競爭給流量計的性能和價格帶來了巨大的壓力,從未停頓。
在一本描寫經濟大蕭條時期馬戲團生活的書《Water for Elephants》中,年暮八旬的Jacob Jankowski為了生存必須在馬戲團里像一個小伙子似的干活,他每天的工作就是給大象喂水。Jankowski說道:“聽著,伙計,過去幾十年里,很多像你一樣的笨蛋對我說他們給大象喂水,但是我告訴你,他們都在說謊,你知道大象到底喝多少水么?”Jacob Jankowski知道他在說什么。控制工程師自然也知道,不過工業場合中液體的運輸和測量很少用“桶”來度量。大量的液體、氣體或泥漿給料――通常都很昂貴、易腐蝕或易揮發――需要專門的容器和精確的測量,這是現代流量計技術的工作。
由Control Engineering和Reed Research最近做的網絡調查,有276個受訪者針對現代流量計技術做了回答――從中可以對技術參數和采購趨勢略見一斑。技術專家們對選型、推薦和/或購買流量計給出了回答。大部分(73%)的受訪者將流量計用于工廠應用。OEM或轉售需求占了16%。其主要應用領域被分成了連續生產、批處理和公用服務三部分,連續加工占了大部分,達53%,批處理占24%,公用服務占14%(見附圖)。
與2007年的調查結果對比,主要應用領域很類似。然而,應用于OEM的比例有所降低(21%降低到16%),有可能源自制造業發展放緩的緣故。與以前調查結果相比,需求仍舊高昂,不過,24%的受訪者計劃在未來12個月將采購訂單增加,而56%的受訪者訂單與去年相仿。
技術的不同
平靜被打破,“新技術”的發展被推至風口浪尖。高精度、可重復性、經濟、易用、易設置和數字通訊能力,使新技術在調查中獲得了重要地位。這幾年正熱的新技術包括(見附圖):電磁流量計、質量流量計、孔板流量計、科里奧利流量計和超聲波流量計。在這些技術中,只有歷經磨難終成正果的孔板流量計可以被稱作傳統技術。在2005年的調查中,靠前的5種技術是電磁流量計、孔板流量計、質量流量計、渦輪流量計和科里奧利流量計。之后的幾年里渦輪流量計、電磁流量計、孔板流量計、質量流量計和超聲波流量計榮升前五。
隨著渦街流量計退出了“前五”榜,新技術的競爭開始了。但是為什么孔板流量計可以如此頑強地位列前五?在經濟緊縮時代維護人員和經費支出的缺乏導致很多工廠無力更換孔板流量計,哪怕新技術表現出很明顯的優勢時,對其的更換也很緩慢。
Tesoro Inc.公司過程控制工程師George Holod稱:他所在工廠里95%的流量計都是孔板流量計,他補充道:“現在,用智能數字流量計替換老式流量計是采購的主要原因。對于某些特定應用,其他原因或許更重要,例如油庫要求無線通訊功能,又例如在我們不希望打孔穿管時會使用超聲波技術等等。但是由這些原因導致的新型流量計的采購不會超過5%。”
流量計選型是一個艱難的過程。雖然有很多調查反饋為依據的評論列出了一系列影響采購選型的因素,然而的回答是:精度、精度、精度。但是,實際的投票結果有些許差異,精度位居第二。在選擇流量計供應商時需考慮的重要因素如下(降序):
■ 高可靠性;
■ 高精度;
■ 易于校準;
■ 低生命周期花費;
■ 在線設置、故障排除能力;
■ 數字通訊能力;
■ 低資金支出;
■ 無需校準;
■ 寬量程;
■ 非侵入式測量能力;
■ 密閉輸送精度和記錄能力;
■ 靈活的安裝減少過程滲透要求;
■ 便攜式
雖然例如精度、數字通訊能力和寬量程之類的有關性能的要求被包含在列表中,但是,很多其他的因素,例如穩定性、便于設置、低生命周期花費、在線設置和故障排除、低資金支出等等,所有這些要求都偏向于緊縮型加工制造和縮減工程/維護人員。
所有這些因素都以某種方式影響著最后的選型。Fluor Corporation公司技術總監Romel Bhullar說道:“你購買的不僅僅是一臺流量計,它雖然只是整個計劃的一個元件,但是你需要以控制系統整體的眼光審視它,從初始資金支出、維護、校準和生命周期的產品損失或質量降低來判斷它是如何影響你的系統性能的。單回路控制的時代已經過去,現在的時代競爭激烈。”
代表性產品
采用HART協議的無線流量計
