通了儀器儀表制造產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)計(jì)研發(fā)、裝備制造、項(xiàng)目運(yùn)維等各個(gè)環(huán)節(jié)，并不斷開展優(yōu)化提速，讓用戶更加快捷方便地定制出自己的產(chǎn)品。一方面美儀自動(dòng)化始終關(guān)注國際、國內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢，積極思考和尋找能夠彎道超車、具備發(fā)展空間的儀器儀表板塊；另一方面，從本地制造業(yè)發(fā)展的趨勢和杭州城市功能定位出發(fā)，努力探索高端化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的儀器儀表設(shè)備，在做產(chǎn)品的基礎(chǔ)上也打造出專注于過程自動(dòng)化解決方案的品質(zhì)內(nèi)核。 　　同時(shí)還有生態(tài)共享化。美儀自動(dòng)化將自身定位為可以幫助裝備制造實(shí)現(xiàn)本土智造的行業(yè)翹楚，即通過技術(shù)幫助儀器儀表裝備精準(zhǔn)對接本土制造力量，讓智能化、網(wǎng)絡(luò)化賦能整體產(chǎn)業(yè)鏈。上述企業(yè)負(fù)責(zé)人指出，美儀自動(dòng)化構(gòu)建的新體系，能從技術(shù)創(chuàng)新、基礎(chǔ)設(shè)施、產(chǎn)品采購、日常運(yùn)維等層面打造覆蓋的服務(wù)流程，實(shí)現(xiàn)儀器儀表智造一體化。 　　其次是產(chǎn)品獨(dú)有化。經(jīng)過12年的積累，美儀自動(dòng)化的系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用體系已基本成熟，并在儀器儀表行業(yè)的本土制造商均取得了不俗的業(yè)績。在日前召開的第29屆中國國際測量控制與儀器儀表展覽會(huì)上，由美儀自動(dòng)化帶來的多款對標(biāo)國際水準(zhǔn)的儀器儀表一經(jīng)亮相，便獲得了業(yè)界的一致稱贊。 　　圖為展會(huì)上 美儀自動(dòng)化帶來的系列拳頭產(chǎn)品 　　誠如全部采用進(jìn)口芯體、不銹鋼外殼的熱電偶溫度傳感器(也稱鎧裝熱電阻)不僅可測量液體與蒸汽，還可在氣體介質(zhì)、固體表面溫度的工況條件下維持正常運(yùn)作。目前，市場上熱電阻主要是Pt100，熱電偶主要是K型、T型、S型、R型、B型、N型、E型、J型等8種常規(guī)型號。但美儀自動(dòng)化可按照現(xiàn)場測溫精度與測溫范圍，針對不同情況定制出熱電阻與熱電偶。也正是憑借穩(wěn)定性好、精度高、抗震性強(qiáng)等優(yōu)勢，熱電偶溫度傳感器已廣泛適用于工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備配套及石油、化工、冶金、電力等過程控制領(lǐng)域。 　　同樣表現(xiàn)搶眼的還有SUP-LDG電磁流量計(jì)。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行流量測量的該裝置，集智能化、小型輕量化、多功能、高精度于一體。在實(shí)現(xiàn)0.02秒超快響應(yīng)頻率、滿足現(xiàn)場顯示的同時(shí)，SUP-LDG電磁流量計(jì)還可輸出4—20mA電流信號供記錄、調(diào)節(jié)和控制用。反復(fù)試驗(yàn)證明，該裝置已通過GB/T18659-2002(IDT ISO9140:1991)封閉管道中導(dǎo)電液體流量測量 電磁流量計(jì)的性能評定方法標(biāo)準(zhǔn)。 　　而在上述企業(yè)負(fù)責(zé)人看來，美儀自動(dòng)化并不打算顛覆誰。在經(jīng)歷了快速擴(kuò)張、提質(zhì)增效等發(fā)展階段后，美儀自動(dòng)化順勢提出“精品智造”，用信息技術(shù)賦能儀器儀表設(shè)備行業(yè)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈從產(chǎn)品銷售端轉(zhuǎn)向用戶需求端、從追求銷售利潤轉(zhuǎn)向服務(wù)增值。

