新型流量計為設(shè)備本身以及被監(jiān)控的工藝過程帶來了一系列的好處。這些設(shè)備以更高的精度、更好的可重復(fù)性、更低的維護成本為特征。在這些設(shè)備里，易磨損的活動部件很少或根本沒有。它們更易于可靠地測量更多種類的流體，并且其中大部分都是非侵入元件，具有更小的壓降和更好的安全性。很多儀表配備有微處理器，屬智能器件。它們能執(zhí)行自診斷，兼容一種或多種常用的通信協(xié)議，從而能夠為用戶提供實時的反饋和歷史數(shù)據(jù)采集。

　　上升到更高水平

　　現(xiàn)在流量計市場的主要增長在于新技術(shù)領(lǐng)域。Flow Research 的總裁Jesse Yoder表示：“毫無疑問，市場正在向新技術(shù)流量計轉(zhuǎn)變。但是由于已安裝的傳統(tǒng)儀表基數(shù)很大，這會是一個很長的過程。”Flow Research 是一家業(yè)務(wù)范圍集中于儀表、流量計以及壓力和溫度傳感器領(lǐng)域的市場研究公司。

   GE Infrastructure Sensing超聲波流量計資深產(chǎn)品專家James "Jed" Matson認為，新型、技術(shù)得到改進的流量計超越了測量的范疇，達到了解決問題的境界：“流量計不再僅僅是流量計。對于激進的或聰明的用戶來說，這一點已經(jīng)得到充分證明。其中的訣竅在于知道如何處理這些儀表現(xiàn)在能獲取的所有信息，最大限度地發(fā)揮其診斷能力的作用，以及知道如何把所有的這些轉(zhuǎn)變成對工藝過程有用的東西。”

　　新技術(shù)流量計(特別是超聲波儀表)最近在氣體測量領(lǐng)域的應(yīng)用即為該類設(shè)備的一種應(yīng)用延伸。Matson表示，外夾裝技術(shù)曾經(jīng)被認為不可能在氣體測量中實現(xiàn)，因為人們認為氣體的密度太小，超聲波在其中難以正常工作。但是，“我們在2001年憑著一種實現(xiàn)了這一點的流量計打入了該市場，該流量計使用了渡越時間法（transition time method）。對先進傳感器技術(shù)的使用給了我們更高數(shù)量級的超聲波能量，這樣我們就能穿越氣體得到精度為±2%的測量結(jié)果。這項技術(shù)對于大部分應(yīng)用領(lǐng)域來說都很有效，但是對氣體壓強有最低限度的要求—一般要求碳鋼管內(nèi)的氣體壓強最小為60磅/平方英寸（psig）”。



    Panametrics DigitalFlow CTF878中使用的更新型的外夾裝式氣流技術(shù)克服了壓力要求這一限制，該器件提供了在氣流速度高達150ft/s（46m/s）的大氣壓應(yīng)用環(huán)境中的外夾裝超聲氣流測量功能。它使用關(guān)聯(lián)標記法（correlation tag method）測量大氣、壓縮氣體、惰性氣體或其他任何氣體。該流量計沒有任何濕部件或活動部件，無需維護，并且不會產(chǎn)生壓降。


　　超聲波、科里奧利……

　　科里奧利流量計與超聲波流量計一樣，也許是新技術(shù)流量計市場上增長最快的部分。它們以高精度和低維護成本為特征，可多年服役而無需重新校準。它們提供質(zhì)量流量和密度測量（相對體積流量測量而言）的能力使用戶得以觀察流體的組成而非僅僅流體的數(shù)量，而這是化學(xué)工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的一個重要特點。

　　Micro Motion的科里奧利流量計測量密度、質(zhì)量流率以及溫度，提供的不僅是流量，而是對工藝過程的了解。Micro Motion的業(yè)務(wù)經(jīng)理Marc Buttler表示：“客戶已經(jīng)在期望從他們的流量計那里得到越來越多的信息，并且已經(jīng)找到了新的方法去利用可獲得的豐富數(shù)據(jù)帶來的好處。流量計技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了這樣的程度：您可以從中獲知更多關(guān)于工藝的信息，而不僅僅是一個流率參數(shù)。”

　　在Buttler看來，自診斷功能是科里奧利流量計的首要特征，對保證流量計和工藝過程的良好狀態(tài)是有利的：“客戶需要能夠辨別流量計是否出了問題。同樣重要的是，他們需要能夠依賴于流量計在工藝過程有了與流量計無關(guān)的問題時通知他們。能夠在工藝過程中出現(xiàn)了問題時向有關(guān)人員發(fā)出警告的流量計是非常有用的。”

　　類似地，Krohne的Optimass科里奧利流量計用一個設(shè)備測量多達4個工藝變量，并且據(jù)稱帶有高級自診斷功能，以檢查性能。Optimass具有模塊化構(gòu)建的特點，前端為傳感器相關(guān)部分，后端為電子處理部分。Krohne產(chǎn)品專家Jonathan Fiedler表示：“把轉(zhuǎn)換器從傳感器相關(guān)功能和通用I/O輸出功能中分離出來使流量計能夠以數(shù)字方式在我們需要的遠距離處進行通信。當這個概念擴展到整個產(chǎn)品線時，它還有更多的好處——一種基本轉(zhuǎn)換器配多種傳感器相關(guān)模塊。這樣就簡化了開發(fā)、制造和使用環(huán)節(jié)。當我們有了新的協(xié)議時，我們只需一次性地把它加到電路板上，而不是挨個往20個新的產(chǎn)品線上添加。這樣既降低了成本同時又不犧牲質(zhì)量。”



    

