比-从多国展看中外流量仪表产品差距

　　由中国仪器仪表学会主办的“第22届多国仪器仪表学术会议暨展览会”，2011年8月30日-9月2日在北京中国国际展览中心举办。本届MICONEX有20个国家和地区的500余家中外公司参展，近万种仪器仪表产品集中展出，包括工业自动化仪表与控制系统、传感器、工业自动化信息技术及软件、科学仪器、电子与电工测量仪表、仪表材料及元器件、仪器仪表工艺装备及加工设备等。根据我们的统计资料，本届多国仪器仪表展览会，流量计参展厂商共54家，其中国外18家，国内36家。在统计过程中也可能存在个别遗漏的厂家。西门子、ABB、GE、KROHNE、横河等国外流量仪表厂商前来参展。各类参展流量计的展出情况如表1所示。参展商的总体数量在减少，可能是由于互联网的快速发展。由于网络销售具有方便、快捷等优点，越来越为人们所认可，传统的展会模式所起的作用在弱化，但展会仍是不可替代的实物展示的最佳方式。

2、参展流量计的特点及亮点

　　电磁流量计

　　本届展会，共有25家厂商展出了电磁流量计，占参展厂商总数的46%。其中国外厂商6家，占国外厂商数量的33%；国内厂商19家，占国内参展厂商数量的53%。

　　1)两线制电磁

　　上海阿自倍尔控制仪表有限公司，展出的MagneWTwo-wirePLUS 是一种两线制电磁流量计，具有低功耗的特点。传感器口径范围2.5~200mm。测量精度为±0.5%。可测量的过程流体最小电导率为10μS/cm。具有电极状态诊断功能，可诊断空管状态或电极上有水垢状态。

　　上海横河电机有限公司，展出了双频励磁两线制电磁流量计。传感器口径范围25~100mm。测量精度为流量的0.5%。可测流体电导率≥10μS/cm。具有电极粘污检测功能。为了避免流量噪声，内衬PFA表面经过镜面处理。

　　2)电池供电电磁

　　科隆测量仪器有限公司，展出了电池供电的电磁流量计WATERFLUX3070。口径范围DN25~DN600。精度可达测量值的±0.2% 0.5mm/s。自身电池供电寿命可长达15年。可测量双向流。采用特殊设计的测量管形状，如图1所示，无需前后直管段。内置参比电极，无需接地环。埋地式传感器。

　　另外，科隆公司展出的Optiflux系列电磁流量计，具有电极表面及管道沉积物、电极腐蚀、介质中含有气泡和固体、流态等十余项智能诊断功能。还特别制作了介质中气泡诊断功能的展会现场演示装置。

　　ABB公司，展出了电池供电的电磁流量计AquaMaster3。口径范围DN15~DN600。精度0.5级。自身电池供电寿命10年。采用特殊设计的带缩径的内八角形测量管形状，如图2所示。无需前后直管段。采用4电极。传感器和变送器的防护等级均满足IP68。　　

　　3)电容式电磁流量计

　　上海横河电机有限公司，展出了ADMAGCA电容式电磁流量计。它采用了非接液式电极，在氧化铝陶瓷衬里管外面的电极，可通过管子的电容检测出流体所产生的电动势。不必担心流体的泄漏问题，不受粘性流体或高浓度浆液影响，能够测量腐蚀性和磨损性介质。测量管通径范围15~200mm。被测流体的导电率最小值可到0.01μS/cm。测量精度可达流量的±0.5%。

　　4～20mA两线制电磁流量计的出现对于在过程控制领域的应用带来了很大的方便性。电池供电电磁流量计可方便的应用于自来水行业，而且防护做得很好，可在水下正常工作。为满足浆液的测量，采取了双频激磁方式或电容式电磁流量计。

　　微小流量测量仪表

　　随着精细化工、半导体、制药、医疗器械等行业的发展，对微小流量的测量提出了更多的需求，本届展会上展出了多家制造商的基于各种原理的微小流量流量计。

　　1)荷兰Bronkhorst

　　展出了用于微小流量测量和控制的科氏力流量计miniCORI-FLOW，如图3所示。可测流量最小的量程范围为0.4~20g/h。对于液体被测介质，测量精度为±0.2%Rd；对于气体被测介质，测量精度为±0.5%Rd ±0.2g/h的零点波动。另外，提供用于微小液体流量测量和控制的热式质量流量计μ-FLOW，如图4所示。可测流量最小的量程范围为1.5~30mg/h。测量精度为±2%FS，复现性0.2%FS。

　　2)德国宝帝

　　宝帝流体控制系统有限公司展出了用于清洁、粘性液体微小流量测量的椭圆齿轮流量计，流量范围0.008~8.33l/min，测量精度±0.5%读数误差。另外，提供用于气体微小流量测量的热式质量流量计，可测流量最小的流量范围为0.005~10lN/min，测量精度为读数的±1.5% ±0.3%FS。它采用毛细管传感器结构，可测腐蚀性气体、毒性气体。

