在工业应用中，空压系统扮演着关键角色，但其能源耗量相当大。为因应全球各国政府积极推动节能和永续发展的趋势，许多节能与效率提升技术已被应用于空压系统中，以减少能源浪费，包括节能变频器、智能控制系统和传感器等。在精准监控数据过程中，达到有效的碳盘查，不仅能避免企业的能源消耗和降低运营成本，还能实现节能减碳目标。本篇文案将探讨压缩空气系统与风速风量传感器、露点传感器的应用结合，并提供高效的解决方案。
干燥压缩空气系统是什么?
干燥压缩空气系统主要是将空气压缩到较高压力，同时去除压缩过程中产生的水分，以提供工厂或设备所需的干燥且干净的空气。这些系统广泛应用于制造业、食品饮料、医疗设备和化工等行业，旨在确保压缩空气的质量符合应用需求。干燥压缩空气系统的工作原理是先吸入大气空气，经过压缩后，再进行除湿及过滤粉尘处理。处理后的空气达到所需的洁净度及干燥度，并提供给制程使用。
干燥压缩空气系统在现代工业中扮演着至关重要的角色。它不仅提供工厂或设备所需的动力和控制空气，更确保空气的干燥与洁净度，以满足各种高精度制程的需求。这个系统的有效运行依赖于多个关键设备的协同工作，以及精密传感器对各项关键参数的严格监控。以下将详述干燥压缩空气系统的主要设备及其作用：
空压机是干燥压缩空气系统的核心设备，负责将大气中的空气压缩到所需的压力，为整个系统提供稳定的气源。空压机的性能和稳定性直接影响到整个系统的运行效率。
储气桶用于存储压缩空气，起到缓冲的作用，确保系统在不同需求下仍能稳定供气。它能平衡系统压力波动，并提供连续稳定的压缩空气供应。
过滤器
过滤器的作用是去除压缩空气中的固体颗粒、油雾及其他污染物，确保压缩空气的洁净度，为后续的干燥步骤提供高质量的空气。
干燥机
干燥机负责去除压缩空气中的水分，以确保空气的干燥度。常见的干燥机包括冷冻式干燥机和吸附式干燥机：
▶ 冷冻式干燥机：利用冷却技术将压缩空气中的水分凝结成液态，再排出系统之外，适用于一般干燥需求。
▶ 吸附式干燥机：利用吸附剂来吸收空气中的水分，适用于需要极低露点的应用场合，如电子制造和医疗设备。
干燥压缩空气在许多工业领域中具有至关重要的应用，尤其是在需要高洁净度和低水分含量的情况下。它广泛应用于电子制造业，干燥压缩空气被用于清洁和吹干精密电子组件，以防止水分残留导致短路或腐蚀。在食品和饮料行业，干燥压缩空气被用于包装、充填和装瓶过程中，确保食品不受水分污染，并维持产品的卫生标准。在医疗领域，干燥压缩空气则用于呼吸设备、麻醉器械和其他气动医疗装置中，以抑制微生物的生长并确保患者安全。化工行业也是干燥压缩空气的重要应用领域，用于物料运输和仪表控制，特别是在对水分敏感的反应过程中，以防止化学反应的不稳定性。此外，在塑料干燥过程中，干燥压缩空气能有效去除塑料颗粒中的水分，防止成品出现缺陷。
在干燥压缩空气系统中，提升效能不仅关乎系统的稳定运行，更是实现节能和减碳目标的核心所在。通过精确控制和监测系统内的各项参数，能有效降低能源消耗、延长设备寿命，并确保供应高质量的干燥压缩空气。这不仅有助于降低运营成本，还能显著减少碳排放，对环境保护作出贡献。
为了实现这些目标，各种传感器的应用变得至关重要。这些传感器能够实时监控系统中的风速风量、露点、压力及温度等关键指针，提供精确数据，从而使操作人员能迅速调整运行参数，确保系统在最佳状态下运行。同时，通过对能源使用效率的提升和无效能耗的减少，传感器在推动节能减碳方面发挥了不可或缺的作用。
传感器技术在压缩空气系统中具有广泛应用，包括：
供气量的精确监控与风速风量的测量密切相关，两者都是为了确保系统能够提供符合制程需求的稳定气流。通过高精度风速风量传感器和压力传感器，系统可以自动调整供气量，以适应不同生产阶段的需求，避免供气不足或过量的情况发生。此外，这些传感器还有助于监控整体排气量，进一步优化系统运行参数，提高生产效率，并降低运行成本。
露点传感器是干燥机中必不可少的组件，专门用于测量压缩空气的露点温度。露点温度是指空气中的水分开始凝结的温度，这对于保证空气的干燥度至关重要。在高精度应用场合，如电子制造和医疗设备中，空气的干燥度直接影响产品的质量和安全性。因此，露点传感器必须具有高精度和长期稳定性，以确保系统能够提供符合标准的干燥空气，防止水分对制程和设备造成不利影响。
