长期以来，传感器在流程工业企业的日常生产过程中起着非常重要的作用，各类流量检测仪、液位检测仪、压力和温度传感器以及气体分析仪等在生产出现异常时，发出报警提示信息，帮助技术人员及时对工艺过程进行调节，及时准确地保证产品符合质量要求。

过程分析是2015年ACHEMA会展期间的广受关注的技术板块之一，随着越来越激烈的市场竞争和成本费用压力，全球范围内都对生产提出了更严格的质量要求。此外，“工业4.0”计划等也在不断推动新的技术方案。例如APC高级过程控制技术逐步得到了应用，设备投资很快就能收回来，使用操作也无需特殊专业技术人员。尽管这些技术方案不能在所有的化工企业中全面应用，但有一点非常清楚，有些将带来翻天覆地的技术变革。

传感器是关键

今后10年，是否还能有足够多的，能在设备巡查时准确识别异常情况的技术人员?或者怎样对待以模块化为基础，各个专业技术知识联系紧密的网络化生产和网络化过程控制?又或者如何在流程工业企业的生产实践中贯彻落实工业4.0理念?当生物技术工艺过程替代了传统技术方案后我们又将使用何种传感器?

回答这些问题的关键是传感器：创新的技术应能提供更多的检测和监控信息，远不止提供物理检测数据或分析数据。智能传感器将像人类的感觉器官一样，汇总各类信息，并能在此基础上做出决策。一个最简单的实例是：从互联网中获取气象数据，将数据与自己的检测数据结合起来，并根据数据信息汇总情况做出下一步操作决定。

比较复杂的例子就是微型质谱仪：2015年度Namur大会的赞助商Krohne公司与Hamburg Harburg技术大学正在研发的新设备，填补了目前现场参数采集的空白。这种传感器能展示流程工艺过程在空间中发生的变化，例如Krohne公司研发的Tomograph传感器能够清楚表示输送管道中盐粒的图像。此外，制药工业企业中能够确认药品是否合格的在线检测分析仪(例如检测每片药片中有效药物成分含量的检测仪)的研发使用也有着明显的增长趋势。

目前已经具备了生产这类传感器的技术可能性，只是这些技术在其他学科领域中得到了应用。例如拜耳技术服务公司的Thomas Steckenreiter博士在2014年Namur大会上介绍的手机摄像头中的光学传感器，这种光学传感器可用单色光源进行结晶过程的散射图形检测，而检测结果反过头来又可用于过程控制。

设备中的自动集成

在以上这些智能传感器的未来畅想下，Steckenreiter公司的目标是研发能采集多种检测量，并自动集成到设备系统中进行自我标定的传感器系统。PROCESS杂志在2015 Namur大会开始前进行了一次在线调查，了解用户对智能传感器的理解以及他们的需求。

调查结果显示，几乎70%的被调查者认为，智能传感器能自动集成到设备结构中，并且实现自我标定。能够采集多种数据的技术也得到了大多数被调查者的认可。另外，故障诊断能力也很重要，尤其是扩展性的故障诊断，如集成有失效预测功能的传感器，这样智能传感器能保证自己的标定数据不丢失，对于一些重要的参数值，传感器还应有跟随误差的显示功能。还有一些被调查者提出要对周围环境进行检测、监控以及与中央控制系统及邻近传感器进行通信的要求。半数左右的被调查者认为，在今后5年内，1/4的传感器将会是智能传感器，下一个10年中，智能传感器的使用数量将会提高到50%左右。这也说明了，智能传感器从理念到现场应用还有很长的一段路要走。

期待的新功能

能够检测、采集不止一个数据的传感器并不是全新的理念。早在2009年，BAM主导的项目中，GMA和Namur就制定了“过程传感器 2015”的蓝图。2015年Namur大会提出了这一路线图的新版本。多数被调查者对曾经的路线图是否得到落实表示了肯定，并表示传感器有许多需要补充和完善之处，如提供改进优化现有流程设备的可能性，在线分析和在线传感器的应用，以及提供产品生产调节过程中的趋势信息能力等。值得一提的是，关于过程参数的空间分布情况、测定和界定相界和相位的检测控制也是一些令人感兴趣的传感器功能。

2009年至今，我们实现了哪些传感器的技术改进呢?在被调查企业中，只有大约40%的企业使用了联机(联机NIR近红外光谱)技术，此外，实时的过程气体和液体色层分析技术也是非常可靠的工具。一半的被调查企业仍然感到了传统传感器技术的不足，例如即插即用或者更便捷的标定等。他们期待的新功能还包括：

简单的传感器数据整合功能;

特定使用情况下的开箱即用功能;

App软件应用方案;

与其他传感器的通信功能和出现变化后的自适应能力;

利用蓝牙技术进行操作和分析;

高温时的抗O2/CO性能;

热力学检测值;

智能的检测误差、检测精确性评估;

自我监控，自动标定和群通信功能;

微型在线检测传感器;

不同物理性质传感器集成到一个智能传感器中;

一次性生物传感器;

仪器设备内的红外温度检测;

支持射线液位检测;

传感器/执行器的直接控制等。

未来发展

通过这份调查报告，我们能清楚感受到传感器独立自主地联网越来越重要。先进的传感器与自动化技术密不可分。柏林First传感器公司的首席执行官Martin U. Schefter博士在ACHEMA 2015研讨会中提出了非常具有挑战性的问题：未来的传感器生产厂家是否也会成为数据销售商?因为用户最终关心的是检测数据，而不是如何得到这些数据，不需要获取这些数据的途径;另一个具有颠覆性的理念是：在网络化的世界里，智能传感器检测到的数据需要更高的传送速度，甚至要达到实时传输，这将带来新的挑战。一半以上的被调查者认为，4~20 mA的电流应是传感器的主流工作原理，相反，基于互联网技术的通信却少有人提及。虽然现在已经有了基于以太网技术的流量检测仪(如E+H公司的Proline 100)，但到广泛应用还有很长一段路要走，拥有更多的应用实例也许会有更大的帮助。

企业到底需要什么样的传感器?

几年前，Namur协会与GMA合作，汇总了用户企业对传感器技术提出的要求，并制定了“过程传感器 2015”的路线图。路线图时将流程工艺过程的检测分析技术与未来信息需求结合起来，并给出了新型传感器的研发目标及应用前景。

2015年的Namur大会分享了许多关于智能传感器、设备管理、自动化安全的技术报告，并通过大量的现场展示介绍了其工作情况，如CAD/CARPLS接口标准、火灾报警研究成果、资源—效率指示器、有害气体的净化处理等。