工程化解讀最前沿的液壓技術
2021/3-4 月刊
與液壓系統
IIoT?/??5G?/??AI / Digital Twin
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i小編：王? ? 鑫? ? ?
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i主編：李春光? ? ?
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聲明
液界資訊
第十屆杭州流體傳動及控制國際會議(ICFP2021)圓滿閉幕
V30G系列重載軸向柱塞變量泵
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前沿技術
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便攜、靜音、可自愈的電液泵
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通過工業 IoT 掌握液壓系統的效率
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液壓數字技術的現狀與未來
物理生命體
——漫話數字時代的智能裝備
機器即服務（MaaS）新模式——預測性維護時代的到來！
波士頓動力機器人里的液壓技術
壓力傳感器選擇指南
設計上的特性
增加了液壓伺服閥的使用壽命
多巨頭入局
工程機械電動化市場需求有多大？
《流體力學與液壓傳動實驗教程》成書過程記述
漫話馬達雙向制動回路
流動分離現象
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???#PUMPtalks第四季
【力士樂A11VO泵專題】
力士樂的A11VO重載柱塞泵，可以說是占據了開式應用的半壁江山，這款經典的產品可謂家喻戶曉。不論從產品理念，還是設計結構，以及性能耐久性上，這款產品都有諸多可圈可點的之處。
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石景林
湖北省教育廳“楚天名師”
同濟大學機械工程學院碩士生導師
中國工程機械學會路面及壓實機械分會理事
坤為液壓技術（上海）有限公司技術總監
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???#PUMPtalks第三季
新課上架
#PUMPtalks | 《力士樂A11VO泵專題》，特別針對后服務市場從業人員，系統解讀教授A11VO泵后服務市場人員所需的專業知識體系。
從對泵的基本特性及結構特點的全局了解后，講解此款泵的維修技術以及應用技術。對于這款泵應用最廣的壓力、流量及功率的控制方式，設置專題小節進行深度剖析。安裝和調試對于從事后服務的人員是比不可少的專業技能，本專題課程在最后，結合導師多年的實戰經驗以及編撰的維修手冊專著，系統全面的進行專題內容教授。
【課程亮點】
【課程內容】
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【課程亮點】
從負載敏感泵的結構開始，逐一介紹負載敏感泵的工作原理，以及當原動機轉速發生變化、負載壓力發生變化、負載流量需求發生變化等不同工況下，負載敏感泵的應對策略。同時講到該如何調節負載敏感閥的彈簧設定值、什么是高壓待命、什么是低壓待命等細節問題，最終以一個實物拆裝教程結尾。所有內容以圖片、動圖、手繪等形式展現，拒絕晦澀，還原液壓生動原本！
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液壓數字技術
的現狀與未來
非常高興能來參加我們第二屆液壓氣動數智化企業論壇。首先感謝組委會對我的邀請，尤其是感謝許仰曾先生。當我接到這個任務以后，我感到非常惶恐，并一直在思考如何做今天這樣一個匯報，經過我們團隊的一番思考，才有了今天這樣一個和大家交流的機會。
今天我所做匯報的題目是“液壓數字技術的現狀與未來”。主要分為下面這4部分內容：第一部分就是液壓之“數”， 所謂液壓之“數”實際上是我們數智技術的基礎，我們叫“基“；第二部分就是液壓之“智”，也就是說液壓的智能化是它的“本”；第三部分我們把“數”與“智”的結合看作是未來“數智化”技術的“路”；第四部分我會對所有內容做一個小結。
2.1、我對數字液壓的認識
在第一部分液壓之“數”這里，我想講這么5點，第一點就是對數字液壓的認識。實際上我們很多專家對數字液壓都有個自己的定義。到底如何來理解和認識數字液壓，這里面各有各的看法。我們也看到過有的定義說是離散的輸入或者是離散的輸出，它就是數字液壓或者數字液壓元件。我們許仰曾先生給的定義是，凡是有芯片的元件或系統，那就是數字液壓。而我的認識是這樣的，我們大家一起來討論一下。我覺得有數字元素或者有數字技術與液壓技術有機結合的技術，都可以稱為數字液壓。而在數字液壓里面我覺得應該有硬的數字和軟的數字，硬的數字實際上我們講的是數字化實體，軟的技術就是數字化方法。那么在硬數字這里面，我們又可以把它分解為直接數字液壓技術和間接數字液壓技術。直接數字液壓技術實際上就包括著高速開關技術，它就是用數字信號，直接控制開關元件的；還有數字電機技術，它是用數字信號直接控制數字電機。這個我跟許先生也討論過，我們步進電機是數字技術，伺服電機仍然是數字技術。關于間接數字液壓技術，數字比例技術包括有數字信號參與控制的比例元件以及數字伺服技術，就是用數字信號參
源于孔祥東教授于2020年11月
第二界液壓氣動“數智化”企業論壇的主旨報告
與控制的伺服元件。這個里面，我們不能把傳統的比例閥和伺服閥稱為數字元件，但是如果我們在比例閥和伺服閥里面添加了芯片或者說有個單獨對這類元件進行控制的技術，我們認為這也是數字元件。
關于“軟”數字我們是這么想的，一個是數字化的設計方法，再一個就是數字化的控制方法。關于數字化的設計方法，實際上大家都清楚，有基礎仿真，有系統的虛擬樣機以及數字孿生。基礎仿真是在流場、熱場、電子場、動力學等等很多的方面都有應用；關于虛擬樣機就是能夠反映實際產品特性的一個數字化模型，而數字化的模型就是我們要大力發展的數字孿生技術的數學基礎。我們講的數字孿生就是利用物理模型來反映它的歷史運行數據，以及它的現場運行數據，反映實體裝備全生命周期的一個過程。那么關于數字化的控制方法我們就比較清楚了，主要還是離散數字控制方法和比例伺服控制方法，以上就是我對數字液壓的認識。
面的工作，包括像浙江工業大學阮健教授的2D數字閥，另外北京的億美博、海立威的數字液壓缸以及華德的數字液壓缸，這里就不一一列舉了。
2.2、高速開關與數字電機技術
那么高速開關與數字電機技術這里面又包括什么呢？高速開關閥，并聯高速開關的閥島，以及高速開關閥的控制系統。當然，關于高速開關，我們有很多研究者已經在這方面做了大量的工作，但是高速開關閥實際上有它的弱點，比如它的噪聲，它的壽命等等一些問題都是現在我們正在研究的，如何盡可能解決這些問題。
這是我們團隊所做的一個某ABS高速開關閥的分析和優化。這里面主要是研究它的電磁場、閥口流場以及它的工作穩定性。
編輯整理：顏海波
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前言
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液壓之“數”
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孔祥東
那么關于數字電機技術，我們也知道主要是步進電機和伺服電機控制。那么關于步進電機控制，我們國內已經有好多企業在做這方
而關于伺服電機控制，做這個的企業也比較多了，步進電機和伺服電機也各具特色，當然它們也有不同的特點。在這個方面，我們與北京華德合作進行了數字液壓元件關鍵共性技術研發及產業化，我們這里面主要是對單電機的數字閥和雙電機的數字閥進行了建模，故障診斷分析以及它們的實驗測試。
2.3、數字比例與伺服技術
第三個就是數字比例與伺服控技術，我這里面特別強調數字比例伺服。如果說我們對傳統的比例和伺服可能會有異議，但是我們在伺服與比例控制當中加上了數字技術或者說數字元素，我們就可以認為這樣的控制技術是數字控制。這里面實際上我們已經知道數字比例閥，目前我們已經有幾個廠家在做，包括許先生特別支持的寧波樂途。另外，我們團隊已經開展在用SK的總線來考慮與傳統的伺服閥進行結合方面的研究工作。
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關于數字化設計的數字孿生，最近我也聽了李培根院士的一個報告，他針對數字孿生做了很精辟的講解，他重新定義了數字孿生，他把具有數字孿生體的這樣一個物理實體，定義為物理生命體。那么物理生命體在去運用和服役過程中的數字化模型，就把它定義為數字孿生體。用我們通常所能理解的就是我們裝備的全生命周期。在這里要特別強調，我們所說的是裝備的全生命周期的一個模型。實際上這里面就包括了物理生命體和數字孿生體。數字孿生它主要的工作就是在
設計開發、產品開發、虛擬調試和運行優化的過程當中，能夠完全數字化的體現一個真實物理實體運行的過去，現在和將來，尤其是能夠對系統形成監控、分析、調整和優化，構成這樣一個閉環。當然這個工作量是非常大的，我們也試圖在做這個項目，最近我們跟三一也在合作，準備做旋挖鉆的全生命周期，也就是數字孿生這樣一個工作。
在第二部分液壓之“智“這里，我也講這么4個問題。
2.4、液壓數字化設計方法
第四個就是液壓數字化的設計方法，我們知道常用的方法就是基礎仿真。我們所有做研究的，仿真應該說是必須的。如果沒有基礎的仿真工作，完全是靠經驗、靠拍腦袋去做實驗，實際上會花費很大的人力、物力、精力甚至財力，走的過程會很長。如果我們做好了基礎仿真，在實驗的指導下，那會使得我們的研究進程大大的縮短。如果我們能再做進一步的虛擬仿真，再進一步的做數字孿生，就可以把基礎仿真、虛擬樣機以及數字孿生有機的結合。這里面我后面還有一個片子，就是專門講數字孿生技術，就如何把設計開發、產品開發以及它的虛擬調試和運行優化充分的結合起來。這是我們所做的一些國家重點研發計劃，主要是為中傳某研究所，中航某研究所以及國內某公司所做的基礎仿真案例。
2.5、液壓數字化控制方法
第五就是液壓數字化控制方法，這里面有離散控制方法，我們大家都知道有脈沖調寬、脈寬調制、脈沖寬度調制和脈沖編碼調制，脈沖密度調制以及二進制編碼這樣一些控制方式。在這個方面，我們團隊有個國家自然基金的項目，就是并聯離散液阻基礎理論及其智能控制研究，當然主要是研究數字閥組的構型設計以及流量控制，以及它的切換沖擊控制。關于常用的數字伺服控制方法，我們知道，因為你現在要想用到數字PID也好，還是模擬量PID也好，實際上都是有計算機或者處理器在參與，這里面各有各的特點，如何使系統的性能達到更優，這就需要我們通過各種方法來實現。
我們和深圳航天科技創新研究院進行了一個足式機器人腿部數字液壓伺服高精控制這樣一個研究。這個項目我們也獲得了河北省16年的科技進步一等獎，這是我前面講的關于數字液壓的一些認識和我們的一些工作基礎。
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液壓之“智”
3.1、認識智能液壓
第一個就是如何認識智能液壓，我們知道作為一個大系統，我們現在特別強調叫智能制造，但是作為液壓來講，我們是在智能制造里面的一個細分領域，或者說我們是重要的基礎件。那么對于基礎件如何實現智能化，對于我們由基礎件構成的系統如何實現智能化，這也是我們行業所面臨的困惑和痛點。我的理解就是有“硬"智能和"軟"智能，“硬"智能實際上強調的是智能液壓元件以及智能液壓系統，但如何把一個元件定義為是一個智能壓元件，也確實是一個難點，也就是說，我們很多企業如何去思考我們的元件如何智能？當然我們的系統一般都是和主機構成一個完整的閉環系統，才能成為智能系統。在這樣一個主機里面，液壓是作為主系統來完成工作的，怎么定義它是智能系統還需要包括軟智能，也就是智能控制方法。我們對液壓智能的發展實際上有初級階段、提升階段和高級階段，初級階段你就得考慮深度傳感、原位測量以及智能感知。在提升階段，就是如何把大數據、云計算、5G以及人機交互和我們的系統充分的結合起來。再有就是如何進一步的提升走向高級階段，就實現人工智能、深度學習、自主決策以及在線自診斷和評估。作為企業家或作為專門搞液壓的同仁，想去把人工智能、深度學習以及一些自主決策的理論成為我們的知識實際上是很難的。我想作為企業家和我們這樣一個行業的人，你只是需要知道這些個深度
學習的方法，或者說一些人工智能的方法，從它的輸入到輸出，能解決什么問題。只要能把這個問題搞清楚，其他的我們可以找專門搞算法的人來幫我們解決，我覺得這就可以了。
3.2、智能液壓元件
關于智能液壓元件，實際上我也跟許老師討論過，這里把伊頓的閥放在這里，實際上它已經具備了一個智能液壓元件的雛形，他們自己也定義它為智能液壓元件，也就是說要具有驅動數字化、實時物聯化、分析數據化和決策智能化這樣的特征它這個閥，已經初步具備了這個特征，所以我們說是一個智能元件的雛形，有這樣一些基本功能。
3.3、智能液壓系統
那關于智能液壓系統，我們是比較難定義的。我們強調對于一個系統來講或者一個元件來講，重要的是你能不能夠使你的元件或系統，在運行過程中，它的性能能夠自主決策和調控，以及它在運行過程當中的全生命周期的治水端，以及對未來生命的預測，如果你能做到這一點，我們就認為元件和系統就具備這種智能。當然，你很難把軟件和系統的智能做得很完美。對于這樣一個由我們液壓系統構成的這樣一個戰略裝備，這個研究是由浙江大學提出的一個雛形，就是你應該具有人機交互、智能感知、自主決策和自主執行這樣的功能，這樣的系統我們就稱為
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它是智能的液壓系統。當然我們如何去把智能液壓系統做的更完美，實際上這里面還有很多工作在做，還有很多工作要去做。
3.4、智能控制方法
