現代の産業オートメーションにおける圧電センサーの役割

インダストリー4.0の感覚器官

「インダストリー4.0」またはスマートマニュファクチャリングへの移行は、データに関するものです。しかし、そのデータはどこから来るのでしょうか？それは、物理的な世界（機械、流体、動き）をデジタルの世界（データ、分析、制御）に接続するセンサーから始まります。これらのセンサーの中でも、圧電センサーは、その堅牢性、精度、および汎用性で際立っています。

圧電センサーは、圧力、加速度、温度、ひずみ、または力を電荷に変換することによって機能します。これらは自己発電型であり（外部電源を必要としない）、非常に高い周波数応答を持ち、過酷な産業環境に耐えることができます。これらが現代の工場の「目と耳」である理由はここにあります。

重要なアプリケーション分野

1. 予知保全と振動監視

スマートファクトリーでは、機械が故障するまで稼働することはありません。代わりに、機械はいつ修理が必要かを教えてくれます。モーター、ポンプ、ギアボックスに取り付けられた圧電加速度計は、微細な振動の変化を検出します。

• アンバランスとミスアライメント： 回転機械の初期の摩耗を検出します。
• ベアリングの故障： 壊滅的な故障が発生するずっと前に、損傷したベアリングの特徴的な高周波ノイズを特定します。

2. プロセス制御と流量測定

化学処理、食品飲料、および水管理において、液体の流れを正確に測定することは非常に重要です。超音波流量計は、圧電トランスデューサを使用して、パイプ内の流体を介して音波を送受信します。

• 非侵襲的： クランプオンセンサーは、パイプを切断したり、プロセスを停止したりすることなく設置できます。
• 高精度： 流量のわずかな変化でも検出できるため、正確な投与と漏れ検出が保証されます。

3. 精密位置決めとロボット工学

自動組立ライン、特に電子機器製造では、ロボットはミクロンレベルの精度で部品を配置する必要があります。圧電アクチュエータとセンサーは、これらのシステムで二重の役割を果たします。

• マイクログリッパー： 小さな繊細なコンポーネントを損傷することなく処理します。
• フォースフィードバック： ロボットアームに触覚を与え、部品が正しく着座しているか、またはネジが正しく締められているかを「感じる」ことができるようにします。

4. 品質管理と非破壊検査（NDT）

製品が工場から出荷される前に、完璧でなければなりません。圧電トランスデューサを使用した超音波検査は、材料の完全性を検証するための標準的な方法です。

• 欠陥検出： 金属鋳造、溶接、複合材料の内部亀裂、ボイド、または層間剥離を見つけます。
• 厚さ測定： パイプ、タンク、および製造部品の壁の厚さを片側から正確に測定します。

Yujie Technology：スマートファクトリーの実現

Yujie Technologyでは、産業オートメーションのバックボーンを形成する高性能圧電コンポーネントの製造を専門としています。当社のセンサー素子とトランスデューサは、現代の製造環境の厳しい要求（高温、高圧、および連続運転）を満たすように設計されています。

既存の生産ラインをアップグレードする場合でも、次世代の産業用ロボットを開発する場合でも、当社のエンジニアリングチームは、成功に必要なセンシングソリューションを提供する準備ができています。お問い合わせいただき、よりスマートで効率的な未来を一緒に築きましょう。