新型流量计其实并不是很新鲜的事物。很多这些被冠以科里奥利、超声波、电磁、涡街等修饰术语以及有时出现的多变量、热流量计之类的仪表已经存在好些年了。但是,人们提及它们的新颖特点的时候,指的是其与工业、市政和学术等领域过去主要使用的更老式的传统机械型流体技术(比如容积、文氏管、孔板等技术)相比之下的显著差异。并且,值得注意的是它们正处于发展之中,人们正在使这类流量计超出测量仪表的范畴而使之在多方面成为通向工艺过程的窗口。
新型流量计为设备本身以及被监控的工艺过程带来了一系列的好处。这些设备以更高的精度、更好的可重复性、更低的维护成本为特征。在这些设备里,易磨损的活动部件很少或根本没有。它们更易于可靠地测量更多种类的流体,并且其中大部分都是非侵入元件,具有更小的压降和更好的安全性。很多仪表配备有微处理器www.cechina.cn,属智能器件。它们能执行自诊断控制工程网版权所有,兼容一种或多种常用的通信协议www.cechina.cn,从而能够为用户提供实时的反馈和历史数据采集。
上升到更高水平
现在流量计市场的主要增长在于新技术领域。Flow Research 的总裁Jesse Yoder表示:“毫无疑问控制工程网版权所有,市场正在向新技术流量计转变。但是
由于已安装的传统仪表基数很大,这会是一个很长的过程。”Flow Research 是一家业务范围集中于仪表、流量计以及压力和温度传感器领域的市场研究公司。
图1:FCIs的ST50和ST75流量计带有无线IR端口,通过标准的PDA控制工程网版权所有,
用户可以与仪表通讯,获得采用硬接线可以获得的任何数据。
GE Infrastructure Sensing超声波流量计资深产品专家James "Jed" Matson认为,新型、技术得到改进的流量计超越了测量的范畴,达到了解决问题的境界:“流量计不再仅仅是流量计。对于激进的或聪明的用户来说,这一点已经得到充分证明。其中的诀窍在于知道如何处理这些仪表现在能获取的所有信息,最大限度地发挥其诊断能力的作用,以及知道如何把所有的这些转变成对工艺过程有用的东西。”
新技术流量计(特别是超声波仪表)最近在气体测量领域的应用即为该类设备的一种应用延伸。Matson表示,外夹装技术曾经被认为不可能在气体测量中实现,因为人们认为气体的密度太小,超声波在其中难以正常工作。但是,“我们在2001年凭着一种实现了这一点的流量计打入了该市场,该流量计使用了渡越时间法(transition time method)。对先进传感器技术的使用给了我们更高数量级的超声波能量,这样我们就能穿越气体得到精度为±2%的测量结果。这项技术对于大部分应用领域来说都很有效,但是对气体压强有最低限度的要求—一般要求碳钢管内的气体压强最小为60磅/平方英寸(psig)”。
图2:CTF878外夹装式超声波气流计没有任何活动部件。
(图片来源:GE Infrastructure Sensing)
Panametrics DigitalFlow CTF878中使用的更新型的外夹装式气流技术克服了压力要求这一限制,该器件提供了在气流速度高达150ft/s(46m/s)的大气压应用环境中的外夹装超声气流测量功能。它使用关联标记法(correlation tag method)测量大气、压缩气体、惰性气体或其他任何气体。该流量计没有任何湿部件或活动部件,无需维护,并且不会产生压降。
超声波、科里奥利……
科里奥利流量计与超声波流量计一样,也许是新技术流量计市场上增长最快的部分。它们以高精度和低维护成本为特征,可多年服役而无需重新校准。它们提供质量流量和密度测量(相对体积流量测量而言)的能力使用户得以观察流体的组成而非仅仅流体的数量,而这是化学工业应用领域的一个重要特点。
Micro Motion的科里奥利流量计测量密度、质量流率以及温度,提供的不仅是流量,而是对工艺过程的了解。Micro Motion的业务经理Marc Buttler表示:“客户已经在期望从他们的流量计那里得到越来越多的信息,并且已经找到了新的方法去利用可获得的丰富数据带来的好处。流量计技术已经发展到了这样的程度:您可以从中获知更多关于工艺的信息,而不仅仅是一个流率参数。”
在Buttler看来,自诊断功能是科里奥利流量计的首要特征,对保证流量计和工艺过程的良好状态是有利的:“客户需要能够辨别流量计是否出了问题。同样重要的是,他们需要能够依赖于流量计在工艺过程有了与流量计无关的问题时通知他们。能够在工艺过程中出现了问题时向有关人员发出警告的流量计是非常有用的。”
类似地,Krohne的Optimass科里奥利流量计用一个设备测量多达4个工艺