關于智能控制方法，我們也針對機器人關節液壓驅動單元，做了一個高性能控制方法的研究，定義一個叫DDPG這樣一個算法。實際上這個算法我們在機器人足式腿部的研究當中，我們把它進行仿真建模，然后也進行了一個實際的測試，這個方法實際上是有效的，和傳統的PID相比，它的精度提高了很多，這是我們初步的嘗試。以上講的的是關于智能化的內容。
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“數”與“智”
第三部分就是“數”與”智“的結合。如果想做智能化，數字化的工作必須先完成，也就是從數字化到網絡化、智能化這個過程。我們很多企業連數字化的工作還沒有完成，只有先解決數字化問題，數字化它的高級階段才是走向智能化。
關于智能化，我們講如何把我們的數字化再進一步提供大數據、云計算、AI的接口，把這些技術能夠嫁接起來，來實現數與智的結合，使液壓的數字化向智能化方向發展。我們說數與智的結合，為我們液壓技術提供了廣闊的空間。當然這里面關于智能化的空間我們大家都知道，因為現代技術的發展，如果我們在前10年我們不敢提智能問題，因為我們那個時候的計算機的速度也不夠，我們也沒有統計，而且我們價格也很貴，現在這些價格都在下降，而且它的性能在提升，所以我們才能敢去提。為什么呢？就什么叫數字化或者什么叫智能化？智能化就是
我們希望我們的系統具有人的基本功能屬性，就能夠實現人的基本想法。我們知道，一個人的功能實際上就是一個非常完美的智能系統，從感知到分析到判斷到決策到執行到反饋這一系列的內涵，你如何用裝備來執行。我們講人工智能就是由裝備實現人的一些想法，這些技術已經成熟了，我們人的記憶是有限的，我們的存儲是有限的，但是我們的機器是可以無限的，也就是說可以把我們人類的思維由機器來實現，這是我們未來的追求的目標。
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總結
我前面講了三部分就是由數字化、智能化以及數與智結合。實際上這三部分就是液壓數字化、是高速開關與數字電機、是數字比率與伺服數字化設計及控制，我這認為這三部分就是數字化內涵。而智能液壓元件，智能液壓系統以及智能控制方法就構成了液壓智能化的內涵。那么它們的結合是未來的必經之路，也就是說數智融合，未來無限！所以我特別感謝我們這樣一個論壇，在許先生的帶領下，我們一批有識之士能為中國的數智技術、數字液壓以及為我們的液壓工業帶來這樣一個蓬勃的力量，推動我們中國液壓工業的發展。許先生也曾經講過，不斷通過創新來解決我們面臨的技術人員素質、上下游關系與經營理念等液壓技術數字化與智能化的新問題。所以非常感謝許先生82歲的高齡仍然能夠走在一線，和我們這些企業家們和高校師生們一起來促進中國液壓的發展。
今天這個報告實際上是經過我們團隊幾次討論，形成了這樣一個結果，有很多不足之處，我現在的團隊一共13個成員，我們都在燕山大學機械工程學院的工作。這個報告，所以我要特別感謝我這個團隊，也感謝參與PPT制作的研究生，其中包括張琪瑋、朱琪欣、何小龍、黃志鵬、宋陽和在讀博士生李化順、康言、張軍曉、王云鵬、李景彬、鄭博寒、付承偉、王春雨在讀的碩士研究生，我向他們努力表示感謝，謝謝大家。也謝謝各位專家學者批評指正，謝謝大家！
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物理生命體
——漫話數字時代的智能裝備
李培根院士最新重磅力作
工業4.0的核心理念乃CPS( cyber- physics systen，信息物理系統)，它為我們展現了數字與物理世界深度融合的新工業時代。
這個時代正在到來，甚至已經來臨。迥異的事物之間可以在很大程度上融合在一起。生命和機器(裝置)可以共融，人機協同乃至人機共融是未來工程中重要的發展趨勢；某些物理裝置可以更好地融合在人體中(如可穿戴設備、因為健康原因植入人體內部的物理器件)；即便是未能真正物理地融入人體的某些裝置實際上已經成為人的存在的一部分，如有人就認為手機實際上已經成為“我之為我”的一部分；人們正在期待腦機接口可以大大增強人的功能。各異的事物或性質之間的界限變得越來越模糊。長久以來，機器是人類的工具，在人和機器構成的系統中，人是主，機器是從。今天我們已經能夠看到某些帶有虛擬現實(VR)、増強現實(AR)或混合現實(MR)的智能系統指揮人進行操作。在這樣的人機系統中，很難說人是“主，機器(或智能系統)是“從”，“主”和“從”的界限變得模糊了，充其量是主從身份的融?合。由于AR、MR技術的應用，很多場景中“虛”和“實”的界限也變得模糊了，在輔以AR、MR系統的裝配或維修環境中即是如此。
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前言
數字智能時代的物理產品——物理生命體，其生命力的表現首先在于其感知環境的能力。一個掃地機器人就能夠感知房間的障礙物。應該說，對環境的感知能力還只是物理生命體的必要條件，而非充分條件。現在很多掃地機器人雖冠以“智能”，但還不是真正意義上的“物理生命體”。物理生命體的生命力呈現也在于對自身狀態的自感知能力，一個智能機床能夠感知自身的某些狀態，如振動、熱變形等。智能裝備應該通過自身的某些狀態數據(如振動、位移、溫度等)而感知自身的工作狀態是否正常，是否需要運行維護。
數字智能時代的智能裝備(物理生命體)應該具有自適應能力，它能夠動態地適應環境的變
化。有的智能機床能夠自動補償因部件運動產生的熱量和室內環境溫度變化而產生的定位誤差。如Mazak的“智能熱屏障”技術，對主軸熱位移進行精確的預報，實現高精度主
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生命力呈現
軸的膨脹和收縮補償。一些風力發電設備的俯仰系統能夠迅速調整葉片角度，容許不同的轉速。風速較低的時候可以得到更高的能量，根據現有風況不斷調整至最佳角度，必要時也可快速停止轉動。
生命力也表現在與“伙伴”互聯協同的能力。農田中工作的不同類型的農業機械(如拖拉機
聯合收割機)之間能夠有信息交流；工地上不同類型的工程機械(如裝載機、挖掘機)之間存在信息互聯，以使裝備工作在整體或系統優化的環境。
自學習能力也是物理生命體的典型能力。一個智能注塑機在其加工實踐中能夠不斷總結經驗，通過對不同類型零件的工藝參數及其相應效果的加工大數據進行分析，使其自身變得越來越聰明。
到底物理生命體因何而生命？傳感器、自動執行器雖然是必不可少的，但真正使一個物理實體具有“生命力"的，乃“數字孿生體"所致。某種意義上數字孿生體即物理生命體的魂之所在。數字孿生體又具有哪些主要功能——因之使物理實體而“生命”？
數字孿生模型當然包括物理生命體的三維結構模型，但它顯然不是物理生命體的要點。下面是賦予物理實體“生命”的幾個要素。
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因何而“生命”
李培根院士“淺說數字孿生”
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首發中國科協智能制造學會聯合體官網
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多領域物理建模。孿生模型應該反映物理產品內在的運行規律。對自身全生命周期內的狀態和“生命”運動規律的的認識，也就是物理生命體“自我意識"的表現。復雜機電系統往往是多領域物理(機—電—液—熱—磁—控等)綜合集成系統，傳統的產品開發方式是各領域設計者分別設計其相對獨立的部分，然后綜合。設計過程中雖有總體考慮，且相互討論協商，但終究難以掌握系統各部分耦合的復雜情況。因此，需要基于多領域知識、面向多學科協同優化的新一代數字化設計方法與技術以及面向復雜機電系統產品的多領域建模與仿真軟件和工具。產品的數字孿生模型中可能含有反映產品不同物理特性的模型，如計算流體動力學模型、結構動力學模型、熱力學模型、應力分析模型、疲勞損傷模型以及材料狀態演化模型(如材料的剛度、強度、疲勞強度演化)等。如何將這些基于不同物理屬性的模型關聯在一起，是建立數字孿生，繼而充分發揮數字孿生模擬、診斷、預測和控制作用的關鍵。如構建激光加工裝備的數字孿生模型，就應該深入到光與物質相互作用的機理。如果孿生模型具有包含功率/光譜/力/熱分布等耦合物理量的全過程仿真能力，這樣的激光加工裝備自然具備很強的“自我意識”，也就能保證更好的加工性能。
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仿真。數字化模型的仿真技術是創建和運行數字孿生體、保證數字孿生體與對應物理實體實現
有效閉環的核心技術。仿真是將包含了確定性規律和完整機理的模型轉化成軟件的方式來模擬?物理世界的一種技術。只要模型正確，并擁有了完整的輸入信息和環境數據，就可以基本正確地反映物理世界的特性和參數。
優化。數字孿生模型的優化能力是物理產品的智能之重要表現。如一條流程工業中的生產線在其生產過程中實現自感知、自決策、自執行，包括生產過程中參數的最優控制等。其優化手段不僅包括經典和現代的優化控制技術，甚至還可以融入大數據和人工智能技術。
設計過程中往往更需要優化技術，應用于產品開發設計過程中的數字李生模型自然應該具有優化能力。拓撲優化設計( topology optimization design)的基本思想是利用有限元技術數值計算和優化算法，在給定的設計空間內，尋求滿足各種約東條件(如應力、位移、頻率和重量等)，使目標函數(剛度、重量等)達到最優的孔洞連通形式或材料布局，即最優結構拓撲；多學科優化設計( multidisciplinary design optimization，MDO)旨在解決大規模復雜工程系統設計過程中多個學科耦合和權衡問題的一種新的設計方法。它充分探索和利用工程系統中相互作用的協同機制，考慮各個學科之間的相互作用，從整個系統的角度優化設計復雜的工程系統
習方式建立在基于案例的推理(case- based reasoning)能力,如前面提到的智能注塑機的自學習能力。數字智能時代最好的學習方式還體現在從數據中發現潛藏的規律。
復雜的機電系統中很多相互關聯的因素往往連領域專家們也難以意識到,基于大數據的深度學習方法能夠發現那些潛藏的關聯。總之,具有學習能力的孿生模型能夠使物理裝備變得越來越聰明,也是物理生命體最重要的“自我意識”。
基于模型的系統工程(MBSE)。孿生模型的構建當然需要從系統出發，其構建過程應該是基于模型的系統工程。模型特指描述待研究對象的一種形象化的表達方法：把對象特性抽取出來，使用標準化的表達方式進行描述，從而能夠進行進一步研究。傳統的系統工程是“基于文本的系統工程”(Text- based Systems Engineering ，TSE)，而MBSE是建模方法的形式化應用，以使建模方法支持設計開發乃至全生命周期階段，或日在產品的孕育及服役的全生命周期。在具體實現上， INCOSE( International Council on Systems Engineering，國際系統工程協會)聯合對象管理組織(OMG)在統一建模語言( Unified Modeling Language UML)的基礎上，開發出了適宜于描述工程系統的系統建模語言( System Model Language， SYSML)，軟件提供商也開發了相應的支持 SYSMLE的工具，并且把 SYSML的建模工具和已有的專業分析軟件如FEA、CAD等進行了集成，提出了MBSE的整體解決方案MBSE下系統模型成為各專業學科模型的集線器。各專業學科的模型已經被大量應用于工程設計的各個方面，但模型缺乏統一的編碼，也無法共享。建模工作仍處于“煙囟式”的信息傳追模式，形成了一個個的“模型孤島”，沒有與系統工程工作流良好結合。在MBSE下，系統模型成了各學科模型的“集線器”，各方人員圍繞系統模型開展需求分析、系統設計、仿真等工作，便于工程團隊的協同工作。這就使整個設計團隊可以更好地利用各專業學科在模型、軟件工具上的先進成果。可以想見，在MBSE方法和工具下開發的物理裝備更具“生命力”。
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“生命”的過程
一個裝備在其運行過程中的動態無疑決定了它的性能與質量。通常工程師們只能憑對動態的有限認知在設計開發階段有所考慮，但更多地是用靜態的知性實體思維去考察裝備的存在。哲學家們早已認識到普通人思維的弊端。黑格爾把世界理解為一種未完成的流動性存在，沒有任何不變的本質，一切都處于永恒的變化過程中；海德格爾認為，傳統哲學思維方式就是將一切“存在”都對象化為固定的、死的東西，所以他看待存在的本真面目，則從靜
基于數據和案例的學習能力。物理生命體的智能應該具有學習能力。有的學
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態視角轉向動態。裝備的設計與使用非常需要這種思維。過去，裝備的設計者和使用者即使有這種意識，但苦于手段的限制也難有作為。在數字-智能時代，數字孿生使人們有可能從動態的視角透視裝備的全生命周期。
物理生命體的數字孿生，其“孿生"意義主要在于“生命”的李生，也即“生命”過程的孿生，而幾何及運動學意義上的數字孿生是次要的。正如從醫學角度看，人體的數字孿生主要不是一個人的外貌和身體動作的孿生，而是反映人的健康體征的各種指標(如血壓、血糖、血脂、呼吸、心跳)變化過程的孿生。對于一個物理裝備而言，數字孿生模型對裝備“生命”過程的呈現一般發生在裝備的孕育(產品設計開發)或服役階段。
好的裝備設計應該是基于對其工藝過程深刻認識的基礎上。因此，為了設計高性能的裝備，往往需要對裝備運行的物理過程進行仿真。如激光加工設備的設計，就可以考慮建立激光與材料相互作用過程的數字孿生模型，通過仿真對激光材料加工過程有更深刻的認識，如此“孕育”出的裝備一定有更好的性能。裝備的此種數字孿生本質上是裝備運行物理過程的數字孿生。
裝備服役過程中通過實時采集運行過程中的數據(孿生數據，包括環境數據)而建立的數字孿生模型是裝備這一“物理生命體”自我意識、自適應環境變化的關鍵。對運行過程中孿生數據的處理和分析使裝備系統能感知自身工作狀態和健康狀態，進而進行相應的控制或運行維護。?
