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流量仪表的发展趋势及热点
日期:2009-8-25 23:10:20 点击:
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        近来,我国政府提出了以科学发展观建设“资源节约型、环境    型”社会的国民经济指导方针后,由于流量测量涉及物流的计量,以生产中它是重要的信息源头;在管理上它是效益  核、节能、环保科学评价的依据。无可置疑,它都起着举足轻重的地位,日益倍受关注。
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        流量是一个推导量,因影响它的因素太多,如:流体的物性、流体流动的特性、现场环境、工艺的要求、安装、维护、经济性……等。企图用一种仪表满足上述一切要求是不可能的。所以相应的仪表原理即十多种,类型近200多,每一种仪表都有其优缺点,只可能在某个特定领域中发挥作用,仪表各尽所能,用户各取所需,尚没有一种仪表可以独占鳌头,取代其他一切仪表。
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        本人就流量仪表的发展趋势、热点发表一些看法,浮光掠影,供大家参考。
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        一 发展趋势
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        据“Flow Research”网评估在2002~2007五年内,尽管国际经济不景气,流量仪表年增长率仍达2.6%,即自2002年的31亿美元到2007年的35亿美元。其中传统仪表(节流、容积、涡轮、转子……)为负增长-2.2%,自2002年的16.43亿占53%,到2007年的15.05亿,占有43%,而新型仪表(电磁、超声、科氏……)年增长率约6.2%,自2002年的14.57亿占47%。到2007年增为20.19亿占57%。其中
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        上述评估认为传统仪表的发展呈下降趋势。但也并非“一声令下,烟消云散”,以孔板为例,以其可干标及承受恶劣工况等其他仪表无法取代的优势,数十年以来,已装机容量十分庞大,再加上人们的习惯性。Flow Research总裁Jesse Yoder认为:市场趋势虽向新技术流量计转变,但传统仪表已安装基数太大,这将是一个很长的过程。
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        锐德集团(Reed、Group)调查,流量仪表2003年世界市场排序为:电磁、质量、节流、涡轮、孔板、科氏、容积、涡街、超声、均速管、皮托管、文丘利、喷嘴、热式、环孔、堰、弯管、激光……,但这个分类不合理,许多仪表均应算为节流,如果这样分类,节流从数量上应占市场第一位。由于节流装置一般较少笨重,技术含量不高,国外厂商未涉足中国市场,我国工程中所用节流装置仍多选用国内产品,据中国仪器仪表协会估计传统节流装置年销售量为20万台以上,约6亿人民币。
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        涡轮流量计在国外多用于测气体及粘度较小的液体,据“Flow Research”网评估最近五年(2002~2007)CAGR为-3.2%,由于2002年销售额的4.1亿美元降至2007年的3.48亿,Jesse Yoder认为:超声的增长势头虽然咄咄逼人,涡轮也较准确,与超声相比,价格便宜得多,而量程比为10:1,大于差压式三倍多,在商业计量、贸易结算上仍有独特优势。我国年销售量估计约2万台。容积式流量计非速度型仪表无直管段要求,准确度可达+/-0.5%以上,但较笨重,口径一般在200毫米以下,据“Flow Research”评估,近五年CAGR为-2.7%,由2002年销售量的5.2亿美元降至2007年的4.52亿美元。我国油  计量多采用这种仪表,如各加油站用的加油机,国内年销售量估计为5万台。
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        二 热点
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        1. 电磁
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        根据法拉弟电磁感应定律,即当导体在磁场中切割磁力线时,将在二端感应电动势,其大小与流速成正比,据此可测流量值。最大优点是管道中无任何阻力件,可测液固二相流、纸浆、矿浆、煤浆……几乎没有压损,对直管段要求较小(上10D,下3D),精确度可达+/-0.5%。测量范围可达50:1,口径可大至3米……。从市场销售台数虽未必超过差压式,但其销售额居流量仪表市场魁首已是公认的事实。
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        世界各国著名自动化仪表公司都生产,如:ABB、西门子、Krohne、横河……,我国的几家大仪表厂,如开封、威尔泰、光华、川仪都将它做为主导产品,可惜均引进国外ABB技术,基本上没有自己创新的品牌。而名声不大的浙江大河都开发了自主产权的PMF-CF型电容式电磁流量计,其特点可测电导率低至0.01us/cm的液体(通用仪表需大于5us/cm)。
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        电磁流量计虽有许多优点,但在国外市场已近饱合,CAGR已低至1.92%,而国内市场据美国ARC咨询公司评估由于中国近年来加大在水处理、矿业、造纸、制药……等行业的投资力度。电磁流量计国内的CAGR将达到10.7%,自2003年销售0.46亿美元到2008年的0.77亿美元。但愿不仅是产值的增长,还是质量的提高、品牌的创新!
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        2. 超声
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        根据超声波在管道中传播时,顺流向声波速度增大、逆向减小原理,测得时差大小即可知流体流速推算流量。由于气体的声阻大于液体,气体超声波注量难度大于液体,据美国GE公司介绍接受反射回来的信息能量仅为发射的万分之一,而时差仅10-9~10-12秒。近年来由于在能源泉结构中,天然气的比重日益加大!由于超声波气体流量计的准确度可达+/-0.5%以上,量程比几十比一,口径可大至2米以上,是天然气商务计量、贸易结算很理想的流量计,我国西气东输工程较重要的贸易结算采用了几十台。
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        目前国外的公司有Instromet(荷)、GE、Emerson、Controlotrom(美)、Krohne(德)、昌民(韩)均有产品;我国在1985年即开始研制曾有样机进行了试验,上海宝音、维思、唐山美伦、天津亿环、北京昌民(合资),均称已有产品,但据了解在现场应用中仍有不足之处,有待改进。
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        外夹式流量计因便于装卸维护颇受用户青睐,GE资深流量专家Matson表示,过去因超声波穿过管壁能量损失及折射角等问题,使其难以问世,现美国Controlotron采用了宽束技术(Wide Beam)TM,使难题得以解决并已可提供1010GC、1010GCS系列外夹式产品,但管道内气体压力不得小于60Psig(约4.22kg/cm2)。而GE公司采用了关联标记法(Correlation Method)突破了这一限制推出的CTF878外夹式,可以测大气、压液气体等任何气体(图1)。这使它可无需在管道开孔可应用于有腐蚀性、有毒、高纯、无菌……等气体的流量测量。

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