流量检测是流程工艺技术中最重要的任务之一。据美国权威咨询机构ARC的调查，在全球范围内到2011年科里奥利流量计的销售额将会提高到9.85亿美元，到2012年超声波流量计的销售额将会提高到5.89亿美元。

在流量计产品领域很少有如此清晰的趋势——未来的流量检测之星将会是科里奥利质量流量计和超声波流量计。本刊记者在对多家流量计生产企业采访的过程中，明确了流量检测技术领域的这一趋势。科里奥利流量计和超声波流量计通过在市场中广泛的应用，凭借其非常高的测量精度逐渐赢得了人们的信赖。

金融海啸对世界经济造成了严重的影响，而此时，恰恰是高端技术进入市场的最好时机，这一点对于流量检测技术而言也非常适用。这与PROCESS杂志对重要的流量计供应商进行的调查结果一致，科里奥利质量流量计和超声波流量计这两种创新型的流量检测技术在未来有着很好的市场潜力。Endress+Hauser公司流量计市场负责人Christian Rützel先生说：“这两种检测技术使未来能够带来更大效益的产品创新成为可能。”

ABB自动化公司的Volker Huck博士认为，“尤其是科里奥利质量流量计，这种流量计在流程工业企业中的需求量不断增加。”他指出这种流量计有着很高的质量、体积、密度和浓度检测精度，其不受温度影响具有对液体介质的导电性、多相性或者粘度进行检测的能力。

图1 “我们的Proline系列Promass科里奥利流量计已经满足了Namur的各项推荐标准的要求。”
——Christian Rützel先生，Endress+Hauser公司

ARC进行的市场调查数据表明：全球市场在今后5年对科里奥利流量计的需求增长率为9.2％。2007年进行的一次调查表明：2006年，这一市场的销售收入仅为6.33亿美元；到2011年，尤其是在天然气和石油工业领域用户对其高精度的认可和应用，可使这种流量计的销售收入增加到9.65亿美元。科里奥利质量流量计因其多方面的应用而受到欢迎，无论是液体、悬浮物、浓稠的膏状介质，还是含有大量泡沫的介质和气体，只要它们具有一定的密度，科里奥利流量计都能进行检测。德国杜伊斯堡市的检测技术专家Krohne公司认为：尤其是在化学工业和医药产品生产企业中科里奥利质量流量计有着很高的市场需求，而超声波流量计则在石化、石油和天然气工业领域中有着很高的需求量。Krohne公司的市场经理Günther Pinkowski先生介绍了这方面的情况：“在这一领域中，机械式流量计的更换周期是非常重要的事情。而科里奥利质量流量计和超声波流量计都属于低维护的流量计，而且没有附带的压力损失。”因此，Krohne公司研发生产了全套的产品，从标准产品到高端产品一应俱全（参见第26页简介）。

图2 “我们的Elite系列流量计是检测含有气体成分液体介质真正的解决方案。”
——Klaus Brockmann先生， Emerson过程管理公司

科里奥利质量流量计受欢迎的另一个原因是其结构非常坚固，正如Yokogawa公司的Walter Sraudt先生所说：“这种流量计使用的金属材料是不锈钢，巴氏合金，钛，锆，可以在强腐蚀性介质中使用。”除了采用科里奥利原理进行检测之外，艾默生过程管理公司的Klaus Brockmann先生还认为超声波流量计的需求也将会有明显的增加。

图3 “用户期望的检测压力比为100:1，以便用一个规格的流量计能够完成所有的流量检测任务。”
——Matthias Klüh先生，Honeywell公司

权威咨询机构ARC公司的调查报告也证实了这一点，尤其是去年在石油和天然气工业领域强大的带动下，今后5年内超声波流量计的市场需求增长率将会达到9.9％。2007年，超声波流量计的市场销售收入为3.67亿美元，到2012年将有可能提高到5.89亿美元。

从空白市场到种类繁多

最初，由于市场空白使得超声波检测技术在市场上有着很好的增长形势。尽管这一检测技术已经有几十年的历史，但是真正从这一技术中受益则是近十年的事情。这一技术的优点在于：人们可以从外部、在不直接接触流通介质的情况下获得几乎所有液体和气体介质的数据。尤其令人感兴趣的是，利用这一检测技术可以对高压、高温（450℃）、低温（-163℃）以及强腐蚀介质进行检测。技术要求非常严格的气体介质的检测还可以利用夹持式超声波流量计很好地完成。Flexim公司的产品经理Mikro Blümke先生说：“由于在信号生成、信号输入和处理等方面的大量技术改进使得气体检测时所需的最低压力不断减小，因此，我们的超声波流量检测仪Fluxus G今天已经能够成功地用于压缩空气的检测。”在石油、天然气工业领域，在化工、石化和热电厂的用户们对这一检测技术也给出了很高的评价，Blünke先生说：“今天，在石油精炼领域，精馏塔中析出物在日常工作中准确的检测都是利用我们的Wavelnjector来实现的。而以前这样的检测任务是根本无法进行的，或者说不能很好地解决问题。”在实施了标准化技术后，如贯彻落实了ASTM 1250，TP 25&D 4311和AGA8，API值、密度和碳氢化合物的标准流量和/或气体都能够在考虑到流程工艺参数的情况下进行连续检测。

