新型流量計(jì)其實(shí)并不是很新鮮的事物。很多這些被冠以科里奧利、超聲波、電磁、渦街等修飾術(shù)語(yǔ)以及有時(shí)出現(xiàn)的多變量、熱流量計(jì)之類(lèi)的儀表已經(jīng)存在好些年了。但是，人們提及它們的新穎特點(diǎn)的時(shí)候，指的是其與工業(yè)、市政和學(xué)術(shù)等領(lǐng)域過(guò)去主要使用的更老式的傳統(tǒng)機(jī)械型流體技術(shù)（比如容積、文氏管、孔板等技術(shù)）相比之下的顯著差異。并且，值得注意的是它們正處于發(fā)展之中，人們正在使這類(lèi)流量計(jì)超出測(cè)量?jī)x表的范疇而使之在多方面成為通向工藝過(guò)程的窗口。
 

   新型流量計(jì)為設(shè)備本身以及被監(jiān)控的工藝過(guò)程帶來(lái)了一系列的好處。這些設(shè)備以更高的精度、更好的可重復(fù)性、更低的維護(hù)成本為特征。在這些設(shè)備里，易磨損的活動(dòng)部件很少或根本沒(méi)有。它們更易于可靠地測(cè)量更多種類(lèi)的流體，并且其中大部分都是非侵入元件，具有更小的壓降和更好的安全性。很多儀表配備有微處理器，屬智能器件。它們能執(zhí)行自診斷，兼容一種或多種常用的通信協(xié)議，從而能夠?yàn)橛脩?hù)提供實(shí)時(shí)的反饋和歷史數(shù)據(jù)采集。

　　上升到更高水平

　　現(xiàn)在流量計(jì)市場(chǎng)的主要增長(zhǎng)在于新技術(shù)領(lǐng)域。Flow Research 的總裁Jesse Yoder表示：“毫無(wú)疑問(wèn)，市場(chǎng)正在向新技術(shù)流量計(jì)轉(zhuǎn)變。但是由于已安裝的傳統(tǒng)儀表基數(shù)很大，這會(huì)是一個(gè)很長(zhǎng)的過(guò)程。”Flow Research 是一家業(yè)務(wù)范圍集中于儀表、流量計(jì)以及壓力和溫度傳感器領(lǐng)域的市場(chǎng)研究公司。

   GE Infrastructure Sensing超聲波流量計(jì)資深產(chǎn)品專(zhuān)家James "Jed" Matson認(rèn)為，新型、技術(shù)得到改進(jìn)的流量計(jì)超越了測(cè)量的范疇，達(dá)到了解決問(wèn)題的境界：“流量計(jì)不再僅僅是流量計(jì)。對(duì)于激進(jìn)的或聰明的用戶(hù)來(lái)說(shuō)，這一點(diǎn)已經(jīng)得到充分證明。其中的訣竅在于知道如何處理這些儀表現(xiàn)在能獲取的所有信息，最大限度地發(fā)揮其診斷能力的作用，以及知道如何把所有的這些轉(zhuǎn)變成對(duì)工藝過(guò)程有用的東西。”

　　新技術(shù)流量計(jì)(特別是超聲波儀表)最近在氣體測(cè)量領(lǐng)域的應(yīng)用即為該類(lèi)設(shè)備的一種應(yīng)用延伸。Matson表示，外夾裝技術(shù)曾經(jīng)被認(rèn)為不可能在氣體測(cè)量中實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槿藗冋J(rèn)為氣體的密度太小，超聲波在其中難以正常工作。但是，“我們?cè)?001年憑著一種實(shí)現(xiàn)了這一點(diǎn)的流量計(jì)打入了該市場(chǎng)，該流量計(jì)使用了渡越時(shí)間法（transition time method）。對(duì)先進(jìn)傳感器技術(shù)的使用給了我們更高數(shù)量級(jí)的超聲波能量，這樣我們就能穿越氣體得到精度為±2%的測(cè)量結(jié)果。這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于大部分應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)說(shuō)都很有效，但是對(duì)氣體壓強(qiáng)有最低限度的要求—一般要求碳鋼管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)最小為60磅/平方英寸（psig）”。

    Panametrics DigitalFlow CTF878中使用的更新型的外夾裝式氣流技術(shù)克服了壓力要求這一限制，該器件提供了在氣流速度高達(dá)150ft/s（46m/s）的大氣壓應(yīng)用環(huán)境中的外夾裝超聲氣流測(cè)量功能。它使用關(guān)聯(lián)標(biāo)記法（correlation tag method）測(cè)量大氣、壓縮氣體、惰性氣體或其他任何氣體。該流量計(jì)沒(méi)有任何濕部件或活動(dòng)部件，無(wú)需維護(hù)，并且不會(huì)產(chǎn)生壓降。