　　3)瑞士迪格曼沙

　　展出了用于水、饮料、葡萄酒、咖啡、化学品等液体微小流量测量的系列流量计，如图5所示。它们基于涡轮和椭圆齿轮原理。最小可测流量的量程范围为0.03~0.60l/min。测量精度为读数的±2.0%，重复性为±0.25%。

　　4)英国Titan流量计

　　展出了基于涡轮和椭圆齿轮原理的液体微小流量测量系列流量计。其中椭圆齿轮流量计测量30cSt油品时，最小可测流量对应的量程范围为0.01~1l/min，测量精度为±0.75%FS；测量水，最小可测流量对应的量程范围为0.1~1l/min，测量精度为±1.0%FS；重复性为±0.1%。涡轮流量计最小可测流量对应的量程范围为0.03~0.35l/min，测量精度为±0.75%FS，重复性为±0.1%。

　　展出了，俄罗斯工业仪表股份公司生产的切向涡轮流量传感器，最小可测流量的量程范围为0.18~0.6l/min。测量精度为读数的±0.5%，重复性为±0.05%。最大工作压力为40MPa。　　　　涡街流量计　　　　本届展会，共有21家厂商展出了涡街流量计，占参展厂商总数的39%。其中国外厂商2家，占国外厂商数量的11%；国内厂商19家，占国内参展厂商数量的53%。　　　　由于涡街流量计输出信号与流速相关，既可进行液体测量也可用于气体测量，特别是在能源监测中，用于蒸汽流量的计量，已被用户认可和接受。近年来由于数字信号处理技术的应用，其测量精度和量程比均有显著提高。　　　　然而对于涡街流量计而言，由于其工作原理是检测流体漩涡的振动频率，如何区分其与管道的振动一直是个难题，故普通产品其抗振性能不好。本次展会上多家制造商展出了抗振涡街，有些还精心制作了振动管道的实测展示模型，取得了很好的效果。　　　　江苏伟屹电子有限公司，展出了抗振型涡街流量计。对于气体流量检测，免受2g@5~110Hz的管道机械振动干扰；量程比超过60：1；基于较好的重复性精度，内置15段线性修正，达到0.5级精度。采用无胶封装的纯钛传感器。　　　　杭州术通高端仪器有限公司，也展出了智能抗振涡街流量计，采用自减振差动测量原理设计，最大限度地减小管道振动和脉动流的影响，在2g的振动条件下，仍能准确可靠的进行计量。采用了频谱信号处理技术。实验室条件下，量程比达到30：1，对于气体和蒸汽流量测量，精度为读数的±1.0%。　　　　超声流量计　　　　本届展会，共有13家厂商展出了超声流量计，占参展厂商总数的24%。其中国外厂商6家，占国外厂商数量的33%；国内厂商7家，占国内参展厂商数量的19%。　　　　美国通用电气公司展出了CTF878外夹式气体超声波流量计，如图6所示。它采用了互相关TAG技术，在152~762mm管道上的测试表明，在满足前20D、后10D直管段的情况下，在1.1~46m/s的流速范围内，精度优于读数的±2%，重复性为读数的±0.2%~±0.6%，量程比达到了43：1。最小被测气体密度为1.2kg/m3。管道壁厚≤Sch80。

