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新聞詳情

2020年疫情結(jié)速后著眼于10種流量計(jì)技術(shù)中每一種的重大發(fā)展趨勢

來源:上海儀表三廠作者:上海上自儀三廠網(wǎng)址:http://www.shhzy3.cn
 
全球流量計(jì)市場正在發(fā)生許多變化,盡管新技術(shù)流量計(jì)應(yīng)用的增長繼續(xù)超過傳統(tǒng)流量計(jì)的增長,但長期受歡迎的應(yīng)用(例如渦輪和電磁)在許多應(yīng)用中都占有一席之地。至少就目前而言,變化是進(jìn)化的,而不是革命的,本文著眼于10種流量計(jì)技術(shù)中每一種的重大發(fā)展。
總廠2.jpg
新技術(shù)流量計(jì)
      自1950年以來推出的此類儀表包括質(zhì)量、電磁、超聲、渦旋和差壓(DP)。它們是主要供應(yīng)商進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)的主要重點(diǎn),并且通常具有1%或更高的準(zhǔn)確度,所有這些類型的銷售額的復(fù)合年均增長率(CAGR)都比整個(gè)流量計(jì)市場快(超過2.1%)。
      1. 質(zhì)量流量計(jì):首批質(zhì)量流量計(jì)采用彎管。但是,自1990年代中期引入質(zhì)量流量計(jì)以來,許多產(chǎn)品開發(fā)都集中在它們上。質(zhì)量流量計(jì)特別適合于衛(wèi)生應(yīng)用,因?yàn)樗鼈儽葟澒苁搅髁坑?jì)更易于清潔。相比于彎管流量計(jì),微粒更不可能滯留在直管中。
      對(duì)于質(zhì)量流量計(jì),線徑仍然是一個(gè)問題。出售的質(zhì)量流量計(jì)中有90%以上是2英寸或更小。在更大的管線尺寸(尤其是4英寸及以上)中,質(zhì)量流量計(jì)變得昂貴且笨拙。迄今為止,尚無人能為價(jià)格和尺寸都適中的較大尺寸的管道發(fā)明質(zhì)量流量計(jì)。
      我們的質(zhì)量流量計(jì)是最有趣的質(zhì)量新產(chǎn)品之一。此流量計(jì)旨在處理涉及兩相流(例如液體和氣體)或夾帶空氣的測量應(yīng)用。該流量計(jì)是根據(jù)工程部門與客戶需求分析的結(jié)果而開發(fā)的,它可以處理難以測量的應(yīng)用,包括漿液和非均質(zhì)流體,以及制藥批處理應(yīng)用、鐵路和油罐車卸貨、紙漿和紙張涂層應(yīng)用以及奶酪制造中的乳制品工藝。
      最終用戶對(duì)質(zhì)量流量計(jì)有著獨(dú)特的忠誠度,這可能是由于對(duì)它們的高精度以及無法看到流量計(jì)的內(nèi)部工作原理的欽佩。這使質(zhì)量流量計(jì)具有其他流量計(jì)無法比擬的神秘感。盡管如此,在采訪中,最終用戶還是要求觀察鏡來目視檢查質(zhì)量流量計(jì)上的流量。
      2. 電磁流量計(jì):電磁流量計(jì)是流量計(jì)市場的主力軍。它們在歐洲非常流行,那里非常需要測量水流量,主要的供應(yīng)商都位于歐洲。實(shí)際上,電磁流量計(jì)于1952年首次在荷蘭推出。由于電磁流量計(jì)廣泛用于衛(wèi)生應(yīng)用,因此許多新產(chǎn)品開發(fā)要么圍繞襯里,要么圍繞針對(duì)特定應(yīng)用設(shè)計(jì)的流量計(jì)。專用儀表通常滿足某些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并使用適合特定行業(yè)的材料進(jìn)行設(shè)計(jì)。
      與其他類型的電磁流量計(jì)相比,每年在電磁流量計(jì)上的支出更多。預(yù)計(jì)到2007年這種情況將保持不變。就單位而言,電磁流量計(jì)的銷量要比其他任何類型的新技術(shù)流量計(jì)都要多。在歐洲,電磁流量計(jì)的銷量是美國的兩倍多??磥?,最終用戶與這些流量計(jì)之間存在一定的吸引力。