　　熱電偶制造商TE Wire&Cable正與物聯(lián)網(wǎng)軟件公司Plataine開發(fā)一款基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)解決方案。該系統(tǒng)利用了AI軟件來跟蹤溫度監(jiān)測產(chǎn)品的位置及使用狀態(tài)。 　　通過使用帶有RFID功能的智能熱電偶，TE Wire&Cable的客戶可以識別熱電偶所需更換的確切時(shí)間，無需手動(dòng)記錄數(shù)據(jù)，同時(shí)用戶可使用該功能快速定位設(shè)備。TE Wire&Cable營銷業(yè)務(wù)分析師Joseph Ugalde表示，該技術(shù)還提供熱電偶的校準(zhǔn)的實(shí)時(shí)警報(bào)和建議。 　　TE Wire&Cable稱，該解決方案可能是業(yè)內(nèi) 個(gè)使用RFID技術(shù)的方案。該公司與Plataine一起開發(fā)了該系統(tǒng)，目前已有一些飛機(jī)零部件客戶在生產(chǎn)過程中進(jìn)行測試，以跟蹤高壓釜的溫度。 　　TE Wire&Cable專注銷售復(fù)合材料飛機(jī)零件制造過程中使用的熱電偶組件。這類部件需要在高壓釜中進(jìn)行加壓加熱。高壓釜內(nèi)通常會(huì)安裝一個(gè)熱電偶組件以測量溫度并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)記錄儀中。 　　當(dāng)零件放入高溫爐時(shí)，熱電偶會(huì)自動(dòng)連接到零件上。由于熱電偶的壽命有限，企業(yè)需密切監(jiān)控每個(gè)熱電偶的使用頻率。這個(gè)過程通常是通過手動(dòng)記錄來監(jiān)控。當(dāng)熱電偶數(shù)量多時(shí)，這種方法就變得難以執(zhí)行。Ugalde說：“一個(gè)典型的航天制造企業(yè)會(huì)使用數(shù)百個(gè)熱電偶?！? 　　除了使用歷史難以跟蹤外，這些熱電偶也很難進(jìn)行定位找尋。當(dāng)公司需要更換熱電偶時(shí)，員工需要花費(fèi)大量時(shí)間來進(jìn)行尋找。 　　TE Wire&Cable與Plataine合作開發(fā)出一種解決方案，該解決方案在智能熱電偶中嵌入了RFID標(biāo)簽。該公司提供了RFID讀取器來讀取這些標(biāo)簽，并使用Plataine的AI物聯(lián)網(wǎng)軟件進(jìn)行管理。Plataine首席營銷官Amir Ben-Assa說，Plataine已經(jīng)為工業(yè)環(huán)境中的資產(chǎn)或工具跟蹤提供了各種基于RFID和物聯(lián)網(wǎng)的解決方案?！? 　　Ben-Assa回憶說：“12個(gè)月前，我們開始和TE Wire合作。在此期間，在此期間，我們定義并測試了智能熱電偶解決方案，幫助制造商步入工業(yè)4.0時(shí)代?！? 　　該公司稱，除了在設(shè)備上內(nèi)置無源UHF RFID芯片外，該智能熱電偶的配置與前代相同。該芯片將在Plataine云軟件上存儲一個(gè)產(chǎn)品的 ID碼。方案使用固定式RFID讀取器讀取智能熱電偶信息。Ugalde表示，TE Wire&Cable將與客戶合作，為每個(gè)工廠及應(yīng)用環(huán)境選擇 讀取器。 　　高壓高溫過程開始時(shí)，設(shè)備將通過安裝有固定式通道讀取器。