一 超聲流量計(jì)
超聲流量計(jì)進(jìn)入實(shí)用始于上世紀(jì)70年代，于液體，用于氣體不過(guò)10年。當(dāng)前在能源結(jié)構(gòu)上，氣體(天然氣、煤氣等)比重日益增大，加上超聲波流量計(jì)不僅度可達(dá)±0.3%，且有不少其他流量計(jì)無(wú)法取代的優(yōu)點(diǎn)，在貿(mào)易交接結(jié)算特別是大于0.2m口徑情況下，常作為儀表。在這次展會(huì)上，國(guó)外不少?gòu)S商都展出了超聲流量計(jì)，如美國(guó)艾默生、康樂(lè)創(chuàng)、寶麗聲，德國(guó)E+H、KROHNE等。長(zhǎng)期以來(lái)，氣體超聲流量計(jì)均為國(guó)外所龔斷，價(jià)格不菲。此次展會(huì)我們欣喜地看到國(guó)內(nèi)廠商也展出了這種產(chǎn)品，如北京昌民(中韓合資)、天津億環(huán)(圖1)、唐山美倫等，主要技術(shù)參數(shù)如表。
其他技術(shù)參數(shù)如防護(hù)等級(jí)均為IP67，輸出均為4～20mA、RS-485，應(yīng)該承認(rèn)國(guó)內(nèi)產(chǎn)品在不少參數(shù)上仍有差距，如度國(guó)外已達(dá)到±0.3%、壓力達(dá)40Mpa、口徑可達(dá)2.6m等。初出土的幼苗還很稚嫩，但價(jià)格僅為國(guó)外產(chǎn)品的1/10，希望國(guó)內(nèi)廠家再接再厲，特別是在可靠性等參數(shù)上加大研制力度，縮小與國(guó)外產(chǎn)品的差距。
E+H、美國(guó)寶麗聲(深圳建恒代理)及Controlotron還展出了外夾式超聲流量計(jì)，它不受管徑大小的限制，裝拆方便，便于現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)流量儀表；其顯示儀表十分小巧，可持于手中(圖2)。而美國(guó)Controlotron公司展出的1010GC外夾式超聲流量計(jì)還可用于測(cè)氣體。*，氣體的聲阻大于液體和固體，從技術(shù)難度來(lái)說(shuō)要大于上述產(chǎn)品，據(jù)廠家介紹其度優(yōu)于±0.5%，達(dá)到了美國(guó)AGA9號(hào)報(bào)告的要求。
二 質(zhì)量流量計(jì)
在貿(mào)易核算中，要求多以質(zhì)量流量為準(zhǔn)。實(shí)現(xiàn)質(zhì)量流量測(cè)量大致分間接補(bǔ)償及直接測(cè)量(科氏、熱式)兩種方法。間接補(bǔ)償方法通常采用測(cè)溫度、壓力來(lái)修正容積流量，這種方法延續(xù)了多年，不僅煩瑣，而且也不準(zhǔn)確，這里只介紹直接質(zhì)量流量計(jì)。
1. 科氏流量計(jì)
此次展會(huì)上國(guó)內(nèi)外不少?gòu)S家展出了科氏質(zhì)量流量計(jì)如ABB、E+H、KROHNE、科隆光華、威爾泰、山西太行、浙江東儀等。一般科氏流量計(jì)需使管道呈U形，激勵(lì)其端部，才可得到科氏力，而剛性隨口徑成倍增大，需要加長(zhǎng)U形高度減小剛性激勵(lì)管道。因此當(dāng)口徑僅0.2m時(shí)，儀表高度已達(dá)2m，顯得十分笨重。科氏流量計(jì)過(guò)去口徑大也于0.2m，而此次E+H公司展出的科氏流量計(jì)口徑達(dá)到0.25m，而高度僅0.7m(圖3)。其原因在于它的振動(dòng)管由兩根直徑約120mm的管道并聯(lián)組成(圖4)，截面積小于主管，剛性隨之減小，高度自然也無(wú)需達(dá)到2m以上了。據(jù)E+H公司介紹其質(zhì)量流量度可達(dá)±0.1%、密度度達(dá)±0.0005kg/m3、大流量可達(dá)2200t/h，性能*。
2. 熱式流量計(jì)
這類儀表多為插入式，所測(cè)變化僅為流速，流量度受管道影響，度只能達(dá)到±(3~5)%。此次展出的產(chǎn)品有大連和英公司的3100S型，其流速度為±2%；而加拿大Saisors公司展出的TF100熱式氣體流量計(jì)，度可達(dá)到±1%，可能僅是指流速度。
熱式質(zhì)量流量計(jì)的大優(yōu)點(diǎn)是安裝簡(jiǎn)便，低速性能較好。它也可用于測(cè)液體，加熱電阻絲纏繞在金屬管外壁上，口徑一般較小。此次展會(huì)上，大連英和展出了1800S系列產(chǎn)品，測(cè)氣體高流速可達(dá)50m/s；測(cè)液體為10m/s。北京七星華創(chuàng)展出D07系列質(zhì)量流量計(jì)及質(zhì)量控制器(圖4)，這類儀表多用于半導(dǎo)體和集成電路工藝、特種材料學(xué)、化工、石油、醫(yī)藥、環(huán)保等行業(yè)。