Rosemount 3051S型無線流量計是Emerson公司Smart Wireless解決方案之一,據稱可以為廠區流量測量提供高成本效益的方法。這些新解決方案采用了HART協議。Smart Wireless自組無線網絡使數據與現有信息系統完成無縫安全接口。這種技術具有的魯棒性,具有超過99%的數據傳輸可靠性,同時又具有的易用性。通過內置在Smart Wireless網關的網絡管理器可以自動完成無線通訊設置,無需額外的用戶干預和專用工具。Rosemount Wireless Flowmeter解決方案包括:緊湊型流量計、一體化孔板流量計、可調孔板流量計和阿牛巴流量計。所有這些無線設備的配置與用戶正在使用的方法沒什么兩樣,不同的就是比有線方法多出了一點無線的費用而已。
Emerson Process Management
高流速下的高性能
Micro Motion Elite科里奧利流量計為滿足密閉輸送的要求應運而生,是的Elite科里奧利設備,可以用于大流量測量。這款流量計據稱具有的性能和穩定性,適用于需要8英寸(DIN200)或10英寸(DIN250)過程連接的典型應用。其液體流速可達94000磅/分(2550公噸/小時),氣體流量可達192000標況毫升/每分天然氣,標準壓力等級為1450英鎊/平方英寸(100bar
)。這款新型科里奧利流量計按照美國石油協會和美國燃氣協會程序通過了原油和其他液體以及碳氫化合物氣體測試。而且,Micro Motion公司正在具有國際聲譽的荷蘭計量認證機構NMi進行歐洲測量儀器指令2004/22/EC(MID)氣體儀表(Annex MI-002)和液體除水(Annex MI-005)認證。
Micro Motion Inc.
便攜流量計
Prosonic Flow 92TA1型臨時測量流量計使用了可拆除外卡式傳感器和電池供電變送器,用于完成液體流量測量。此設備具有可以存儲40000組測量值的內嵌數據存儲器。菜單可選20種測量方式。在管道外側用傳感器卡住管道,有多種直徑規格可選。Prosonic Flow的U系列傳感器規格從DN15到DN100,W系列傳感器規格從DN50到DN4000。變送器是具有IP50等級的手持式設備。92TA1型流量計可以用于水/廢水測量場合,而且適用于鋼管、塑料管、GRP管、玻璃管以及復合管。
Endress+Hauser
一體化溫度補償
VersaFlow Vortex 100據稱是集成了二線制壓力和溫度補償技術的渦街流量計。即使壓力和溫度不斷變化,它也可以提供對導電和非導電液體、氣體以及蒸汽體積流量和質量流量的可靠測量。這種設備具有高魯棒性和可靠設計,快速安裝便于操作,對很多過程流體具有化學耐受能力。還具有危險區域工作版本。法蘭尺寸從0.5英寸到12英寸,夾層尺寸從0.5英寸到4英寸。此款產品具有一體化溫度補償、一體化壓力補償、飽和水蒸汽補償和二線制技術。典型應用包括蒸汽和飽和水蒸汽測量、水蒸汽爐監控、壓縮機制冷能力監控、工業壓縮氣體監控和導電、非導電液體測量。
/ps
Honeywell Process Solutions
高性能交流電磁流量計
FSM4000型交流電磁流量計據稱在嚴酷工作環境中可以提供高性能和快速響應。這種競爭力的流量計特別適合例如紙漿和造紙、金屬、食品和飲料礦業等高固體雜質、低導電性、脈動流量及漿狀、高粘、淤泥和雙向流動工況。FSM4000型電磁流量計的優勢包括簡單快速的安裝,具有便捷的菜單式設置向導,可以降低工作和維護成本的自診斷功能,與現有ABB電磁流量傳感器的兼容能力可以達到最少零件采購,并且可以作為通用高性能電磁流量計系統應用于所有電磁流量計領域,進一步降低了零部件采購和維護費用。FSM4000型電磁流量計在很多方面做了改進,包括安裝于過程管道上的主傳感器和可放置在300尺以外的數字轉換器(變送器)。主傳感器具有全不銹鋼結構和多種管道連接規格,直徑從1/25英寸到40英寸,管道材料包括PFA、PTFE或硬質橡膠。
ABB
插入式電磁流量計
FMG900系列插入式電磁流量計具有黃銅和不銹鋼材質可選,電極由PVDF材料制成,外殼為鍍鋁鑄鐵粉――所有這些特性都使得產品可以耐受極限溫度、壓力和化學腐蝕,具有足夠的耐久力。此款產品沒有運動部件,允許微粒輕松通過。快速反向電磁場在下面外殼內產生。當流體通過這個磁場區域,將產生一個電壓,測量這個電壓值,并將結果轉化為一個和流速成正比的頻率信號,這個矩形波信號可以直接傳送給PLC。反向流量輸出、模擬輸出和浸入模塊可選。此設備適用于廢水測量。
Omega Engineering Inc.
翻譯:辛磊夫
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