新型流量计其实并不是很新鲜的事物。很多这些被冠以科里奥利、超声波、电磁、涡街等修饰术语以及有时出现的多变量、热流量计之类的仪表已经存在好些年了。但是，人们提及它们的新颖特点的时候，指的是其与工业、市政和学术等领域过去主要使用的更老式的传统机械型流体技术（比如容积、文氏管、孔板等技术）相比之下的显著差异。并且，值得注意的是它们正处于发展之中，人们正在使这类流量计超出测量仪表的范畴而使之在多方面成为通向工艺过程的窗口。
新型流量计为设备本身以及被监控的工艺过程带来了一系列的好处。这些设备以更高的精度、更好的可重复性、更低的维护成本为特征。在这些设备里，易磨损的活动部件很少或根本没有。它们更易于可靠地测量更多种类的流体，并且其中大部分都是非侵入元件，具有更小的压降和更好的安全性。很多仪表配备有微处理器，属智能器件。它们能执行自诊断，兼容一种或多种常用的通信协议，从而能够为用户提供实时的反馈和历史数据采集。
上升到更高水平
现在流量计市场的主要增长在于新技术领域。Flow Research 的总裁Jesse Yoder表示：“毫无疑问，市场正在向新技术流量计转变。但是
由于已安装的传统仪表基数很大，这会是一个很长的过程。”Flow Research 是一家业务范围集中于仪表、流量计以及压力和温度传感器领域的市场研究公司。
图1：FCIs的ST50和ST75流量计带有无线IR端口，通过标准的PDA，
用户可以与仪表通讯，获得采用硬接线可以获得的任何数据。
GE Infrastructure Sensing超声波流量计资深产品专家James "Jed" Matson认为，新型、技术得到改进的流量计超越了测量的范畴，达到了解决问题的境界：“流量计不再仅仅是流量计。对于激进的或聪明的用户来说，这一点已经得到充分证明。其中的诀窍在于知道如何处理这些仪表现在能获取的所有信息，最大限度地发挥其诊断能力的作用，以及知道如何把所有的这些转变成对工艺过程有用的东西。”
新技术流量计(特别是超声波仪表)最近在气体测量领域的应用即为该类设备的一种应用延伸。Matson表示，外夹装技术曾经被认为不可能在气体测量中实现，因为人们认为气体的密度太小，超声波在其中难以正常工作。但是，“我们在2001年凭着一种实现了这一点的流量计打入了该市场，该流量计使用了渡越时间法（transition time method）。对先进传感器技术的使用给了我们更高数量级的超声波能量，这样我们就能穿越气体得到精度为±2%的测量结果。这项技术对于大部分应用领域来说都很有效，但是对气体压强有最低限度的要求—一般要求碳钢管内的气体压强最小为60磅/平方英寸（psig）”。
图2：CTF878外夹装式超声波气流计没有任何活动部件。
（图片来源：GE Infrastructure Sensing）
Panametrics DigitalFlow CTF878中使用的更新型的外夹装式气流技术克服了压力要求这一限制，该器件提供了在气流速度高达150ft/s（46m/s）的大气压应用环境中的外夹装超声气流测量功能。它使用关联标记法（correlation tag method）测量大气、压缩气体、惰性气体或其他任何气体。该流量计没有任何湿部件或活动部件，无需维护，并且不会产生压降。
超声波、科里奥利……
科里奥利流量计与超声波流量计一样，也许是新技术流量计市场上增长最快的部分。它们以高精度和低维护成本为特征，可多年服役而无需重新校准。它们提供质量流量和密度测量（相对体积流量测量而言）的能力使用户得以观察流体的组成而非仅仅流体的数量，而这是化学工业应用领域的一个重要特点。
Micro Motion的科里奥利流量计测量密度、质量流率以及温度，提供的不仅是流量，而是对工艺过程的了解。Micro Motion的业务经理Marc Buttler表示：“客户已经在期望从他们的流量计那里得到越来越多的信息，并且已经找到了新的方法去利用可获得的丰富数据带来的好处。流量计技术已经发展到了这样的程度：您可以从中获知更多关于工艺的信息，而不仅仅是一个流率参数。”
在Buttler看来，自诊断功能是科里奥利流量计的首要特征，对保证流量计和工艺过程的良好状态是有利的：“客户需要能够辨别流量计是否出了问题。同样重要的是，他们需要能够依赖于流量计在工艺过程有了与流量计无关的问题时通知他们。能够在工艺过程中出现了问题时向有关人员发出警告的流量计是非常有用的。”
类似地，Krohne的Optimass科里奥利流量计用一个设备测量多达4个工艺
图3：Micro Motion/Emerson Process Management的Elite系列科里奥利流
量计具有多变量数字（MVD）信号处理功能。系统分为两部分，传感器可以测量压降、
温度等过程变量，而电子器件处理传感端过来的原始信号。
更多……