三 電磁流量計(jì)
據(jù)銳德市場(chǎng)調(diào)查集團(tuán)調(diào)查表明，近年來(lái)電磁流量計(jì)一直占據(jù)著流量儀表市場(chǎng)魁首的地位，從這次展會(huì)上也可得到證實(shí)。許多廠商都展示了電磁流量計(jì)產(chǎn)品，如ABB、E+H、KROHNE、艾默生、上海威爾泰、上海光華、河南開封、重慶川儀、香港虹潤(rùn)、萬(wàn)德威爾、天津億環(huán)等20余家。
ABB所屬Fischer&Porter公司是世界大的電磁流量計(jì)生產(chǎn)廠家之一，銷量幾乎占市場(chǎng)1/4。為適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)不同要求，推出10余種系列產(chǎn)品，如XM、XE、MAG、SM、XT、CM、Miniflow、MagMaster、Fill-Mag等，口徑小至1mm、大到3m以上，度可達(dá)±0.3%。我國(guó)不少電磁流量計(jì)生產(chǎn)廠如川儀、開封、威爾泰都引進(jìn)了ABB技術(shù)。
KROHNE公司也是為數(shù)不多能提供許多流量儀表的廠家，此次展品除超聲、渦街、科氏、浮子外，還展出了一種高智能診斷能力的OPTIFLUX電磁流量計(jì)(圖5)；據(jù)介紹除度可達(dá)±0.15%、重復(fù)性為0.06%外，還有以下特點(diǎn)：可用于液體中含大量氣泡及固體雜質(zhì)的二相流及湍流，的應(yīng)用診斷能力，滿足甚至超過(guò)VD1/CDE/NAMUR-2650規(guī)則，可診斷度、氣泡、電極腐蝕等10余項(xiàng)故障?？趶綖?.5mm～3m，高溫度可達(dá)180℃，壓力可達(dá)40bar。
我國(guó)生產(chǎn)電磁流量計(jì)的廠家較多，如河南開封儀表廠、重慶四川儀表廠、威爾泰等。威爾泰自2000年與ABB公司合作以來(lái)，數(shù)年時(shí)間已成為我國(guó)流量儀表較大生產(chǎn)基地之一，并擁有世界上的流量標(biāo)定裝置，口徑可達(dá)3.8m，度為±0.3%。除電磁流量計(jì)外，它還生產(chǎn)質(zhì)量流量計(jì)、金屬浮子流量計(jì)等產(chǎn)品。
四 節(jié)流裝置
節(jié)流裝置(如孔板、噴嘴、文丘里等系列產(chǎn)品)適用于高溫、高壓等惡劣工況，耐用、可靠。長(zhǎng)期以來(lái)占據(jù)流量儀表大部分銷售市場(chǎng)。在此次展會(huì)上此類展品已很少。開封儀表廠這次展出了一臺(tái)口徑約0.5m的環(huán)形孔板流量計(jì)，適用于較臟(氣固、液固)流體，具有不易堵塞優(yōu)點(diǎn)，但仍有前后直管較長(zhǎng)要求。2003年3月，標(biāo)準(zhǔn)化組織ISOTC30公布了ISO5167標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)經(jīng)典式節(jié)流裝置前直管段普遍加長(zhǎng)，幾乎達(dá)到了50倍管徑，極大限制了這種儀表的應(yīng)用。
上海摩爾肯威斯、天津潤(rùn)泰均展出了一種內(nèi)錐式流量計(jì)(圖6)，它于上世紀(jì)80年代由美國(guó)McCROMETER公司研制推出。由于內(nèi)錐有整流作用，據(jù)廠家介紹前直管段長(zhǎng)度僅0～3D，后為0～1D；度可達(dá)±0.5%。它的通道也是環(huán)形，因此也和環(huán)形孔板一樣可用于臟污流體，適用流體廣泛。此外，南京博云公司展出了一種槽式流量計(jì)，筆者認(rèn)為在結(jié)構(gòu)及取壓點(diǎn)等安排上，比內(nèi)錐式更合理些。據(jù)了解還有一種梭式流量計(jì)，在結(jié)構(gòu)、原理上與槽式相似，亦將推出。困難與機(jī)遇共存，ISO5167新規(guī)則限制了經(jīng)典式節(jié)流裝置的使用，卻為新型節(jié)流裝置提供了發(fā)展、應(yīng)用的機(jī)遇。
五 插入式流量計(jì)
插入式流量計(jì)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、壓損小，多用于工控系統(tǒng)大口徑管道中監(jiān)控流量大小。
