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著(zhù)眼于10種流量計技術(shù)中每一種的重大發(fā)展

來(lái)源:上海自動(dòng)化儀表有限公司作者:發(fā)表時(shí)間:2020-01-11 13:30:42

      全球流量計市場(chǎng)正在發(fā)生許多變化,盡管新技術(shù)流量計應用的增長(cháng)繼續超過(guò)傳統流量計的增長(cháng),但長(cháng)期受歡迎的應用(例如渦輪和電磁)在許多應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(zhù)眼于10種流量計技術(shù)中每一種的重大發(fā)展。
 
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新技術(shù)流量計
      自1950年以來(lái)推出的此類(lèi)儀表包括質(zhì)量、電磁、超聲、渦旋和差壓(DP)。它們是主要供應商進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的主要重點(diǎn),并且通常具有1%或更高的準確度,所有這些類(lèi)型的銷(xiāo)售額的復合年均增長(cháng)率(CAGR)都比整個(gè)流量計市場(chǎng)快(超過(guò)2.1%)。
      1. 質(zhì)量流量計:首批質(zhì)量流量計采用彎管。但是,自1990年代中期引入質(zhì)量流量計以來(lái),許多產(chǎn)品開(kāi)發(fā)都集中在它們上。質(zhì)量流量計特別適合于衛生應用,因為它們比彎管式流量計更易于清潔。相比于彎管流量計,微粒更不可能滯留在直管中。
      對于質(zhì)量流量計,線(xiàn)徑仍然是一個(gè)問(wèn)題。出售的質(zhì)量流量計中有90%以上是2英寸或更小。在更大的管線(xiàn)尺寸(尤其是4英寸及以上)中,質(zhì)量流量計變得昂貴且笨拙。迄今為止,尚無(wú)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。
      我們的質(zhì)量流量計是最有趣的質(zhì)量新產(chǎn)品之一。此流量計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用。該流量計是根據工程部門(mén)與客戶(hù)需求分析的結果而開(kāi)發(fā)的,它可以處理難以測量的應用,包括漿液和非均質(zhì)流體,以及制藥批處理應用、鐵路和油罐車(chē)卸貨、紙漿和紙張涂層應用以及奶酪制造中的乳制品工藝。
      最終用戶(hù)對質(zhì)量流量計有著(zhù)獨特的忠誠度,這可能是由于對它們的高精度以及無(wú)法看到流量計的內部工作原理的欽佩。這使質(zhì)量流量計具有其他流量計無(wú)法比擬的神秘感。盡管如此,在采訪(fǎng)中,最終用戶(hù)還是要求觀(guān)察鏡來(lái)目視檢查質(zhì)量流量計上的流量。
      2. 電磁流量計:電磁流量計是流量計市場(chǎng)的主力軍。它們在歐洲非常流行,那里非常需要測量水流量,主要的供應商都位于歐洲。實(shí)際上,電磁流量計于1952年首次在荷蘭推出。由于電磁流量計廣泛用于衛生應用,因此許多新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)要么圍繞襯里,要么圍繞針對特定應用設計的流量計。專(zhuān)用儀表通常滿(mǎn)足某些行業(yè)標準,并使用適合特定行業(yè)的材料進(jìn)行設計。
      與其他類(lèi)型的電磁流量計相比,每年在電磁流量計上的支出更多。預計到2007年這種情況將保持不變。就單位而言,電磁流量計的銷(xiāo)量要比其他任何類(lèi)型的新技術(shù)流量計都要多。在歐洲,電磁流量計的銷(xiāo)量是美國的兩倍多??磥?lái),最終用戶(hù)與這些流量計之間存在一定的吸引力。
      3. 超聲波流量計:超聲波流量計是增長(cháng)最快的儀表類(lèi)別。但是,這種增長(cháng)大部分來(lái)自天然氣保管轉讓市場(chǎng)的爆炸性增長(cháng)。這種增長(cháng)始于1995年歐洲,當時(shí),出版了技術(shù)專(zhuān)刊,該專(zhuān)刊列出了使用超聲波流量計進(jìn)行天然氣貿易交接的標準。AGA緊隨其后的是類(lèi)似的文件AGA-9,該文件導致了用于該應用的超聲波流量計的爆炸性增長(cháng)。
      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)間超聲流量計測量液態(tài)烴的標準草案??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,旨在測量包括碳氫化合物在內的液體。該裝置是該公司超聲流量計的后續產(chǎn)品,是第一臺用于液體交接的多束超聲波流量計。
      4. 渦街流量計:到目前為止,渦街流量計未能捕捉到最終用戶(hù)群體的想象力。盡管它們具有許多吸引人的功能,但它們沒(méi)有一種壓倒一切的優(yōu)勢,這使其成為特定應用程序的必備條件。它們非常準確,但不如質(zhì)量流量計精確。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更具侵入性。
      渦街流量計在蒸汽應用中處于最佳狀態(tài),因為它們可以處理與測量蒸汽流量相關(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是目前增長(cháng)最慢的新技術(shù)領(lǐng)域的原因。這些流量計技術(shù)是在1950年之前引入的。與新技術(shù)的流量計相比,這些流量計的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)較少。在準確度和可重復性等類(lèi)別中,傳統流量計的性能通常低于新技術(shù)流量計,傳統流量計包括差壓(DP)、渦輪等。
