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國產壓力變送器技術發(fā)展歷程及未來發(fā)展的愿景

發(fā)表時間:2019-08-22|? 聯系電話:15601403222 、 13915181149
早期用來檢測壓力、差壓等參數的裝置有雙波紋管式壓力計、差壓計和水銀浮子式壓力計、差壓計,國內雙波紋管式壓力計、差壓計上世紀40年代開始生產,而國內*早了解的是水銀浮子式壓力計、差壓計,他是上世紀50年代初期由前蘇聯引進的。當時將這類產品稱為基地式儀表,因為它將測量部分、轉換部分、指示記錄部分及可能具有的運算部分、調節(jié)部分全部集中在儀表殼體之內。隨后因為儀表技術的發(fā)展,出現了單元組合儀表,將每一項功能交給一類儀表完成,如檢測功能交給變送器完成,顯示功能交給顯示儀表完成,記錄功能交給無紙記錄儀完成,運算功能交給運算器完成,調節(jié)功能交給調節(jié)器完成,在各類儀表之間,則采用標準的統(tǒng)一信號聯系,如4-20mA。

這樣變送器(transmitter)就誕生了,他的定義是能感受規(guī)定的被測物理量并按照一定的規(guī)律轉換成規(guī)定的標準信號的器件或裝置,變送器通常由敏感元件和信號變換器組成。就測量壓力、差壓類信號的變送器來說,被測物理量包括壓力、差壓、*壓力、負壓、液位、密度等,規(guī)定的標準信號有模擬信號4-20mA或/和符合通信系統(tǒng)的要求的數字輸出信號(如HART®協議、FF總線、PROFIBUS-PA總線等等)。

 
1969年,美國羅斯蒙特公司開始生產1151電容式變送器,成為享譽世界多年的*產品,總產量已達400萬臺。早期產品量程范圍:0~0.2kPa~0~41MPa,*度指標為0.25%,量程比為6:1。上世紀八十年代初,美國霍尼韋爾(HONEYWELL)公司推出了智能化的現場儀表—ST3000智能變送器,此后,羅斯蒙特公司、日本橫河(YOKOGAWA)公司、ABB公司、??怂共_(FOXBORO)公司等都推出各具特色的智能壓力變送器產品。變送器的工作原理除了電容式之外,還有電感式、單晶硅諧振式、擴散硅式、陶瓷式等。目前高端產品的量程范圍:0~0.025kPa~0~60MPa,*度指標為0.075%~0.025%,量程比為100:1~400:1,羅斯蒙特公司3051S型變送器為高端產品的代表。  

壓力變送器
 

近年來,國內儀器儀表的增長率大致是3%~4%,我國卻達到十倍于世界增長率的速度,有的儀器儀表產品我們國家的用量占到了全世界的1/10。壓力變送器和差壓變送器是現場儀表中*重要的一類儀表,中國一年變送器的銷售量達到50萬臺,其銷售額肯定超過全世界銷售額的1/10。據介紹,僅中石化天津分公司100萬t/年乙烯、1000萬t/年煉油一個項目招標的變送器數量就達8000臺。在國內壓力變送器和差壓變送器市場中,進口產品、獨資合資企業(yè)產品大致占了近70%的數量份額和近90%的銷售金額。因此,只要是關心中國儀器儀表發(fā)展的人,就會把注意力投向國產變送器的發(fā)展問題上。
 
1、國產變送器的早期發(fā)展回顧
1958年開始,中國開始研制電動單元組合儀表;1964年,全套27個品種的DDZ-I型儀表全部投入生產;從1965年起,中國開始規(guī)劃DDZ-II型電動單元組合儀表并于1970年組織了DDZ-II型電動單元組合儀表統(tǒng)一設計;與此同時,氣動單元組合儀表QDZ-I、QDZ-II也研制成功;上世紀七十年代中期開始研制DDZ-Ⅲ型電動單元組合儀表和QDZ-III氣動單元組合儀表。其中變送器也是上述單元組合儀表中一個重要的類別,初期生產的是力平衡式(如QDZ-II型變送器、部分DDZ-II型變送器),后開發(fā)矢量平衡式壓力變送器(如QDZ-III型變送器、部分DDZ-II型變送器、DDZ-III型變送器),*度指標大部分為0.5%、1.0%,量程比為4:1~10:1 。
上世紀70年代的國產壓力變送器制作粗糙,穩(wěn)定性差,*度低,量程比小,調整不方便,產品種類少。
1978年中國開始改革開放,1979年西安儀表廠與羅斯蒙特公司簽訂1151電容式壓力變送器和差壓變送器的技術轉讓合同,這是中國儀器儀表行業(yè)引進的*個重要產品技術轉讓合同。對于變送器行業(yè)乃至整個儀器儀表行業(yè)來說,這應該是一個標志性的事件。 