“生命”的過程總是在特定的環境中存在的。如風電裝備的運行過程與風場環境緊密相關，因此風電設備的孿生數據理應包括風場的數據;車閆裝備的節能和加工精度顯然與溫度環境有關，因此車間裝備的孿生數據理應包括車間溫度環境乃至天氣的相關數據。
“生命”的過程往往與伙伴聯系在一起，如一個拖拉機的運行可能同時與其他的拖拉機以及收割機、旋耕機等聯系在一起，那么拖拉機的孿生數據就應該包括反映與伙伴設備工作聯系的某數據。
“生命”的過程與裝備服務的對象聯系在一起，如一個手術機器人，其李生數據理應包括病人在手術過程中的相關數據。
“生命”的過程與裝備的操作者或使用者的行為聯系在一起。如在一臺挖掘機的運行中，其孿生數據包括挖掘機操作者的操作數據，通過孿生模型進行仿真，可告知操作者如何改進操作有可能提高工作效率或節能；手術機器人的孿生數據收集應該包括醫生的操作數據，同樣通過孿生模型的仿真使醫生優化其操作機器的過程。有些情況下(如運行操作、維護維修)記錄使用者的操作數據，對其操作進行軌跡跟蹤，藉此建立的數字孿生模型還有特別的用途。
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通過對同類型的物理裝備但不同操作者的孿生數據進行大數據分析，能夠發現，怎樣的操作才是最優的？從而進一步規范操作。好的數字李生模型不僅能夠沉淀人的經驗，而且有可能衍生、演化出最優的路徑“生命”的過程數據不僅包括裝備運行過程的數據，還包括在“孕育”過程(設計、制造以及裝配過程)中的數據，它為物理裝備“生命”的過程留下了痕跡。“孕育”過程中的歷史數據使人們有可能追溯產品的質量問題。
通過對裝備全生命周期過程歷史數據的分析，有可能發現某些人們原來并未意識到的關聯，從而可指導裝備的改進設計甚至創新。
既然數字孿生的意義在于“生命”過程的孿生，“數字李生體”就被時間規定，這是以前的數字樣機或虛擬樣機等數字模型完全不具備的特性。物理生命體所有的活動和“存在”都具有時間性，猶如海德格爾言“此在”的時間性。海德格爾還認為存在的本性是“去存在"(to be)。數字孿生作為一種數字存在，它是物理生命體的魂，它自然會關注裝備下一刻的狀態，未來的狀態演化。
這也是物理生命體的“思”之所在總之，數字李生的意義本來就不是基于處理靜態問題。裝備的運行過程都是動態的，只有在對動態過程更深刻認識的基礎上并施與相應控制或維護，其“生命”的意義才更美好。這才是物理裝備真正需要的。
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“生命”的語言
語言才是人的“主人”。不是人有語言，人構成或操作語言，而是言談、語言本身此刻現身為人。“語言就是存在之家，就是為存在所居有并且由存在來貫通和安排的存在之家”。語言不為人所擁有，語言為存在所擁有，語言聚集著存在，顯現著存在。把語言視為人的主人，大概因為語言伴隨著“思”，而“思"則體現著存在。再看看物理生命體的存在一一孿生數字是否可以視為一種語言？它是否真正是物理生命體的主人？的確，真正的數字孿生模型是物理裝備自我意識的體現。海德格爾的哲學中有“此在”的概念，意指人。“這種存在者，就是我們自己向來所是的存在者，就是除了其他可能的存在方式以外還能夠對存在發問的存在者。”傳統的物理裝備沒有能力對自身的存在“發問”，它對自身過去、現在及未來的存在都缺乏理解。而數字-智能時代的含有數字李生體的物理裝備則大不一樣。在某種意義上，數字孿生體不僅能夠對自身的存在“發問”，而且能夠比它的創造者更能對物理生命體(物理裝備)的存在“發問”！也就是說，物理裝備的數字孿生體比裝備的設計者和使用者更深刻地認識裝備。我們有理由認為，數字孿生模型便是“發問”的語言。
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今天的數字孿生模型大多停留在對物理生命體自身狀態的認識和簡單的控制，人們完全可以期待未來的融入某種智能工具之數字孿生模型可能具有創造能力。
美國MT的科學家 Allan Zhao等為機器人的設計提出了機器人語法RoboGrammar，被稱為25年來的最高成就！
RoboGrammar的操作分為三個順序：定義問題;制定可能的機器人解決方案；選擇最佳模型，如下圖所示。通過這些步聚， RoboGrammar可以設計數十萬個潛在的機器人結構。可以看到，它不是常規的輔助設計，而是輔助甚至提供創意。只要人提出需求，它便會提供最完美合適的機器人形狀。
RoboGrammar中包含的“圖形語法( GraphGrammar)"是對機器人組件排列的一系列約束。例如，相鄰的支腿應該用一個關節連接，而不是用另一個支腿相連。這樣的規則確保至少設計是在初級水平上，每個計算機生成的設計作品都是可以工作的。圖形語法規則基于節肢動物的啟發，例如昆蟲、蜘蛛和龍蝦等.
Zhao聲稱，“啟發式功能會隨著時間的推移而提高，并且將搜索收斂到最佳機器人。
由Zhao等人的工作可以聯想，未來含有智能工具的數字孿生模型不僅能夠為產品的開發提供創意，也將使物理產品或裝備在其運行中真正能夠自主地做出創造性的工作，即可能做出超越人類期望值的工作。
顯然， RoboGrammar或 Graphgrammar就是一種語言，一種真正體現智能的、一種真正“聚集著存在”（聚集著潛在的最優機器人形狀的存在）的語言。
構建數字孿生體，就應該使數字孿生真正成為一種語言，一種決定物理裝備真正“存在”的語言，一種使物理裝備具有自我意識的語言，一種真正使物理裝備成為物理“生命體”的語言。既把它視為“語言”，就需要進一步的規范定義，從而方便數字孿生體的構建。
裝備制造業的研發者，一方面需要在滾滾而來的數字經濟大潮中睜大眼睛看著裝備的物理世界，另一方面則需要在裝備的物理世界中冥想那個孿生的世界。
RoboGrammar操作的三順序
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由浙江大學流體動力與機電系統國家重點實驗室主辦的第十屆杭州流體傳動及控制國際會議(The 10th International Conference on Fluid Power Transmission and Control,ICFP 2021)于 2021年 4 月11日至13日在浙江世貿君瀾大酒店舉行（國內參會者現場參加，外國參會者線上參會）。路甬祥院士擔任名譽主席，楊華勇院士擔任會議主席，徐兵教授擔任組織委員會主席。
2021年4月12日上午8:00，徐兵教授主持ICFP的開幕式，首先他代表路甬祥院士宣讀了大會賀信，接著中國液壓氣動
本次大會內容涵蓋液壓、水壓和氣動的閥、泵、介質與污染、摩擦與密封、系統仿真、輕量化設計、智能控制等諸多領域，將設置5個小會場進行25個主題會議。"數字化、網絡化、智能化"是近些年來行業中關注度最高，討論度最熱的話題了。ICFP2021的大會主題中，數字液壓、增材制造、互聯液壓、大數據處理、狀態監測、故障診斷、智能系統這塊的內容也是本次大會最熱的話題內容了。
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第十屆杭州流體傳動及控制國際會議(ICFP2021)圓滿閉幕
該會議是國際流體動力界公認的本學科領域四大重要國際會議之一。歐洲、北美、亞洲等本領域的著名學者和工業界人士均參與會議，已成為本學科領域學術交流的重要平臺，在加強流體傳動及控制技術領域內的國際學術交流，增進國內外同行的友誼與合作，促進我國流體傳動及控制技術的發展等方面發揮了積極作用。
本次會議從2020年7月起發布征文通知，收到論文近200篇，經過審稿共錄用112篇會議論文，其中95篇論文做了現場宣講，17篇論文采用視頻形式進行了線上宣講。共有來自中國、德國、英國、美國、瑞典、芬蘭、法國、波蘭、日本、韓國等共10個國家和地區的482名代表（現場429，線上53人）注冊了本次會議。同時，本次會議邀請了13位國際流體傳動與控制專家學者進行線上及線下特邀報告，展示目前該領域的前沿技術和最新研究熱點。
徐兵教授
密封工業協會副理事長程曉霞、中國機械工程學會流體傳動與控制分會主任委員焦宗夏教授、ICFP2021主席楊華勇院士分別致辭。開幕式后，由浙江大學楊華勇院士主持上午的第一階段大會報告，德國亞琛工業大學的Katharina Schmitz教授做了題為“Future Mobile Machinery from Vision to Mission”的大會報告，費斯托(中國)有限公司的Eric Angue做了題為“Piezo Technology and Application”的大會報告。
ICFP為工業界和學術界的科學技術研究人員、以及為制造商和用戶提供了一個交流和討論流體傳動與控制最新成果和創新思想的平臺。本次會議吸引了來自恒立液壓、林德液壓、費斯托、寧波華
亞琛工業大學的Katharina Schmitz教授
液、SMC、博世力士樂、上海諾瑪等眾多國內外贊助企業以及漢諾威、博威合金等參展企業前來展示其最新產品。同時本次大會舉辦者-流體動力與機電系統國家重點實驗室也展示了最新科研成果。該展覽交流平臺有效擴大了交流范圍，增強了流體傳動的行業互動，推進了產學研用的緊密結合，促進了領域的國際學術交流。
博世力士樂展臺
茶歇后，由北京航空航天大學的焦宗夏教授主持上午第二階段的大會報告。美國普渡大學的Andrea Vacca教授做了題為“An Efficient Drive Technology for Electrified Off-road Vehicles”的大會報告。東京工業大學的吉田和弘教授做了題為“Recent Developments of Micro Hydraulic System Technologies”的大會報告。芬蘭坦佩雷理工大學的Jouni Mattila教授做了題為“Towards High-performance and Energy-efficient System of Systems control of Heterogenous Heavy-duty Mobile Manipulators”的大會報告。弗羅茨瓦夫理工大學的Wieslaw J. Fiebig教授做了題為“Potential for Noise Reduction in Fluid Units”的大會報告。
2021年4月13日晚上18:00開始晚宴和頒獎典禮，由ICFP2021會議秘書長黎鑫教授和王峰教授共同主持。首先，黎鑫教授對這次會議做了簡短的總結：ICFP 2021歷時三天（2021年4月11日-13日），本次大會采用國內現場參會和國外線上參會相結合的方式舉辦。大會邀請10位國內外專家組成評獎委員會，評選出了1篇GFPS Best Paper、1篇ICFP 2021 Best Paper和4篇ICFP 2021 Best Paper Nomination。隨后浙江大學文琴民族樂團帶來了樂器演奏。接著王峰教授宣讀了ICFP2021以及GFPS的最佳論文評選規則、流程以及評獎委員會成員等信息，并介紹了GFPS（Global Fluid Power Society）的基本情況。
Jouni Mattila教授
?ICFP2021最佳論文提名獎 GFPS最佳論文獎
?ICFP2021最佳論文獎 ICFP2021圓滿閉幕
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多田野于2021年3月1日推出了全新700噸全地形移動式起重機AR-7000N ，它是一臺七軸伸縮臂式起重機，是專門針對日本市場制造的。圖表顯示，在以2.7米為工作半徑，吊裝高度為15.4米的情況下，其最大的吊裝量是700噸，。在以3米為工作半徑時，其最大工作能力為550噸。
2021年：全球非道路機械增長率將回升至6.5%；2029年：超過36%的非公路車輛運輸將采用電力驅動。
毫不奇怪，這場流行病對2020年的非道路機械銷售不利，今年全球市場增長放緩至2.6%。由于關閉建筑工地和取消控制冠狀病毒傳播的活動，大多數地區的建筑設備銷售受到特別嚴重的打擊。然而，隨著全球經濟復蘇的進行，Interact針對非道路車輛市場的最新研究，預計2021年非道路機械總銷量將增長6.5%，預計2019年至2029年的復合年增長率為3.65%。