泄漏检测
泄漏检测是压缩空气系统中重要的节能措施。通过使用压力传感器和风速风量传感器，系统可以监测压力和风速风量的异常变化，从而及时发现泄漏问题。泄漏不仅会导致能源浪费，增加运行成本，还可能影响系统的整体效率。通过快速检测并修复泄漏点，企业可以显著降低能源消耗，延长设备寿命，并提高系统的可靠性。
优化能源效率
压缩空气系统通常是工厂中能耗最大的系统之一，因此优化其能源效率至关重要。通过传感器精确监控压力、风速风量和露点等关键参数，系统可以动态调整空压机和干燥机的运行状态，以实现最佳的能源使用效率。此外，电力监控仪表也是优化能源管理的重要工具，能够实时监控设备的电力消耗，帮助识别高耗能环节并进行调整。这不仅有助于降低运行成本，还能减少对环境的影响，达到永续生产的目标。此外，通过优化能源效率，还可以延长设备的使用寿命，降低维护需求。
压力传感器在干燥压缩空气系统中扮演着至关重要的角色，特别是在空压机和储气桶这些关键设备中。通过持续监控系统中的压力水平，压力传感器能及时发现异常情况，如压力过高或过低，这些情况可能会导致系统运行不稳定，甚至引发设备损坏。稳定的压力控制有助于维持系统的整体运行效率，延长设备寿命，并降低维护成本。
在压缩空气系统中，湿空气的风速和风量测量至关重要。压缩机出口的空气通常湿度较高，这可能会影响空气流动的状态，导致设备效率降低或运行不稳定。为了有效监控和管理这些问题，可将耐湿气的 FDM08 空气流量计可以安装在压缩机出口至干燥机入口之间，实时监测空气流动情况。这种监控有助于确保系统内的风速风量稳定，保持在最佳状态，从而提高设备的运行效率，防止因气流不稳而导致的能量浪费，优化整体系统的性能。
空压系统中需有干燥机以去除压缩空气中的水分，将其转为干燥空气才能为使用端所用。干燥空气适用于热线式风速量测原理，因此可使用反应快速的 FTM06D 热线式风速风量传感器和 FTM06D-I 管路型风量传感器进行量测，前者量测范围高达120 Nm/s，可达到有效监控风速风量，减少不当用气量及空气耗损量，使设备保持在最佳运转效能。
为维持气动设备的稳定运行，须监测气动设备的风速风量。空气输送至气动设备时的管径较小，因此，可使用 FTE120-I 管路型气体流量传感器，或 FDM06-I 文丘里热质式流量计进行量测。前者FTE120-I 传感器具有多种管径选择、体积小巧且安装便捷的优势，适合在有限空间内使用；而后者FDM06-I 则采用先进的热线式差压技术，能够准确测量风速风量，并具备低压损、快速反应及高灵敏度的特点，能够在广泛的风量范围内提供稳定的测量结果，特别适用于压缩空气使用终端的空气流量监测。
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| 特色：适用于湿空气量测 传感器种类：差压传感器 风量量测范围：0 ... 500 m³/h 输出讯号：4 ... 20 mA 管径：DN25 / DN40 / DN50 精度：±2% 防护等级：IP65 (本体) | 特色：适用于大管径干空气量测 传感器种类：热线式质量流量传感器 量测范围：0 ... 120 Nm/s 输出：4...20 mA / 0...10 V / RS-485 / Frequency / Pulse 精度：±1.5% F.S.防护等级：IP65 | 特色：多管径选择、干空气量测 |
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特色：2" LCD屏幕，显示瞬间/累积量 | 特色：多管径选择、空压系统后段应用 传感器种类：Thermal mass flow sensor 量测范围：0 ... 1500 l/min 输出：4 ... 20 mA / 0 ... 10 V / RS-485 / Frequency / Pulse 管径：DN10 / DN15 / DN20 / DN25 精度：±2% F.S. 防护等级：IP65(本体) / IP20(探棒) | 特色：2″LCD屏幕、显示瞬间/累积量 |
