超聲波流量計(jì)的歷史
1928年德國(guó)人研制成功一臺(tái)超聲波流量計(jì),并取得了專利。超聲波流量計(jì)至今已有75年歷史。
1955年首先應(yīng)用于馬克森(MAXSON)流量計(jì)測(cè)量航空燃燒油,這是一種基于聲循環(huán)法的兩組探頭(換能器)組成的液體流量計(jì)。
1958年A.L.H-ERDRICH等人發(fā)明折射式探頭,由于他們的研究可進(jìn)一步消除由于管壁的交混回響所產(chǎn)生的相位失真,也為管外夾裝提供了理論依據(jù)。
進(jìn)入20世紀(jì)七十年代以后:
由于集成電路和鎖相環(huán)路技術(shù)的發(fā)展,使超聲波流量計(jì)得以克服以前的準(zhǔn)確度不高,響應(yīng)慢,穩(wěn)定性與可靠性差等致命弱點(diǎn),使實(shí)用的超聲波流量計(jì)得以發(fā)展。
近20年來特別是近10年來,基于高速數(shù)字信號(hào)的處理技術(shù)與微處理技術(shù)的快速發(fā)展,基于新型探頭材料與工藝的研究以及聲道配置與流量動(dòng)力學(xué)的研究,超聲流量測(cè)量技術(shù)取得了長(zhǎng)足進(jìn)展,顯示了強(qiáng)勁的技術(shù)優(yōu)勢(shì),發(fā)展勢(shì)頭迅猛。
2000年在巴西召開的國(guó)際流量測(cè)量學(xué)術(shù)會(huì)議(FLOMEK-O‘2000)上共宣讀學(xué)術(shù)論文集103篇,
其中直接涉及超聲波流量計(jì)及超聲波技術(shù)的論文20篇,約占論文總數(shù)的1/5。
在歷次國(guó)際流量學(xué)術(shù)會(huì)議上,采用超聲波流量計(jì)作為傳遞標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)愈來愈多,可見超聲波流量計(jì)其潛在的巨大的生命力。
超聲波流量計(jì)在今后市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)
隨著石油和天然氣工業(yè)的強(qiáng)勢(shì)增長(zhǎng),以及行業(yè)對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備技術(shù)的逐步接受,超聲波流量計(jì)的全球市場(chǎng)總額將在今后5年內(nèi)以9.6%的復(fù)合年增長(zhǎng)率 (CAGR)增長(zhǎng)。
1、在石油和天然氣領(lǐng)域快速普及
最近幾年超聲波流量計(jì)市場(chǎng)的增長(zhǎng),幾乎都是由于這種產(chǎn)品在石油和天然氣領(lǐng)域銷量的增加而帶來的。超聲波流量計(jì)在這一領(lǐng)域的銷量比以前將近翻了一倍。由于AGA9監(jiān)護(hù)運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)的推廣,天然氣的監(jiān)護(hù)運(yùn)輸市場(chǎng)已經(jīng)基本成形。在2003年到2005年間,監(jiān)護(hù)運(yùn)輸量增加了三倍多,而這一領(lǐng)域占超聲波流量計(jì)銷售的5%。只有液體碳?xì)浠衔锉O(jiān)護(hù)運(yùn)輸?shù)腁PI和OIML標(biāo)準(zhǔn)在行業(yè)內(nèi)得到推廣,超聲波流量計(jì)才能在這個(gè)領(lǐng)域普及。
2、超聲波流量計(jì)具有高準(zhǔn)確度和低成本
不論是從技術(shù)上還是從經(jīng)濟(jì)上看,超聲波測(cè)量?jī)x器都是流量測(cè)量的理想選擇。通過多光束和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),超聲波測(cè)量?jī)x可以實(shí)現(xiàn)很高的測(cè)量準(zhǔn)確度。與傳統(tǒng)的渦輪式儀表不同,它沒有移動(dòng)的元件,因此幾乎不需要維修。而且,它也不會(huì)阻擋或者減慢管道中氣體或者液體的流動(dòng)。它能夠準(zhǔn)確地測(cè)量液態(tài)石油氣產(chǎn)品的寬頻,而不需像機(jī)械型技術(shù)那樣得到驗(yàn)證。高靈敏度使其可以檢測(cè)到管道中的任何泄漏,并可以測(cè)量和補(bǔ)充各種會(huì)影響監(jiān)護(hù)運(yùn)輸領(lǐng)域中的測(cè)量準(zhǔn)確度的變量。
3、亞洲和中東市場(chǎng)增長(zhǎng)很快
亞洲和中東地區(qū)超聲波流量計(jì)的增長(zhǎng)幅度將會(huì)是很大的。中國(guó)和印度將會(huì)在基礎(chǔ)設(shè)施和新工廠上大舉投資。中國(guó)能源缺乏,為了尋找推動(dòng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的能源,將會(huì)對(duì)其石油和天然氣基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行改造,并建立連接俄羅斯及其它地區(qū)供油商的管道。由于中東地區(qū)在石油和天然氣生產(chǎn)中占有重要地位,這一地區(qū)仍然是超聲波流量計(jì)供應(yīng)商的沃土。這一地區(qū)亦將在數(shù)個(gè)大型發(fā)電及海水淡化廠上進(jìn)行投資。相比之下,北美市場(chǎng)的增長(zhǎng)則顯得相對(duì)平淡,但由于這一地區(qū)在石油和天然氣基礎(chǔ)設(shè)施及工業(yè)自動(dòng)化上的投資,北美市場(chǎng)亦具有可觀的增長(zhǎng)。
促進(jìn)流量計(jì)發(fā)展的因素有哪些?
驅(qū)動(dòng)因素?fù)?jù)國(guó)際能源署(IEA)預(yù)測(cè),從2007至2030年全球需要對(duì)能源基礎(chǔ)設(shè)施累計(jì)投資26.0萬億美元(以2007年美元價(jià)值計(jì))。其中,電力行業(yè)投資13.6萬億美元,占總投資額的52.3%。到2030年,世界許多地方的石油、天然氣和電力的基礎(chǔ)設(shè)施將需要更換。從長(zhǎng)期來看,可預(yù)見的能源投資將給流量計(jì)在石油天然氣和能源行業(yè)板塊的應(yīng)用帶來不小的發(fā)展空間。
面臨激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境,以及為了應(yīng)對(duì)全球節(jié)能減排的訴求,各個(gè)行業(yè)用戶更加關(guān)注生產(chǎn)工廠的運(yùn)行效率,盡可能降低能耗,以提高競(jìng)爭(zhēng)力。因此,大量的投資被用于提升工廠的自動(dòng)化水平和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集和實(shí)時(shí)監(jiān)控,以提升工廠的過程控制效率。諸如,在石油天然氣和能源行業(yè),密閉傳輸設(shè)施中需要性能可靠的流體測(cè)量設(shè)備;化工和制藥行業(yè)中需要高精準(zhǔn)的流量計(jì)等,種種趨勢(shì)必將帶動(dòng)傳感器和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(包括流量計(jì))的發(fā)展。