InteractAnalysis是智能自動化領域市場研究的國際供應商。其報告的研究在2020年9月至2021年2月期間進行，包括對非道路車輛行業利益相關者的多次采訪，包括制造商、供應商和最終用戶。
報告指出，建筑工地關閉和活動的取消影響了全球大多數地區2020年上半年的
械將保留其獨立的管理系統，并將竭盡全力保留當前的員工福利水平。
現代重工還表示，會通過規模經濟及對先進技術(包括電動和自動化)的投資，將兩家公司提升至全球建筑市場的最高水平。
現代重工董事長権五甲說：“我們很高興能與國內頂尖的建筑設備制造商斗山Infracore合作，共同把斗山建設得更好。我們將不遺余力地投資于未來技術，以使兩家公司緊跟市場潮流，以提高它們在全球市場的領先地位。”
增長率。中國是唯一一個逆勢上漲的主要地區，其大部分建筑和制造業活動早在5月份就恢復到正常水平。例如，中國報告今年挖掘機銷量增長37%，伸縮臂式鏟運機銷量增長40%。
農業機械是該報告的新補充，目前占據了非公路市場的最大部分，也是該行業中唯一一個在2020年全球范圍內表現相對強勁的類別。報告指出：“盡管COVID-19導致工廠減速和關閉，但由于天氣好、作物產量強勁以及需要更換老化機械，全球農業機械銷量在2020年有所增長。”。一些最強勁的增長數據包括北美拖拉機增長17%，歐洲聯合收割機增長24%。
室重組，建議擴大國家重點實驗室體量、擴大研究范圍、加強內外融合開放，根據國家需求、區域經濟發展需求，加強與世界各國科技界的合作，建立新的國家重點實驗室分類評價機制，賦予國家重點實驗室更多自主管理權限。
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多田野推出新型700噸全地形起重機
這款3米寬的7軸起重機長15.99米，是在德國制造的。采用12.8升390 kW的梅賽德斯OM471 LA柴油發動機，具有選擇性催化還原功能。驅動器選項為14×4、14×6或14×8。最大速度為62 km / h。起重機上部結構采用7.7升260 kW的梅賽德斯OM936LA柴油發動機。也裝有SCR，上部結構的最大配重為208噸。
現代與斗山工程機械建立合作關系
現代重工已確認以8500億韓元（6.35億歐元）的價格收購了斗山Infracore。
現代重工與其合作伙伴KDB投資于2月5日簽署了正式協議，以收購該公司34.97％的股份。現代表示，斗山工程機
Interact Analysis：2021年，全球非道路機械市場將增長6.5%
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楊華勇委員：加快國家重點實驗室改革 適應新時代國家發展需要
全國政協委員、中國工程院院士、浙江大學教授楊華勇在接受記者采訪時表示，國家重點實驗室為我國過去40年的發展做出了巨大貢獻，但目前仍存在體量過小、規模不夠、缺乏內外融合開放等問題，全國政協委員楊華勇通過中國網（議庫平臺）呼吁加快國家重點實驗
全國人大代表閆麗娟：突破關鍵核心技術，發展新能源工程機械
徐工國家級技術中心副主任、工程機械股份有限公司科技質量部部長、高端工程機械智能制造國家重點實驗室主任閆麗娟，作為全國人大代表赴京出席2021年全國兩會，并接受中央電視臺采訪。
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中央研究院與上海電氣液壓氣動有限公司共建“智慧液壓聯合實驗室”
3月4日，中央研究院與上海電氣液壓氣動有限公司共建“智慧液壓聯合實驗室”簽約暨揭牌儀式在液壓氣動公司舉行。集團首席投資官、產業發展部部長、機電股份董事長、中央研究院院長張銘杰，機電股份總經理王小弟，中央研究院黨委書記謝雪瓊出席簽約儀式。
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2021年3月21日，第十屆“上銀優秀機械博士論文獎”頒獎典禮在武漢隆重舉行。該獎項是國內機械工程領域博士論文的最高榮譽。
其中，由浙江大學楊華勇、張斌指導，鐘麒完成的《面向負載口獨立控制的可編程閥關鍵技術研究》獲得銅獎；由浙江大學徐兵、張軍輝指導，潮群完成的《EHA軸向柱塞泵高速化若干關鍵技術研究》獲得優秀獎。?
李克強總理走進生產車間，詳細了解企業研發制造、市場份額以及開展國際合作等情況。他說，液壓系統對制造業十分重要，過去在這方面我國存在一些短板，現在你們通過合作創新取得一定突破。希望你們繼續堅持合作創新，始終瞄準全球和全行業先進水平。正像你們企業名字“恒立”寓意的那樣：不僅要永恒立起來，而且要勇敢立在潮頭。
不光有恒心，更要做成恒業！李克強總理寄予的囑托與厚望，是對恒立液壓三十年來專注創新的褒獎與鼓勵。在未來，恒立液壓將踐行總理講話精神，不負厚望，為中國液壓產業的振興和發展不懈努力。
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有恒心·立恒業 | 李克強總理對恒立液壓寄予厚望
3月25日上午，李克強總理考察江蘇恒立液壓股份有限公司。
上銀獎 | EHA軸向柱塞泵高速化若干關鍵技術研究
會上，機電股份副總經理、電氣液壓公司總經理葛志偉與中央研究院院長助理郭井寬代表雙方簽署了共建“智慧液壓聯合實驗室”的合作協議，機電股份總經理王小弟與中央研究院黨委書記謝雪瓊為聯合實驗室揭牌，集團首席投資官、產業發展部部長、機電股份董事長、中央研究院院長張銘杰致辭。
派克漢尼汾工程材料制造中心開業儀式成功舉行
2021年3月15日，運動與控制領域的先行者——派克漢尼汾公司在中國無錫錫山經濟技術開發區成功舉辦工程材料制造中心開業慶典。工程材料制造中心的落成開業，表明派克漢尼汾將在中國市場持續推動工程創新與發展，為中國和亞太區客戶提供更好更優更便捷的服務，滿足日益增長的業務需求。
這個頂尖的制造中心配備了先進的上輔機系統和物料追蹤系統，是工程材料集團旗下具有世界一流水平的密封件生產制造中心。“我們的產品將廣泛應用于傳統汽車、電動車、生命科學等產業領域，為各行各業客戶的發展提供堅實保障，” 雷紅衛說道。
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《對話液界》獨家專訪 | 鐘麒博士
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V30G系列重載軸向柱塞變量泵，是基于更高壽命等級，面對高負載、高轉速等嚴苛工況研發設計的一款開式回路產品，在高壓開式應用領域為恒立液壓系統解決方案添磚加瓦。
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最新產品
產品優勢
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實力派V30G系列泵集眾多優勢于一體，廣泛應用于混凝土泵送、起重機、旋挖鉆等領域：
- 同等級油泵排量更大，有效提高整機工作效率
- 峰值壓力更高，抗沖擊能力更強，抗污能力更好
- 殼體后蓋一體化設計，降低泄漏風險，減振降噪
- 加強的重載軸承，保證更長使用壽命
- 緊湊型設計，實現更高功率密度比的突破
- 多種控制方式可選，適應不同需求
以V30G205帶增壓泵為例
賦能數字化
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控制裝置和傳感器的配合使用可實現油泵數字化閉環控制，為流量精準調節、節能提效、故障遠程診斷等帶來了全新的可能性：
- 配合角度傳感器實現閉環控制，能有效降低滯環量，控制精度更高?
- 可集成振動、壓力、溫度等多種傳感器，配合智能控制與工況數據分析處理，實現壽命周期監控
控制方式
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V30G系列泵擁有豐富的控制模塊，目前可選擇的控制方式包括：
- LRDRE1控制：機械功率+電比例排量+壓力切斷?
- LRDS控制：機械功率+壓力切斷+負載敏感?
- L1SO控制：電比例功率+負載敏感?
V30G系列泵為智能化、數字化液壓智慧賦能，目前已相繼在重點應用及主要客戶裝機測試。接下來，讓我們一起期待V30G系列泵更創佳績。
LRDRE1示例圖
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最新產品
——微信公眾號（恒立液壓）
預測性維護的時代即將到來。當工業設備崩潰時，往往就是設備生產制造商的商機。盡管對于客戶來講，延長工業設備的使用壽命，并確保其生產線不會計劃外停機是其最大利益所在，但對很多原始設備制造商（OEM）來講，部件使用的時間越長，OEM廠商就會喪失設備更換所帶來的收益。
供應商和客戶之間的這種利益沖突一直存在。設備制造商如何通過預測性維護技術來保持盈利能力，而又不影響工業設備更換和服務合同帶來的收益？
機器即服務（MaaS）新模式——預測性維護時代的到來！
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預測性維護技術
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微信公眾號(控制工程中文版)
預測性維護技術通常涉及到的工業自動化產品有：智能傳感器（例如振動傳感器、溫度傳感器等）、便攜式監視設備、專用預測維護軟件以及專用于預測維護功能的網關。工業自動化硬件通過收集相關數據來測量設備的性能，例如用于機器振動和機器溫度的智能傳感器。
然后，通過應用了機器學習算法的軟件來檢測這些讀數中的異常。隨著時間的流逝，經過振動傳感器和溫度傳感器訓練的這些軟件算法，可以更好地預測工業設備何時會出現故障。?
盡管狀態監視這一概念已經出現一段時間了，但是更復雜的預測性維護產品的市場仍然非常年輕。大多數預測性維護解決方案都是按單位銷售的，供應商通常對每個傳感器按年或按月收取費用，這樣可以訪問用于進行分析的專用軟件。這種定價方法將繼續增長，但它不能直接解決機器設備供應商和用戶之間的利益沖突。
機器即服務模型
創新技術應用的改變可以解決這種利益沖突，并且將成為未來預測性維護技術實施的主要趨勢。該概念被稱為機器即服務（MaaS）。
MaaS模式采用軟件即服務（SaaS）的模型，重新考慮價格并將其應用于機器。它不是
工業數據所有權
工業數據所有權是采用預測性維護的一個障礙，MaaS模型有助于克服這一障礙。數據所有權是實施預測性維護解決方案的用戶與工業自動化或OEM廠商之間的關鍵討論點。
研究表明，由于數據可能被惡意方用來收集商業秘密或未公開的運營信息，因此制造商在共享其工廠的運營數據時通常會比較保守。歐洲的制造商通常對共享此數據最敏感，美國次之，亞太地區則最不敏感。
預測性維護產品的供應商，通常會通過使用數據來改善其產品的功能，間接實現數據的商業化。畢竟更多的數據可以更好的訓練算法。
有人擔心，預測性維護供應商會將數據出售給經紀人，或出售給使客戶能夠對現實運營數據中的趨勢產生自己見解的應用程序，直接實現數據的商業化。預測性維護供應商出售運營數據的能力可導致客戶的安全問題。
MaaS不能完全解決數據所有權問題；但是由于必須共享數據才能使該模型運行，因此我們認為MaaS是人們共享此類機器數據風險較小的一種。
通過MaaS模型，可以協調供應商和客戶之間的激勵機制，將兩者置于同一團隊中，為合作共享數據打開大門，并可以據此優化預測性維護以更有效地運行機器。
按年度訂閱來定價的解決方案，而是根據性能進行定價。客戶和供應商之間已就關鍵績效指標（KPI）達成一致；合同的價格取決于這些目標實現的程度。?
例如，在此模型下，生產各種類型包裝機的Pearson Packaging公司采用了新的定價策略。該公司沒有直接出售機器，而是保留了設備的所有權，并根據包裝箱的數量（無論是豎立的還是密封的）向客戶收費。?
