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著眼于10種流量計技術中每一種的重大發展

來源：上海自動化儀表有限公司作者：發表時間：2020-01-11 13:30:42【小中大】

      全球流量計市場正在發生許多變化，盡管新技術流量計應用的增長繼續超過傳統流量計的增長，但長期受歡迎的應用（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，變化是進化的，而不是革命的，本文著眼于10種流量計技術中每一種的重大發展。
 
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新技術流量計
      自1950年以來推出的此類儀表包括質量、電磁、超聲、渦旋和差壓（DP）。它們是主要供應商進行產品開發的主要重點，并且通常具有1％或更高的準確度，所有這些類型的銷售額的復合年均增長率（CAGR）都比整個流量計市場快（超過2.1％）。
      1. 質量流量計：首批質量流量計采用彎管。但是，自1990年代中期引入質量流量計以來，許多產品開發都集中在它們上。質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。
      對于質量流量計，線徑仍然是一個問題。出售的質量流量計中有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，質量流量計變得昂貴且笨拙。迄今為止，尚無人能為價格和尺寸都適中的較大尺寸的管道發明質量流量計。
      我們的質量流量計是最有趣的質量新產品之一。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與客戶需求分析的結果而開發的，它可以處理難以測量的應用，包括漿液和非均質流體，以及制藥批處理應用、鐵路和油罐車卸貨、紙漿和紙張涂層應用以及奶酪制造中的乳制品工藝。
      最終用戶對質量流量計有著獨特的忠誠度，這可能是由于對它們的高精度以及無法看到流量計的內部工作原理的欽佩。這使質量流量計具有其他流量計無法比擬的神秘感。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，因此許多新產品開發要么圍繞襯里，要么圍繞針對特定應用設計的流量計。專用儀表通常滿足某些行業標準，并使用適合特定行業的材料進行設計。
      與其他類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，電磁流量計的銷量要比其他任何類型的新技術流量計都要多。在歐洲，電磁流量計的銷量是美國的兩倍多。看來，最終用戶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最快的儀表類別。但是，這種增長大部分來自天然氣保管轉讓市場的爆炸性增長。這種增長始于1995年歐洲，當時，出版了技術專刊，該專刊列出了使用超聲波流量計進行天然氣貿易交接的標準。AGA緊隨其后的是類似的文件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。
      盡管天然氣測量已成為許多頭條新聞，但在液體方面已經發生了一些重要的發展。美國石油學會（API）已發布有關使用渡越時間超聲流量計測量液態烴的標準草案。克羅恩（Krohne）最近推出了UFM 3030，這是一種三束傳輸時間超聲波流量計，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，因為它們可以處理與測量蒸汽流量相關的高壓和高溫。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最慢的新技術領域的原因。這些流量計技術是在1950年之前引入的。與新技術的流量計相比，這些流量計的產品開發較少。在準確度和可重復性等類別中，傳統流量計的性能通常低于新技術流量計，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一個世紀。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，在美國尤其流行在過去的五年中，DP流量計最重要的發展之一就是將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。無需單獨購買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，并具有測量質量流量的能力。
      DP流量計是一種新技術，它已經取得了重要的進步。這些流量計通過測量兩個或多個過程變量來計算流量。他們通常使用DP變送器以及壓力和溫度傳感器的值來計算質量流量。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生。
      計數寄存器通常裝在許多靶式流量計的頂部，對某些觀察者來說，它們看起來像是獨特的面孔。）靶式流量計供應商一直在使用先進的制造技術和精密計時技術來更準確地測量靶式流量計的尺寸并生產更精確的流量計。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年發明了第一臺渦輪流量計。自那時以來，至少發明了六種不同類型的渦輪流量計。然而，現代使用渦輪流量計來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發一種可靠的流量計來測量軍用飛機上的油耗的嘗試。
      全球至少有140個渦輪流量計供應商，超過任何其他類型的流量計。就單位而言，每年出售的渦輪流量計比任何其他類型的流量計都多。實際上，2002年渦輪流量計的銷量超過了全球所有新技術流量計的總數。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大大低于新技術流量計的平均售價。
      渦輪供應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，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，可以使用多種方法來測量水位。轉子流量計測量的一些進展圍繞電子技術的增強和通信的改進，傳感器技術也有改進的空間，多普勒技術已經對這種類型進行了一些改進。
      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年代開發的。該技術是從熱線風速儀發展而來的，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環境。流體成分國際 （FCI）首先開發了流量開關，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。創建這些流量開關的過程始于1964年，直到1981年FCI才開始生產氣體流量計。這些氣體流量計旨在測量氣體流量，我們在同一時期獨立開發了氣體流量計。
      很明顯，氣體流量計是一種傳統的流量技術，而氣體流量計符合新技術流量計的某些標準。最近的技術進步導致氣體流量計的性能大大提高，如果這些技術發展繼續下去，可能有必要將它們重新分類為新技術儀表。
      10.腰輪流量計：大多數腰輪流量計都是手動讀取的，它們具有與流動力成比例增加的浮子，校準過的玻璃、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合,它們對于流量/不流量讀數以及需要視覺讀數的地方非常有價值。然而，最近，一些供應商已經開發出具有輸出信號的腰輪流量計，從而使其在過程環境中更加可用。
超越前十
      除了這10種技術外，還有其他幾種技術，包括刮板流量計。更令人興奮的是似乎是全新的流量技術的發展，它們使用聲納技術來測量體積流量，可感測湍流中自然產生的渦流狀擾動所引起的管道壓力，適用于工業應用。