2、國內變送器市場的競爭
自從西安儀表廠引進羅斯蒙特公司1151壓力(差壓)電容式壓力變送器后,開創(chuàng)了國內高性能變送器快速進入中國市場的先例,隨后日本富士公司FC系列變送器、日本日立公司EDR/EPR系列變送器也在蘭煉儀表廠、大連儀表廠引進生產。
而隨著國內儀器儀表公司變送器產品的大量涌入,國內生產廠和用戶都逐步熟悉了包括美國羅斯蒙特、美國霍尼韋爾、日本橫河、德國E+H、美國??怂共_、日本富士、日本日立、美國摩爾工業(yè)、美國Smar等公司生產的產品。


上世紀90年代初期,四川儀表總廠與橫河公司合資成立重慶橫河川儀公司,生產EJA系列壓力變送器,同時通過川儀總廠及橫河公司在華的銷售網絡大力推銷,年銷售額快速增長,2007年變送器產品市場訂貨量達8萬臺,其風頭遠遠超過羅斯蒙特公司的變送器類產品。ABB公司1999年推出MV2000T智能壓力變送器后,也采用了與羅斯蒙特公司、橫河公司幾乎相同的方式,在中國尋求合作伙伴--上海威爾泰公司,合資建立生產線,并取得了年銷售數萬臺的業(yè)績。日本富士公司也與浙江中控自動化儀表公司合作生產CXT壓力變送器。近年來,由于跨國公司在中國變送器的銷售量大幅增長,除了引進技術或合資生產這種方式外,西門子、德國E+H、ABB均已在中國建立自己的獨資變送器生產線。由此可見,在中國變送器市場上的競爭將越來越激烈。

在“用市場換技術”的引進潮流中,我們付出了沉重的代價,國有品牌除了在低端產品市場上掙扎以外,老的國有企業(yè)幾乎全線崩潰。就在此時,以中國的民營企業(yè)為代表的一些廠家悄無聲息地出現并發(fā)展壯大,給幾乎令人絕望的中國壓力變送器行業(yè)帶來一線生機。

為了貫徹實施國務院《關于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見》,國家發(fā)改委牽頭組織編制了《十一五自動化控制系統(tǒng)和關鍵精密測試儀器國產化規(guī)劃》,儀器儀表行業(yè)制定了“重大工程自動化控制系統(tǒng)和關鍵精密測試儀器”專項規(guī)劃并逐步付諸實施。


目前國內壓力變送器和差壓變送器市場雖然仍令人擔憂,但從上面的介紹中我們還是看到了一些希望。首先,國內市場的需求非常強勁;其次,國家非常重視重大裝備自主化,*****先后到北京和利時公司、浙江中控公司、北京國電智深公司等控制系統(tǒng)生產廠調查,傳達了黨和政府對儀器儀表自主化的關心;在招標項目中對歧視國內廠家的做法有了一些限制;在新產品的研制項目上給與經費支持等等。
 
國內壓力變送器生產廠家目前應該踏踏實實做好基礎工作,爭取在產品核心技術方面有所突破,在變送器的傳感器部分、電路板部分應加大投入。如偉岸測器投入巨資建立了從原材料購進到精密數控加工、光學研磨、鍍鏌、真空熱處理、燒結等集多種產業(yè)為一體的綜合**體系,從而完成“隔離型懸浮式復合傳感器”及數字化專用轉換芯片的**。原儀表司司長奚家成先生對該項成果的評價是“在3051這類高端市場上取得的關鍵技術突破”。
 
帶多種現場總線功能的壓力變送器是**變送器的標志之一,目前國內生產的智能變送器只有帶HART®協議的產品。其實早在 996年浙江中控就開發(fā)出具有自主知識產權的中國*塊現場總線變送器圓卡,可以將模擬變送器升級成智能變送器,但至今帶FF、PROFIBUS-PA總線的產品尚未正式生產。
 
我們希望,再經過5-10年的時間,國內自主開發(fā)的變送器能夠在國內**產品市場上具有與國內公司及合資企業(yè)生產的壓力變送器競爭的實力,市場的銷售數量份額能達到50%。


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