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空压系统中的水气可能造成设备损坏或影响产品质量，因此需在干燥机出口处安装露点传感器量测空气湿度。可选用 THS88MAX 露点传感器和 THM88MAX 工业级显示型露点传感器，反应速度快，抗干扰能力佳，有温度补偿功能，提供可靠和长期稳定的露点监测，可有效监控吸附式干燥机的运行状况。
产品导入优点：在吸附式干燥机压缩系统中，露点大多使用采样的方式，主要是使用气体取样采集系统，将干燥气体送气至露点传感器分析来判断目前气体的干燥度。在安装上更适合采用后续拆卸上较方便的露点传感器，也可控制进入采集腔体之气体流量大小，一般会控制在1~3 l/min。
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| 传感器种类：电容式湿度传感器 & Pt100 露点工作范围：-60 ... +60 dp°C 输出：RS-485+(4 ... 20 mA / 0 ... 10 V) 精度：±1 ... ±2 dp°C 防护等级：IP65(本体) / IP20(测头) | 传感器种类：电容式湿度传感器 & Pt100 露点工作范围：-40 ... +60 dp°C 输出：RS-485+(4 ... 20 mA / 0 ... 10 V) 精度：±1 ... ±1.5 dp°C 防护等级：IP65(本体) / IP20(测头) |
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压力传感器 Huba 511 压力传感器 主要应用于压缩机出口、储气罐、管路系统及过滤器和干燥机等关键点。它们能够实时监测压力，确保压缩机运行在最佳范围内，防止储气罐压力异常，检测管道中的漏气或堵塞，并评估过滤器和干燥机的性能。此外，压力传感器提供的实时数据有助于系统安全监控和故障预警，避免设备故障和事故发生。透过精确的压力测量，压力传感器有效提升系统运行效率和安全性。
CARLO 三相电力分析表在压缩空气系统中的应用非常关键。它能够实时测量和记录系统的电力消耗，包括电压、电流、功率因子和功率等参数。这有助于精确了解压缩机及相关设备的能耗，分析负载均衡，评估系统性能，并进行成本管理。通过长期记录和实时监控，CARLO 三相电力分析表还能帮助诊断故障、优化能源使用，实现运行效率提升和成本控制。
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压力类型：相对压力 / 绝对压力 |
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随着全球净零碳排的趋势，各产业积极在寻找更智能的量测解决方案，以提高能源效能并符合碳排放规范。以空压机系统为例，其使用产业广泛，主要功能为提供干净的气体给各种工业设备或工具使用，如制造、制药、食品、化学、自动化设备等。eyc-tech传感器能结合HMI进行监控，以达到数据整合、集中管理、精准量测，实现实时监测能源使用，协助客户更有效率且智能的监控参数。
实时监控与反应
传感器可以实时感测到各种环境条件或装置状态的变化，HMI则能够将这些数据以直观的方式呈现给操作者，实现实时监控和实时反应。
在传感器发生数据异常时，HMI可以实时显示这些异常信息，协助操作者及时采取措施，预防故障发生或进行快速维修。
HMI提供直观的操作界面，让操作者能够迅速掌握系统的运行状态，而传感器提供的数据则有助于自动化系统的精确控制，提高整体操作效率。
HMI可以将传感器收集到的数据进行图形化呈现，方便操作者进行数据分析，了解系统性能，从而进行优化和改进。
通过远程HMI系统，操作者可以实现对远程装置或系统的监控和控制，这使得远程管理变得更加方便，提高了远程操作的灵活性。
压缩空气系统的性能和效率在很大程度上依赖于各式传感器技术的应用和HMI的整合。透过先进的风速风量、露点和压力传感器，结合智能化的HMI系统，不管是湿空气、干空气，还是小管径的选择，都能够实现对压缩空气系统的精准控制和管理，提升系统的可靠性和运行效率，从而为工业生产提供更稳定的支持。
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