這種方法可以激勵機器制造商盡可能長時間保持機器的運行，并盡可能延長正常運行時間，而這兩個方面都可以通過預測性維護技術解決。
更好的服務定價模型
電機設備制造商SKF就在其軸承產品上采用了MaaS模型。該解決方案產品的定價，圍繞降低軸承的歷史故障率而定。而且，這類模型協調了供應商和客戶的激勵機制，因此現在雙方都期望通過延長設備的使用壽命而不是通過討價還價來獲得收益。
當然這類模型肯定不是“一刀切”。向最終用戶銷售時，此類模型效果很好。但是，向機器制造商銷售時，“由誰付費”的問題變得更加復雜，因為機器制造商并不是設備的最終使用者。這并不是說設備制造商在向機器制造商出售產品時不能采用這種模型，只是需要進行更多的協商才能確定誰在機器的安裝位置監視軸承狀況等細節。
由于需要為每個客戶協商特定目標，因此該模型需要更主動的銷售流程，并且可能適用于最關鍵的應用程序。減少的設備資本支出和激勵措施的結合，使該模型對制造商具有吸引力，并且是從競爭對手中脫穎而出的有效方法。
隨著時間的流逝，MaaS模型可能會變得越來越普遍，新業務模型將有助于推進預測性維護技術的廣泛采用。預測性維護的價值主張變得越來越顯著，已不容忽視，并且最近隨著智能傳感器和新的創新商業模式的出現，該市場已經為快速增長做好了準備。
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IIoT的真正價值在于，我們能夠以多快，安全和可預測的方式獲取該信息，以及如何將其用于幫助改善流體動力系統的性能。
對于生產經理和維護人員來說，這既是一個簡單的問題，又是一個欺騙性的密集問題。沒有任何運營或性能數據，這個問題的答案仍然很簡單。他們要么工作，要么不工作。但是我們知道，“工作”與“不工作”之間存在很大的性能差距。
從歷史上看，我們會抽出一張紙或進入一個電子表格并進行效率計算，以確定我們看到多少工作量和多少浪費。然后，不僅要考慮提高泵效率的驅動力，還要考慮整個流體動力系統的整體設備效率，因為我們知道工作和浪費無處不在。迄今為止，這為我們追查該信息付出了多少努力付出了沉重的時間負擔。現在，我們了解到“您的泵怎么樣？”在外觀上看似多么的密集。問題確實是。
隨著數字時代和工業物聯網（IIoT）的到來，我們能否比以往更自信地回答泵問題？我們是否可以引入一種新方法來掌握流體動力效率并“消除浪費”？簡單的答案是肯定的。
掌握IIoT時代的流體動力效率要求人們一致認為，效率會被其各個
通過工業 IoT 掌握液壓系統的效率
原文作者：Jeremy Drury | 翻譯整理：i小編
工業IoT的真正價值
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前沿技術
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前沿技術
部分的總和所放大–每當在現有信息上疊加新的見識和信息時，效率的圖景就會獲得更高的分辨率。但是，IIoT的真正價值在于，我們能夠以多快，安全和可預測的方式獲取該信息，然后再如何使用它！我們可以可靠地使用這些數據來構建在后臺不斷運行的實時效率模型。如果我們從時間管理的角度將其與工作和浪費聯系在一起，那么瞥一眼儀表板以查看實時效率指標就相當于它的效率一樣高。
不僅通過了解一個組件的性能特征，還可以了解該組件在整個流體動力生態系統中的工作方式，從而獲得峰值效率。盡管可以實時查看來自泵的獨立案例壓力讀數會有所幫助，但當將其與實時流量讀數分層時，該信息將具有更多的上下文。然后，如果您還需要監視實時流體特性（如污染），則您的整體洞察力將獲得更大的信譽。通過實時過濾監控，您可以輕松獲得數字化流體動力效率中心。我將更詳細地介紹生態系統的每個部分。
使用工業物聯網的泵效率監控
傳統上，如果您想了解泵的工作方式，可以用一個水桶，一個軟管和一個秒表。這是檢查流速和整體效率的一種方法。有機會超越這個世界，擁有一個更加和諧，相互聯系的界面。現在想象一下，您有一個智能泵或連接到該泵的智能設備，而不僅僅是傳統的泵。智能設備可以實時為您生成有關泵的信息，低至泵的容積效率（VE）。制造商建議，在任何給定的時間，從殼體排放口中排出的VE均應為85％或更高，但突然，您的一臺泵開始從殼體排放物中以78％VE的趨勢開始生長。因此，現在，您的運行速度比制造商的建議低了七個百分點。借助當今的IIoT，您將收到有關此情況的警報或通知。
既然您知道它的運行效率不高，那么您就必須開始考慮需要做出的一些決策。您是否仍然對生產水平感到滿意？您可以開始實時更改生產決策。但是您現在在這里有這條信息，您將如何處理？?
要擺脫這一點，真正重要的是如何使用數據。您可能會開始詢問有關機油狀況的許多問題，并采取措施清潔和過濾機油。然后，您可以開始為您的生產制定運營決策。然后，您可以查看整個制造廠或整個工廠，以查看同一產品的VE是否相同，即確定其在整個工廠范圍內還是在整個工廠范圍內均是如此。現在，您已經從資產特定的角度出發，系統地查看了泵及其流體質量。如果您在全球擁有車隊或工廠，則可以在全球范圍內使用此數據，而不是每個工廠中的個人都可以監視，收集和共享數據。現在可以使用它來制定公司范圍內的決策。所有這一切都從一個單一的效率數據開始。然后，我們最終到達金字塔的頂端，這也使我們獲得了有趣的貨幣
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建立真正的過濾效率
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化。因為在組織內部可能不是唯一關心或想要查看該數據的人。如果實際上是泵本身怎么辦？該泵的OEM是否不應該知道它在工作所在的應用程序環境中就不能正常工作？
我們從物聯網中看到的是，我們將更多信息生成給原始設備制造商，他們可以繼續設計出為什么這些東西首先會失敗的原因。由于工程師無法深入實地并了解設備在傳統的非公路或工廠車間機器的高度變化的環境中如何工作，因此將生成的安裝后信息反饋給他們，使他們可以圍繞產品的方式做出更明智的設計決策工作。
液壓過濾預防性維護通常是基于時間表或基于彈出式指示器，該指示器會告訴您過濾器即將到期—隨著濾芯不斷收集灰塵和水顆粒，濾芯的效率將越來越低，并且那么在您需要繞過之前，它就不再有效了。在這種情況下，過濾器可能已超出其有效性而使用，從而降低了效率。或者，只需按計劃更換所有過濾器，那么您將有可能不需要更換過濾器，這是在浪費金錢。
如果您的濾波器實際上能夠在準確的時刻告訴您，或者在達到峰值效率之前可以告訴您10或5％的情況，該怎么辦？如果您使用智能過濾，則每次都將在正確的時間更換過濾器。對于使用IoT部署系統范圍的過濾管理的組織，這至少節省了33％的成本。
什么是潤滑效率？
接下來是潤滑，您的流體是否對您同樣有效？總有機會獲得有關您的油液健康的更多信息。您可以進行液體樣本或色塊測試，然后將其發送到實驗室，然后生成報告。測試和實驗室是潤滑管理難題的重要組成部分。但問題是您不能只看一眼這種流體。液壓油的基準是應保持清潔，涼爽和干燥。
您可以防止污染物進入，不讓水進入，并保持流體處于適當的溫度。但是，根據您所在的行業，您可能需要更多地了解您的添加劑包，金屬侵入，流體氧化等。在這里，粘度指數并不是唯一的答案。在嘗試獲得潤滑效率時，必須考慮所有因素。?
這就是為什么當您輸入更高效的數據并且對如何管理設備，機隊，工廠，車間（無論可能如何）有了更大，更好，更廣泛的了解時，敘事開始改變的原因。回顧這一敘述，您可以質疑系統的可靠性，預防性維護計劃，潤滑管理，振動監控甚至所用的商品。將它們堆疊在一起，您將開始獲得越來越多的有見地的信息。
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跑冒滴漏以及噪聲問題是液壓系統的頑疾，嚴重制約了液壓系統的應用。近期，浙江大學機械工程學院鄒俊課題組在該方向取得重要進展，研制出一種可自愈的電液驅動泵，通過電場實現介電液的靜音泵送，并通過在液體中添加自愈因子，實現破損、滲漏區域的自我修復。國際知名學術期刊Nature Communications報道了來自浙江大學流體動力與機電系統國家重點實驗室這一最新研究成果“Customizing a self-healing soft pump for robot”。該研究獲得國家自然科學基金重大項目“智能電靜液驅動執行器基礎研究”經費支持。論文全部作者均來自楊華勇院士團隊，博士研究生唐威為論文第一作者，張超副研究員和鄒俊教授為論文通訊作者。
便攜、靜音、可自愈的電液泵
鄒俊研究小站
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研究背景
在生物學界，蜘蛛體內含有一套獨特的生物液壓系統，其心臟是核心動力部件，既可用于驅動也可以用于自愈。那么對于液壓動力系統/機器人系統而言，能否研究出一種液壓泵，其功能類似于蜘蛛心臟，既能驅動又能自愈呢？基于此啟發，鄒俊課題組設計了世界首個可通過自身液體自愈的柔性電液泵。
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結構與原理
電響應液壓泵無需移動部件就能實現液體的運動與操控。鄒俊課題組發現由柔性硅橡膠材料制成的針孔電極對也可實現電流體的動力輸出，從而設計出了由全柔性材料制作的柔性電液泵。研究人員為了實現類似血液的自愈功能，對柔性電液泵泵送的電響應液體進行了改進。最終，在普通的電響應液體中均勻融入桐油液體，便可使得電響應液體成為一種可
修復破損硅橡膠外殼的自修復液體，實現了液體的泵送和自修復雙重功能。事實上，桐油是一種干性油，其在空氣中可固化成膜，而該膜可用于修復受損的柔性材料。因此，改進后的液體既具備電流體的驅動性能又具備桐油的修復功能。電液泵由多個柔性針孔電極對組成，當柔性針電極通靜電正極和柔性孔電極接地時，可在電極對之間產生強大的射流，
進而實現泵送功能。由于針電極對稱布置在孔電極兩側，通過電路的切換，柔性電液泵可快速實現流體的正反向流動，成為一個高度可控的雙向變量液壓泵。
柔性電液泵的結構，原理以及自愈
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概述
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不同的液壓系統或機器人對于泵的形貌和泵送能力的需求是不一樣的，該研究的柔性電液泵的尺寸和形狀可根據實際系統或機器人的需求進行定制，變化萬千，從而可以適應不同的液壓系統或機器人。
柔性電液泵通過針孔電極對產生流動，其可產生較大的流量與壓力。由于柔性電液泵由輕量化的柔性材料制成，其質量較輕，與同尺寸的傳統的剛性泵相比，在同樣的重量下產生更大的輸出流量和壓力，同時柔性電液泵的可攜帶性好。
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柔性電液泵的泵送
柔性電液泵的自愈
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高度可定制
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各種尺寸及形貌的柔性電液泵
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根據柔性電液泵的需求，自主設計了小型的驅動電路板。結合驅動電路，柔性電液泵可以嵌入不同的液壓系統/機器人系統實現其運動與自愈，一條軟體機器魚與一個機器人小車充分展示了該泵的潛力。
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柔性電液泵的泵送性能及性能對比
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機器人應用
柔性電液泵驅動機器魚及機器人小車
總結來說，該柔性電液泵具有以下特點：
(1) 靜音驅動：無可移動部件，驅動無聲音也無振動?
(2) 可修復功能：可實現柔性材料的自我修補?
(3) 可攜帶性好：體積小，輕量化，易嵌入機器人系統?
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總結
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(4) 可定制化：由可易布置的針孔電極對組成?
(5) 可控性強：電驅動可直接實現快速及可逆控制
鄒俊教授表示：這項研究工作為液壓系統的靜音驅動及自修復提供了新的解決方案，有望大幅度提升液壓系統或流體驅動機器人的環境自適應能力，同時也為野外機器人和穿戴式裝備的無繩驅動提供了新的思路。但是目前開發的柔性液壓泵只是初期版本，其驅動能力，制作方式以及響應速度還有較大的提升空間。
柔性電液泵驅動機器魚
柔性電液泵驅動機器人小車
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波士頓動力機器人里的——液壓技術
電液愛好者
“ 當看到2020年波士頓動力機器人群舞的視頻時，很多人都感嘆如今的機器人技術已經發展到如此程度了，與現實中人的運動能力越來越接近。其動力系統、步態規劃、平衡控制、復雜環境處理、自我調節等技術具有很高的技術含量。一起來看看其中的動力系統。”
再次看到這個視頻，讓我有了一種想去了解其中動力系統的沖動，于是在網上進行了一番搜索，確實有一些文章對該機器人做了研究，摘錄一些與各位分享，有進一步興趣的也可以去網上搜索查看更多內容。
動力問題是機器人的核心問題，關系著機器人能否動起來及工作時間的長短。波士頓動力早期的機器人主要是電機通過齒輪驅動連桿機構，對于沒有載荷要求的機器人而言是足夠的，而對如Bigdog這類以內燃機為動力且需搭載較大負荷的機器人則顯得力不從心，為此，波士頓動力在液壓驅動方面布局了較多專利，如下圖的液壓控制技術發展路線。
先回顧一下那個令人熱血沸騰的視頻
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波士頓動力液壓控制發展路線圖
足部理想軌跡圖
足式機器人在不同場合需要不同的功率供給，具有不同功率模式切換是降低功耗的重要手段，為此，波士頓動力在2008年10月14日提交的專利US20100090638A1中通過傳感器檢測力，控制器控制閥適時進行開關動作，實現按需高功率或者低功率模式。
在此基礎上，波士頓動力在2011年5月18日提交的專利申請US20120291873A1中公開了一種具有高壓油路，中壓油路和低壓返回油路的液壓系統，如下圖所示。
為了提高機器人運行的效率、減小功率消耗以及提高運動的穩健性，波士頓動力在2014年8月1日提交的專利US20160023647A1中通過判斷關節承受的載荷類型和大小，以選擇適當的液壓或電動制動器，使得機器人的功率消耗最低。如下圖所示，機器人根據不同的負載選擇不同的驅動方式組合。
BigDog系統能耗高的問題突出，能量的多次轉換、多環節傳遞造成了大能量損失，如下圖所示為足式機器人在前行中理想的足部軌跡，腿部的運動是通過液壓系統實現，在理想軌跡下機器人可降低液壓驅動能耗。
US20120291873A1附圖
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US20160023647A1附圖
US20160023647A1附圖
下圖是機器人的期望驅動力，期望的力為液壓驅動力和電驅動力的總和，液壓驅動為離散力，電驅動為連續的力，兩種驅動方式相互補充從而形成期望的力，達到最佳的驅動效率。
此外，波士頓動力還在提高液壓系統的穩定供壓、通過不同壓力組合、分階段供壓、提高液壓部件損壞工作壽命、提高閥的響應速度等方面均進行了專利布局。以上這些專利中的技術均用于保證液壓系統高效和可靠工作。
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壓力傳感器選擇指南
——威泰科
當連接至合適的電源且接觸壓力源時，壓力傳感器會產生一個與壓力成比例的電氣輸出信號（電壓、電流或頻率）。大多數傳感器設計用于產生與施加壓力成線性相關且獨立于其它系統變量（其中最重要的是溫度）的輸出。多數輸出的單位是毫伏、伏特、毫安，有時是千赫。壓力傳感器包含一恒定面積傳感元件，并響應流體壓力施加到該面積的力。這種力使隔膜、波紋管或波登管發生形變，進而通過多種不同轉導方法中的任意一種可將這些形變、拉力或張力轉化為電氣輸出。圖1舉例說明了其中三種轉導方法。
大多數壓力傳感器的運行需要電氣輸入（通常稱之為激勵）。許多壓力傳感器在5至10V直流輸入下運行，并產生滿刻度輸出，如0至20mV 以及0至100mV。產生高電平電壓輸出的傳感器在電壓源下運行，其輸出通常是0至5、1 至 5、1至6及1至11V直流。可通過模擬/數字（A/D）轉換器發送傳感器輸出或利用帶有頻率輸出的傳感器來連接數字控制電路。從而使得微處理器、可編程控制器、計算機和類似電子儀器可監測壓力。
產生電流輸出的壓力傳感器通常被稱為變送器。根據定義，它們是可變電流設備，在大幅變化的電壓供應下，產生4至20mA 輸出。選擇輸出時應考慮下列因素：
? 接收傳感器輸出信號的設備類型（可編程序控制器、面板儀表、信號調整器等）；
? 傳感器與其接收設備之間的距離 ；
? 環境中電磁干擾（EMI）的存在，其來源包括諸如電源線、焊接設備、電磁閥、電機、對講機等；
? 成本，因其涉及整個安裝系統（不僅僅是傳感器）。
圖2 靜態精度的組成要素：非線性度、滯后性、重復性
下述定義用于定量傳感器的性能。
量程是指傳感器可以準確測量的最小至最大壓力范圍。通常，選擇傳感器時，系統的工作壓力應為傳感器最大額定壓力的50-60%。例如，工作壓力通常在2500-3000 psi范圍內的液壓系統常使用5000 psi的傳感器。除了提供安全裕度外，這種做法還能確保性能特征的相互平衡。?
超量程能力是指可以施加到傳感器而不會導致性能變化超出指定公差的最大程度或壓力。
爆破壓力是指預期發生機械故障和/或傳感器流體泄漏時的流體壓力。請不要混淆爆破壓力與超量程能力。超出超量程能力會影響傳感器的運行能力，而超過爆破壓力則會毀壞傳感器。?
FSO（滿刻度輸出）是指傳感器在指定溫度下根據其從最小到最大壓力校準量程運行時輸出信號的變化。通常會給出公差和溫度。具有最大施加壓力和額定激勵的輸出即FSO。示例：?在77°F下，5 V 直流 ± 0.05 V 直流
零位不平衡是受激勵傳感器在無施加壓力時的殘余輸出。對于密封式計量器傳感器，給出公差時必須考慮到溫度和大氣壓
?力。示例： 在77°F下，0.0 V ± 5 mV；在77°F下，± 0.4 mA；
如果相對于FSO而言，零位不平衡很大，用戶可能需通過外部調零電路把傳感器調到零位。這將確保傳感器在沒有壓力時不會產生輸出信號。根據精度要求，用戶可能還需校準傳感器的輸出電路，以糾正在FS（滿刻度）時離標稱值偏差。
大多數制造商將精度指定為加減FSO的某個百分比，包括線性度、滯后性和重復性誤差的數學綜合效應。請注意，此精度不包括環境（特別是溫度）和系統動力學的影響。根據精度的概念，隱含說明了在恒定溫度下的運行。
分辨率是指在傳感器輸出中可以檢測到的最小壓力變化。通常表示為FSO的百分比。例如，當兩個傳感器各具有0.1% FSO的分辨率時，100psi（6.8bar）的傳感器能夠檢測到0.1psi的壓力增加或減少（> 0.07bar）。5000psi（340bar）的傳感器能夠檢測到5psi（0.34 bar）的壓力變化。在傳感器整個量程內，分辨率通常不是恒定的。制造商可能會提供最高分辨率或平均分辨率的值。當比較兩個傳感器的性能時，用戶應注意這兩個值的不同。
最大分辨率是指可以預期的最佳分辨率。而平均分辨率表示在傳感器整個量程內最佳和最差值之間的值。雖然壓力傳感器可以具有無窮大的分辨率，但是電源中包含的以及其它來源引入的電氣噪聲會限制分辨率。此外，使用儀器（如A/D轉換器）會限制分辨率 。
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電氣輸入/輸出
圖1 三種常見的壓力轉導方法示意圖
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測量誤差
壓力傳感器至少是由一種以上材料制成的機械結構。正因為如此，它們不僅響應壓力變化，還響應溫度變化。這些變化均能影響傳感器的零輸出及滿刻度輸出（FSO），不受傳感器類型影響。術語零點溫度效應是指當溫度在規定范圍內變化時恒壓下的輸出變化。即使壓力保持不變，極端溫度波動仍可能改變傳感器的輸出信號。許多其它特性（如線性度、滯后性、重復性等）有助于確定壓力傳感器的測量精度。（圖2）。
其他因素同樣重要，且更不易把握：包括包裝、配置、制造材料和內部設計。其中
每一種因素均可基于現場測試和/或經驗進行評估。總體來說，適用于一種應用的最佳壓力傳感器未必適用于另一種應用。事實上，如果具有次優性能傳感器的價格明顯較低，這種傳感器可能才是應用的最佳選擇。
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性能規格
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壓力尖峰
壓力尖峰是指微秒到毫秒的壓力突升，可達到系統正常工作壓力的15倍。例如，如果閥突然移位而阻斷流動，系統內可能產生沖擊波。同樣，當液壓系統正在移動負載時，如果該負載突然停止，系統可能會出現短暫的壓力激增。
系統控制電子裝置（如具備毫秒掃描時間的PLC）不具備足夠快的速度來檢測這種短期持續的尖峰。通常情況下，系統產生
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壓力尖峰首先表現在壓力傳感器零位輸出的正向移位。系統控制電子裝置通常把傳感器輸出的移位指示為壓力超出量程，這可能會導致系統控制器關閉。?
壓力傳感器是最易受到壓力尖峰損害的組件。傳感器具有較快的響應速度，對尖峰做出回應，并且可以顯示被過度加壓的跡象。這不是因為傳感器不如其所替換的機械計量器耐用。實際上，應該指定設計用于惡劣環境的傳感器。尖峰還會損壞產生其他的機器。不穩定的液體流動常見于產生尖峰的系統內，降低了效率并加速了閥接口和密封件的磨損。（請注意，由于空氣是可壓縮的，這往往會抑制沖擊，因而壓力尖峰不會對氣動系統造成嚴重影響。而由壓縮機脈動引起的循環壓力激增則會產生更大的潛在問題，這是因為，雖然壓力激增并不急劇，但卻反復頻繁地發生。）
通常，通過具有正常工作壓力范圍五倍的傳感器，并借由示波器可以檢測壓力尖峰。一旦確定系統中存在尖峰，可以使用任何一種做法來防止尖峰損壞傳感器。可以使用具有較高額定壓力的傳感器。然而，由于擁有更寬量程的傳感器具有較差的分辨率，這種做法會影響正常量程內的精度。
還可以使用緩沖器來抑制尖峰。緩沖器是安裝在傳感器和尖峰源之間的管道系統內的孔。這種做法的潛在缺點在于它會降低測量的響應速度。如果不想降低測量分辨率或響應速度，則應指定可以容忍尖峰的傳感器。當然，這種傳感器更貴。
些變化，一般是通過電調節傳感器的輸出電路。
傳感器明確具有補償溫度范圍。在這個溫度范圍之內，傳感器將根據提供的技術規格運行。傳感器還具有工作溫度范圍。傳感器將繼續在這個范圍之內運行，但工作誤差可能會超過提供的技術規格。例如，傳感器典型的補償范圍可能是30°至130°F（-1°至54°C），但是其典型的量程可能會大到-60°至200°F（-51°至93°C）。
使用下述兩種形式表示補償度：零點熱效應給出了對傳感器的零值進行補償的范圍。通常表示為補償范圍內FSO的 ± x%。有些傳感器制造商可能將同樣數值表示為某一華氏度補償范圍內FSO的 ± x%：這樣會使數字看起來更小。還可用圖形表示零位熱效應，如圖3所示。
圖3 在5℃及50℃的跨距及零點熱效應。在80％的壓力下，理想輸出是80％。但是，低溫可以將輸出降低至60％以下，而高溫會將輸出增加到100％。上圖中，為說明效果，使用數值且趨勢被夸大。
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溫度的重要性
溫度是壓力傳感器性能的主要因素。隨著溫度的變化，不同的材料會以不同的速率膨脹或收縮，從而在結構內產生殘余應力。這些應力可通過改變傳感器的幾何形狀、機械性能以及電氣特性來改變它的輸出。雖然制造商極為用心地選擇材料并決定裝配方法，但是這些變化是不可避免的。傳感器制造商采用多種方式來補償這
跨距熱效應給出了對傳感器的滿刻度輸出進行補償的范圍。通常表示為補償范圍內讀數的 ± x%。同樣，有些制造商可能將同樣數值表示為某一華氏度補償范圍內讀數的 ± x%。還可用圖形表示跨距熱效應，如圖3所示。
熱誤差獨立于其它影響傳感器總精度的誤差（線性度、重復性和滯后性）。這類誤差必須加以考慮并單獨說明。補償溫度范圍內的精度必須包括零點熱效應和FSO。傳感器制造商提供的性能規格是指環境溫度，即傳感器外殼周圍的空氣溫度，意識
到這一點非常重要。用戶還必須注意介質（流體）溫度，因為它對傳感器的實際工作溫度及其性能有顯著影響。
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物理因素
通常是由傳感器制造商來選擇制造材料，但顯然，制造材料對用戶也十分重要。接觸介質的材料（或濕潤材料）包括所有接觸加壓流體的材料。可包括不銹鋼、青銅、環氧樹脂、塑料、彈性體、玻璃和硅等多種材料中的任意一種。用戶必須確保壓力介質不會對任何這些材料造成不利影響。一旦發生上述情況，對傳感器的校準也必然改變。最終，其密封完整性也會被破壞。
環境規格往往很難與實際的工作環境相關聯。通常，原始設備制造商（OEM）會在工作環境中通過實際使用來測試其組件，從而小心準確地確定工作參數—沖擊和振動水平、溫度漂移、水分含量等。雖然這種方法需要時間和金錢投入，但值得推薦。如果因缺少時間或金錢而無法進行詳盡的測試，請執行以下步驟：
- 查看制造商提供的環境規格。
- 四處詢問。很可能會有同事使用過類似應用和組件。
- 與傳感器供應商交流，他們具有類似流體動力應用的豐富經驗。在現實工作環境中，實際的產品使用是最好的測試。
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電磁干擾
電磁干擾（EMI）會影響傳感器的性能。高場強往往會影響傳感器輸出。在某些情況下，這些場會使內部放大器完全飽和，以至于無論壓力輸入如何，總會產生錯誤輸出。
屏蔽和接地技術能補救EMI的影響。此外，應該仔細布置從傳感器到其接收設備間的電線線路，以避開EMI區域。針對不同問題制定了具體解決方案。??
