1、概述
        目前，中國是世界上最大的鋼鐵生產(chǎn)國，同時(shí)也是世界上最大的鋼鐵消費(fèi)國。經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和強(qiáng)勁的國內(nèi)需求，使中國在20世紀(jì)90年代中期以來領(lǐng)導(dǎo)世界鋼鐵市場(chǎng)。在所有工業(yè)行業(yè)中，鋼鐵行業(yè)消耗的能源占總制造業(yè)的比重最大。鋼鐵生產(chǎn)不但消耗了大量的能源，同時(shí)將增加大量的碳排放和廢水等污染。鋼鐵制造商降低能耗、提高效益、減少污染的一個(gè)重要方法是不斷提升自動(dòng)化水平。先進(jìn)的傳感技術(shù)與測(cè)量?jī)x器可以讓鋼鐵制造商在節(jié)約成本、提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量上取得立竿見影的效果。
        許多傳感器與儀器可用于鋼鐵廠自動(dòng)化，以提高產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。例如：溫度傳感器、熱工儀表、壓力傳感器、振動(dòng)傳感器、稱重傳感器、液位傳感器、軋制力感應(yīng)器、熱金屬檢測(cè)器、激光掃描儀、光學(xué)安全屏障、、接近傳感器、位移傳感器，水平檢測(cè)器，濕度傳感器、輻射檢測(cè)器、電導(dǎo)率檢測(cè)器、各種氣體傳感器，記錄儀，視覺傳感器等等。為了降本增效，新的工廠已大部分使用了前面提到的各種傳感器，一些老廠也正在進(jìn)行進(jìn)行技術(shù)革新和生產(chǎn)工藝改造，增加傳感器的使用以提高自動(dòng)化水平。無論是新安裝還是舊改造，傳感器在鋼鐵制造市場(chǎng)的需求量大增將是毋庸置疑的，這也為傳感器供應(yīng)商提供了巨大的機(jī)會(huì)。
2、什么是傳感器？
        傳感器是一種能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件裝置。廣泛應(yīng)用于國防軍事、電力能源、冶金化工、信息產(chǎn)業(yè)、氣候預(yù)測(cè)預(yù)防等諸多領(lǐng)域。傳感器技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)的三大支柱之一，其水平高低是衡量一個(gè)國家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志。傳感器技術(shù)是現(xiàn)代科技的前沿技術(shù)，是制造業(yè)自動(dòng)化和信息化的基礎(chǔ)。長期以來，國內(nèi)傳感器技術(shù)的創(chuàng)新和新產(chǎn)品開發(fā)能力落后于國際先進(jìn)水平，傳感器成為制約工業(yè)自動(dòng)化和信息化的發(fā)展的瓶頸。 
    傳感器的基本原理不難，但制造工藝技術(shù)嚴(yán)格保密。國內(nèi)傳感器技術(shù)落后的根本原因是制造工藝和專用設(shè)備的落后，使傳感器的穩(wěn)定性和可靠性問題長期得不到根本解決，限制了國產(chǎn)傳感器的使用范圍，成為產(chǎn)業(yè)化的瓶頸。
3、鋼鐵企業(yè)常用哪些傳感器？
        鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)過程中要用到各種不同的傳感器和儀器儀表，常用的傳感器有以下幾種：
        1）溫度傳感器 在冶煉的每一個(gè)環(huán)節(jié)，溫度的控制至關(guān)重要。在鋼鐵冶煉過程中，準(zhǔn)確地控制冶煉溫度可以明顯提高產(chǎn)品質(zhì)量，煉鐵煉鋼主要是靠水冷卻，水的溫度控制，鐵水，鋼水的溫度控制都需要不同的溫度傳感器。
        2）壓力傳感器 各種風(fēng)機(jī)、爐膛冷卻系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)必不可少的參數(shù)，冷卻水系統(tǒng)至關(guān)重要的一類參數(shù)，廢水廢氣余熱回收系統(tǒng)都需要進(jìn)行壓力測(cè)量。
