空壓系統精準 eyc-tech 傳感器監控與智能整合

本文目錄：
☛ 一、引言
☛ 二、乾燥壓縮空氣系統（Compressed Dried Air, CDA）
☛ 三、傳感器在壓縮空氣系統中的應用
☛ 四、適用於壓縮空氣系統的eyc-tech傳感器
☛ 五、HMI（人機介面）的整合
☛ 六、結論

一、引言

在工業應用中，空壓系統扮演著關鍵角色，但其能源耗量相當大。為因應全球各國政府積極推動節能和永續發展的趨勢，許多節能與效率提升技術已被應用於空壓系統中，以減少能源浪費，包括節能變頻器、智能控制系統和傳感器等。在精準監控數據過程中，達到有效的碳盤查，不僅能避免企業的能源消耗和降低運營成本，還能實現節能減碳目標。本篇文案將探討壓縮空氣系統與風速風量傳感器、露點傳感器的應用結合，並提供高效的解決方案。

二、乾燥壓縮空氣系統（Compressed Dried Air, CDA）

乾燥壓縮空氣系統是什麼?

乾燥壓縮空氣系統主要是將空氣壓縮到較高壓力，同時去除壓縮過程中產生的水分，以提供工廠或設備所需的乾燥且乾淨的空氣。這些系統廣泛應用於製造業、食品飲料、醫療設備和化工等行業，旨在確保壓縮空氣的品質符合應用需求。乾燥壓縮空氣系統的工作原理是先吸入大氣空氣，經過壓縮後，再進行除濕及過濾粉塵處理。處理後的空氣達到所需的潔淨度及乾燥度，並提供給製程使用。

系統中的設備

乾燥壓縮空氣系統在現代工業中扮演著至關重要的角色。它不僅提供工廠或設備所需的動力和控制空氣，更確保空氣的乾燥與潔淨度，以滿足各種高精度製程的需求。這個系統的有效運行依賴於多個關鍵設備的協同工作，以及精密傳感器對各項關鍵參數的嚴格監控。以下將詳述乾燥壓縮空氣系統的主要設備及其作用：

1. 空壓機

   空壓機是乾燥壓縮空氣系統的核心設備，負責將大氣中的空氣壓縮到所需的壓力，為整個系統提供穩定的氣源。空壓機的性能和穩定性直接影響到整個系統的運行效率。

2. 儲氣桶

   儲氣桶用於存儲壓縮空氣，起到緩衝的作用，確保系統在不同需求下仍能穩定供氣。它能平衡系統壓力波動，並提供連續穩定的壓縮空氣供應。

3. 過濾器
   過濾器的作用是去除壓縮空氣中的固體顆粒、油霧及其他污染物，確保壓縮空氣的潔淨度，為後續的乾燥步驟提供高品質的空氣。

4. 乾燥機
   乾燥機負責去除壓縮空氣中的水分，以確保空氣的乾燥度。常見的乾燥機包括冷凍式乾燥機和吸附式乾燥機：
   ▶ 冷凍式乾燥機：利用冷卻技術將壓縮空氣中的水分凝結成液態，再排出系統之外，適用於一般乾燥需求。
   ▶ 吸附式乾燥機：利用吸附劑來吸收空氣中的水分，適用於需要極低露點的應用場合，如電子製造和醫療設備。

5. 傳感器
   在此系統中，傳感器扮演著不可或缺的角色。系統中的各個關鍵設備均需依賴精準傳感器來監控壓力、風速風量、溫度和露點等參數，確保系統能夠穩定、高效地運行。這些傳感器的應用有助於防止設備損壞、優化能源使用、並確保壓縮空氣的品質達到工業標準。通過傳感器的即時監測與數據反饋，整個乾燥壓縮空氣系統得以在不同工況下保持最佳性能。
   

乾燥壓縮空氣應用

乾燥壓縮空氣在許多工業領域中具有至關重要的應用，尤其是在需要高潔淨度和低水分含量的情況下。它廣泛應用於電子製造業，乾燥壓縮空氣被用於清潔和吹乾精密電子元件，以防止水分殘留導致短路或腐蝕。在食品和飲料行業，乾燥壓縮空氣被用於包裝、充填和裝瓶過程中，確保食品不受水分污染，並維持產品的衛生標準。在醫療領域，乾燥壓縮空氣則用於呼吸設備、麻醉器械和其他氣動醫療裝置中，以抑制微生物的生長並確保患者安全。化工行業也是乾燥壓縮空氣的重要應用領域，用於物料運輸和儀表控制，特別是在對水分敏感的反應過程中，以防止化學反應的不穩定性。此外，在塑膠乾燥過程中，乾燥壓縮空氣能有效去除塑膠顆粒中的水分，防止成品出現缺陷。