　　除了超聲波和科里奧利技術(shù)，還有其他一些技術(shù)也提供了高精度、低維護成本、自診斷功能等好處。例如，Krohne的Optiflux 電磁流量計在提供體積流量測量的同時還提供濃度測量（電導(dǎo)率）和溫度測量。Optiflux能夠?qū)ζ溆布蛙浖M行100%的自診斷，執(zhí)行傳統(tǒng)的電阻和連續(xù)性檢查、確定流管狀態(tài)，并監(jiān)控場電流以保持精度，監(jiān)控電極電阻以檢測涂層。它還執(zhí)行校準線性度檢查以驗證設(shè)備是否符合精度規(guī)范。它探測不完全充滿的管道、變形的流體剖面、由于充氣引起的流體組分變化、高含量的固態(tài)物質(zhì)或不均勻的液體混合物，并向用戶發(fā)出可能出現(xiàn)問題的警告。這些行為讓用戶辨別開始出現(xiàn)問題的儀表并找出可能的原因，減少停工時間。

　　此外，Cidra最近推出了基于聲納的技術(shù)，用于單相或多相液體流和氣體流測量。Sonartrac系統(tǒng)的“夾裝”配置可以安裝在現(xiàn)有的過程管線上，不會干擾工藝過程。

　　Cidra公司的首席技術(shù)官Dan Gysling解釋說：“Sonatrac系統(tǒng)提供體積流測量以及聲波速度測量。在很多應(yīng)用領(lǐng)域，它提供非常準確的對氣體體積組分的測量。在某些場合，充氣流體會導(dǎo)致校準和測量出現(xiàn)問題，而這很難辨別。這種儀表精確地跟蹤管線內(nèi)氣體體積組分數(shù)量，對管道內(nèi)發(fā)生的事情提供了很好的表征。”


   擴展功能

　　新型流量計現(xiàn)在的功能得到擴展，可以支持通信甚至無線能力。Fluid Components International（FCI）的工程總監(jiān)Eric Wible注意到了PC和即插即用型電子器件對儀表新技術(shù)的推進作用。“客戶不再需要僅提供一個工藝變量的模擬式輸出。他們需要能為他們提供多個工藝變量的數(shù)字式總線，并且能夠通過用戶友好的安裝過程將其接入計算機。”

　　FCI的Model ST98就是其中一個例子，這是一個支持Profibus協(xié)議的即插即用型設(shè)備。它具有內(nèi)建的自診斷功能，能就發(fā)生的問題向用戶發(fā)出警告并要求應(yīng)答信號以進行復(fù)位。

　　FCI的OEM經(jīng)理Sam Kresch補充道：“越來越多的測量儀表被用來對工藝過程進行細調(diào)。當發(fā)生某個事件時，客戶需要確證發(fā)生了什么。他能夠把儀表連接到一個預(yù)防維護系統(tǒng)，或者可以用無線PDA與流量計通信并獲得數(shù)據(jù)。我們看到無線應(yīng)用正在增多。它們節(jié)省了勞動量并允許遠程監(jiān)控。”FCI的ST50和ST75流量計帶有無線IR端口，用戶可以使用標準的PDA執(zhí)行通過硬連線連接能夠執(zhí)行的任何操作。”

　　在流量儀表本身之外，還有支持流量計算所使用參數(shù)的測量儀表。Fluke公司過程校準工具產(chǎn)品市場經(jīng)理Jim Shields指出：“我們有大量測量壓力的工具。我們正在幫助使用新技術(shù)流量計的人們獲得更為準確的數(shù)據(jù)以及確證這些數(shù)據(jù)。貿(mào)易交接就是一個例子。1%的測量誤差都是不可接受的，那可能意味著一天幾百萬美元的收入損失。這些設(shè)備的校準和精度是至關(guān)重要的。”




   事情并不簡單

　　毫無疑問，很多不同的新技術(shù)和不斷改進中的技術(shù)影響著流量計市場。雖然沒有出現(xiàn)過主導(dǎo)性的技術(shù)，但是科里奧利和超聲波技術(shù)在市場上表現(xiàn)出了最強勁的發(fā)展勢頭。不斷有創(chuàng)新性的概念被提出，以自診斷和通信為表現(xiàn)形式的智能化是這些設(shè)備的特點。

　　選擇正確的流量計進行測量需要一些專業(yè)知識。Cidra的Gysling表示：“你必須知道儀表的使用方法和應(yīng)用方式。流量計已經(jīng)有了100年左右的歷史。你會認為選擇一個流量計是簡單的事情，但是事實并非如此。”

　　Gysling認為在將來將會有更多的非侵入技術(shù)出現(xiàn)。Krohne的Fiedler注意到儀表正在變得更加智能化，通用，易于指定、安裝和維護。所有這些都是在用戶可承受的價格基礎(chǔ)上發(fā)生的。GE Infrastructure Sensing的Matson表示：“質(zhì)量流量計是市場的潛在增長部分。大部分人已經(jīng)可以解決獲取體積流量的問題，但還非常想要解決質(zhì)量流量的問題。人們希望科里奧利流量計能被應(yīng)用在氣體測量方面，而目前采用的是超聲波外夾裝技術(shù)。這些概念非常新穎，但是它們是新技術(shù)流量計正在努力達到的目標。”

　　Flow Research的Yoder認為慣性思維是一個更大的問題：“成本是一個問題，但是這些新型儀表蓬勃發(fā)展的最大障礙在于，除非人們了解到有很有力的理由支持做出改變，否則他們傾向于停留在他們熟悉的事物上。”

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　　www.cidra.com www.emersonprocess.com
　　www.flowresearch.com www.fluidcomponents.com
　　www.fluke.com www.gesensing.com
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