制造系统监控的关键技术

　　制造过程的监控是近几十年来发展起来的新学科。所谓制造过程监控，就是对生产过程中设备的运行状态作出判断，从而优化生产过程和保护生产设备。制造设备在运行过程中，内部零部件受到力、热、摩擦、磨损等多种作用，其运行状态不断变化，因此必须在设备运动过程中对设备的运行状态及时作出判断，采取相应的决策，以避免发生故障而导致严重后果。这样做可大大提高设备运行的可靠性，从而提高设备乃至全生产线的生产效率。制造过程监控技术涉及广泛的知识领域，主要的关键技术分为:

　　一、制造过程状态信号的拾取(传感器技术)

　　制造过程监控的信号来源于对生产过程制造设备的状态检测信号，因此准确地获得信号对于整个监控系统尤其重要。传感器是获得信号的最直接的设备，因此传感器的正确选择对于整个监控系统的成败十分重要。主要有以下类型的信号拾取传感器:

　　1压力传感器

　　压力是各种生产制造过程中最基本的状态监控参量之一，压力传感器有金属应变计式、普通型半导体应变计式和剪切型半导体应变计式三种型式。金属应变计式压力传感器是在金属膜片上贴有应变计，当压力作用在膜片上时，应变计的电阻值发生与作用压力成正比的变化。它结构简单，但由于滞后较大，对同一应力的阻抗变化较小，所以只能在有限的范围内使用;半导体应变计式压力传感器是在硅膜片上用扩散的方法形成的微细结构应变计，由于其滞后小，灵敏度高，得到了广泛的应用。

　　2AE(声发射)传感器

　　AE(AeoustieEmission)是固体在变形或破损时，变形能量以弹性波形式释放的现象。施力于固体上，当固体处在弹性范围内时，力作为弹性能贮存。当除去力之后，能量释放返回到原来状态。但是当施加的力超过弹性极限时，弹性能的一部分以变形或破坏的形式释放，一部分作为弹性波发射出来，称之为声发射AE，它可用固定在固体表面的AE传感器检测出来。

　　3 加速度传感器·

　　加速度传感器在检测振动和减震领域得到了广泛应用。主要有压电式加速度计、电动式加速度计、应变式加速度计和半导体式加速度计。

　　4盆尔电流传感器

　　随着电力电子技术的迅速发展，利用电磁感应原理的磁敏霍尔电流传感器具有测量、控制电流的作用，在功率监控中使用普遍。

　　5位移传感器

　　位移传感器主要有激光位移计和位移传感器，应用于位移监控中。

　　二、制造过程设备的状态监控

　　生产过程中对制造设备的状态进行监控可以防止设备异常状态时继续带来更大的事故，可以预测将要发生的事故，因此生产过程检测与监控技术发展十分迅速，主要有以下几个方面的研究内容和采用的方法: