中外流量儀表產(chǎn)品差距

      由中國儀器儀表學(xué)會(huì)主辦的“第22屆多國儀器儀表學(xué)術(shù)會(huì)議暨展覽會(huì)(MICONEX2011)”，2011年8月30日-9月2日在北京中國國際展覽中心舉辦。本屆MICONEX有20個(gè)國家和地區(qū)的500余家中外公司參展，近萬種儀器儀表產(chǎn)品集中展出，包括工業(yè)自動(dòng)化儀表與控制系統(tǒng)、傳感器、工業(yè)自動(dòng)化信息技術(shù)及軟件、科學(xué)儀器、電子與電工測量儀表、儀表材料及元器件、儀器儀表工藝裝備及加工設(shè)備等。根據(jù)我們的統(tǒng)計(jì)資料，本屆多國儀器儀表展覽會(huì)，流量計(jì)參展廠商共54家，其中國外18家，國內(nèi)36家。在統(tǒng)計(jì)過程中也可能存在個(gè)別遺漏的廠家。西門子、ABB、GE、KROHNE、橫河等國外流量儀表廠商前來參展。各類參展流量計(jì)的展出情況如表1所示。參展商的總體數(shù)量在減少，可能是由于互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展。由于網(wǎng)絡(luò)銷售具有方便、快捷等優(yōu)點(diǎn)，越來越為人們所認(rèn)可，傳統(tǒng)的展會(huì)模式所起的作用在弱化，但展會(huì)仍是不可替代的實(shí)物展示的*佳方式。
　　
　　2、參展流量計(jì)的特點(diǎn)及亮點(diǎn)
　　
　　(1)電磁流量計(jì)
　　
　　本屆展會(huì)，共有25家廠商展出了電磁流量計(jì)，占參展廠商總數(shù)的46%。其中國外廠商6家，占國外廠商數(shù)量的33%；國內(nèi)廠商19家，占國內(nèi)參展廠商數(shù)量的53%。
　　
　　1)兩線制電磁
　　
　　上海阿自倍爾控制儀表有限公司，展出的MagneWTwo-wirePLUS 是一種兩線制電磁流量計(jì)，具有低功耗的特點(diǎn)。傳感器口徑范圍2.5~200mm。測量精度為±0.5%?？蓽y量的過程流體*小電導(dǎo)率為10μS/cm。具有電極狀態(tài)診斷功能，可診斷空管狀態(tài)或電極上有水垢狀態(tài)。
　　
　　上海橫河電機(jī)有限公司，展出了雙頻勵(lì)磁兩線制電磁流量計(jì)。傳感器口徑范圍25~100mm。測量精度為流量的0.5%?？蓽y流體電導(dǎo)率≥10μS/cm。具有電極粘污檢測功能。為了避免流量噪聲，內(nèi)襯PFA表面經(jīng)過鏡面處理。
　　
　　2)電池供電電磁
　　
　　科隆測量儀器(上海)有限公司，展出了電池供電的電磁流量計(jì)WATERFLUX3070。口徑范圍DN25~DN600。精度可達(dá)測量值的±0.2% 0.5mm/s。自身電池供電壽命可長達(dá)15年。可測量雙向流。采用特殊設(shè)計(jì)的測量管形狀，如圖1所示，無需前后直管段。內(nèi)置參比電極，無需接地環(huán)。埋地式傳感器(IP68級)。
　　
　　另外，科隆公司展出的Optiflux系列電磁流量計(jì)，具有電極表面及管道沉積物、電極腐蝕、介質(zhì)中含有氣泡和固體、流態(tài)等十余項(xiàng)智能診斷功能。還特別制作了介質(zhì)中氣泡診斷功能的展會(huì)現(xiàn)場演示裝置。
　　
　　ABB公司，展出了電池供電的電磁流量計(jì)AquaMaster3。口徑范圍DN15~DN600。精度0.5級。自身電池供電壽命10年。采用特殊設(shè)計(jì)的帶縮徑的內(nèi)八角形測量管形狀，如圖2所示。無需前后直管段。采用4電極。傳感器和變送器的防護(hù)等級均滿足IP68。
　　
　　
　　3)電容式電磁流量計(jì)
　　
　　上海橫河電機(jī)有限公司，展出了ADMAGCA電容式電磁流量計(jì)。它采用了非接液式電極，在氧化鋁陶瓷襯里管外面的電極，可通過管子的電容檢測出流體所產(chǎn)生的電動(dòng)勢。不必?fù)?dān)心流體的泄漏問題，不受粘性流體或高濃度漿液影響，能夠測量腐蝕性和磨損性介質(zhì)。測量管通徑范圍15~200mm。被測流體的導(dǎo)電率*小值可到0.01μS/cm(通徑范圍15~100mm)。測量精度可達(dá)流量的±0.5%(通徑范圍25~100mm)。
　　
　　4～20mA兩線制電磁流量計(jì)的出現(xiàn)對于在過程控制領(lǐng)域的應(yīng)用帶來了很大的方便性。電池供電電磁流量計(jì)可方便的應(yīng)用于自來水行業(yè)，而且防護(hù)做得很好，可在水下正常工作。為滿足漿液的測量，采取了雙頻激磁方式或電容式電磁流量計(jì)。
　　
　　(2)微小流量測量儀表
　　
　　隨著精細(xì)化工、半導(dǎo)體、制藥、醫(yī)療器械等行業(yè)的發(fā)展，對微小流量的測量提出了更多的需求，本屆展會(huì)上展出了多家制造商的基于各種原理的微小流量流量計(jì)。
　　
　　1)荷蘭Bronkhorst
　　
　　展出了用于微小流量測量和控制的科氏力流量計(jì)miniCORI-FLOW，如圖3所示?？蓽y流量*小的量程范圍為0.4~20g/h。對于液體被測介質(zhì)，測量精度為±0.2%Rd；對于氣體被測介質(zhì)，測量精度為±0.5%Rd ±0.2g/h的零點(diǎn)波動(dòng)。另外，提供用于微小液體流量測量和控制的熱式質(zhì)量流量計(jì)μ-FLOW，如圖4所示?？蓽y流量*小的量程范圍為1.5~30mg/h。測量精度為±2%FS，復(fù)現(xiàn)性0.2%FS。
　　
　　2)德國寶帝(Burkert)
　　
　　寶帝流體控制系統(tǒng)(上海)有限公司展出了用于清潔、粘性液體微小流量測量的橢圓齒輪流量計(jì)，流量范圍0.008~8.33l/min，測量精度±0.5%讀數(shù)誤差。另外，提供用于氣體微小流量測量的熱式質(zhì)量流量計(jì)，可測流量*小的流量范圍為0.005~10lN/min(N2)，測量精度為讀數(shù)的±1.5% ±0.3%FS。它采用毛細(xì)管傳感器結(jié)構(gòu)，可測腐蝕性氣體、毒性氣體。
　　
　　3)瑞士迪格曼沙(Digmesa)
　　
　　展出了用于水、飲料、葡萄酒、咖啡、化學(xué)品等液體微小流量測量的系列流量計(jì)，如圖5所示。它們基于渦輪和橢圓齒輪原理。*小可測流量的量程范圍為0.03~0.60l/min。測量精度為讀數(shù)的±2.0%，重復(fù)性為±0.25%。
　　
　　4)英國Titan流量計(jì)
　　
　　展出了基于渦輪和橢圓齒輪原理的液體微小流量測量系列流量計(jì)。其中橢圓齒輪流量計(jì)測量30cSt油品時(shí)，*小可測流量對應(yīng)的量程范圍為0.01~1l/min，測量精度為±0.75%FS；測量水，*小可測流量對應(yīng)的量程范圍為0.1~1l/min，測量精度為±1.0%FS；重復(fù)性為±0.1%。渦輪流量計(jì)*小可測流量對應(yīng)的量程范圍為0.03~0.35l/min，測量精度為±0.75%FS，重復(fù)性為±0.1%。

　　展出了，俄羅斯工業(yè)儀表股份公司生產(chǎn)的切向渦輪流量傳感器，*小可測流量的量程范圍為0.18~0.6l/min。測量精度為讀數(shù)的±0.5%，重復(fù)性為±0.05%。*大工作壓力為40MPa。
　　
　　(3)渦街流量計(jì)
　　
　　本屆展會(huì)，共有21家廠商展出了渦街流量計(jì)，占參展廠商總數(shù)的39%。其中國外廠商2家，占國外廠商數(shù)量的11%；國內(nèi)廠商19家，占國內(nèi)參展廠商數(shù)量的53%。
　　
　　由于渦街流量計(jì)輸出信號與流速相關(guān)，既可進(jìn)行液體測量也可用于氣體測量，特別是在能源監(jiān)測中，用于蒸汽流量的計(jì)量，已被用戶認(rèn)可和接受。近年來由于數(shù)字信號處理技術(shù)的應(yīng)用，其測量精度和量程比均有顯著提高。
　　
　　然而對于渦街流量計(jì)而言，由于其工作原理是檢測流體漩渦的振動(dòng)頻率，如何區(qū)分其與管道的振動(dòng)一直是個(gè)難題，故普通產(chǎn)品其抗振性能不好。本次展會(huì)上多家制造商展出了抗振渦街，有些還精心制作了振動(dòng)管道的實(shí)測展示模型，取得了很好的效果。
　　
　　江蘇偉屹電子有限公司，展出了抗振型渦街流量計(jì)。對于氣體流量檢測，免受2g@5~110Hz的管道機(jī)械振動(dòng)干擾；量程比超過60：1；基于較好的重復(fù)性精度，內(nèi)置15段線性修正，達(dá)到0.5級精度。采用無膠封裝的純鈦傳感器。
　　
　　杭州術(shù)通**儀器有限公司，也展出了智能抗振渦街流量計(jì)，采用自減振差動(dòng)測量原理設(shè)計(jì)，*大限度地減小管道振動(dòng)和脈動(dòng)流的影響，在2g的振動(dòng)條件下，仍能準(zhǔn)確可靠的進(jìn)行計(jì)量。采用了頻譜信號處理(SSP)技術(shù)。實(shí)驗(yàn)室條件下，量程比達(dá)到30：1，對于氣體和蒸汽流量測量，精度為讀數(shù)的±1.0%。
　　
　　(4)超聲流量計(jì)
　　
　　本屆展會(huì)，共有13家廠商展出了超聲流量計(jì)，占參展廠商總數(shù)的24%。其中國外廠商6家，占國外廠商數(shù)量的33%；國內(nèi)廠商7家，占國內(nèi)參展廠商數(shù)量的19%。
　　
　　美國通用電氣(GE)公司展出了CTF878外夾式氣體超聲波流量計(jì)，如圖6所示。它采用了互相關(guān)TAG技術(shù)，在152~762mm(金屬和塑料)管道上的測試表明，在滿足前20D、后10D直管段的情況下，在1.1~46m/s的流速范圍內(nèi)，精度優(yōu)于讀數(shù)的±2%，重復(fù)性為讀數(shù)的±0.2%~±0.6%，量程比達(dá)到了43：1。*小被測氣體密度為1.2kg/m3。管道壁厚≤Sch80。
　　　　
　　GE公司還展出了火炬氣超聲波質(zhì)量流量計(jì)DigitalFlowTMGF868。采用了互相關(guān)時(shí)差技術(shù)(CorrelationTransit-TimeTM)它適用于火炬氣與排放氣體測量，管徑50mm~3m，或更大。在滿足前20D、后10D直管段的情況下，在±0.3~85m/s的范圍內(nèi)，單聲道測量時(shí)流速精度為讀數(shù)的±2%~±5%；雙聲道測量時(shí)流速精度為±1.4%~±3.5%。質(zhì)量流量精度(碳?xì)浠旌蠚怏w)，單聲道：3%~7%；雙聲道：2.4%~5%；經(jīng)標(biāo)定精度可達(dá)到讀數(shù)的±0.5%。在15cm/s~30m/s范圍內(nèi)，重復(fù)性為±1%。
　　
　　唐山匯中展出了SCL-61D系列超聲水表。其采用通徑管體設(shè)計(jì)，無壓損；可監(jiān)測的*小流速為2mm/s；多聲道設(shè)計(jì)，達(dá)到國家**水表精度；功耗小于0.8mW，一節(jié)電池供電連續(xù)工作6年以上；整機(jī)防護(hù)等級IP68。
　　