      3. 超聲波流量計(jì):超聲波流量計(jì)是增長最快的儀表類別。但是,這種增長大部分來自天然氣保管轉(zhuǎn)讓市場的爆炸性增長。這種增長始于1995年歐洲,當(dāng)時(shí),出版了技術(shù)專刊,該專刊列出了使用超聲波流量計(jì)進(jìn)行天然氣貿(mào)易交接的標(biāo)準(zhǔn)。AGA緊隨其后的是類似的文件AGA-9,該文件導(dǎo)致了用于該應(yīng)用的超聲波流量計(jì)的爆炸性增長。
      盡管天然氣測量已成為許多頭條新聞,但在液體方面已經(jīng)發(fā)生了一些重要的發(fā)展。美國石油學(xué)會(huì)(API)已發(fā)布有關(guān)使用渡越時(shí)間超聲流量計(jì)測量液態(tài)烴的標(biāo)準(zhǔn)草案??肆_恩(Krohne)最近推出了UFM 3030,這是一種三束傳輸時(shí)間超聲波流量計(jì),旨在測量包括碳?xì)浠衔镌趦?nèi)的液體。該裝置是該公司超聲流量計(jì)的后續(xù)產(chǎn)品,是第一臺(tái)用于液體交接的多束超聲波流量計(jì)。
      4. 渦街流量計(jì):到目前為止,渦街流量計(jì)未能捕捉到最終用戶群體的想象力。盡管它們具有許多吸引人的功能,但它們沒有一種壓倒一切的優(yōu)勢,這使其成為特定應(yīng)用程序的必備條件。它們非常準(zhǔn)確,但不如質(zhì)量流量計(jì)精確。盡管它們具有最小的侵入性,但它們比電磁和超聲波流量計(jì)更具侵入性。
      渦街流量計(jì)在蒸汽應(yīng)用中處于最佳狀態(tài),因?yàn)樗鼈兛梢蕴幚砼c測量蒸汽流量相關(guān)的高壓和高溫。但是,蒸汽僅約占總流量的10%,也許這就是為什么渦流計(jì)是目前增長最慢的新技術(shù)領(lǐng)域的原因。這些流量計(jì)技術(shù)是在1950年之前引入的。與新技術(shù)的流量計(jì)相比,這些流量計(jì)的產(chǎn)品開發(fā)較少。在準(zhǔn)確度和可重復(fù)性等類別中,傳統(tǒng)流量計(jì)的性能通常低于新技術(shù)流量計(jì),傳統(tǒng)流量計(jì)包括差壓(DP)、渦輪等。
      5. DP流量計(jì):DP流量計(jì)已用于測量流量超過一個(gè)世紀(jì)。結(jié)合孔板或文丘里管等主要元件,它們可測量管道中阻塞物的壓降。這是一種易于理解的技術(shù),在美國尤其流行在過去的五年中,DP流量計(jì)最重要的發(fā)展之一就是將DP變送器與主要元件包裝在一起,以制造出真正的DP流量計(jì)。無需單獨(dú)購買和安裝孔板或平均皮托管,這種新型的DP流量計(jì)就具有與變送器集成的主要元件。一些型號(hào)還帶有壓力和溫度傳感器,并具有測量質(zhì)量流量的能力。
      DP流量計(jì)是一種新技術(shù),它已經(jīng)取得了重要的進(jìn)步。這些流量計(jì)通過測量兩個(gè)或多個(gè)過程變量來計(jì)算流量。他們通常使用DP變送器以及壓力和溫度傳感器的值來計(jì)算質(zhì)量流量。我們是最近推出DP流量計(jì)的公司之一。
      6、靶式流量計(jì):靶式流量計(jì)的歷史可以追溯到1815年,發(fā)明了一種用于測量氣體流量的靶式流量計(jì)。靶式流量計(jì)通過捕獲小體積的流體而工作,該流體的尺寸是精確已知的。然后,他們計(jì)算該操作發(fā)生了多少次,對(duì)計(jì)數(shù)的這種需求導(dǎo)致了許多正位移計(jì)頂部裝飾的寄存器的產(chǎn)生。
      計(jì)數(shù)寄存器通常裝在許多靶式流量計(jì)的頂部,對(duì)某些觀察者來說,它們看起來像是獨(dú)特的面孔。)靶式流量計(jì)供應(yīng)商一直在使用先進(jìn)的制造技術(shù)和精密計(jì)時(shí)技術(shù)來更準(zhǔn)確地測量靶式流量計(jì)的尺寸并生產(chǎn)更精確的流量計(jì)。由于其精度,靶式流量計(jì)仍廣泛用于碳?xì)浠衔锖退馁Q(mào)易交接測量。它們還用于天然氣的貿(mào)易交接。
