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国民经济的持续快速发展和城市化水平的提高,给中国的食品工业发展创造了巨大的需求空间,食品消费总量将不断增加,商品性消费日益取代自给型消费,工业化食品比重逐步增长,并为食品工业发展提供了巨大的市场空间。在食品工业中,工艺流程自动化程度越来越高,比如自动化技术在包装生产线中已占50%以上,大量使用了电脑设计和机电一体化控制,目的是提高生产率,提高设备的柔性和灵活性。传感器作为自动化系统的关键核心,也已经大量应用在食品工业中。[img=,535,359]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812040940078010_3529_3332482_3.jpg!w535x359.jpg[/img]FISO微波辅助化学和微波食品解决方案摘要:目前在食品工业领域中涉及新产品开发、食品包装、微波食品加工、、MW 食品测试、 MW 烤炉设计和测试、新材料研究、MW 和RF 相关应用等,而在研究开发过程中对重要参数—— 温度及压力的测量一直是个难题,具调查了解国内现阶段大都采用热电偶或红外测温仪测量温度,由于热电偶容易受电磁、微波、射频等干扰,所以不能实现时实测量,采集的温度数据可用性不高,而红外测量虽然能时实测量,但是它是非接触测量受很多因素干扰(特别是水蒸汽),而且测量精度也不满足研究要求,所以两种方法都不能很好的解决温度测量问题,给研究工作带来很多不便。 加拿大FISO公司的光纤传感器很好地解决了温度及压力测量问题,FISO传感器完全抗电磁、 微波、射频等干扰,多通道在线时实监测微波中食物内、外各个部位温度差异与变化,给研究食物在不同温度下的成分及含量提供可靠准确的数据,同时通过RS232与计算机连接由软件控制可 以很直观地观察温度、压力曲线变化。 光纤测试系统的构成: 加拿大FISO公司的光纤测试系统主要由探头、光纤延长线、信号解调器、附件四部分构成。原理:1.F-P原理:采用法布利-比罗特(Fabry - Perot)腔为感应物理参量的器件,对温度、压力、应变、位移等物理参量进行测试,通过光纤把相关的测试信号传输出去,与信号解调器相连采用工业标准的“SC”连接头。温度光纤传感器:[img=,301,300]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812040940225936_8428_3332482_3.jpg!w301x300.jpg[/img]FISO光纤传感器采用干涉原理,非常适合在食品工业环境和电介质传感器无法工作的环境。FISO传感器与其相应的信号调理器可以组成一个完整的光纤传感系统。干涉测量传感器(FPI)一般由两面相对的镜子组成,分割两面镜子的空间称为空腔(或空洞)长度。反射到FPI中的光是经波长调制的,并与空腔长度完全相同。由精确设计的FPI将应变、温度、位移或压力转变成空腔长度的函数。FISO传感器的原理是:当光束到达光纤尽头后进入一契形介质,在上下表面产生反射,进而导致光的干涉。反射发生的位置不同,相应的光程差亦不同。当契形介质的横向移动表明位移变化的时候,此位移变化将被FP腔探知并转化为。由于FISO传感器完全抗电磁、微波和射频等干扰,多通道在线实时检测微波中的食物内各个温度的差异与变化,给研究食物在不同温度下的水分及含量提供了可靠准确的数据。这里主推工采网从加拿大进口的光纤温度传感器 - FOT-L-BA/SD,这是一款非常适合在极端环境下测量温度的光纤温度传感器,这种极端环境包括低温、核环境、微波和高强度的RF等。FOT-L集所有您期望从理想传感器器身获取的优良特性于一体。因此,即使在极端温度和不利的环境下,这类传感器依然能够提供高精度和可靠的温度测量。
工业4.0时代的自动化仪器与智能制造 随着科技的飞速发展,人类社会正逐步迈入工业4.0时代,这一时代以数字化、智能化和网络化为主要特征,正深刻改变着传统制造业的面貌。在这一背景下,自动化仪器与智能制造作为工业4.0的核心组成部分,正引领着制造业的转型升级,推动着生产效率、产品质量和灵活性的全面提升。 https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/09/202409221844149629_1595_6749321_3.jpeg 工业4.0时代的背景与特征 工业4.0,也被称为第四次工业革命,是继蒸汽机时代、电气化时代和自动化时代之后的又一次重大飞跃。它利用物联网、大数据、云计算、人工智能等先进技术,将生产过程中的各个环节紧密连接起来,实现生产系统的智能化、自动化和网络化。这一变革不仅提高了生产效率,降低了成本,还使得生产更加灵活、个性化,能够更好地满足市场需求。 