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网评:以全局的眼光选择流量计

行业聚焦点中国仪表网2010年06月10日 11:13人气:4889

  全球竞争给流量计的性能和价格带来了巨大的压力,从未停顿。

  在一本描写经济大萧条时期马戏团生活的书《Water for Elephants》中,年暮八旬的Jacob Jankowski为了生存必须在马戏团里像一个小伙子似的干活,他每天的工作就是给大象喂水。Jankowski说道:“听着,伙计,过去几十年里,很多像你一样的笨蛋对我说他们给大象喂水,但是我告诉你,他们都在说谎,你知道大象到底喝多少水么?”Jacob Jankowski知道他在说什么。控制工程师自然也知道,不过工业场合中液体的运输和测量很少用“桶”来度量。大量的液体、气体或泥浆给料——通常都很昂贵、易腐蚀或易挥发——需要专门的容器和精确的测量,这是现代流量计技术的工作。  

 

  由Control Engineering和Reed Research最近做的网络调查,有276个受访者针对现代流量计技术做了回答——从中可以对技术参数和采购趋势略见一斑。技术专家们对选型、推荐和/或购买流量计给出了回答。大部分(73%)的受访者将流量计用于工厂应用。OEM或转售需求占了16%。其主要应用领域被分成了连续生产、批处理和公用服务三部分,连续加工占了大部分,达53%,批处理占24%,公用服务占14%(见附图)。

  与2007年的调查结果对比,主要应用领域很类似。然而,应用于OEM的比例有所降低(21%降低到16%),有可能源自制造业发展放缓的缘故。与以前调查结果相比,需求仍旧高昂,不过,24%的受访者计划在未来12个月将采购订单增加,而56%的受访者订单与去年相仿。

  技术的不同
  平静被打破,“新技术”的发展被推至风口浪尖。高精度、可重复性、经济、易用、易设置和数字通讯能力,使新技术在调查中获得了重要地位。这几年正热的新技术包括(见附图):电磁流量计、质量流量计、孔板流量计、科里奥利流量计和超声波流量计。在这些技术中,只有历经磨难终成正果的孔板流量计可以被称作传统技术。在2005年的调查中,排名最靠前的5种技术是电磁流量计、孔板流量计、质量流量计、涡轮流量计和科里奥利流量计。之后的几年里涡轮流量计、电磁流量计、孔板流量计、质量流量计和超声波流量计荣升前五。

  随着涡街流量计退出了“前五”榜,新技术的竞争开始了。但是为什么孔板流量计可以如此顽强地位列前五?在经济紧缩时代维护人员和经费支出的缺乏导致很多工厂无力更换孔板流量计,哪怕新技术表现出很明显的优势时,对其的更换也很缓慢。

  Tesoro Inc.公司过程控制工程师George Holod称:他所在工厂里95%的流量计都是孔板流量计,他补充道:“现在,用智能数字流量计替换老式流量计是采购的主要原因。对于某些特定应用,其他原因或许更重要,例如油库要求无线通讯功能,又例如在我们不希望打孔穿管时会使用超声波技术等等。但是由这些原因导致的新型流量计的采购不会超过5%。”

  流量计选型是一个艰难的过程。虽然有很多调查反馈为依据的评论列出了一系列影响采购选型的因素,然而最普遍的回答是:精度、精度、精度。但是,实际的投票结果有些许差异,精度位居第二。在选择流量计供应商时需考虑的重要因素如下(降序):
  ■  高可靠性;
  ■  高精度;
  ■  易于校准;
  ■  低生命周期花费;
  ■  在线设置、故障排除能力;
  ■  数字通讯能力;
  ■  低资金支出;
  ■  无需校准;
  ■  宽量程;
  ■  非侵入式测量能力;
  ■  密闭输送精度和记录能力;
  ■  灵活的安装减少过程渗透要求;
  ■  便携式

  虽然例如精度、数字通讯能力和宽量程之类的有关性能的要求被包含在列表中,但是,很多其他的因素,例如稳定性、便于设置、低生命周期花费、在线设置和故障排除、低资金支出等等,所有这些要求都偏向于紧缩型加工制造和缩减工程/维护人员。

  所有这些因素都以某种方式影响着最后的选型。Fluor Corporation公司技术总监Romel Bhullar说道:“你购买的不仅仅是一台流量计,它虽然只是整个计划的一个元件,但是你需要以控制系统整体的眼光审视它,从初始资金支出、维护、校准和生命周期的产品损失或质量降低来判断它是如何影响你的系统性能的。单回路控制的时代已经过去,现在的时代竞争空前激烈。”

  代表性产品
  采用HART协议的无线流量计
  

  Rosemount 3051S型无线流量计是Emerson公司Smart Wireless解决方案之一,据称可以为厂区流量测量提供高成本效益的方法。这些新解决方案采用了HART协议。Smart Wireless自组无线网络使数据与现有信息系统