      5. DP流量計:DP流量計已用于測量流量超過(guò)一個(gè)世紀。結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(guò)去的五年中,DP流量計最重要的發(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。無(wú)需單獨購買(mǎi)和安裝孔板或平均皮托管,這種新型的DP流量計就具有與變送器集成的主要元件。一些型號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。這些流量計通過(guò)測量?jì)蓚€(gè)或多個(gè)過(guò)程變量來(lái)計算流量。他們通常使用DP變送器以及壓力和溫度傳感器的值來(lái)計算質(zhì)量流量。我們是最近推出DP流量計的公司之一。
      6、靶式流量計:靶式流量計的歷史可以追溯到1815年,發(fā)明了一種用于測量氣體流量的靶式流量計。靶式流量計通過(guò)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,他們計算該操作發(fā)生了多少次,對計數的這種需求導致了許多正位移計頂部裝飾的寄存器的產(chǎn)生。
      計數寄存器通常裝在許多靶式流量計的頂部,對某些觀(guān)察者來(lái)說(shuō),它們看起來(lái)像是獨特的面孔。)靶式流量計供應商一直在使用先進(jìn)的制造技術(shù)和精密計時(shí)技術(shù)來(lái)更準確地測量靶式流量計的尺寸并生產(chǎn)更精確的流量計。由于其精度,靶式流量計仍廣泛用于碳氫化合物和水的貿易交接測量。它們還用于天然氣的貿易交接。
      7. 渦輪流量計:萊因哈德?沃爾特曼于1790年發(fā)明了第一臺渦輪流量計。自那時(shí)以來(lái),至少發(fā)明了六種不同類(lèi)型的渦輪流量計。然而,現代使用渦輪流量計來(lái)測量燃料流量是最近的事。它源于第二次世界大戰期間為開(kāi)發(fā)一種可靠的流量計來(lái)測量軍用飛機上的油耗的嘗試。
      全球至少有140個(gè)渦輪流量計供應商,超過(guò)任何其他類(lèi)型的流量計。就單位而言,每年出售的渦輪流量計比任何其他類(lèi)型的流量計都多。實(shí)際上,2002年渦輪流量計的銷(xiāo)量超過(guò)了全球所有新技術(shù)流量計的總數。但是,對于美元而言,該方程式并不成立,因為渦輪流量計的平均售價(jià)大大低于新技術(shù)流量計的平均售價(jià)。
      渦輪供應商正在通過(guò)使用更耐用的材料來(lái)提高其儀表可靠性。例如,我們公司使用混合陶瓷球軸承來(lái)增加使用壽命。我們還推出了鉗式插入式渦輪流量計,以與塑料渦輪流量計競爭。
      8. 轉子流量計:轉子流量計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。當使用堰或水槽時(shí),可以使用多種方法來(lái)測量水位。轉子流量計測量的一些進(jìn)展圍繞電子技術(shù)的增強和通信的改進(jìn),傳感器技術(shù)也有改進(jìn)的空間,多普勒技術(shù)已經(jīng)對這種類(lèi)型進(jìn)行了一些改進(jìn)。
      9. 氣體流量計:氣體流量計是由加利福尼亞的幾家獨立公司在1960年代和1970年代開(kāi)發(fā)的。該技術(shù)是從熱線(xiàn)風(fēng)速儀發(fā)展而來(lái)的,其起源可以追溯到1900年代初。氣體流量計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致錯誤,因此它們不適用于工業(yè)環(huán)境。流體成分國際 (FCI)首先開(kāi)發(fā)了流量開(kāi)關(guān),以提供從加利福尼亞的井中抽出的石油的流量或無(wú)流量讀數。創(chuàng )建這些流量開(kāi)關(guān)的過(guò)程始于1964年,直到1981年FCI才開(kāi)始生產(chǎn)氣體流量計。這些氣體流量計旨在測量氣體流量,我們在同一時(shí)期獨立開(kāi)發(fā)了氣體流量計。
      很明顯,氣體流量計是一種傳統的流量技術(shù),而氣體流量計符合新技術(shù)流量計的某些標準。最近的技術(shù)進(jìn)步導致氣體流量計的性能大大提高,如果這些技術(shù)發(fā)展繼續下去,可能有必要將它們重新分類(lèi)為新技術(shù)儀表。
      10.腰輪流量計:大多數腰輪流量計都是手動(dòng)讀取的,它們具有與流動(dòng)力成比例增加的浮子,校準過(guò)的玻璃、金屬或塑料管具有指示流量的標記。腰輪流量計主要用于不需要高精度的場(chǎng)合,它們對于流量/不流量讀數以及需要視覺(jué)讀數的地方非常有價(jià)值。然而,最近,一些供應商已經(jīng)開(kāi)發(fā)出具有輸出信號的腰輪流量計,從而使其在過(guò)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。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(lái)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)應用。
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