除了超声波和科里奥利技术，还有其他一些技术也提供了高精度、低维护成本、自诊断功能等好处。例如，Krohne的Optiflux
电磁流量计在提供体积流量测量的同时还提供浓度测量（电导率）和温度测量。Optiflux能够对其硬件和软件进行100%的自诊断，执行传统的电阻和连续性检查、确定流管状态，并监控场电流以保持精度，监控电极电阻以检测涂层。它还执行校准线性度检查以验证设备是否符合精度规范。它探测不完全充满的管道、变形的流体剖面、由于充气引起的流体组分变化、高含量的固态物质或不均匀的液体混合物，并向用户发出可能出现问题的警告。这些行为让用户辨别开始出现问题的仪表并找出可能的原因，减少停工时间。
此外，Cidra最近推出了基于声纳的技术，用于单相或多相液体流和气体流测量。Sonartrac系统的“夹装”配置可以安装在现有的过程管线上，不会干扰工艺过程。
Cidra公司的首席技术官Dan Gysling解释说：“Sonatrac系统提供体积流测量以及声波速度测量。在很多应用领域，它提供非常准确的对气体体积组分的测量。在某些场合，充气流体会导致校准和测量出现问题，而这很难辨别。这种仪表精确地跟踪管线内气体体积组分数量，对管道内发生的事情提供了很好的表征。”
图4：Cidra的Sonartrac夹装式流量计使用了两种协同测量方式。
其中之一跟踪体积流率，另一种使用声波在该流体中的传播速度来提供组分信息。
基于声纳技术的阵列处理技术“监听”并“翻译”扰动的管道流产生的压力场，
能达到的测量精度为± 0.5%。
扩展功能
新型流量计现在的功能得到扩展，可以支持通信甚至无线能力。Fluid Components International（FCI）的工程总监Eric Wible注意到了PC和即插即用型电子器件对仪表新技术的推进作用。“客户不再需要仅提供一个工艺变量的模拟式输出。他们需要能为他们提供多个工艺变量的数字式总线，并且能够通过用户友好的安装过程将其接入计算机。”
FCI的Model ST98就是其中一个例子，这是一个支持Profibus协议的即插即用型设备。它具有内建的自诊断功能，能就发生的问题向用户发出警告并要求应答信号以进行复位。
FCI的OEM经理Sam Kresch补充道：“越来越多的测量仪表被用来对工艺过程进行细调。当发生某个事件时，客户需要确证发生了什么。他能够把仪表连接到一个预防维护系统，或者可以用无线PDA与流量计通信并获得数据。我们看到无线应用正在增多。它们节省了劳动量并允许远程监控。”FCI的ST50和ST75流量计带有无线IR端口，用户可以使用标准的PDA执行通过硬连线连接能够执行的任何操作。”
在流量仪表本身之外，还有支持流量计算所使用参数的测量仪表。Fluke公司过程校准工具产品市场经理Jim Shields指出：“我们有大量测量压力的工具。我们正在帮助使用新技术流量计的人们获得更为准确的数据以及确证这些数据。贸易交接就是一个例子。1%的测量误差都是不可接受的，那可能意味着一天几百万美元的收入损失。这些设备的校准和精度是至关重要的。”
图5：Krohne的新型流量计包括Optiflux 电磁流量计与Optimass系列。Optiflux 电磁流
量计有自诊断能力。Optimass系列设计用于复杂应用。
事情并不简单
毫无疑问，很多不同的新技术和不断改进中的技术影响着流量计市场。虽然没有出现过主导性的技术，但是科里奥利和超声波技术在市场上表现出了最强劲的发
选择正确的流量计进行测量需要一些专业知识。Cidra的Gysling表示：“你必须知道仪表的使用方法和应用方式。流量计已经有了100年左右的历史。你会认为选择一个流量计是简单的事情，但是事实并非如此。”
Gysling认为在将来将会有更多的非侵入技术出现。Krohne的Fiedler注意到仪表正在变得更加智能化，通用，易于指定、安装和维护。所有这些都是在用户可承受的价格基础上发生的。GE Infrastructure Sensing的Matson表示：“质量流量计是市场的潜在增长部分。大部分人已经可以解决获取体积流量的问题，但还非常想要解决质量流量的问题。人们希望科里奥利流量计能被应用在气体测量方面，而目前采用的是超声波外夹装技术。这些概念非常新颖，但是它们是新技术流量计正在努力达到的目标。”
Flow Research的Yoder认为惯性思维是一个更大的问题：“成本是一个问题，但是这些新型仪表蓬勃发展的最大障碍在于，除非人们了解到有
相关更多信息，请访问下列网站：
www.cidra.com www.emersonprocess.com
www.flowresearch.com www.fluidcomponents.com
www.fluke.com www.gesensing.com
www.krohne.com www.micromotion.com