　　唐山匯中還展出了CRL系列超聲熱量/冷量表。按照用途不同，細(xì)分為戶用型、樓棟型、工業(yè)型三個(gè)子系列。其工業(yè)型按結(jié)構(gòu)形式分為分體和一體式，可選擇電池和交流兩種供電方式。
　　
　　超聲流量計(jì)原則上可測量各種流體，但是由于氣體的密度低，測量難度大，特別是外夾式氣體超聲波流量計(jì)，由于聲信號在管壁與氣體介質(zhì)界面的嚴(yán)重衰減，更難以實(shí)現(xiàn)。本次展會(huì)GE公司推出的外夾式氣體超聲波流量計(jì)突破了這一難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了外夾式測量。此外，該公司展示的多款氣體超聲波流量計(jì)充分展示了超聲波流量計(jì)的量程比寬，測量精度高，適用范圍廣的優(yōu)勢。超聲流量計(jì)是近年發(fā)展*快的流量計(jì)。
　　
　　(5)科氏質(zhì)量流量計(jì)
　　
　　本屆展會(huì)，共有9家廠商展出了科氏質(zhì)量流量計(jì)，占參展廠商總數(shù)的17%。其中國外廠商4家，占國外廠商數(shù)量的22%；國內(nèi)廠商5家，占國內(nèi)參展廠商數(shù)量的14%。
　　
　　西門子(SIEMENS)展出了，專為壓縮天然氣(CNG)市場推出的科氏力質(zhì)量流量傳感器SitransFCS200參加了這次展會(huì)，如圖7所示。這款流量計(jì)體積小巧，流通能力強(qiáng)，*大流量達(dá)500kg/min(DN25mm)，可安裝在加氣機(jī)、加氣柱和天然氣壓縮機(jī)中，用于貿(mào)易結(jié)算，節(jié)省空間，提高效率，可用于快速加氣。結(jié)合內(nèi)置**柵的SitransFC070流量變送器，標(biāo)配的RS485和脈沖輸出，西門子CNG解決方案操作簡單，適應(yīng)于各種CNG流量測量結(jié)算應(yīng)用。測量精度為讀數(shù)的±0.5%。
　　
　　
　　科氏力質(zhì)量流量計(jì)是利用科里奧利力效應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量流量測量的，由于氣體密度小，在測量管中產(chǎn)生的科氏力弱，測量起來尤為困難。西門子等公司近年推出了可用于氣體質(zhì)量流量測量的科氏流量計(jì)，對于高精度氣體質(zhì)量流量的測量提供了一個(gè)非常有效的技術(shù)手段。
　　
　　(6)多參數(shù)智能補(bǔ)償型流量計(jì)
　　
　　對于大多數(shù)流量計(jì)而言，只能測量出工況下的體積流量，而用戶往往希望得到質(zhì)量流量或標(biāo)況下的體積流量，特別是氣體具有壓縮性，這種需求就更為迫切。通常的做法是同時(shí)安裝流量計(jì)、溫度和壓力變送器，由計(jì)算機(jī)、積算儀等二次信息處理單元進(jìn)行溫壓補(bǔ)償運(yùn)算，得到需要的流量值。若干年前就出現(xiàn)了多參數(shù)測量的節(jié)流式流量計(jì)，本次展會(huì)多家公司展出了多參數(shù)智能補(bǔ)償型渦街流量計(jì)。
　　
　　上海建怡實(shí)業(yè)有限公司展出了美國Vortek儀表公司生產(chǎn)的多參數(shù)渦街流量計(jì)，如圖8所示。它具有溫度、壓力補(bǔ)償，測量氣體、液體和蒸汽的質(zhì)量流量。一臺流量計(jì)可以檢測質(zhì)量流量、體積流量、溫度、壓力、密度5個(gè)過程參量。除累積流量脈沖輸出外，可提供三路4~20mA信號和三路報(bào)警輸出，帶HART或Modbus通訊。
　　
　　西門子公司也展出了帶內(nèi)置溫度、壓力傳感器，進(jìn)行溫度、壓力智能補(bǔ)償?shù)臏u街流量計(jì)。