https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/09/202409221844151388_8524_6749321_3.jpeg 自动化仪器:智能制造的基石 在工业4.0时代,自动化仪器作为智能制造的基石,发挥着至关重要的作用。这些仪器通过集成传感器、控制器、执行器等组件,实现了对生产过程的精准控制和实时监测。例如,在汽车制造过程中,自动化螺纹测量仪器能够精确测量发动机缸体螺纹孔的深度和通止情况,不仅提高了测量精度和效率,还减少了人工干预和误差。此外,还有用于材料检测的X射线衍射仪、用于质量检测的光学显微镜等自动化仪器,它们共同构成了智能制造的“眼睛”和“手”,为生产过程的智能化提供了有力支持。 https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/09/202409221844159467_5266_6749321_3.jpeg 智能制造:工业4.0的核心 智能制造是工业4.0的核心内容之一,它利用人工智能、大数据、物联网等技术,对制造过程进行智能化改造和升级。在智能制造体系中,生产设备不再是孤立的个体,而是通过网络相互连接,形成一个高度协同的生产系统。这个系统能够实时收集和分析生产数据,根据市场需求和生产计划自动调整生产参数和工艺流程,实现生产过程的智能化控制和优化。 智能制造的优势在于其高度的灵活性和个性化。传统制造业往往采用大规模、标准化的生产方式,难以满足消费者日益增长的个性化需求。而智能制造则可以通过大数据分析和人工智能算法,实现产品的定制化生产。例如,在服装制造领域,智能制造系统可以根据消费者的身材数据和喜好,自动调整裁剪尺寸和款式设计,生产出符合个性化需求的服装产品。 https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/09/202409221844157644_1453_6749321_3.jpeg 自动化仪器与智能制造的融合 在工业4.0时代,自动化仪器与智能制造的深度融合是推动制造业转型升级的关键。一方面,自动化仪器为智能制造提供了精准的数据支持。通过集成各种传感器和执行器,自动化仪器能够实时收集生产过程中的各种数据,如温度、压力、速度、位置等,并将这些数据传输给智能制造系统进行分析和处理。这些数据为智能制造系统的决策提供了重要依据,使得生产过程更加精准、高效。 另一方面,智能制造系统通过算法优化和智能控制,提高了自动化仪器的使用效率和精度。例如,在智能制造系统中,可以利用深度学习算法对自动化仪器的测量数据进行处理和分析,提高测量精度和稳定性;同时,还可以利用预测性维护算法对自动化仪器进行故障预测和预防性维护,减少故障停机时间和维修成本。 结语 工业4.0时代的自动化仪器与智能制造正引领着制造业的转型升级。通过深度融合先进技术和创新理念,它们不仅提高了生产效率、降低了成本,还使得生产更加灵活、个性化。未来,随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展,自动化仪器与智能制造将在更多领域发挥重要作用,推动制造业向更高水平发展。我们有理由相信,在全体从业者的共同努力下,工业4.0时代的智能制造将创造更加辉煌的明天。https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/09/202409221844158809_7707_6749321_3.jpeg
工业电导仪一般采用分压法测量溶液的电导,假如用直流电源作为外加电压,就会产生极化现象,使溶液的等效电阻发生变化 智能工业电导仪采用交流电源作为外加电压以消除极化造成的影响,但由此产生的后果是电导池系统便不再是纯电阻,而是包括容抗的阻抗,其分布情况见图1。但在考虑溶液浓度与电导的关系时,只能把电导池看作纯电阻元件,且在仪表定标时也以电阻箱代替它进行刻度,所以在测量溶液的电导时会产生误差。其大小与电源频率的关系如下。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/12/200912302155_193108_1615922_3.jpg[/img]图中Rl , 为电极电阻 为极化电阻 R3为电解液电阻 C1为电极表面双电层电容 C2为电解液电容。由图1知,与待测成分有关的部分是Rs,为了提高测量灵敏度,应使R3占总阻抗的比例越大越好,所以测量低浓度范围内的溶液,R3占的比例就大,仪表有较高的灵敏度。容抗Ze=1/2πfC。由此知,为降低与R3串联的C1, 的容抗,电源的频率取高些更为有利 同时提高电源频率也有助于减小极化电阻,但频率过高,会降低C2的容抗,这对精确测量R3是不利的。基于上述分析,智能工业电导仪采用了1 kHz方波电压,增强了驱动电压的负载能力,以保证电压的稳定性,使得仪表的测量误差小于1%,较模拟工业电导仪精度提高1%~20%。