僅少數傳感器制造商明確規定了EMI保護。即：滿刻度誤差的百分比除以高達最大場強的頻率范圍。示例：通常低于1%的滿刻度輸出誤差除以在場強高達100V/m時20kHz 至2GHz 的頻率范圍。雖然很難將這些規格與現實情況相關聯，但是制造商在他們的規格參數中提供EMI數據的事實表明他們已經具備一些處理這種干擾的經驗。
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其它規格
除制造商提供的規格外，還有很多其他設計特性，這些特性對應用的使用周期十分重要。
? 傳感器對安裝方向（姿態）敏感嗎？如果設備移動時姿態發生改變，壓力讀數會保持一致嗎？
? 是否需要特種扳手或工具來安裝傳感器嗎？
? 外部設計和制造材料能承受物理濫用嗎？
? 在行走設備中，突出的傳感器可以方便設備維修人員爬到設備上去。此外，脫落的碎片是物理損害的另一個潛在來源。如果可能，應確保傳感器方便使用，還應將傳感器置于不受潛在破壞條件影響的區域。
? 可以通過可靠并且簡單的方式實現電氣連接嗎？可以從任意方向將引線接至傳感器嗎？是否提供了極性反接保護？
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壓力測量的類型
選擇壓力傳感器不僅僅是選擇一種性能可接受的傳感器。應配置傳感器以測量四種常見壓力形式中的任意一種。
表壓（psig）（barg）定量表示相對于環境空氣壓力的流體壓力。就圖（a）所示隔膜型傳感器而言，在隔膜的流體側顯示測得的壓力；在另一側顯示環境空氣壓力。由于測量表壓的傳感器向大氣開口，除非采取預防措施，否則傳感器將受到大
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氣污染和冷凝。
絕對壓力（psia）（bara）測量相對于真空的壓力。就圖（b）所示隔膜型傳感器而言，在隔膜一側顯示流體壓力，在另一側顯示全真空。
密封參考壓力（psis）（bars）是相對于參考壓力測量得到的，該參考壓力大小達到或接近標準大氣壓力。就圖（c）所示隔膜型傳感器而言，隔膜的一側暴露于流體壓力而另一側暴露于腔體，在標準大氣壓下，該腔體密封隔絕大氣且含有加壓氣體。推薦使用密封式計量器作為壓力傳感器用于液壓應用中，以確保裝置的內部敏感組件保持水分并且不會蒙塵。
壓差（psid）（bard）定量表示系統內的兩點之間的壓力差。測量還必須考慮系統的管路壓力大小。通常，利用如圖（d）所示專為壓差計算設計的傳感器，或通過在兩個流體輸入中的每一個中安裝單獨的傳感器，從系統內兩個不同的流體輸入來進行測量。（每個傳感器的輸出被發送至一個共同信號處理器，該共同信號處理器產生與管路壓力及兩個壓力之差成比例的信號）。
管路壓力不僅是監測系統運行的重要因素，還是確保壓差測量更具針對性的重要因素。例如，過濾器中8 psi（0.544 bar）的壓降對于工作壓力為120 psi（8.16 bar）的系統來說是可以接受的，但對于工作壓力為80 psi（5.44 bar）的系統來說卻是不可接受的。
標準大氣壓力（零表壓）是14.7 psia（1 bar）。實際大氣壓力通常在14.2至15.2 psia（0.966-1.03 bar）之間。在認識到與標稱的細微變化后，用戶意識到就量程或液壓壓力而言，開口式計量器與密封式計量器傳感器的輸出之間可能存在的差異會非常小。在2000 psig（136 bar）的工作壓力下，如果差異約小于0.5 psig（0.034 bar），表示僅有0.025%的誤差。由于大多數氣動系統的工作壓力遠低于液壓系統，開口式計量器與密封式計量器測量結果之間的差異可能更明顯。
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總結
很明顯，不存在優于其它所有傳感器的傳感器。適用于一種應用的理想傳感器未必適用于其他應用。面對各種各樣可供選擇的傳感器產品，了解所需特性以及如何解讀特定應用所需的規格有助于您自信地選擇傳感器。
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下圖中的檢查清單設計用于幫助用戶整理影響傳感器的應用信息。然而，即使完成檢查清單，仍有可能很難為具體應用選擇特定傳感器。例如，雖然一傳感器比另一個貴五倍或十倍，但卻能提供相當的性能特點。這種成本差異通常歸結于較昂貴的傳感器中內置的附加功能。電氣噪聲免疫力或維持壓力尖峰的能力是增加傳感器成本的兩項特征，但并不能改善其基本性能參數。然而，在明確要求需要這些特征的應用中，如果指定不具備這些特征的傳感器會最終導致應用失敗。
此外，考慮到整個系統的經濟性，較昂貴的傳感器實際上可能成本更低。這是因為比較便宜的傳感器可能需要附加組件，才能在本來不可接受的環境中運行。一般來說，增加傳感器成本使其可以在不夠理想的條件下運行的能力可以分為四類：
? 使標準傳感器與特殊應用兼容的特殊性能能力；?
? 流體及環繞傳感器外圍的環境；
? 輸入和輸出信號的電氣要求；
? 關于尺寸、強度等方面的物理和機械要求。
一般來說，隨著這些能力數量的增加，傳感器的成本也會增加。有些特征會極大地增加傳感器的成本，而有些卻不會。這意味著需要評估每個應用，從而決定對應用
而言哪些特征是絕對必要的以及哪些是希望 得到且具有成本效益的特征， 這是非常重要的。?
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液壓傳動與控制——騰益登
分析液壓伺服閥的性能以及壽命的原因。實踐證明，伺服閥反饋機構的設計是延長使用壽命的關鍵。
液壓伺服閥可以運行長達25年。但是，為什么即使在苛刻的應用（例如煉鋼和工業生產機械）中，它們也能發揮如此長的作用呢？?
液壓伺服閥是閉環控制系統的一部分，該閉環控制系統包括機電機構和嵌入式軟件算法。設計，構造材料，制造過程可確保其在預期使用壽命內保持一致的性能。
· 反饋機構上的硬質合金球，
· 閥芯上孔的設計，
· 以及釬焊將球粘結到反饋桿上。
盡管多年來使用精密機械加工工藝，但穆格（Moog）的伺服閥設計人員發現，反饋機構中球的過早磨損降低了伺服閥的性能。大多數早期的設計在反饋機構上裝有一個不銹鋼球，隨著時間的流逝，它會磨損。自1990年代以來，已采用硬質合金和藍寶石材料代替不銹鋼，并為球提供了更多的保護。
設計上的特性
? ? ? ? ? ? ? ?增加了液壓伺服閥的使用壽命
上，并通過毛細作用將其分布在兩個或多個緊密配合的零件之間，以將各個零件連接在一起。 這種關鍵的制造過程只有使用硬質合金（而非藍寶石）才有可能，并且對于使球能夠承受高溫和液壓油中化學物質的劣化至關重要。
工程師在連接反饋機構的球和桿時，經常使用環氧樹脂作為釬焊替代品。將藍寶石連接到不銹鋼桿時通常使用此方法，因為藍寶石不能被釬焊。不幸的是，伺服閥的應用還存在其他因素，這些因素會導致環氧/藍寶石技術出現意外故障。實際上，測試表明，即使是在0 oF（-17.7 o C）至160 o F（71 o C）的正常工作溫度下，用于將反饋機構與藍寶石球型機構的球和桿連接起來的環氧樹脂也可能會分解。
球槽與球孔設計的閥芯球頭磨損分布。釬焊提供更高的可靠性
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伺服閥壽命長的三個關鍵
前言
十多年前，穆格（Moog）推出了帶有硬質合金球的液壓伺服閥，以取代數十年來使用的傳統鋼材料。盡管大多數制造商將長壽命定義為數百萬個循環，但是Moog的工程師最近提供了更高的標準：十億個循環以上。
經過十億次測試，不銹鋼球呈現出明顯的磨損（左），而硬質合金（中心）和藍寶石則無。硬質合金還具有使反饋桿能夠通過釬焊過程粘結的優點。這在工業環境中提供了更高的可靠性。
硬質合金球的構造
盡管藍寶石比硬質合金更昂貴，但不一定提供更高的性能。實際上，穆格（Moog）的工程師已經通過在清潔的液壓油和溫度保持穩定的受控環境中對每個鋼球進行了十億次測試循環，來評估鋼，硬質合金和藍寶石制成的球的磨損特性。盡管不銹鋼球顯示出明顯的磨損，但結果證實硬質合金球和藍寶石球沒有任何磨損跡象。除了可以與藍寶石媲美且價格較低之
球槽設計是40多年來的行業標準，但是Moog工程師于1998年開發了一種硬質合金球孔設計，以提高其伺服閥的使用壽命和可靠性。這種設計減少了球與閥芯在表面上任何位置的集中接觸，這一過程通過消除閥芯的磨損，從根本上提高了伺服閥的整體預期壽命。
工程師發現，在受控環境中進行十億次循環后，球槽設計在閥芯槽孔中顯示出明顯的磨損痕跡，而球孔設計則沒有磨損跡象。 實際上，當預期壽命應為10億次循環時，球槽設計的故障可能會在短短的1億次循環中發生。?
另外，通過進一步研究得出，粘著磨損（閥芯的慢速旋轉在1到4 rpm之間）對球槽的設計造成最大的損害，但對球孔設計的影響最小。?
如今，由于其卓越的性能和在工業應用中的延長使用壽命，許多機械反饋伺服閥已被轉換為球孔技術。?
球孔設計
釬焊是一種專門的釬焊工藝，它在高于450 oF（232 oC）的溫度下將硬質合金球和不銹鋼絲連接起來。它涉及將填充金屬加熱到熔點以
確保長久可靠的使用壽命
在反饋機構上的球選擇硬質合金材料，并在閥芯上采用球槽設計，以及將硬質合金球粘結到反饋桿上進行釬焊的集成對于確保伺服閥具有長而可靠的壽命至關重要。
當設計工程師考慮用于機器的組件時，他們應該使伺服閥的結構更加仔細。最新的測試表明，硬質合金與藍寶石一樣耐用。研究還表明，制造商可以通過釬焊工藝將硬質合金粘結到反饋機構的連接桿上。當然，釬焊使組件能夠承受液壓油和高溫。球孔設計消除了閥芯的磨損，從而延長了伺服閥的使用壽命。檢查伺服閥設計的細節并進行有根據的選擇可以最大程度地延長應用正常運行時間，并為您的企業帶來收益。這是工程師選擇壽命更長的伺服閥所需要的反饋。
外，硬質合金材料還可以通過釬焊結合到反饋機構上。對于成本控制而言，硬質合金是球設計的明確選擇。
液壓伺服閥內的三個關鍵設計方面可延長使用壽命，減少停機時間，并提供可靠的性能。這些包括：
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近日，工信部發布關于政協十三屆全國委員會第三次會議第1535號提案答復的函，其中提到：工信部將聯合相關部門發布實施《推動公共領域車輛電動化行動計劃》，加快推進工程機械和重卡電動化。這項國家政策發布實施，備受工程機械行業關注。
加快推進工程機械和重卡電動化政策的逐步推進，勢必在工程機械行業引起新一輪的技術變革，一場關于工程機械電動化的浪潮正式襲來。
工程機械產品種類繁多，但每臺設備的電池容量主要集中于度電。按照平均單機帶電量100度測算，意味著僅每年新增40萬輛銷量的工程機械產品帶來的鋰電池需求就達到了40GWh。
由于工程機械用電功耗較大（平均單機鋰電池容量將為普通新能源汽車的3-5倍），未來5年，按照30%鋰電滲透率來算，預計未來5年約有60萬臺電動化工程機械設備誕生，工程機械行業需要鋰電池60GWh，市場前景巨大。
2017年，國內工程機械主要產品保有量在萬臺，并且每年保持超40萬臺的增長速率。截至2019年底，國內工程機械主要產品保有量已超800萬臺。
市場需求足夠大，也讓越來越多的工程機械主機制造商紛紛入局工程機械電動化領域。
1、中聯重科首發“Z斯拉”汽車起重機
2020年5月7日，一臺25噸極光綠純電動汽車起重機在長沙中聯重科泉塘工業園下線，這是中國以及全球首臺純電動汽車起重機。這款ZTC250N-EV汽車起重機采用目前最安全的、高儲能密度LFP電池，上裝及底盤全部“純電動”，被行業人士贊譽為工程機械版“Z斯拉”。
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“盤子”究竟有多大?
