从技术的角度来看,近年来一些新的技术进展为非接触式仪表带来了不断发展的空间。当前非接触式仪表的应用环境以物位(包括液位、料位)测量为主;实现技术方式主要有雷达、超声波、放射线仪表等。一些厂商还可以提供激光原理的非接触式测量仪表。可以肯定的是,这种发展的确正在为用户带来更多的选择。据恩德斯豪斯(E+H)(中国)市场部物位测量产品市场经理王雪峰博士介绍,对于恩德斯豪斯公司的业绩贡献上,非接触式仪表业务的确处于上升的势头,这可以在一定程度上验证了非接触式仪表的市场前景看涨。
新一代导波雷达液位计FMP5X系列
应用与否取决于具体条件
王雪峰博士告诉记者,非接触式测量和接触式测量并非在技术上呈现泾渭分明的对立,在具体应用中是否该采用非接触式仪表,也首先取决于需求条件,而不是实现测量的原理与技术。
他谈到,对于非接触测量来说,当前的非接触式仪表业务则主要是集中在物位测量上;而在流量、温度等参数的测量上,现有的绝大部分场合还是使用接触式测量。具体的需求和条件不同,自然会使采用两种测量方式的产品“分工明确”,而并非单纯的优劣之分。
比如,像现场应用量大面广的流量测量控制工程网版权所有,采用接触式测量方式既简单直接又成熟可靠,足以满足需求;另一方面,目前非接触式测量虽然也可以测量流量等参数,但其测量需要更多的能耗,在对管壁穿透性、抗干扰能力上也仍有提升空间,就没有必要“越俎代庖”了。
便携式超声波流量计Prosonic
恩德斯豪斯(E+H)(中国)市场部流量计产品市场经理刘鹏指出,在流量计产品的应用场合讨论非接触式测量的发展,其实就指对于非入侵式仪表的应用前景的探讨,尤其是超声波技术的流量仪表为核心。一些非接触式测量仪表的优势,确实可以为某些特定的应用场合带来价值。他举例说,比如有时需要在一些已经投产运行的项目上增加测量点,但又不能中断生产或对现有管线做出大的改动,尤其是在防爆区或有其他一些安全限制的场合,更不可能再去采用开管、钻眼等方法添加管线仪表。
那么这个时候,超声波这类非侵入式的仪表就更适合作为一个替代的解决方案。因为,非侵入式的仪表在安装上无需对现有的管路进行什么改变,与一些需要重新部署管道进行安装的接触式仪表相比优势就很明显。
分工协作互相补充
“非接触式仪表晚于接触式仪表出现,但是,它不会取代接触式仪表,而当前更多的情况是体现出一种有益的补充。两种类型的仪表未来必将长期并存,用户将结合自身工艺特点选取合适的仪表。”王博士总结说。
刘鹏经理也谈到,非侵入式仪表无需改变管线内部结构,对现有设施影响小,对工艺生产也不构成影响;此外这类仪表与管径大小无关,也无需考虑测量物料的腐蚀性和酸碱度,可以为备件带来便利。这些都是非侵入式仪表显而易见的优势,也使其能够在一些特定应用场合找到用武之地。
但他同时也指出,这一类仪表在维护和使用上也有不少需要注意的地方。比如非侵入式仪表看似安装简单,但安装这类产品需要的专业性不能忽视,除了探头的安装位置要正确,这类仪表的安装对管壁厚度、直管段的空间位置也有一定的要求。此外,采用非侵入式仪表也一样要注意维护,并考虑到耦合剂、外界条件带来的效果衰减等一系列因素。他认为控制工程网版权所有,用户必须全面地审视和比较两种仪表的各种因素,再根据应用需求做出选择,而不是简单地用替代的关系来看待两种仪表。
其实这样的局面,与有线仪表和无线仪表分工共存、互相补充的局面也不无相似之处,两者并非此消彼长,而是在各自适合的场合下共同发展。记者结合一些现有的趋势揣测,在未来物联网技术广泛应用的背景下,工艺现场的人会越来越少,仪表会越来越多;仪表和控制层的网络连接很可能将更多的基于无线技术。那么CONTROL ENGINEERING China版权所有,如果仪表对测量对象的测量方式也是非接触式的,它将让仪表的安装位置设置更加灵活,安装更加简便,工程成本与工程难度都将降低。这也许就是非接触式仪表在未来可能衍生出来的新优势。但刘鹏指出,安装工程的灵活性是有的,但成本优势只是在大孔径管道传输时才可能存在,而且由于非入侵式流量计的影响测量因素较多,安装起来还是非常有工程技术要求的,所以工程难度未必是降低了的。
需求变化决定发展方向
对于未来现场仪表重点发展方向这个问题,王博士的看法是:从需求端看,工艺必定越来越细化。而恩德斯豪斯开发新产品的目标明确而直接,也是为了满足各种日趋细化的客户需求。仪表的发展,需要适用特定细化的工艺需求,这既有行业细化的需要、也有同一行业不同工艺的细化需求。这会令现场仪表的发展更趋专用化。
另一方面,仪表技术在今后的发展上,运用的技术也将会更加复杂,不仅需要电子信号技术的支持,还需要相关的测量算法推演。但从用户的操作层面,却是日趋简单的。
谈到仪表发展关注的重要指标,王博士认为:从市场需求整体趋势上看CONTROL ENGINEERING China版权所有,对现场仪表的要求越来越苛刻,这包括四高,即精度高、数据转换效率高、可靠性高和传输速率高。这些日趋提升的指标也是由应用拉动的。比如现在出现了基于管道内流体传输流量进行实时商业结算、贸易交割等内容,这对于实时测量的精度,可靠性、数据转换率、数据传输速率都提高了要求。“和接触式仪表一样,非接触式仪表的研发也是基本上以这四大目标为发展方向的。”王博士说。
通过和仪表专家的对话,记者得出结论,非接触式仪表或非入侵式仪表产品的应用前景受用户需求拉动,物位测量将是非接触仪表的核心应用场合CONTROL ENGINEERING China版权所有,而以超声波技术为代表的非入侵式测量,仍有潜在的优势和市场空间有待挖掘。非接触式测量仪表不会对接触式仪表的市场提出挑战,相反,恰恰是有益的补充。