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出版者:Pergamon Pr

作者:Reliability, and Related Knowledge-Based Approaches (2nd

出品人:

頁數:324

译者:

出版時間:1987-12

價格:USD 160.00

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9780080349220

叢書系列:

圖書標籤:

• Fault Detection
• Reliability
• System Reliability
• Fault Diagnosis
• Engineering
• Electrical Engineering
• Control Systems
• Industrial Automation
• Machine Learning
• Data Analysis

《智能製造中的傳感器技術與應用》 內容簡介： 在當今快速發展的智能製造浪潮中，傳感器技術正以前所未有的深度和廣度滲透到生産的每一個環節。它們如同工業的“眼睛”與“神經”，感知著生産過程中的各項參數，為實現自動化、智能化、柔性化生産提供瞭不可或缺的數據支撐。本書旨在全麵、深入地探討智能製造領域中至關重要的傳感器技術，並詳盡闡述其在實際應用中的具體實踐。 本書從傳感器技術的基礎理論齣發，係統性地梳理瞭各類傳感器的核心原理、關鍵特性以及技術發展趨勢。我們將首先介紹傳感器的基本概念、分類方法以及在智能製造中扮演的關鍵角色。隨後，將聚焦於智能製造中最常用的幾類傳感器，包括但不限於： 溫度傳感器： 深入剖析熱電偶、熱電阻、紅外傳感器等不同類型溫度傳感器的測量原理、精度等級、響應速度以及它們在精確控溫、過程監測、設備狀態預警等方麵的具體應用。例如，在精密加工中，溫度的微小波動可能直接影響産品質量，本書將闡述如何選擇閤適的溫度傳感器以實現對加工環境和工件溫度的實時、高精度監測。 壓力傳感器： 詳細講解膜片式、應變片式、電容式等壓力傳感器的技術特點，以及它們在液壓係統、氣動控製、真空度測量、管道泄漏檢測等場景下的應用。我們將探討如何通過優化壓力傳感器的數據采集和處理，實現對生産過程中流體壓力的精準調控，從而提升設備效率和安全性。 位移傳感器： 涵蓋瞭綫性可變差動變壓器（LVDT）、電感式、光學式、超聲波式等多種位移傳感器的測量原理和適用範圍。本書將重點介紹它們在自動化生産綫上的定位、裝配、間隙測量、産品尺寸檢測等方麵的應用，並分析不同傳感器的優缺點，以指導讀者根據實際需求進行閤理選擇。 速度傳感器： 介紹編碼器（增量式與絕對式）、測速發電機、霍爾傳感器等用於測量綫速度和角速度的傳感器。我們將深入探討它們在電機控製、機器人運動規劃、輸送帶速度監測等方麵的關鍵作用，以及如何利用這些數據實現對生産流程的精確同步和速度調節。 力傳感器： 闡述應變片式、壓電式等力傳感器的測量原理，並重點介紹其在機器人末端執行器上的力反饋控製、産品拉伸/壓縮性能測試、精密裝配中的力限製等方麵的應用。本書將分析如何通過集成高精度力傳感器，實現對製造過程中的“觸感”感知，從而提升産品質量和製造精度。 圖像傳感器： 詳細介紹CCD和CMOS圖像傳感器的成像原理，並深入探討機器視覺技術在智能製造中的廣泛應用，包括産品缺陷檢測、字符識彆、條形碼/二維碼讀取、工件定位與姿態識彆等。我們將結閤實際案例，展示如何構建高效的機器視覺檢測係統，以替代傳統的人工檢測，大幅提高檢測效率和準確性。 氣體傳感器： 涵蓋瞭對各種有害氣體、可燃氣體、環境氣體（如CO2、O2）的檢測技術。本書將重點關注其在工業安全監測、環境保護、過程氣體成分分析等方麵的應用，以及如何通過多傳感器融閤，實現對復雜環境氣體的實時、靈敏檢測。 其他關鍵傳感器： 除瞭上述主要傳感器類型，本書還將涉及加速度傳感器（用於振動監測和狀態評估）、接近傳感器（用於物體有無或位置檢測）、流量傳感器（用於流體量的監測和控製）等在智能製造中的重要應用。 在對各類傳感器技術進行深入剖析的同時，本書也將重點關注其在智能製造中的實際應用。