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國產(chǎn)壓力變送器技術(shù)發(fā)展歷程及未來發(fā)展的愿景

發(fā)表時間:2019-08-22|? 聯(lián)系電話:15601403222 、 13915181149
早期用來檢測壓力、差壓等參數(shù)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(nèi)雙波紋管式壓力計、差壓計上世紀(jì)40年代開始生產(chǎn),而國內(nèi)*早了解的是水銀浮子式壓力計、差壓計,他是上世紀(jì)50年代初期由前蘇聯(lián)引進(jìn)的。當(dāng)時將這類產(chǎn)品稱為基地式儀表,因為它將測量部分、轉(zhuǎn)換部分、指示記錄部分及可能具有的運(yùn)算部分、調(diào)節(jié)部分全部集中在儀表殼體之內(nèi)。隨后因為儀表技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)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(yùn)算功能交給運(yùn)算器完成,調(diào)節(jié)功能交給調(diào)節(jié)器完成,在各類儀表之間,則采用標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一信號聯(lián)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(zhuǎn)換成規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)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(fù)壓、液位、密度等,規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)信號有模擬信號4-20mA或/和符合通信系統(tǒng)的要求的數(shù)字輸出信號(如HART®協(xié)議、FF總線、PROFIBUS-PA總線等等)。

 
1969年,美國羅斯蒙特公司開始生產(chǎn)1151電容式變送器,成為享譽(yù)世界多年的*產(chǎn)品,總產(chǎn)量已達(dá)400萬臺。早期產(chǎn)品量程范圍:0~0.2kPa~0~41MPa,*度指標(biāo)為0.25%,量程比為6:1。上世紀(jì)八十年代初,美國霍尼韋爾(HONEYWELL)公司推出了智能化的現(xiàn)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、福克斯波羅(FOXBORO)公司等都推出各具特色的智能壓力變送器產(chǎn)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(kuò)散硅式、陶瓷式等。目前高端產(chǎn)品的量程范圍:0~0.025kPa~0~60MPa,*度指標(biāo)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(chǎn)品的代表。  

壓力變送器
 

近年來,國內(nèi)儀器儀表的增長率大致是3%~4%,我國卻達(dá)到十倍于世界增長率的速度,有的儀器儀表產(chǎn)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(xiàn)場儀表中*重要的一類儀表,中國一年變送器的銷售量達(dá)到50萬臺,其銷售額肯定超過全世界銷售額的1/10。據(jù)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(biāo)的變送器數(shù)量就達(dá)8000臺。在國內(nèi)壓力變送器和差壓變送器市場中,進(jìn)口產(chǎn)品、獨(dú)資合資企業(yè)產(chǎn)品大致占了近70%的數(shù)量份額和近90%的銷售金額。因此,只要是關(guān)心中國儀器儀表發(fā)展的人,就會把注意力投向國產(chǎn)變送器的發(fā)展問題上。
 
1、國產(chǎn)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(chǎn);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(shè)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(jì)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(chǎn)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(biāo)大部分為0.5%、1.0%,量程比為4:1~10:1 。
上世紀(jì)70年代的國產(chǎn)壓力變送器制作粗糙,穩(wěn)定性差,*度低,量程比小,調(diào)整不方便,產(chǎn)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(shù)轉(zhuǎn)讓合同,這是中國儀器儀表行業(yè)引進(jìn)的*個重要產(chǎn)品技術(shù)轉(zhuǎn)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(yīng)該是一個標(biāo)志性的事件。 


2、國內(nèi)變送器市場的競爭
自從西安儀表廠引進(jìn)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(nèi)高性能變送器快速進(jìn)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(jìn)生產(chǎn)。
而隨著國內(nèi)儀器儀表公司變送器產(chǎn)品的大量涌入,國內(nèi)生產(chǎn)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(chǎn)的產(chǎn)品。


上世紀(jì)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(chǎn)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(wǎng)絡(luò)大力推銷,年銷售額快速增長,2007年變送器產(chǎn)品市場訂貨量達(dá)8萬臺,其風(fēng)頭遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過羅斯蒙特公司的變送器類產(chǎn)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(chǎn)線,并取得了年銷售數(shù)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(chǎn)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(jìn)技術(shù)或合資生產(chǎn)這種方式外,西門子、德國E+H、ABB均已在中國建立自己的獨(dú)資變送器生產(chǎn)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(shù)”的引進(jìn)潮流中,我們付出了沉重的代價,國有品牌除了在低端產(chǎn)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(xiàn)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(jī)。

為了貫徹實施國務(wù)院《關(guān)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(guān)鍵精密測試儀器國產(chǎn)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(guān)鍵精密測試儀器”專項規(guī)劃并逐步付諸實施。


目前國內(nèi)壓力變送器和差壓變送器市場雖然仍令人擔(dān)憂,但從上面的介紹中我們還是看到了一些希望。首先,國內(nèi)市場的需求非常強(qiáng)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(chǎn)廠調(diào)查,傳達(dá)了黨和政府對儀器儀表自主化的關(guān)心;在招標(biāo)項目中對歧視國內(nèi)廠家的做法有了一些限制;在新產(chǎn)品的研制項目上給與經(jīng)費(fèi)支持等等。
 
國內(nèi)壓力變送器生產(chǎn)廠家目前應(yīng)該踏踏實實做好基礎(chǔ)工作,爭取在產(chǎn)品核心技術(shù)方面有所突破,在變送器的傳感器部分、電路板部分應(yīng)加大投入。如偉岸測器投入巨資建立了從原材料購進(jìn)到精密數(shù)控加工、光學(xué)研磨、鍍鏌、真空熱處理、燒結(jié)等集多種產(chǎn)業(yè)為一體的綜合**體系,從而完成“隔離型懸浮式復(fù)合傳感器”及數(shù)字化專用轉(zhuǎn)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(guān)鍵技術(shù)突破”。
 
帶多種現(xiàn)場總線功能的壓力變送器是**變送器的標(biāo)志之一,目前國內(nèi)生產(chǎn)的智能變送器只有帶HART®協(xié)議的產(chǎn)品。其實早在 996年浙江中控就開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的中國*塊現(xiàn)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(chǎn)品尚未正式生產(chǎn)。
 
我們希望,再經(jīng)過5-10年的時間,國內(nèi)自主開發(fā)的變送器能夠在國內(nèi)**產(chǎn)品市場上具有與國內(nèi)公司及合資企業(yè)生產(chǎn)的壓力變送器競爭的實力,市場的銷售數(shù)量份額能達(dá)到50%。


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