此次展會(huì)上，艾默生所屬Dieterich公司繼菱形-II型均速管后，又推出了一種截面為T形的結(jié)構(gòu)(圖7 d)，據(jù)稱其輸出差壓較菱形可大20%；比Verabar彈頭型均速管可大50%，但仍無(wú)法解決均速管輸出差壓小的問(wèn)題，且T形結(jié)構(gòu)卻帶來(lái)了測(cè)壓孔過(guò)小易于堵塞的弊端。
此外深圳萬(wàn)訊公司展出了德國(guó)研制的"德爾塔巴"(Deltabar)均速管(圖7 a)，其截面形狀與Dieterich公司推出的菱形-II型并無(wú)本質(zhì)區(qū)別，其型面也不可能得到更大差壓，至于介紹時(shí)說(shuō)其總壓孔大到8mm可以提高度還值得質(zhì)疑。但德爾塔巴在材料的選用上卻有看點(diǎn)。一般均速管多采用316不銹鋼，耐溫上限約+500℃；而德爾塔巴選用了1.4528耐熱鋼或哈氏C4合金，使其所測(cè)介質(zhì)溫度下限可達(dá)-200℃，上限可達(dá)+1000℃，壓力上限可達(dá)69Mpa，以及可適用于各種腐蝕性介質(zhì)，以及惡劣的工況，是其獨(dú)到之處。
在展會(huì)上還看到了我國(guó)的均速管，但技術(shù)與國(guó)外有較大差距。
六 觀后絮語(yǔ)
MICONEX 2004展出的流量儀表幾乎占自動(dòng)化儀表一半以上，短短3天多筆者評(píng)述也只能是浮光掠影、皮相之談而已，后還想就以下幾個(gè)問(wèn)題，談?wù)剛€(gè)人意見(jiàn)。
(1)發(fā)展趨勢(shì)——結(jié)構(gòu)日趨簡(jiǎn)潔、功能力求*。
流量儀表發(fā)展至今，品種、型號(hào)不少于二三百種，長(zhǎng)期以來(lái)認(rèn)為各種儀表均各得其所，分顯其能。而從這次展會(huì)上看，過(guò)去常見(jiàn)的經(jīng)典節(jié)流裝置幾乎看不到了，渦街、渦輪、容積式等流量儀表也廖廖無(wú)幾，而展出的超聲、科氏、電磁流量計(jì)卻比比皆是。究其原因，這幾種儀表的共同特點(diǎn)是儀表測(cè)量管內(nèi)均空無(wú)一物，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，可適用于多種流體，且度很高，安裝、維修都十分簡(jiǎn)便。而顯示儀表的功能，隨著微電子元件、計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)的飛速發(fā)展得以日臻*(如科隆OPTIFLUX電磁流量計(jì))。許多傳感器難以解決的問(wèn)題，可以通過(guò)智能化迎刃而解。加強(qiáng)流量儀表智能化的研究是一個(gè)重大、很有潛力的課題。
(2)對(duì)*技術(shù)—既虛心學(xué)習(xí)，也要敢于創(chuàng)新
此次展會(huì)，筆者重點(diǎn)了解了上海威爾泰公司，不過(guò)四五年時(shí)間已發(fā)展成國(guó)內(nèi)較大的流量生產(chǎn)、校驗(yàn)基地。2000年威爾泰引進(jìn)了ABB電磁流量計(jì)的*技術(shù)，據(jù)了解，今后這種合作關(guān)系將趨于松散。當(dāng)問(wèn)及這種合作關(guān)系時(shí)，該公司領(lǐng)導(dǎo)笑談：“我們與國(guó)外公司合作是為了學(xué)習(xí)他們的*技術(shù)，但并不滿足于成為國(guó)外公司的生產(chǎn)基地"。
(3)生產(chǎn)品種—多而雜不如少而精
展會(huì)上見(jiàn)到不少中小流量儀表廠家，規(guī)模不大，生產(chǎn)品種卻不少，不少是低水平重復(fù)，甚至生產(chǎn)國(guó)外早已淘汰多年的產(chǎn)品，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力不強(qiáng)。流量儀表的品種十分多，對(duì)中小企業(yè)而言，不太可能面面俱到，還是遵循“量力而行，突出重點(diǎn)"的方針為好。這里可以舉天津億環(huán)公司為例，該公司規(guī)模不大，近幾年卻發(fā)展十分迅速，主要受益于有*的高溫渦街流量計(jì)產(chǎn)品，該產(chǎn)品解決了一般渦街流量計(jì)難以解決的高溫問(wèn)題，技術(shù)上溫度上限可達(dá)到450℃(目前已成功用于現(xiàn)場(chǎng)的溫度已達(dá)到425℃)，特別適用于測(cè)過(guò)熱蒸汽等高溫現(xiàn)場(chǎng)。
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