讀取器讀取到標(biāo)簽ID后，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到軟件，然后軟件將根據(jù)讀取器位置來更新熱電偶的位置。熱電偶離開該區(qū)域時(shí)，讀取器也將讀取該事件。 　　同時(shí)，軟件還將對熱電偶使用次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并在預(yù)設(shè)次數(shù)時(shí)發(fā)出警告。員工可以在軟件中查看熱電偶位置，并在需要時(shí)進(jìn)行更換。Ugalde解釋說，這將給員工節(jié)省很多時(shí)間。 　　該系統(tǒng)目前正在Plataine實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測試，TE Wire&Cable的一些客戶也開始在他們自己的工廠測試該技術(shù)。Plataine的物聯(lián)網(wǎng)解決方案使用RFID和其他工廠級傳感器來收集有關(guān)材料，在制品，資產(chǎn)和工具的實(shí)時(shí)信息，并使用軟件進(jìn)行分析及控制。

　　熱電偶是一種常見又經(jīng)濟(jì)的寬溫度范圍測溫手段。T型熱電偶(銅康銅)具有靈敏、穩(wěn)定、易制造、防濕的特點(diǎn)——印刷電路板的銅到銅連接則了等溫塊的必要性。這些是T型熱電偶進(jìn)入從導(dǎo)管到食品加工等多種應(yīng)用的部分主要原因，這些應(yīng)用不需要K型等其他熱電偶所具備的寬溫度范圍。 　　本文引用地址： 　　ADI擁有集成冷端補(bǔ)償機(jī)制的熱電偶放大器，但T型熱電偶不在此列。幸運(yùn)的是，T型和K型放大器在 約100°C的溫度范圍內(nèi)，具有類似的電壓特性。K型熱電偶調(diào)節(jié)器(如AD8495或AD8497)可以利用這種相似性來測量T型熱電偶，并將誤差降至超低水平。較高溫度條件下的輸出電壓會(huì)偏離AD8495的理想5 mV/°C傳遞函數(shù)，所以，有必要通過查找表或多項(xiàng)式考慮該差異。示意圖是用來自NIST的T型熱電偶表以及AD8495的傳遞函數(shù)生成的，以展示AD8495在各種參考結(jié)溫條件下的輸出。 　　圖1.AD8495在T型熱電偶條件下計(jì)算得到的輸出 　　可以運(yùn)用該圖或該6階多項(xiàng)式將輸出電壓映射到測量溫度上。VOUT (mV) = a0 + a1 × T + a2 × T2 + … + a6 × T6，其中，系數(shù)為： 　　在–200°C至+350°C的整個(gè)測量溫度范圍內(nèi)和0°C至50°C的參考結(jié)溫范圍內(nèi)，該多項(xiàng)式計(jì)算得到的誤差約為–2.50 mV至+2.28 mV，約低于±0.5°C。必須加上熱電偶容差和AD8495放大器誤差。 　　請注意，當(dāng)溫度低于0°C時(shí)，輸出電壓為負(fù)。輸出電壓相對于參考引腳(REF)進(jìn)行測量，因此，可以提高REF端的電壓，以便在單電源供電時(shí)，將負(fù)的輸出電壓偏置到正輸出電壓。請參閱AD8495數(shù)據(jù)手冊，了解在用熱電偶進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的重要事項(xiàng)，包括接地、濾除干擾和布局布線注意事項(xiàng)，以便使器件溫度等于參考結(jié)溫。 　　作者簡介 　　.Scott Hunt 是線性產(chǎn)品部(馬薩諸塞州威明頓市)的一名產(chǎn)品應(yīng)用工程師。他獲得倫斯勒理工學(xué)院電氣工程學(xué)士學(xué)位后，于2011年加入ADI公司。Scott專門從事集成精密放大器技術(shù)工作，包括儀器儀表放大器、差分放大器和熱電偶放大器。