【中國傳動網 技術前沿】 如果說單晶硅技術壓力變送器是國產流程工業(yè)型壓力變送器的代表，那么“物聯(lián)網壓力變送器”、“智能互聯(lián)壓力變送器”、“壓力變送器4.0”、“人工智能壓力變送器”等相關智能、互聯(lián)和物聯(lián)類型的壓力變送器是下一代壓力變送器的代名詞。下一代壓力變送器相比單晶硅壓力變送器，除了常規(guī)的性能精度更高、穩(wěn)定性更好，核心的區(qū)別在于解決現(xiàn)在壓力變送器的“痛點”：通過“互聯(lián)或物聯(lián)”實現(xiàn)“在線自校準”、“在線自清零”、“預測性維護和維修”等智能功能，并幫助壓力變送器生產廠商實現(xiàn)從壓力變送器的產品生產銷售到提供壓力測量服務的角色轉變，這才是壓力變送器實現(xiàn)升級換代的意義。

在我們看來，物聯(lián)網分為民用物聯(lián)網和工業(yè)物聯(lián)網兩大部分，民用物聯(lián)網就是大家經常說的物聯(lián)網，包括智能家居、智能物聯(lián)、智能交通、智能安防、智能電力、智能醫(yī)療等，它們與大家的生活密切相關，自然而然成為大家關注的焦點。還有就是這兩年大家談論比較多的工業(yè)物聯(lián)網，隨著國內外各大品牌的工業(yè)操作系統(tǒng)（基于云的開放式IoT操作系統(tǒng)（PaaS））的密集推出，更確切的說是流程工業(yè)物聯(lián)網的快速發(fā)展，讓原來少為人知的大型石油化工工廠借助工業(yè)物聯(lián)網朝著安全、環(huán)保、節(jié)能的智能制造方向升級。

隨著《物聯(lián)網壓力變送器規(guī)范》——GBT34073-2017于2018年2月1日正式實施，物聯(lián)網壓力變送器誕生。物聯(lián)網壓力變送器具有特殊的物聯(lián)網特性要求：包括識別性要求，壓力變送器應具有可識別的身份標識；可操作性要求，壓力變送器應具有可操作性；可信性要求，壓力變送器診斷機制、誤操作偵測、報警等要具有可信性；網絡安全性，壓力變送器應滿足所在物聯(lián)網的安全性要求，如不同等級的訪問權限等；以及數(shù)據(jù)及文檔結構。目前流程工業(yè)用戶對壓力變送器精度要求是0.075%，該規(guī)范規(guī)定了0.02%、0.05%、0.1%、0.2%、0.5%、1%、1.5%共7個準確度等級，在我們看來，從0.2%到1.5%這4個比較低的準確度等級更多用于民用物聯(lián)網，而0.02%、0.05%、0.1%這3個準確度等級可以用于流程工業(yè)物聯(lián)網，而大規(guī)模的工業(yè)物聯(lián)網應用可能是以0.02%的為主，或者說只有壓力變送器達到了0.02%準確度等級才能真正發(fā)揮流程工業(yè)物聯(lián)網壓力變送器使用價值。

高精度穩(wěn)定性是常規(guī)壓力變送器的核心性能，另一方面特殊的行業(yè)用戶對壓力變送器的要求卻不僅僅這些，比如制藥行業(yè)的用戶，除了要求壓力變送器的精度優(yōu)于0.2%，衛(wèi)生無菌也是核心的要求。智能制藥的智能藥品包裝生產線及設備更少更集中，相比大型化工工廠的智能化可能會更早落地實現(xiàn)。壓力變送器廠商遵照FDA、EMA、CFDA等不同版本的GMP規(guī)范進行探討，如何確保壓力變送器在藥品生產過程中衛(wèi)生無菌、避免交叉污染和生產過程更高效等，特別是與藥品或中間體、原料接觸的測量膜片的材料、工藝方面，一些廠商推出了適合CIP/SIP溫度瞬變沖擊測量膜片，也有廠商推出耐過程流體沖擊的膜片，還有帶監(jiān)控功能的雙膜片，在一個批次的藥品生產中，即使一個膜片破損依然可以正常進行衛(wèi)生無菌測量，不會污染藥品，并且輸出報警提醒現(xiàn)場操作員在完成批次生產后更換壓力變送器。相比大型工廠，用于制藥包裝生產線的壓力變送器分布在小范圍內，并且數(shù)量不多，測量膜片、內部電子元件等狀態(tài)的監(jiān)控的采集、上傳和分析相對容易。諸多因素考慮，下一代壓力變送器可能率先在制藥行業(yè)取得突破。

還有安全儀表系統(tǒng)（SIS）也是下一代壓力變送器大展身手的應用場景，與安全相關的壓力變送器的控制失效可以分為壓力變送器自身的、過程連接和電氣連接的以及管網罐體周圍環(huán)境的。對于壓力變送器自身來說，安全相關壓力變送器的傳感器模塊采用高承壓的電氣連接及側面參考端壓力進入口，即使壓力變送器膜片被擊穿也可以避免過程介質進入電氣保護殼引發(fā)其他事故，而膜片狀態(tài)監(jiān)測能及時發(fā)現(xiàn)破損并報警，讓工作人員及時處理故障；壓力敏感元件是單晶硅材質的彈性體，其對壓力高度敏感的特點意味著不耐高過載壓力沖擊，敏感元件的損壞將導致壓力變送器無法正常工作，特別增加一道中心膜片用于防護壓力沖擊，并對敏感元件進行狀態(tài)監(jiān)控；在測量差壓時選用多變量傳感器，集成了差壓、靜壓（表壓力和絕壓）和溫度敏感元件，單一差壓敏感元件原理上無法測量到靜壓的變化，選用多變量傳感器實現(xiàn)了對靜壓的實時監(jiān)控；變送模塊還增加了對各個元器件子模塊的周期性、連續(xù)性監(jiān)控，包括ROM、RAM、ERPROM的數(shù)據(jù)，并通過內置的看門狗監(jiān)控軟件，周期性監(jiān)控傳感器集成溫度值、變送模塊集成溫度值、LCD顯示模塊的狀態(tài)、溫度壓力補償?shù)那闆r以及測量值的變化情況等。對壓力變送器的工作時間進行累積，用以檢驗變送模塊和傳感器的可靠性，并作為制度校準周期的參考，等等?？傮w來看，與安全相關的壓力變送器具備了下一代壓力變送器很多特點。