  完成无缝安全接口。这种技术具有极高的鲁棒性,具有超过99%的数据传输可靠性,同时又具有空前的易用性。通过内置在Smart Wireless网关的网络管理器可以自动完成无线通讯设置,无需额外的用户干预和专用工具。Rosemount Wireless Flowmeter解决方案包括:紧凑型流量计、一体化孔板流量计、可调孔板流量计和阿牛巴流量计。所有这些无线设备的配置与用户正在使用的方法没什么两样,唯一不同的就是比有线方法多出了一点无线的费用而已。
  www.emersonprocess.com
  Emerson Process Management

  高流速下的高性能 

  Micro Motion Elite科里奥利流量计为满足密闭输送的要求应运而生,是最大的Elite科里奥利设备,可以用于大流量测量。这款流量计据称具有无法比拟的性能和稳定性,适用于需要8英寸(DIN200)或10英寸(DIN250)过程连接的典型应用。其最大液体流速可达94000磅/分(2550公吨/小时),最大气体流量可达192000标况毫升/每分天然气,标准压力等级为1450英镑/平方英寸(100bar)。这款新型科里奥利流量计按照美国石油协会和美国燃气协会程序通过了原油和其他液体以及碳氢化合物气体测试。而且,Micro Motion公司正在具有国际声誉的荷兰计量认证机构NMi进行欧洲测量仪器指令2004/22/EC(MID)气体仪表(Annex MI-002)和液体除水(Annex MI-005)认证。
  www.micromotion.com
  Micro Motion Inc.

  便携流量计
  Prosonic Flow 92TA1型临时测量流量计使用了可拆除外卡式传感器和电池供电变送器,用于完成液体流量测量。此设备具有可以存储40000组测量值的内嵌数据存储器。菜单可选20种测量方式。在管道外侧用传感器卡住管道,有多种直径规格可选。Prosonic Flow的U系列传感器规格从DN15到DN100,W系列传感器规格从DN50到DN4000。变送器是具有IP50等级的手持式设备。92TA1型流量计可以用于水/废水测量场合,而且适用于钢管、塑料管、GRP管、玻璃管以及复合管。
  www.us.endress.com
  Endress Hauser

  一体化温度补偿
  VersaFlow Vortex 100据称是唯一集成了二线制压力和温度补偿技术的涡街流量计。即使压力和温度不断变化,它也可以提供对导电和非导电液体、气体以及蒸汽体积流量和质量流量的可靠测量。这种设备具有高鲁棒性和可靠设计,快速安装便于操作,对很多过程流体具有化学耐受能力。还具有危险区域工作版本。法兰尺寸从0.5英寸到12英寸,夹层尺寸从0.5英寸到4英寸。此款产品具有一体化温度补偿、一体化压力补偿、饱和水蒸汽补偿和二线制技术。典型应用包括蒸汽和饱和水蒸汽测量、水蒸汽炉监控、压缩机制冷能力监控、工业压缩气体监控和导电、非导电液体测量。
  www.honeywell.com/ps
  Honeywell Process Solutions

  高性能交流电磁流量计  

  FSM4000型交流电磁流量计据称在严酷工作环境中可以提供高性能和快速响应。这种极具竞争力的流量计特别适合例如纸浆和造纸、金属、食品和饮料矿业等高固体杂质、低导电性、脉动流量及浆状、高粘、淤泥和双向流动工况。FSM4000型电磁流量计的优势包括简单快速的安装,具有便捷的菜单式设置向导,可以降低工作和维护成本的最新自诊断功能,与现有ABB电磁流量传感器的兼容能力可以达到最少零件采购控制工程网版权所有,并且可以作为通用高性能电磁流量计系统应用于所有电磁流量计领域,进一步降低了零部件采购和维护费用。FSM4000型电磁流量计在很多方面做了改进,包括安装于过程管道上的主传感器和可放置在300尺以外的数字转换器(变送器)。主传感器具有全不锈钢结构和多种管道连接规格,直径从1/25英寸到40英寸,管道材料包括PFA、PTFE或硬质橡胶。
  www.abb.com
  ABB

  插入式电磁流量计  

  FMG900系列插入式电磁流量计具有黄铜和不锈钢材质可选,电极由PVDF材料制成,外壳为镀铝铸铁粉——所有这些特性都使得产品可以耐受极限温度、压力和化学腐蚀,具有足够的耐久力。此款产品没有运动部件,允许微粒轻松通过。快速反向电磁场在下面外壳内产生。当流体通过这个磁场区域,将产生一个电压,测量这个电压值,并将结果转化为一个和流速成正比的频率信号,这个矩形波信号可以直接传送给PLC。反向流量输出、模拟输出和浸入模块可选。此设备适用于废水测量。
  www.omega.com
  Omega Engineering Inc.

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