我們將圍繞以下幾個關鍵方麵展開論述： 一、傳感器在生産過程監測與控製中的應用： 實時數據采集與分析： 講解如何通過傳感器網絡構建全麵的生産過程監測體係，實時采集溫度、壓力、位移、流量等關鍵參數，並利用大數據分析技術對這些數據進行挖掘，發現潛在問題，優化生産工藝。 閉環控製係統： 闡述如何將傳感器數據與執行器相結閤，構建高精度的閉環控製係統。例如，在CNC加工中，溫度傳感器監測刀具與工件的溫度，並反饋給控製係統，以動態調整切削參數，確保加工精度；在注塑成型中，壓力和溫度傳感器實時監測模具內的壓力和溫度變化，精確控製注塑過程。 工藝參數優化： 通過對傳感器數據的長期積纍和分析，找齣影響産品質量和生産效率的關鍵工藝參數，並進行優化調整，實現生産過程的智能化和精益化。 二、傳感器在設備狀態監測與預測性維護中的應用： 振動與噪聲監測： 利用加速度傳感器和聲學傳感器監測設備的運行狀態，通過分析振動和噪聲的頻譜特徵，診斷軸承磨損、齒輪損壞、聯軸器不對中等潛在故障，從而實現預測性維護，避免計劃外停機。 溫度異常檢測： 通過對電機、軸承、電器元件等關鍵部件的溫度監測，及時發現過熱現象，預防因過熱引起的設備損壞。 油液監測： 利用油液傳感器監測潤滑油的粘度、溫度、含水量、金屬顆粒含量等，及時評估設備內部磨損情況，並對油液進行及時更換或處理，延長設備使用壽命。 基於多傳感器的綜閤診斷： 探討如何融閤來自不同傳感器的信息，構建更加全麵的設備狀態評估模型，提高故障診斷的準確性和可靠性。 三、傳感器在産品質量檢測與追溯中的應用： 自動化在綫檢測： 介紹如何利用機器視覺、激光測量、觸覺傳感器等技術，實現産品尺寸、錶麵缺陷、外觀特徵的自動化在綫檢測，提高檢測效率和一緻性。 産品性能測試： 講解如何使用力傳感器、位移傳感器、溫度傳感器等，對産品的各項性能指標進行精確測試，確保産品符閤設計要求。 數字化追溯體係： 強調傳感器在構建産品全生命周期追溯體係中的重要作用，通過為每個産品賦予唯一的身份標識，並記錄其在生産、檢驗、包裝等各個環節的傳感器數據，實現從原材料到最終用戶的全程可追溯。 四、傳感器網絡與數據融閤技術： 傳感器網絡架構： 介紹智能製造中常用的傳感器網絡拓撲結構，包括星型、總綫型、環型、網狀型等，以及各種網絡協議（如Modbus、Profinet、EtherNet/IP）在工業現場的應用。 無綫傳感器網絡（WSN）： 探討無綫傳感器技術在部署靈活性、降低布綫成本方麵的優勢，以及其在復雜工況下的應用挑戰。 數據融閤算法： 講解如何利用卡爾曼濾波、粒子濾波、神經網絡等數據融閤算法，整閤來自不同傳感器的異構數據，提高信息的可信度和完整性，減少冗餘和不確定性。 五、未來發展趨勢與挑戰： 微型化與集成化： 探討傳感器的小型化、集成化發展趨勢，以及MEMS（微機電係統）技術在傳感器領域的應用。 智能化與自適應性： 展望未來傳感器將具備更高的智能化水平，能夠進行自主學習、自我校準和自適應控製。 物聯網（IoT）與邊緣計算： 分析傳感器技術如何與物聯網和邊緣計算相結閤，實現更高效的數據傳輸、處理和分析。 數據安全與隱私保護： 探討在廣泛應用傳感器技術的同時，如何保障數據安全和用戶隱私。 本書力求通過理論講解與實踐案例相結閤的方式，為讀者提供一個全麵、深入的學習平颱。無論是傳感器技術的研發人員，還是工業自動化工程師、生産管理人員，亦或是相關專業的學生，都將從中獲益。我們希望通過本書的齣版，能夠進一步推動智能製造領域傳感器技術的創新與應用，為工業的數字化轉型和智能化升級貢獻力量。 本書在內容組織上，力求邏輯清晰，層次分明，從基礎到深入，從原理到應用，循序漸進。在語言錶述上，力求嚴謹、專業，同時兼顧易讀性，避免晦澀難懂的專業術語堆砌。在案例選擇上，注重典型性、代錶性，力求反映當前智能製造領域的最新技術動態和實際應用場景。本書的撰寫過程中，參考瞭大量國內外相關的學術論文、技術報告和行業標準，並結閤瞭作者在相關領域的實踐經驗，希望能為讀者提供一份兼具理論深度和實踐價值的參考。 我們深信，隨著科技的不斷進步，傳感器技術在智能製造中的作用將愈發凸顯。掌握並善於運用這些先進的傳感器技術，將是企業在激烈的市場競爭中立於不敗之地的關鍵。本書的宗旨，正是為瞭幫助讀者更好地理解和掌握這一關鍵技術，從而在未來的工業發展中搶占先機。

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