　　超聲波、科里奧利……

　　科里奧利流量計(jì)與超聲波流量計(jì)一樣，也許是新技術(shù)流量計(jì)市場(chǎng)上增長(zhǎng)最快的部分。它們以高精度和低維護(hù)成本為特征，可多年服役而無(wú)需重新校準(zhǔn)。它們提供質(zhì)量流量和密度測(cè)量（相對(duì)體積流量測(cè)量而言）的能力使用戶(hù)得以觀察流體的組成而非僅僅流體的數(shù)量，而這是化學(xué)工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)重要特點(diǎn)。

　　Micro Motion的科里奧利流量計(jì)測(cè)量密度、質(zhì)量流率以及溫度，提供的不僅是流量，而是對(duì)工藝過(guò)程的了解。Micro Motion的業(yè)務(wù)經(jīng)理Marc Buttler表示：“客戶(hù)已經(jīng)在期望從他們的流量計(jì)那里得到越來(lái)越多的信息，并且已經(jīng)找到了新的方法去利用可獲得的豐富數(shù)據(jù)帶來(lái)的好處。流量計(jì)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了這樣的程度：您可以從中獲知更多關(guān)于工藝的信息，而不僅僅是一個(gè)流率參數(shù)。”

　　在Buttler看來(lái)，自診斷功能是科里奧利流量計(jì)的首要特征，對(duì)保證流量計(jì)和工藝過(guò)程的良好狀態(tài)是有利的：“客戶(hù)需要能夠辨別流量計(jì)是否出了問(wèn)題。同樣重要的是，他們需要能夠依賴(lài)于流量計(jì)在工藝過(guò)程有了與流量計(jì)無(wú)關(guān)的問(wèn)題時(shí)通知他們。能夠在工藝過(guò)程中出現(xiàn)了問(wèn)題時(shí)向有關(guān)人員發(fā)出警告的流量計(jì)是非常有用的。”

　　類(lèi)似地，Krohne的Optimass科里奧利流量計(jì)用一個(gè)設(shè)備測(cè)量多達(dá)4個(gè)工藝變量，并且據(jù)稱(chēng)帶有高級(jí)自診斷功能，以檢查性能。Optimass具有模塊化構(gòu)建的特點(diǎn)，前端為傳感器相關(guān)部分，后端為電子處理部分。Krohne產(chǎn)品專(zhuān)家Jonathan Fiedler表示：“把轉(zhuǎn)換器從傳感器相關(guān)功能和通用I/O輸出功能中分離出來(lái)使流量計(jì)能夠以數(shù)字方式在我們需要的遠(yuǎn)距離處進(jìn)行通信。當(dāng)這個(gè)概念擴(kuò)展到整個(gè)產(chǎn)品線時(shí)，它還有更多的好處——一種基本轉(zhuǎn)換器配多種傳感器相關(guān)模塊。這樣就簡(jiǎn)化了開(kāi)發(fā)、制造和使用環(huán)節(jié)。當(dāng)我們有了新的協(xié)議時(shí)，我們只需一次性地把它加到電路板上，而不是挨個(gè)往20個(gè)新的產(chǎn)品線上添加。這樣既降低了成本同時(shí)又不犧牲質(zhì)量。”

　　除了超聲波和科里奧利技術(shù)，還有其他一些技術(shù)也提供了高精度、低維護(hù)成本、自診斷功能等好處。例如，Krohne的Optiflux 電磁流量計(jì)在提供體積流量測(cè)量的同時(shí)還提供濃度測(cè)量（電導(dǎo)率）和溫度測(cè)量。Optiflux能夠?qū)ζ溆布蛙浖M(jìn)行100%的自診斷，執(zhí)行傳統(tǒng)的電阻和連續(xù)性檢查、確定流管狀態(tài)，并監(jiān)控場(chǎng)電流以保持精度，監(jiān)控電極電阻以檢測(cè)涂層。它還執(zhí)行校準(zhǔn)線性度檢查以驗(yàn)證設(shè)備是否符合精度規(guī)范。它探測(cè)不完全充滿(mǎn)的管道、變形的流體剖面、由于充氣引起的流體組分變化、高含量的固態(tài)物質(zhì)或不均勻的液體混合物，并向用戶(hù)發(fā)出可能出現(xiàn)問(wèn)題的警告。這些行為讓用戶(hù)辨別開(kāi)始出現(xiàn)問(wèn)題的儀表并找出可能的原因，減少停工時(shí)間。

　　此外，Cidra最近推出了基于聲納的技術(shù)，用于單相或多相液體流和氣體流測(cè)量。Sonartrac系統(tǒng)的“夾裝”配置可以安裝在現(xiàn)有的過(guò)程管線上，不會(huì)干擾工藝過(guò)程。

　　Cidra公司的首席技術(shù)官Dan Gysling解釋說(shuō)：“Sonatrac系統(tǒng)提供體積流測(cè)量以及聲波速度測(cè)量。在很多應(yīng)用領(lǐng)域，它提供非常準(zhǔn)確的對(duì)氣體體積組分的測(cè)量。在某些場(chǎng)合，充氣流體會(huì)導(dǎo)致校準(zhǔn)和測(cè)量出現(xiàn)問(wèn)題，而這很難辨別。這種儀表精確地跟蹤管線內(nèi)氣體體積組分?jǐn)?shù)量，對(duì)管道內(nèi)發(fā)生的事情提供了很好的表征。”