结果是在某些输送、分配或者存储天然气的领域中Fluxus G型非接触式流量检测技术几乎成为一种规定的检测方式。Blünke先生介绍说：“在天然气输送过程中，天然气干燥和脱硫前的湿度检测就是我们生产的检测仪最典型的应用之一。”

图4 “Namur公布的NE 131推荐标准是完全可以执行的，但全面落实还要耐心的等待一段时间。”
——Walter Staudt先生，Yokogawa公司

但是，这些用户对经常用于苛刻条件下的检测有着自己特殊的想法。这一重要市场的用户们提出了进一步的要求——故障诊断功能。“其中包括对正确安装的评估，标准使用时仪器工作的精确性和可靠性。”

多功能，未来技术的发展方向

流量检测技术是一个与流程工业企业使用的工艺流程无关的、未来有着广阔市场的技术。它除了能够完成体积流量检测和质量流量检测外，在准确地定量控制介质成分方面还具有重要的作用。因此，它是安全可靠的流程生产和高附加值最终产品生产的基础。在这样的背景下，西门子工业自动化业务部过程仪表负责人Karlheinz Schmidt博士非常肯定地说：

“所有电子的流量检测技术都会有很好的市场增长率，这不仅提高了系统的自动化水平，经济性也会有很大的提高。”据Schmidt博士估计，电子流量检测仪器的需求增长幅度较小，但基于其持续较高的检测精度，在流程工艺技术方法的监控中有着非常重要的意义。在他看来，未来的流量仪表应向着多功能的方向发展，例如能够做出检测记录，具有电缆连接功能和编程控制功能等，从而使用户能够在一个供应商那里得到所需的一切。

图5 “在石化、石油和天然气工业领域中，低维护的机械式流量计的更换周期是非常重要的事情。而科里奥利质量流量计和超声波流量计都属于低维护的流量计，而且都没有附带的压力损失。”
——Günther Pinkowski先生，Krohne公司

毫无疑问，通信在未来有着决定性的意义，而且是指在检测仪器中通信功能的集成。Staudt博士解释道：“目前我们有多种不同的通信方式，例如4~20mA的（Hart）模拟信号传送方式、Profibus PA现场总线信号传送方式，FF现场总线信号传送方式和Wireless等等。”Yokogawa公司的Staudt博士认为，这对流量计的生产厂提出了很高的要求，以便找到一个大家都认可的方式。流量计生产研发中的另一个重点是精度。Honeywell公司DACH销售负责人Matthias Klüh先生说：“用户期望的检测压力比为100:1，以便用一个规格的检测仪能够完成所有的流量检测任务。”

节能型流量计

在流量计的使用中还有一些未来需要解决的问题， ABB公司的Huck博士解释说：“流量计产品在提高能源利用率的同时应有利于环境保护。”

图6 “湿式管道煤气流量检测的用户在天然气输送前的干燥和脱硫前的湿度检测时要求检测仪还应具有故障诊断的功能。”
——Mirko Blümke先生，Flexim公司

Krohne公司的技术人员也提出了同样的观点，并且预计化工领域中利用流量计对能源流量和原材料流量的检测将会大大增加。其目的是准确地计划流程设备的能源消耗（例如：热水、蒸汽和压缩空气），更好地做出能源需求计划。从而进一步提高流程设备的生产力，提高产品质量，更好地说明企业是如何做到高效的节能生产。最终达到降低碳氧化物排放的目的，改善企业的环保数据。

综合性使用

综合性的检测仪器，例如Vortex和科里奥利流量计有着很大的节约流程设备零部件成本和避免意外事故的潜力。西门子公司的Schmidt博士举例说道：“例如，这些流量计对密度的检测可以避免严重意外事故的发生。”Endress＋Hauser公司的Rützel先生补充说：“多功能参数赋值系统也能在这方面起到决定性的作用，尤其是在对流程工艺执行的质量进行监控时。”

图7 “与传统的检测技术相比，由于在一定条件下流量计使用的通用性、万能性和极大的节约潜力，性能可靠的多功能检测转换器也会有很高的市场发展潜力。”
——Volker C. Huck博士，ABB公司

ABB公司的经理Huck先生坚信：“与传统的检查技术相比，由于在一定条件下流量计使用的通用性、万能性和极大的节约潜力，性能可靠的多功能检测转换器也会有很高的市场发展潜力。”例如，在进行压差检测时，在进行流程工作压力检测和流程温度检测时都可以使用流量计。在按照有效压力检测法进行流量检测时，应根据压力和温度对检测数据进行修正。这一修正任务可由多功能检测转换器来完成。