引言
制造商在電動化方面的進展
2、徐工35U-E電動挖掘機降本60%
徐工在電動機械車方面已經取得較大成
績，電動叉車、電動裝載機、電動挖掘機等已領行業。徐工35U-E電動挖掘機是今年在節能環保領域推出的又一力作，再次成為中國電動挖掘機械領域“新標桿”。該產品摒棄了傳統燃油動力，采用超長壽命的鋰電池作為動力源，充電時長僅需6小時，就可滿足8小時使用需求。與傳統挖掘機相比，該款挖掘機使用成本能降低60%以上。
3、柳工發布超長續航新品
近幾年，柳工在產品電動化研究方面取得了一些可喜的進展成績。在BICES 2019上，柳工推出了三款純電動化的設備：922F-EV挖掘機、柳工906E-EV挖掘機、856H-EV裝載機。該三款設備均采用了先進的快速充電技術以及創新節能技術，一小時即可充滿約80%的電量，續航更持久，進一步幫助客戶降低總持有成本。
4、三一牽手寧德時代，開啟電動化時代
2019年，由三一自主研發的5臺純電動港口牽引車在廈門港海潤碼頭正式投入運營，這是全國首批商用化的純電動港口牽引車。據了解，該款牽引車在港口工況、車輛開空調的情況下，續航里程超
過120公里（相當于18小時作業），充電一小時即可滿足一天負荷作業。2020年4月，三一集團與寧德時代在新能源領域達成緊密合作，聚焦混凝土機械、礦用機械、港口機械、起重機械、挖掘機、重卡等板塊，優化工程機械電池技術應用。
5、卡特彼勒R1300電動裝載機，每年節省700萬美元
近十年以來，卡特彼勒順應電動化發展趨勢，以推出首款建設領域用的電驅動設備——D7E履帶式電驅動推土機為開端，將電驅動應用于采礦等更多領域。2018年，卡特彼勒設計研發出了一款由電池驅動的鏟運裝載機R1300，這是卡特彼勒研發出的第一臺純電動采礦設備。據加拿大的一家礦業客戶保守估計，使用該設備后，一年從節電中省下的成本就能達到700萬美元。
隨著《推動公共領域車輛電動化行動計劃》政策的逐步推進，環保趨勢愈發嚴格，工程機械往更加環保的電動化發展已是大勢所趨，這必將讓更多的工程機械企業將“手”伸向工程機械電動化。工程機械電動化從現實走向實踐的步伐，以超乎想象的速度襲來。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?多巨頭入局
工程機械電動化市場需求有多大？
——Mysteel
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《流體力學與液壓傳動實驗教程》成書過程記述
作者2012年在美國訪學期間，對液壓學科以學以致用為出發點的教學方法、實驗內容感受頗深，迫切希望能借其所長助推我國的實驗教學水平。2013年開始，大連理工大學在2011協同創新中心、國家質量工程以及校內教改專項的資助下，經過7年的建設，建成了世界頂級本科教學用流體力學與液壓傳動實驗室。
本書就是在這樣的背景下，依托大連理工大學國家級實驗示范中心的軟硬件資源開發的實驗內容。與此同時，為了更好發揮大學服務社會功能，該實驗室還開發了虛實融合的實驗方法來應對遠程教學，以便更好發揮實驗室的軟硬件資源向兄弟院校輸出的作用。然而，沒有想到的是，虛實融合的實驗方法竟然在2020年初由于新冠疫情而全面開展的線上教學中發揮了重要作用，圓滿完成了課程實驗教學任務。
該書是機械學科《流體力學》及《液壓傳動》課程配套的實驗教程，為全英文版本，適用于機械雙語及國際班的專業課實驗教學。全書主要包含3個經典流體力學實驗及11個液壓傳動實驗。實驗器材以英國Armfield公司流體力學實驗設備及德國Bosch Rexroth公司的DS4和WS290液壓傳動實驗設備及國內的液壓元件為載體，同時配以Famic公司的Automation Studio（AS）軟件及大連理工大學自主研發的元件虛擬拆裝APP（MLab）。
原文始發于微信公眾號——液壓與氣動
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作者簡介
張宏，博士，副教授，大連理工大學機械工程學院液壓實驗室主任。2012.8-2013.8美國普渡大學訪學，2017.1-2新西蘭奧克蘭大學訪學。主持和參與國家重點研發計劃、國家自然科學基金10余項，國家質量工程教改項目及校級教改項目20余項。獲得遼寧省教學成果獎一等獎（排名第一）1項，其他教學成果獎（排名第一）2項。出版專著1部，發表論文30余篇，培養碩士40余人。遼寧省一流課程《虛實融合的液壓虛擬仿真實驗》教學團隊負責人。
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帶你進入MOOC一起學習《液壓傳動》
姜繼海老師簡介：
哈爾濱工業大學機電工程學院教授、哈爾濱工業大學機電工程學院博士生導師、德國克勞斯塔爾工業大學（Germany, TU Clausthal）訪問學者、德國德累斯頓工業大學（Germany, TU Dresden）客座教授。
主要從事流體傳動及控制方面的研究，尤其是對液壓傳動基礎理論及應用研究，液壓流體能量存儲與轉換關鍵技術研究，液壓混合動力驅動理論及應用研究，新型液壓元件及裝置研究等。
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漫話馬達雙向制動回路
學習目標
1、了解馬達制動回路的制動過程；
2、了解馬達制動回路的應用場景。
一、什么是馬達制動回路？
該回路可以用來迅速制動大慣性、 大流量的液壓馬達。
當液壓馬達突然停止轉動時，由于慣性作用，還有繼續轉動的趨勢，所以會在液壓馬達的回油管路產生瞬間的壓力沖擊。
如果不加以限制，會對液壓馬達、管閥件等造成損壞。
下圖就是雙向液壓馬達的制動回路，其中制動組件主要有溢流閥A、溢流閥B、單向閥C、單向閥D組成。采用這一組制動組件就可以釋放掉上述因為液壓馬達的慣性而引起的壓力沖擊。
二、制動組件的制動過程
2.1、液壓馬達順時針旋轉
我們先來看液壓馬達順時針旋轉的過程。
當換向閥左側電磁鐵得電時，換向閥就會在左位工作，液壓油通過左側的油路流入液壓馬達，再通過馬達右側的油路流回油箱。在這個過程中，溢流閥和單向閥都是保持關閉狀態的。
下面我們就來看一下該制動組件的制動過程。
液壓賊船—王鑫
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2.2、液壓馬達由順時針旋轉到突然停止?
接下來，我們讓換向閥左側的電磁鐵失電，換向閥就會突然回到中間截止位置。
隨之而來的就是，液壓馬達會由順時針旋轉狀態而突然轉為停止狀態，但是，此時液壓馬達會由于慣性，而繼續順時針旋轉，導致馬達右側的油路壓力激增。
當壓力超過溢流閥B的設定壓力時，溢流閥B打開，使激增的壓力得到釋放，液壓油又從馬達的出口返回到馬達的進口，此時馬達轉為泵的工況。
返回液壓馬達進口的油液會通過液壓馬達內部的泄油通道流回油箱，因此，單向閥C需要從油箱中補充油液，從而避免液壓馬達產生吸空現象。
在這個過程中，溢流閥B起安全閥的作用；單向閥C起補油的作用。
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三、馬達制動回路的應用場景
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2.3、液壓馬達徹底停止運轉?
壓力沖擊得到釋放以后，最終液壓馬達會停止運動。
我們通過對比以下兩種場景，來具體了解一下到底哪些工況需要用到這種制動回路，哪些又沒有必要使用。
3.1、場景1：漁船上的液壓絞車?
我們先看漁船上拖網用的液壓絞車，在實際收網的過程中，液壓馬達是順
時針旋轉的。當換向閥突然回到中位時，雖然液壓馬達也會因為慣性而有繼續順時針旋轉的趨勢，但是因為漁網里有大量的魚貨以及水的阻力，從而抵消了部分慣性力的影響。因此，這種利用液壓絞車拖漁網的工況，也就沒太大必要應用這種液壓馬達制動回路了。
3.1、場景1：挖掘機大臂旋轉?
當挖掘機的大臂需要旋轉時，那情況可就不同了 ，由于駕駛室和大臂的重量大，慣性也就很大。在這種情況下，必須要配置上述的制動回路組件，以防范爆油管、損壞馬達輸出軸等風險。
因此起重機、挖土機、挖掘機等工程機械都需要配置此類制動閥。
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流
動
現
象
分
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我所理解的流體力學——王洪偉老師
流動分離，也叫邊界層分離，指的是壁面附近的流體在壁面摩擦力和逆向壓差力的雙重作用下越流越慢，直到停止并發生倒流或橫向流動，從而使主流被排擠遠離壁面的現象。流動分離對于流動阻力和流動損失的影響巨大，所以是工程技術人員處理最多的流動現象之一。
流動分離，也叫邊界層分離，指的是流體在壁面摩擦力和逆向壓差力的雙重作用下越流越慢，直到停止甚至發生倒流，從而使主流被排擠，遠離壁面的現象。
邊界層一般都是很薄的，被壁面減速的流體很少，所以黏性的影響也不大。當發生分離后，大量的流體被卷入到分離區中，產生的流動阻力和流動損失就會大大增加。所以，流動分離可以說是最重要的流動現象，是工程設計中的主要考慮因素。而且，流動分離問題仍然是流體力學難題，理論給出的規律并不完全符合實際情況，還需要依賴于實驗和計算機模擬。可以說，流體力學工程師們的日常主要工作就是處理和流動分離相關的問題。
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導讀
流動分離現象
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流動分離只發生在壁面附近的減速流動中。主流中的流體減速是由壓差力造成的，邊界層內的流體則還受到黏性力的作用。由于越靠近壁面剪切變形越大，所以邊界層內流體微團的下表面黏性力要大于上表面，黏性力的合力與流動方向相反。因此，邊界層內的流體比主流減速程度大。主流減速到某種程度時，邊界層內的流體已經減速到零。此時黏性阻力消失了，但壓差阻力還在，已經靜止的流體還受到反向作用力，就會在下游發生倒流，于是就發生了分離。
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流動分離的原因
在勻速或者加速流動中是不會發生分離的。因為雖然壁面黏性力會使流體減速，但這是一種摩擦力。摩擦力最多能使運動的物體停下來，而不可能使物體反向運動。單純的黏性力永遠都不會使流動停下來，因為流速越低黏性力也越小，當沒有壓差力參與時，邊界層內的流速只會在遠下游無限趨近于零。
分離區中的流動
一旦發生了流動分離，分離點下游就會產生低速區，這個低速區稱為分離區。分離區的流速總是混亂的，通常會存在旋渦流動，可能是層流的，也可能是湍流的。由于流動混亂而產生剪切流動，帶來流動損失，即流體的動能轉化為熱能。不過，分離區內的流速是比較小的，可以認為接近于死水區。如果忽略重力影響，在靜止的流體中壓力處處相等，所以分離區內的壓力大致都相同，等于分離點的壓力。有一種誤解，認為整個流場中分離區的壓力是最低的。實際上，流體是從壓力最低點開始減速增壓才發生的分離，分離點的壓力必然不是最低的，分離區的壓力也就不是最低的。分離區的特點是流速和壓力都較低，黏性作用不可忽略，不能用伯努利定律來分析這里的流動。
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抑制分離
流動分離帶來的害處很多，抑制分離的發生是工程師們永恒的追求。這方面的研究仍然屬于流體力學的前沿問題。較為成熟的控制分離的方法有：控制主流的減速方式，用吹氣或吸氣消除邊界層，把層流邊界層變成湍流邊界層等。
另外，有時候要故意擴大流動分離來增加阻力或者損失，這通常比抑制分離要容易得多。用突變的壁面形狀來產生分離是很容易的，如降落傘、飛機的減速板、閥門內部的形狀等都是為了產生分離而設計的。
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把絲線或羊毛等粘貼在要觀察的模型表面，根據細絲隨氣流的擺動可以清楚地看出氣流沿表面的流動方向，這種方法稱為絲線法。絲線法是一種古老而又非常有效的實驗方法，在現代流體力學實驗中仍然發揮著重要的作用。它的實現非常簡單，我們在家里就可以做。
所需物品和材料：?
細的棉線/ 蠶絲線/ 羊毛/ 細尼龍絲（越柔軟越好）、窄的透明膠帶、電風扇、足球、排球或實心球。?
實現方法：?
1. 絲線剪成長2~4 cm 的小段，用透明膠帶粘在洗干凈的球表面（推薦如圖的粘法），粘住0.5 cm 左右，自由端長>1.5 cm，原則是讓自由端可以隨風擺動。?
2. 電風扇開強風擋對著球吹風（順絲線方向），可以看到球前部的絲線還都是順著流向的，而越過90°的位置后，會有一些絲線方向朝前，表明發生了倒流，這就是流動分離了。?
Amesim（全稱Advanced Modeling Environment for performing Simulation of engineering systems）最早是由法國的Imagine公司開發的，Imagine公司成立于1987年，由法國里昂第一大學的Michel Lebrun博士創建，旨在控制復雜的動態系統，將液壓伺服執行機構與有限單元機械結構耦合起來。1989年完成核心的建模方法與算法的開發。20世紀90年代初，與英國巴斯大學的C. W. Richards教授合作，并于1995年推出了Amesim的第一個商業版本，當時該產品致力于流體控制系統。2007年，Imagine公司被比利時LMS國際公司全資收購，2012年，LMS公司被西門子收購。目前Amesim的最新版本為Simcenter Amesim 2019.2。
Amesim作為一種工程系統高級建模和仿真平臺，其建模方法是基于功率鍵合圖，與鍵合圖相比，它具有直觀圖形的界面，可實現面向原理圖建模，在整個仿真過程中，仿真系統都是通過直觀的圖形界面展現出來的。
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絲線法顯示分離
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Amesim（全稱Advanced Modeling Environment for performing Simulation of engineering systems）最早是由法國的Imagine公司開發的，Imagine公司成立于1987年，由法國里昂第一大學的Michel Lebrun博士創建，旨在控制復雜的動態系統，將液壓伺服執行機構與有限單元機械結構耦合起來。1989年完成核心的建模方法與算法的開發。20世紀90年代初，與英國巴斯大學的C. W. Richards教授合作，并于1995年推出了Amesim的第一個商業版本，當時該產品致力于流體控制系統。2007年，Imagine公司被比利時LMS國際公司全資收購，2012年，LMS公司被西門子收購。目前Amesim的最新版本為Simcenter Amesim 2019.2。
Amesim作為一種工程系統高級建模和仿真平臺，其建模方法是基于功率鍵合圖，與鍵合圖相比，它具有直觀圖形的界面，可實現面向原理圖建模，在整個仿真過程中，仿真系統都是通過直觀的圖形界面展現出來的。
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油威力液壓科技股份有限公司是從事液壓元件及液壓成套系統研發、設計及制造的專業公司。
公司占地面積46000平方米，建筑面積26000平方米,總資產四億元。公司擁有工程技術人員120名，具有世界一流的加工和檢測設備。
產品廣泛用于冶金、工程機械、林業機械、煤炭礦山機械、石油機械、輕工機械等。
油威力液壓意味著品牌、質量、服務和信譽。
防火板壓機液壓系統
窯爐液壓系統
焊接設備液壓系統
中板
閥臺
長材
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