控制系统：数据监测

调节系统正变得越来越先进，技术的迅速发展带来许多新型解决方案。此外，压缩机都会配备特定形式的监测设备，以保护压缩机并防止生产停工。让我们从传感器开始，一起深入了解这背后的技术。

什么是传感器？

传感器用于感测装置的当前状况。传感器发送的信息经过监测系统处理后，将向执行器等发送信号。用于测量压力或温度的传感器通常由传感装置和测量转换器组成。传感装置负责感测要测量的数值。测量转换器则将传感装置的输出信号转换为可由控制系统处理的相应电气信号。

如何测量压缩机中的温度？

通常使用电阻测温计测量温度。它由一个电阻值随着温度升高而增加的金属电阻器作为传感器。传感器会测量电阻变化并将其转换为 4–20 mA 的信号。Pt 100 是常见的电阻测温计，它在 0°C 时的额定电阻为 100 Ω。热敏电阻器是一种电阻随温度变化的半导体器件。它可用作温度控制器，比如用在电动机上。PTC（正温度系数）热敏电阻器是常见的一种类型。PTC 热敏电阻器在温度达到参考点之前，电阻值随温度变化的趋势并不明显，但是一旦达到该参考点，电阻值就会出现跃变增加。PTC 热敏电阻器与控制器连接，并由控制器在检测到此“电阻跃变”时发送信号，比如发送让电动机停机的信号。

如何测量压缩机中的压力？

使用压力感测构件（例如膜片）测量压力。膜片发出的机械信号会被转换为 4–20 mA 或 0–5 V 的电信号。机械信号到电信号的转换可在不同的测量系统内完成。在电容式系统中，先是压力被传递至膜片。电容器板会感测测量膜片的位置，并由测量转换器将位置信号转换成与压力成比例的直流电压或直流电流信号。电阻式测量系统则由一端连接至电桥，另一端连接至膜片的应变计组成。当膜片承受压力时，就会在电桥中形成一个较低的电压（mV 级别），该电压会被放大至适当水平。压电式系统则是基于会在表面产生电荷的特定晶体（例如石英）。产生的电荷量与表面受力（压力）成正比。

监测设备

监测设备的类型因压缩机类型而异。监测设备的种类有很多，以适合不同类型的压缩机。小型活塞式压缩机仅配备传统的过载电动机切断装置，而大型螺杆压缩机则可能配备多种切断/传感器装置，以控制过载、温度和压力等。在一些入门款的小型机器上，当切断装置发出报警信号时，控制设备会关闭压缩机，而且压缩机无法自动重启。在有些情况下，可通过警告灯指示发出报警的原因。对于更先进的压缩机，则可以通过控制面板监测压缩机的运行情况，比如可以直接读取压力、温度和状态参数。当传感器的值接近报警限值时，监测设备会发出警告。在这种情况下，操作人员可以采取措施，以防止压缩机停机。如果压缩机因出现报警而被关闭，则必须纠正故障后，或者手动重置压缩机后，才能重新起动压缩机。有些压缩机配有内存，可以记录温度、压力和运行状态数据，这非常有利于加快故障排除速度。内存的容量也许可持续记录过去 24 小时的数据。借助此功能，可以分析过去一天的运行趋势，以及使用逻辑故障排除法，快速确定停机原因。

压缩机装置远程监控

有些压缩机装置可能需要从远程位置监测和控制压缩机的运行。对于一些小型压缩机装置，可以很容易地从压缩机连接报警和操作指示器等，而且通常可以执行远程起动和停止操作。在一些涉及重大投资的大型压缩机装置中，往往需要配备集中式监控系统。监控系统应由能够持续地提供系统概况的设备组成，同时，还能够对各台机器进行访问，以便控制一些详细信息，比如中冷器的压力、油温等。监测系统还应配备内存，以便生成日志，记录过去 24 小时内发生的事件。日志还可用于绘制趋势曲线，这有助于轻松地发现可能偏离默认值的数值。趋势曲线还将为操作员提供依据，帮助判断是可以继续使用系统，还是需要计划执行系统停机。这种监测系统通常可以提供不同级别（从总体概览到各台机器的详细状态）的压缩机装置状态报告。