特殊情况下的应用

特殊应用也给流量计提出了一些具有挑战性的任务。例如Krohne公司的Pinkowski先生讲述了一个对液-气双相混合介质的检测实例。他说：“现在，可以利用我们的Optimass质量流量计对这种介质进行检测。例如，能够对一定气体含量的液-气混合介质的气体限定一个极限值，一旦超过了这一极限值就马上发出提示信息，从而使得流程设备的操作者有可能快速及时地做出反应。”但是，在高温应用条件下，大多数能源供应商们要求流量计能够在更高的温度环境中工作，例如在500℃。在Emerson公司的产品目录中，就有能够在高温环境中检测含有气体成分的流量计。Brockmann先生解释说：“在这一领域中，我们的Elite系列流量计就是真正的解决方案。而且其集成的系统确认功能也非常有用。”在过去的一年里，Emerson公司把其产品的使用范围扩大到了高温和卫生消毒领域之中。在这种计算式检测中，需执行最新的欧盟MID检测仪器指令。

图8 “所有电子的流量检测技术都会有很好的市场增长率，不仅仅是系统自动化领域能够有很大的增长提高，而且经济性也会有很大的提高”
——Karlheinz Schmidt博士，西门子工业自动化公司

贯彻落实NE 131推荐标准

对于所有的发明创造，使用者都对标准化提出了很高的要求，就像不久前Namur公布的NE 131推荐标准中所描述的那样（参见色块的说明）。这一推荐标准也适用于流量计产品。许多流量计生产企业都对这一推荐标准表示支持。例如Yokogawa公司的Walter Staudt先生所说：“Namur公布的NE 131推荐标准是完全可以执行的，是值得欢迎的。”同时他也指出：“但是要做到统一的安装长度和接线端子还要耐心的等待一段时间。”

Krohne公司按照这一推荐标准制作了流量检测仪和充填量检测仪。Pinkowski先生说道：“我们很早就注意到了推荐标准中的有关事宜，并把有关条款纳入到了我们的产品研发之中。”他还明确指出：他们生产的检测仪与推荐标准的要求保持了一致“按照推荐标准制造的IFC 100型磁感应检测仪用的检测转换器是流程工业中使用的标准仪器，有着很好的性价比。”

ABB公司的Huck博士解释说，他们研发生产的源于FlowMaster系列的电磁流量计ProcessMaster已经在很大程度上满足了NE 131推荐标准的要求。

涉及到科里奥利流量计的NE 132推荐标准目前正在由生产厂家起草， Endress＋Hauser公司也参与了此标准的起草。Christian Rützel先生强调说：“对于我们而言，满足Namur推荐标准的要求始终是我们的最高准则。我们Proline系列的Promass科里奥利流量计已经满足了Namur的各项推荐标准。今后，我们将会继续在自己的产品研发中考虑来自用户方提出的新意见、新要求，并且尽快把产品投入市场。”

小结

流量计在市场上是很受欢迎的，尤其是按照科里奥利原理和超声波原理进行检测的流量计。流量计的使用者们不仅把它当作一个标准化的仪器来使用，而且也在一些特殊的应用场合中使用，例如在高温环境中使用，因为它们能够保障安全可靠的生产。

用户需要什么样的流量计？——适用于各种情况的流量计

检测技术和电子技术的结合带来了许多功能有了改进和扩展的新型现场总线检测仪器，而在工作中却用不到一些功能。因此，Namur公布的NE 131推荐标准中对现场总线仪器设备的结构做出了规定：一种适合于80%用户要求的仪器结构，从集中的主要仪器特征来讲，对于大批量生产和购置符合Namur推荐标准的仪器，应使生产和使用者双方都有利可图。基于很高的标准化程度，品种规格和型号将会大大减少，从而实现高产量。对于具体的各种使用情况，例如下列检测可靠性（以检测方法在典型的检测范围内的实际值为基础），在标准应用情况下可以认为精度是足够的：

科里奥利流量计：0.5%

电磁流量计：0.8%

涡街流量计：1%

浮子式流量计：2%

超声波流量计：1%（在线式流量计）以及3%（夹持式流量计）

重复检测的精度要求误差不超过检测精度的一半。Namur标准的流量检测仪是一种结构紧凑的法兰式连接的仪器设备。流量检测仪是一种“在线”检测仪。统一的、标准的安装长度提供了经济性好的优点，应由生产厂家来保证。公称尺寸为DN 15至DN 80，耐压等级为PN 40，最高工作温度为150℃。标准检测仪工作时的环境温度为-25~60℃。

除了现场总线适用的检测仪器以外，Namur也为普通用途的科里奥利流量计制定了新的推荐标准（NE 132）。在科里奥利流量计中，不同生产厂家的不同长度尺寸对安装使用带来了很多的麻烦，也妨碍了工程项目的早期规划设计。在NE 132推荐标准中，要求科里奥利质量流量计的安装长度应达成共识。