| 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 |
| 信息來源： 國產(chǎn)壓力變送器 | 2021-08-20 點(diǎn)擊量： 14284 |
早期用來檢測(cè)壓力、差壓等參數(shù)的裝置有雙波紋管式壓力計(jì)、差壓計(jì)和水銀浮子式壓力計(jì)、差壓計(jì)，國內(nèi)雙波紋管式壓力計(jì)、差壓計(jì)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(jì)、差壓計(jì)，他是上世紀(jì)50年代初期由前蘇聯(lián)引進(jìn)的。當(dāng)時(shí)將這類產(chǎn)品稱為基地式儀表，因?yàn)樗鼘y(cè)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?yàn)閮x表技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了單元組合儀表，將每一項(xiàng)功能交給一類儀表完成，如檢測(cè)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(hào)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(cè)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(hào)的器件或裝置，變送器通常由敏感元件和信號(hào)變換器組成。就測(cè)量壓力、差壓類信號(hào)的變送器來說，被測(cè)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(hào)有模擬信號(hào)4-20mA或/和符合通信系統(tǒng)的要求的數(shù)字輸出信號(hào)（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(tái)。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(chǎng)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(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。
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(chǎng)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(tái)，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(gè)項(xiàng)目招標(biāo)的變送器數(shù)量就達(dá)8000臺(tái)。在國內(nèi)壓力變送器和差壓變送器市場(chǎng)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(huì)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(dòng)單元組合儀表；1964年，全套27個(gè)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(dòng)單元組合儀表并于1970年組織了DDZ-II型電動(dòng)單元組合儀表統(tǒng)一設(shè)計(jì)；與此同時(shí)，氣動(dòng)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(dòng)單元組合儀表和QDZ-III氣動(dòng)單元組合儀表。其中變送器也是上述單元組合儀表中一個(gè)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(gè)重要產(chǎn)品技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同。對(duì)于變送器行業(yè)乃至整個(gè)儀器儀表行業(yè)來說，這應(yīng)該是一個(gè)標(biāo)志性的事件。
2、國內(nèi)變送器市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)
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(chǎng)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(shí)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(chǎng)訂貨量達(dá)8萬臺(tái)，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(tái)的業(yè)績(jī)。日本富士公司也與浙江中控自動(dòng)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(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)將越來越激烈。
在“用市場(chǎng)換技術(shù)”的引進(jìn)潮流中，我們付出了沉重的代價(jià)，國有品牌除了在低端產(chǎn)品市場(chǎng)上掙扎以外，老的國有企業(yè)幾乎全線崩潰。就在此時(shí)，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(shí)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(dòng)化控制系統(tǒng)和關(guān)鍵精密測(cè)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(dòng)化控制系統(tǒng)和關(guān)鍵精密測(cè)試儀器”專項(xiàng)規(guī)劃并逐步付諸實(shí)施。
目前國內(nèi)壓力變送器和差壓變送器市場(chǎng)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(chǎng)的需求非常強(qiáng)勁；其次，國家非常重視重大裝備自主化，國家領(lǐng)導(dǎo)人先后到北京和利時(shí)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(duì)儀器儀表自主化的關(guān)心；在招標(biāo)項(xiàng)目中對(duì)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(xiàng)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(shí)實(shí)做好基礎(chǔ)工作，爭(zhēng)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(cè)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)為一體的綜合研發(fā)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)換芯片的研發(fā)。原儀表司司長奚家成先生對(duì)該項(xiàng)成果的評(píng)價(jià)是“在3051這類高端市場(chǎng)上取得的關(guān)鍵技術(shù)突破”。
帶多種現(xiàn)場(chǎng)總線功能的壓力變送器是高檔變送器的標(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(shí)早在 996年浙江中控就開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的中國*塊現(xiàn)場(chǎng)總線變送器圓卡，可以將模擬變送器升級(jí)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(shí)間，國內(nèi)自主開發(fā)的變送器能夠在國內(nèi)高檔產(chǎn)品市場(chǎng)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(jìng)爭(zhēng)的實(shí)力，市場(chǎng)的銷售數(shù)量份額能達(dá)到50%。
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