提升乾燥壓縮空氣系統效能

在乾燥壓縮空氣系統中，提升效能不僅關乎系統的穩定運行，更是實現節能和減碳目標的核心所在。通過精確控制和監測系統內的各項參數，能有效降低能源消耗、延長設備壽命，並確保供應高品質的乾燥壓縮空氣。這不僅有助於降低運營成本，還能顯著減少碳排放，對環境保護作出貢獻。

為了實現這些目標，各種傳感器的應用變得至關重要。這些傳感器能夠實時監控系統中的風速風量、露點、壓力及溫度等關鍵指標，提供精確數據，從而使操作人員能迅速調整運行參數，確保系統在最佳狀態下運行。同時，通過對能源使用效率的提升和無效能耗的減少，傳感器在推動節能減碳方面發揮了不可或缺的作用。

三、傳感器在壓縮空氣系統中的應用

傳感器技術在壓縮空氣系統中具有廣泛應用，包括：

1. 供氣量和風速風量監控

   供氣量的精確監控與風速風量的測量密切相關，兩者都是為了確保系統能夠提供符合製程需求的穩定氣流。通過高精度風速風量傳感器和壓力傳感器，系統可以自動調整供氣量，以適應不同生產階段的需求，避免供氣不足或過量的情況發生。此外，這些傳感器還有助於監控整體排氣量，進一步優化系統運行參數，提高生產效率，並降低運行成本。

2. 檢測空氣露點

   露點傳感器是乾燥機中必不可少的組件，專門用於測量壓縮空氣的露點溫度。露點溫度是指空氣中的水分開始凝結的溫度，這對於保證空氣的乾燥度至關重要。在高精度應用場合，如電子製造和醫療設備中，空氣的乾燥度直接影響產品的品質和安全性。因此，露點傳感器必須具有高精度和長期穩定性，以確保系統能夠提供符合標準的乾燥空氣，防止水分對製程和設備造成不利影響。

3. 洩漏檢測
   洩漏檢測是壓縮空氣系統中重要的節能措施。通過使用壓力傳感器和風速風量傳感器，系統可以監測壓力和風速風量的異常變化，從而及時發現洩漏問題。洩漏不僅會導致能源浪費，增加運行成本，還可能影響系統的整體效率。通過快速檢測並修復洩漏點，企業可以顯著降低能源消耗，延長設備壽命，並提高系統的可靠性。

4. 優化能源效率
   壓縮空氣系統通常是工廠中能耗最大的系統之一，因此優化其能源效率至關重要。通過傳感器精確監控壓力、風速風量和露點等關鍵參數，系統可以動態調整空壓機和乾燥機的運行狀態，以實現最佳的能源使用效率。此外，電力監控儀表也是優化能源管理的重要工具，能夠實時監控設備的電力消耗，幫助識別高耗能環節並進行調整。這不僅有助於降低運行成本，還能減少對環境的影響，達到永續生產的目標。此外，通過優化能源效率，還可以延長設備的使用壽命，降低維護需求。

5. 監控系統壓力
   壓力傳感器在乾燥壓縮空氣系統中扮演著至關重要的角色，特別是在空壓機和儲氣桶這些關鍵設備中。通過持續監控系統中的壓力水平，壓力傳感器能及時發現異常情況，如壓力過高或過低，這些情況可能會導致系統運行不穩定，甚至引發設備損壞。穩定的壓力控制有助於維持系統的整體運行效率，延長設備壽命，並降低維護成本。

四、適用於壓縮空氣系統的eyc-tech傳感器

濕空氣風速風量傳感器

在壓縮空氣系統中，濕空氣的風速和風量測量至關重要。壓縮機出口的空氣通常濕度較高，這可能會影響空氣流動的狀態，導致設備效率降低或運行不穩定。為了有效監控和管理這些問題，可將耐濕氣的 FDM08 空氣流量計可以安裝在壓縮機出口至乾燥機入口之間，實時監測空氣流動情況。這種監控有助於確保系統內的風速風量穩定，保持在最佳狀態，從而提高設備的運行效率，防止因氣流不穩而導致的能量浪費，優化整體系統的性能。

乾燥空氣風速風量傳感器

空壓系統中需有乾燥機以去除壓縮空氣中的水分，將其轉為乾燥空氣才能為使用端所用。乾燥空氣適用於熱線式風速量測原理，因此可使用反應快速的 FTM06D 熱線式風速風量傳感器和 FTM06D-I 管路型風量傳感器進行量測，前者量測範圍高達120 Nm/s，可達到有效監控風速風量，減少不當用氣量及空氣耗損量，使設備保持在最佳運轉效能。

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小管徑風速風量傳感器

為維持氣動設備的穩定運行，須監測氣動設備的風速風量。空氣輸送至氣動設備時的管徑較小，因此，可使用 FTE120-I 管路型氣體流量傳感器，或 FDM06-I 文丘里熱質式流量計進行量測。前者FTE120-I 傳感器具有多種管徑選擇、體積小巧且安裝便捷的優勢，適合在有限空間內使用；而後者FDM06-I 則採用先進的熱線式差壓技術，能夠準確測量風速風量，並具備低壓損、快速反應及高靈敏度的特點，能夠在廣泛的風量範圍內提供穩定的測量結果，特別適用於壓縮空氣使用終端的空氣流量監測。

露點傳感器

空壓系統中的水氣可能造成設備損壞或影響產品品質，因此需在乾燥機出口處安裝露點傳感器量測空氣濕度。可選用 THS88MAX 露點傳感器和 THM88MAX 工業級顯示型露點傳感器，反應速度快，抗干擾能力佳，有溫度補償功能，提供可靠和長期穩定的露點監測，可有效監控吸附式乾燥機的運行狀況。

產品導入優點：在吸附式乾燥機壓縮系統中，露點大多使用採樣的方式，主要是使用氣體取樣採集系統，將乾燥氣體送氣至露點傳感器分析來判斷目前氣體的乾燥度。在安裝上更適合採用後續拆卸上較方便的露點感測器，也可控制進入採集腔體之氣體流量大小，一般會控制在1~3 l/min。

壓力傳感器

P048 壓力傳感器主要應用於壓縮空氣系統的關鍵測量點，包括壓縮機出口、儲氣罐、管路系統、過濾器及乾燥機。傳感器可提供即時壓力監測，確保壓縮機在最佳範圍內運行，防止儲氣罐內壓力異常，偵測管路中的洩漏或堵塞，並評估過濾器與乾燥機的性能。此外，壓力傳感器提供的即時數據有助於系統安全監控與故障預測，避免設備故障與事故發生。透過精確的壓力測量，壓力傳感器能有效提升系統效率與安全性。

五、HMI（人機介面）的整合

隨著全球淨零碳排的趨勢，各產業積極在尋找更智能的量測解決方案，以提高能源效能並符合碳排放規範。以空壓機系統為例，其使用產業廣泛，主要功能為提供乾淨的氣體給各種工業設備或工具使用，如製造、製藥、食品、化學、自動化設備等。eyc-tech傳感器能結合HMI進行監控，以達到數據整合、集中管理、精準量測，實現實時監測能源使用，協助客戶更有效率且智能的監控參數。

實時監控與反應

傳感器可以即時感測到各種環境條件或裝置狀態的變化，HMI則能夠將這些數據以直觀的方式呈現給操作者，實現實時監控和即時反應。

故障檢測與預警

在傳感器發生數據異常時，HMI可以即時顯示這些異常信息，協助操作者及時採取措施，預防故障發生或進行快速維修。

提高操作效率

HMI提供直觀的操作界面，讓操作者能夠迅速掌握系統的運行狀態，而傳感器提供的數據則有助於自動化系統的精確控制，提高整體操作效率。

數據分析與優化

HMI可以將傳感器收集到的數據進行圖形化呈現，方便操作者進行數據分析，了解系統性能，從而進行優化和改進。

遠程監控和控制

通過遠程HMI系統，操作者可以實現對遠端裝置或系統的監控和控制，這使得遠程管理變得更加方便，提高了遠程操作的靈活性。

六、結論

壓縮空氣系統的性能和效率在很大程度上依賴於各式傳感器技術的應用和HMI的整合。透過先進的風速風量、露點和壓力傳感器，結合智能化的HMI系統，不管是濕空氣、乾空氣，還是小管徑的選擇，都能夠實現對壓縮空氣系統的精準控制和管理，提升系統的可靠性和運行效率，從而為工業生產提供更穩定的支持。