      7. 渦輪流量計(jì):萊因哈德?沃爾特曼于1790年發(fā)明了第一臺(tái)渦輪流量計(jì)。自那時(shí)以來,至少發(fā)明了六種不同類型的渦輪流量計(jì)。然而,現(xiàn)代使用渦輪流量計(jì)來測量燃料流量是最近的事。它源于第二次世界大戰(zhàn)期間為開發(fā)一種可靠的流量計(jì)來測量軍用飛機(jī)上的油耗的嘗試。
      全球至少有140個(gè)渦輪流量計(jì)供應(yīng)商,超過任何其他類型的流量計(jì)。就單位而言,每年出售的渦輪流量計(jì)比任何其他類型的流量計(jì)都多。實(shí)際上,2002年渦輪流量計(jì)的銷量超過了全球所有新技術(shù)流量計(jì)的總數(shù)。但是,對(duì)于美元而言,該方程式并不成立,因?yàn)闇u輪流量計(jì)的平均售價(jià)大大低于新技術(shù)流量計(jì)的平均售價(jià)。
      渦輪供應(yīng)商正在通過使用更耐用的材料來提高其儀表可靠性。例如,我們公司使用混合陶瓷球軸承來增加使用壽命。我們還推出了鉗式插入式渦輪流量計(jì),以與塑料渦輪流量計(jì)競爭。
      8. 轉(zhuǎn)子流量計(jì):轉(zhuǎn)子流量計(jì)用于測量河流和溪流的流量,也用于測量部分填充的大型管道中的水流量。使用了多種方法,包括堰和水槽,面積速度和稀釋方法。當(dāng)使用堰或水槽時(shí),可以使用多種方法來測量水位。轉(zhuǎn)子流量計(jì)測量的一些進(jìn)展圍繞電子技術(shù)的增強(qiáng)和通信的改進(jìn),傳感器技術(shù)也有改進(jìn)的空間,多普勒技術(shù)已經(jīng)對(duì)這種類型進(jìn)行了一些改進(jìn)。
      9. 氣體流量計(jì):氣體流量計(jì)是由加利福尼亞的幾家獨(dú)立公司在1960年代和1970年代開發(fā)的。該技術(shù)是從熱線風(fēng)速儀發(fā)展而來的,其起源可以追溯到1900年代初。氣體流量計(jì)用于速度分布和湍流研究,由于它們易碎并且容易因灰塵而導(dǎo)致錯(cuò)誤,因此它們不適用于工業(yè)環(huán)境。流體成分國際 (FCI)首先開發(fā)了流量開關(guān),以提供從加利福尼亞的井中抽出的石油的流量或無流量讀數(shù)。創(chuàng)建這些流量開關(guān)的過程始于1964年,直到1981年FCI才開始生產(chǎn)氣體流量計(jì)。這些氣體流量計(jì)旨在測量氣體流量,我們在同一時(shí)期獨(dú)立開發(fā)了氣體流量計(jì)。
      很明顯,氣體流量計(jì)是一種傳統(tǒng)的流量技術(shù),而氣體流量計(jì)符合新技術(shù)流量計(jì)的某些標(biāo)準(zhǔn)。最近的技術(shù)進(jìn)步導(dǎo)致氣體流量計(jì)的性能大大提高,如果這些技術(shù)發(fā)展繼續(xù)下去,可能有必要將它們重新分類為新技術(shù)儀表。
      10.腰輪流量計(jì):大多數(shù)腰輪流量計(jì)都是手動(dòng)讀取的,它們具有與流動(dòng)力成比例增加的浮子,校準(zhǔn)過的玻璃、金屬或塑料管具有指示流量的標(biāo)記。腰輪流量計(jì)主要用于不需要高精度的場合,它們對(duì)于流量/不流量讀數(shù)以及需要視覺讀數(shù)的地方非常有價(jià)值。然而,最近,一些供應(yīng)商已經(jīng)開發(fā)出具有輸出信號(hào)的腰輪流量計(jì),從而使其在過程環(huán)境中更加可用。
超越前十
      除了這10種技術(shù)外,還有其他幾種技術(shù),包括刮板流量計(jì)。更令人興奮的是似乎是全新的流量技術(shù)的發(fā)展,它們使用聲納技術(shù)來測量體積流量,可感測湍流中自然產(chǎn)生的渦流狀擾動(dòng)所引起的管道壓力,適用于工業(yè)應(yīng)