   擴(kuò)展功能

　　新型流量計(jì)現(xiàn)在的功能得到擴(kuò)展，可以支持通信甚至無(wú)線能力。Fluid Components International（FCI）的工程總監(jiān)Eric Wible注意到了PC和即插即用型電子器件對(duì)儀表新技術(shù)的推進(jìn)作用。“客戶(hù)不再需要僅提供一個(gè)工藝變量的模擬式輸出。他們需要能為他們提供多個(gè)工藝變量的數(shù)字式總線，并且能夠通過(guò)用戶(hù)友好的安裝過(guò)程將其接入計(jì)算機(jī)。”

　　FCI的Model ST98就是其中一個(gè)例子，這是一個(gè)支持Profibus協(xié)議的即插即用型設(shè)備。它具有內(nèi)建的自診斷功能，能就發(fā)生的問(wèn)題向用戶(hù)發(fā)出警告并要求應(yīng)答信號(hào)以進(jìn)行復(fù)位。

　　FCI的OEM經(jīng)理Sam Kresch補(bǔ)充道：“越來(lái)越多的測(cè)量?jī)x表被用來(lái)對(duì)工藝過(guò)程進(jìn)行細(xì)調(diào)。當(dāng)發(fā)生某個(gè)事件時(shí)，客戶(hù)需要確證發(fā)生了什么。他能夠把儀表連接到一個(gè)預(yù)防維護(hù)系統(tǒng)，或者可以用無(wú)線PDA與流量計(jì)通信并獲得數(shù)據(jù)。我們看到無(wú)線應(yīng)用正在增多。它們節(jié)省了勞動(dòng)量并允許遠(yuǎn)程監(jiān)控。”FCI的ST50和ST75流量計(jì)帶有無(wú)線IR端口，用戶(hù)可以使用標(biāo)準(zhǔn)的PDA執(zhí)行通過(guò)硬連線連接能夠執(zhí)行的任何操作。”

　　在流量?jī)x表本身之外，還有支持流量計(jì)算所使用參數(shù)的測(cè)量?jī)x表。Fluke公司過(guò)程校準(zhǔn)工具產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理Jim Shields指出：“我們有大量測(cè)量壓力的工具。我們正在幫助使用新技術(shù)流量計(jì)的人們獲得更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)以及確證這些數(shù)據(jù)。貿(mào)易交接就是一個(gè)例子。1%的測(cè)量誤差都是不可接受的，那可能意味著一天幾百萬(wàn)美元的收入損失。這些設(shè)備的校準(zhǔn)和精度是至關(guān)重要的。”

   事情并不簡(jiǎn)單

　　毫無(wú)疑問(wèn)，很多不同的新技術(shù)和不斷改進(jìn)中的技術(shù)影響著流量計(jì)市場(chǎng)。雖然沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)主導(dǎo)性的技術(shù)，但是科里奧利和超聲波技術(shù)在市場(chǎng)上表現(xiàn)出了最強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。不斷有創(chuàng)新性的概念被提出，以自診斷和通信為表現(xiàn)形式的智能化是這些設(shè)備的特點(diǎn)。

　　選擇正確的流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量需要一些專(zhuān)業(yè)知識(shí)。Cidra的Gysling表示：“你必須知道儀表的使用方法和應(yīng)用方式。流量計(jì)已經(jīng)有了100年左右的歷史。你會(huì)認(rèn)為選擇一個(gè)流量計(jì)是簡(jiǎn)單的事情，但是事實(shí)并非如此。”

　　Gysling認(rèn)為在將來(lái)將會(huì)有更多的非侵入技術(shù)出現(xiàn)。Krohne的Fiedler注意到儀表正在變得更加智能化，通用，易于指定、安裝和維護(hù)。所有這些都是在用戶(hù)可承受的價(jià)格基礎(chǔ)上發(fā)生的。GE Infrastructure Sensing的Matson表示：“質(zhì)量流量計(jì)是市場(chǎng)的潛在增長(zhǎng)部分。大部分人已經(jīng)可以解決獲取體積流量的問(wèn)題，但還非常想要解決質(zhì)量流量的問(wèn)題。人們希望科里奧利流量計(jì)能被應(yīng)用在氣體測(cè)量方面，而目前采用的是超聲波外夾裝技術(shù)。這些概念非常新穎，但是它們是新技術(shù)流量計(jì)正在努力達(dá)到的目標(biāo)。”

　　Flow Research的Yoder認(rèn)為慣性思維是一個(gè)更大的問(wèn)題：“成本是一個(gè)問(wèn)題，但是這些新型儀表蓬勃發(fā)展的最大障礙在于，除非人們了解到有很有力的理由支持做出改變，否則他們傾向于停留在他們熟悉的事物上。”