　　　　　　GE公司还展出了火炬气超声波质量流量计DigitalFlowTMGF868。采用了互相关时差技术它适用于火炬气与排放气体测量，管径50mm~3m，或更大。在满足前20D、后10D直管段的情况下，在±0.3~85m/s的范围内，单声道测量时流速精度为读数的±2%~±5%；双声道测量时流速精度为±1.4%~±3.5%。质量流量精度，单声道：3%~7%；双声道：2.4%~5%；经标定精度可达到读数的±0.5%。在15cm/s~30m/s范围内，重复性为±1%。　　　　唐山汇中展出了SCL-61D系列超声水表。其采用通径管体设计，无压损；可监测的最小流速为2mm/s；多声道设计，达到国家一级水表精度；功耗小于0.8mW，一节电池供电连续工作6年以上；整机防护等级IP68。　　　　唐山汇中还展出了CRL系列超声热量/冷量表。按照用途不同，细分为户用型、楼栋型、工业型三个子系列。其工业型按结构形式分为分体和一体式，可选择电池和交流两种供电方式。　　　　超声流量计原则上可测量各种流体，但是由于气体的密度低，测量难度大，特别是外夹式气体超声波流量计，由于声信号在管壁与气体介质界面的严重衰减，更难以实现。本次展会GE公司推出的外夹式气体超声波流量计突破了这一难点，实现了外夹式测量。此外，该公司展示的多款气体超声波流量计充分展示了超声波流量计的量程比宽，测量精度高，适用范围广的优势。超声流量计是近年发展最快的流量计。　　　　科氏质量流量计　　　　本届展会，共有9家厂商展出了科氏质量流量计，占参展厂商总数的17%。其中国外厂商4家，占国外厂商数量的22%；国内厂商5家，占国内参展厂商数量的14%。　　　　西门子展出了，专为压缩天然气市场推出的科氏力质量流量传感器SitransFCS200参加了这次展会，如图7所示。这款流量计体积小巧，流通能力强，最大流量达500kg/min，可安装在加气机、加气柱和天然气压缩机中，用于贸易结算，节省空间，提高效率，可用于快速加气。结合内置安全栅的SitransFC070流量变送器，标配的RS485和脉冲输出，西门子CNG解决方案操作简单，适应于各种CNG流量测量结算应用。测量精度为读数的±0.5%。　　
　　　　科氏力质量流量计是利用科里奥利力效应进行质量流量测量的，由于气体密度小，在测量管中产生的科氏力弱，测量起来尤为困难。西门子等公司近年推出了可用于气体质量流量测量的科氏流量计，对于高精度气体质量流量的测量提供了一个非常有效的技术手段。　　　　多参数智能补偿型流量计　　　　对于大多数流量计而言，只能测量出工况下的体积流量，而用户往往希望得到质量流量或标况下的体积流量，特别是气体具有压缩性，这种需求就更为迫切。通常的做法是同时安装流量计、温度和压力变送器，由计算机、积算仪等二次信息处理单元进行温压补偿运算，得到需要的流量值。若干年前就出现了多参数测量的节流式流量计，本次展会多家公司展出了多参数智能补偿型涡街流量计。　　　　上海建怡实业有限公司展出了美国Vortek仪表公司生产的多参数涡街流量计，如图8所示。它具有温度、压力补偿，测量气体、液体和蒸汽的质量流量。一台流量计可以检测质量流量、体积流量、温度、压力、密度5个过程参量。除累积流量脉冲输出外，可提供三路4~20mA信号和三路报警输出，带HART或Modbus通讯。　　　　西门子公司也展出了带内置温度、压力传感器，进行温度、压力智能补偿的涡街流量计。　　
　　　　恶劣环境下的使用　　　　许多流量计厂家展出了，能够满足浸水、埋地等恶劣工况使用要求的产品，防护等级为IP68。如KROHNE的电池供电电磁水表，可以满足整表浸水及埋地安装的使用要求。唐山汇中的电池供电超声水表也可满足整表浸水使用要求。　　　　其它　　　　德国流体系统有限公司展出了威仕容积式齿轮流量计。它采用圆周齿轮设计，受力更均匀，脉动性小；采用双波倍乘提高分辨率，并能辨别流体流向。量程比可达1500：1，测量精度为读数的±0.3%，工作压力可达70MPa。　　3、结束语　　　　就此次展会展出的流量仪表而言，国内与国外厂商的技术水平、产品品质仍有较大差距。　　　　除少数几个大的跨国公司外，大多数国外厂家的产品都少而精、少而专。大都是通过几十年的技术积累，将较单一的一、两种流量计发展到较高的技术水平，并针对用户不同的需求开发出多种型号，且力求将产品做精、做细，保证较高的品质，打造品牌效应。　　　　与国外相比，国内的大多数企业在忙于增加自己的产品种类，以求在销售、工程项目投标过程中具有竞争优势。而大多数国内流量仪表生产企业的技术水平、创新能力一般。因此，出现了较多的重复性、低水平开发。为了占有更多的市场份额，同类仪表生产企业采用低价竞争的营销策略。结果产品质量很难提高，市场也较为混乱。　　　　科氏质量流量计、气体超声流量计等新型高性能、高科技含量的流量计，我国企业的总体水平与国外同类产品比较，仍有较大差距，特别是体现在稳定性和可靠性上。加工工艺保障力量薄弱、生产企业数量少、产能有限、市场份额少。　　　　近年新出现的V锥流量计、多孔孔板流量计等新型节流式流量计，由于其测量准确度、量程范围、压力损失、安装使用条件等方面较传统节流式流量计有所提高，因而受到用户欢迎和制造企业的蜂涌而上。一些企业已开始进行了研究工作，但普遍而言研究工作尚待深入。特别是相当多的企业将其当成标准节流式流量计进行制造，不经实流标定就出厂销售，实际是存在较大误差的。　　　　一个蓬勃、快速发展的中国，一个每个企业都希望快速发展的社会，如何应对和促进流量仪表的制造大国向流量仪表制造强国的过渡与发展，是需要大家共同思考和努力的工作。不仅是技术创新，可能更需要的是理念、体制的创新与进步，团结、联合、交流、竞争，以推动我国流量测量事业的健康、快速发展。