　　
　　
　　(7)惡劣環(huán)境下的使用
　　
　　許多流量計(jì)廠家展出了，能夠滿足浸水、埋地等惡劣工況使用要求的產(chǎn)品，防護(hù)等級為IP68。如KROHNE的電池供電電磁水表，可以滿足整表浸水及埋地安裝的使用要求。唐山匯中的電池供電超聲水表也可滿足整表浸水使用要求。
　　
　　(8)其它
　　
　　德國流體系統(tǒng)有限公司展出了威仕容積式齒輪流量計(jì)。它采用圓周齒輪設(shè)計(jì)，受力更均勻，脈動(dòng)性?。徊捎秒p波倍乘提高分辨率，并能辨別流體流向。量程比可達(dá)1500：1，測量精度為讀數(shù)的±0.3%，工作壓力可達(dá)70MPa。
　　
　　3、結(jié)束語
　　
　　就此次展會(huì)展出的流量儀表而言，國內(nèi)與國外廠商的技術(shù)水平、產(chǎn)品品質(zhì)仍有較大差距。
　　
　　除少數(shù)幾個(gè)大的跨國公司外，大多數(shù)國外廠家的產(chǎn)品都少而精、少而專。大都是通過幾十年的技術(shù)積累，將較單一的一、兩種流量計(jì)發(fā)展到較高的技術(shù)水平，并針對用戶不同的需求開發(fā)出多種型號，且力求將產(chǎn)品做精、做細(xì)，保證較高的品質(zhì)，打造品牌效應(yīng)。
　　
　　與國外相比，國內(nèi)的大多數(shù)企業(yè)在忙于增加自己的產(chǎn)品種類，以求在銷售、工程項(xiàng)目投標(biāo)過程中具有競爭優(yōu)勢。而大多數(shù)國內(nèi)流量儀表生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)水平、**能力一般。因此，出現(xiàn)了較多的重復(fù)性、低水平開發(fā)。為了占有更多的市場份額，同類儀表生產(chǎn)企業(yè)采用低價(jià)競爭的營銷策略。結(jié)果產(chǎn)品質(zhì)量很難提高，市場也較為混亂。
　　
　　科氏質(zhì)量流量計(jì)、氣體超聲流量計(jì)等新型高性能、高科技含量的流量計(jì)，我國企業(yè)的總體水平與國外同類產(chǎn)品比較，仍有較大差距，特別是體現(xiàn)在穩(wěn)定性和可靠性上。加工工藝保障力量薄弱、生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量少、產(chǎn)能有限、市場份額少。
　　
　　近年新出現(xiàn)的V錐流量計(jì)、多孔孔板流量計(jì)等新型節(jié)流式流量計(jì)，由于其測量準(zhǔn)確度、量程范圍、壓力損失、安裝使用條件等方面較傳統(tǒng)節(jié)流式流量計(jì)有所提高，因而受到用戶歡迎和制造企業(yè)的蜂涌而上。一些企業(yè)已開始進(jìn)行了研究工作，但普遍而言研究工作尚待深入。特別是相當(dāng)多的企業(yè)將其當(dāng)成標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流式流量計(jì)進(jìn)行制造，不經(jīng)實(shí)流標(biāo)定就出廠銷售，實(shí)際是存在較大誤差的。
　　
　　一個(gè)蓬勃、快速發(fā)展的中國，一個(gè)每個(gè)企業(yè)都希望快速發(fā)展的社會(huì)，如何應(yīng)對和促進(jìn)流量儀表的制造大國向流量儀表制造強(qiáng)國的過渡與發(fā)展，是需要大家共同思考和努力的工作。不僅是技術(shù)**，可能更需要的是理念、體制的**與進(jìn)步，團(tuán)結(jié)、聯(lián)合、交流、競爭，以推動(dòng)我國流量測量事業(yè)的健康、快速發(fā)展。