        3）稱重傳感器 從原燃料的入庫計(jì)量到輔料的加入計(jì)量，每一個(gè)環(huán)節(jié)都少不了稱重傳感器。完成這些稱重過程的衡器種類繁多，按衡器結(jié)構(gòu)形式可分為軌道秤、汽車衡、料斗秤、皮帶秤、吊鉤秤、天車秤等以及各種形式的生產(chǎn)過程中的工藝用秤。例如用于出鋼鋼水稱重計(jì)量的車載鋼包秤、用于連鑄重量控制的鋼包轉(zhuǎn)臺(tái)秤、中間包秤、用于錠鑄重量控制的車載鋼包秤以及部分軋鋼過程中的工藝用秤。
        4）振動(dòng)傳感器  在煉鋼的各個(gè)工藝環(huán)節(jié)，都存在著風(fēng)機(jī)、泵機(jī)來保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行，比如轉(zhuǎn)爐中的鼓風(fēng)機(jī)、液壓泵，連鑄機(jī)旁的蒸汽風(fēng)機(jī)等機(jī)電設(shè)備；在煉鐵廠，高爐鼓風(fēng)機(jī)、煤氣鼓風(fēng)機(jī)、除塵風(fēng)機(jī)等設(shè)備；在熱軋生產(chǎn)過程中使用到的熱軋機(jī)械，包括定寬壓力機(jī)減速機(jī)、切頭飛剪減速機(jī)、精軋機(jī)主傳動(dòng)減速機(jī)、橫切切邊減速機(jī)以及加熱爐風(fēng)機(jī)；此外，燒結(jié)和焦化過程中的鼓風(fēng)機(jī)和除塵風(fēng)機(jī)等設(shè)備，通過在機(jī)電設(shè)備上安裝振動(dòng)傳感器，采集電機(jī)、風(fēng)機(jī)、機(jī)泵的振動(dòng)數(shù)據(jù)，得到設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)，出現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)提醒相關(guān)運(yùn)維人員，避免非計(jì)劃停機(jī)。
        5）氣體傳感器 在鋼鐵冶煉中主要是煤氣的輸送，使得車間內(nèi)存在有CO、H2、煤氣、氯氣等毒氣泄露的可能性，從而引發(fā)人員傷亡事故，這就需要各種氣體傳感器用來對(duì)工作環(huán)境中的氣體濃度進(jìn)行檢測(cè)，確保生產(chǎn)安全。
        6)各種二次儀表
4、溫度傳感器
        從17世紀(jì)初伽利略發(fā)明溫度計(jì)開始，人們開始利用溫度進(jìn)行測(cè)量。真正把溫度變成電信號(hào)的傳感器是1821年由德國物理學(xué)家賽貝發(fā)明的，這就是后來的熱電偶傳感器。50年以后，另一位德國人西門子發(fā)明了鉑電阻溫度計(jì)。在半導(dǎo)體技術(shù)的支持下，本世紀(jì)相繼開發(fā)了半導(dǎo)體熱電偶傳感器、PN結(jié)溫度傳感器和集成溫度傳感器。與之相應(yīng)，根據(jù)波與物質(zhì)的相互作用規(guī)律，相繼開發(fā)了聲學(xué)溫度傳感器、紅外傳感器和微波傳感器。作為使用最廣泛的一種傳感器，它應(yīng)用的測(cè)溫原理也相當(dāng)多。溫度傳感器的分類見圖1。

圖1  溫度傳感器的分類 

        各類傳感器的性能各有不同，表1是幾種主要傳感器的性能比較及用途、特點(diǎn)。

        最常用的三種接觸式測(cè)溫傳感器是熱電偶、電阻溫度計(jì)（RTD）和NTC熱敏電阻。熱電偶的工作溫度范圍寬，但易受噪聲影響，漂移較高，500℃以下測(cè)量精度及穩(wěn)定性較差。NTC熱敏電阻靈敏度高，但線性與互換性差。遠(yuǎn)距離、非接觸式測(cè)溫中用得多的是紅外溫度傳感器，但它受水氣、煙霧、塵霧、塵埃等影響較大。在低、中溫段，以電阻溫度計(jì)的線性最好，尤其是鉑熱電阻，憑借其上佳的線性和無與倫比的長期穩(wěn)定性，確立了自己作為溫度參考傳遞國際標(biāo)準(zhǔn)的地位。所以，高精度、高穩(wěn)定性的軍用傳感器基本都是采用的鉑熱電阻溫度傳感器。
        國外對(duì)高精度溫度傳感器的研制主要集中在鉑熱電阻溫度傳感器上。如瑞典的IRON公司、德國賀利氏（Heraeus）公司、美國霍尼韋爾公司的高精度溫度傳感器的代表就是PT100、PT1000。國外對(duì)高精度產(chǎn)品的開發(fā)投入相當(dāng)大，美國霍尼韋爾公司的固態(tài)傳感器發(fā)展中心每年用于設(shè)備投資就達(dá)5000萬美元，目前擁有包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、單晶生長、加工、圖形發(fā)生器,對(duì)步重復(fù)照像、自動(dòng)涂膠和光刻、等離子刻蝕、濺射、擴(kuò)散、外延、蒸鍍、離子注入、化學(xué)氣相沉積、掃描電鏡、封裝和屏蔽動(dòng)態(tài)測(cè)試等最先進(jìn)的成套設(shè)備和生產(chǎn)線，而且是大約每三年左右就要更新其中大部分儀器設(shè)備，聲稱只有這樣才能保證其技術(shù)領(lǐng)先水平。日本認(rèn)為：市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)是以技術(shù)實(shí)力為基礎(chǔ)的,經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)歸根結(jié)底是技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。誰的技術(shù)發(fā)展快，新產(chǎn)品投資多，誰就能適應(yīng)市場(chǎng)的發(fā)展,并在競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。
        傳感器的原理不難，也不保密，而最保密是的傳感器的生產(chǎn)工藝。在國外,有不少評(píng)價(jià)說“傳感器”不是一般的工業(yè)產(chǎn)品,而是一種完美的工藝品之佳作。只有加強(qiáng)工藝研究,靠工藝上突破才能獲得技術(shù)上領(lǐng)先。所以傳感器的工藝研究與新技術(shù)、新產(chǎn)品的開發(fā)是生產(chǎn)高精度傳感器的基礎(chǔ)。
        通過先進(jìn)的薄膜制備技術(shù)制作的薄膜鉑熱電阻就是新型的高精度溫度傳感器。它的主要工作原理是利用鉑電阻的阻值隨溫度變化而變化，并呈一定函數(shù)關(guān)系的特性來進(jìn)行測(cè)溫，這種傳感器能直接測(cè)量-60℃～+600℃范圍內(nèi)的液體、氣體介質(zhì)以及固體表面的溫度。如日本產(chǎn)的CRZ鉑金薄膜鉑熱電阻芯片就是一個(gè)劃時(shí)代溫度傳感器發(fā)展的產(chǎn)物。這種薄膜鉑熱電阻元件采用的是最先進(jìn)高科技方法，像激光噴鍍，顯微照相和平版印刷光刻技術(shù)，用陶瓷和鉑特制而成，而電阻值則以數(shù)字修整方式作出微調(diào)，因而能提供最精確的電阻值，產(chǎn)品精度達(dá)到了A級(jí)和B級(jí)。該電阻元件在高溫下能夠保持優(yōu)良的穩(wěn)定性，適合在-50℃～4OO℃的溫度下使用。鉑薄膜通過激光噴濺在陶瓷表層，因而薄膜鉑熱電阻元件具有良好的防振動(dòng)和防沖擊性能，薄膜表面覆蓋以陶瓷，因此元件能夠承受高電壓并有良好的絕緣性，適合在惡劣環(huán)境下進(jìn)行溫度測(cè)量。
5、澤天傳感的技術(shù)優(yōu)勢(shì)
        澤天傳感于2010年開始?jí)毫鞲衅鞑捎糜帽∧ぶ圃旒夹g(shù)的研究，從事薄膜壓力傳感器的開發(fā)研究，有著成熟的離子束濺射鍍膜工藝和刻蝕工藝，掌握了絕緣膜、合金膜、單質(zhì)金屬膜的成膜工藝和性能處理工藝。薄膜傳感器采用在基底材料上濺鍍各種功能膜，將被測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)輸出。這種傳感器的膜層“生長”在耐腐蝕的基底材料上，基底材料與外結(jié)構(gòu)采用焊接或燒結(jié)，形成“一體化”結(jié)構(gòu)，具有良好的抗振動(dòng)、沖擊能力和耐腐蝕性，使用環(huán)境溫度寬，能在高壓環(huán)境下進(jìn)行測(cè)試，適應(yīng)鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用。近年來共向市場(chǎng)提供各種不同類型的壓力傳感器10萬余只，積累了不同環(huán)境用傳感器及薄膜的制造經(jīng)驗(yàn)。
        澤天傳感目前擁有比較完善的薄膜壓力傳感器研制生產(chǎn)設(shè)備如：自動(dòng)環(huán)縫焊接系統(tǒng)、激光焊接機(jī)、激光打標(biāo)機(jī)、壓力疲勞機(jī)、高溫退火爐、壓焊機(jī)、高溫測(cè)試箱、高精度數(shù)字壓力控制儀、高低溫沖擊試驗(yàn)箱、沖擊試驗(yàn)臺(tái)、高精密數(shù)字式壓力計(jì)、精密電源、超低溫試驗(yàn)箱等。澤天傳感生產(chǎn)的工業(yè)用鉑熱電偶作為測(cè)量溫度的傳感器，廣泛用于石化、冶金、電力、機(jī)械、輕紡等行業(yè)，能直接測(cè)量各生產(chǎn)過程中0～1800℃范圍內(nèi)各種液體、氣體等流體介質(zhì)。