气体超声流量计产品概述及行业环境分析

第一节 产品定义及应用特点

一、产品定义

气体超声流量计是通过检测气体流动对超声束(或超声脉冲)的作用以测量流量的仪表。

根据对信号检测的原理气体超声流量计可分为传播速度差法(直接时差法、时差法、相位差法和频差法)、波束偏移法、多普勒法、互相关法、空间滤法及噪声法等。

气体超声流量计和电磁流量计一样,因仪表流通通道未设置任何阻碍件,均属无阻碍流量计,是适于解决流量测量困难问题的一类流量计,特别在大口径流量测量方面有较突出的优点,近年来它是发展迅速的一类流量计之一。

二、应用特点

气体超声流量计有以下几个特点引起人们的重视：

1、提出解决流体流动特性对流量计特性影响的新方法

推理式流量计的特性受流体流动特性的影响，是现场测量附加误差增加的一个主要原因，它是此类流量计试验研究的主题之一。但是由于现场阻流件类型的复杂性，流速廓形畸变，旋转流以及脉动流等类型千变万化，孔板流量计花了数十年时间，耗费大量人力、物力进行试验，其成果仍不能满足现场的需要，其它类型流量计的研究试验仍在大力进行中。近年出现的多声道气体超声流量计，它利用多声道构建层析网络，然后应用计算机技术进行实时补偿取得良好效果，这是一种应用软测量技术解决问题的方法，它与孔板流量计等采用对号入座式对阻流件逐个试验的方法无疑有较好的技术经济性。

2、流量计的干校技术

流量计可实施干校（无须实流校验）是仪表先进性的标志，所有类型流量计都在追求实行干校，但是并非全部流量计皆可实现。干校给仪表制造厂和用户带来巨大的经济利益，尤其是用户可解除其后顾之忧，试想，一台高压大口径流量计需定期实行实流校验，其麻烦令人恼火。超声流量计由于其本身工作原理的特点，实行干校独具优势，初步研究表明，气体超声流量计实行干校是完全可能的，对于时间传播法，它可由时间和长度二个参数进行干校，求得流量计的仪表系数。

3、流量计的计量溯源性

由于流量参数的动态性质，仪表准确度存在较大问题之一是计量溯源性。至今国际上还没有公认的流量量值的实物标准，流量量值的统一采用装置比对实现。流量量值的原级标准是一座流量标准装置，在装置上把各基本量（长度、质量、时间及温度）综合为导出量一流量，然后把流量量值传递给一台或一组流量计，称为传递标准（流量量值的载体），藉助传递标准把量值传递到工作仪表。由此可见，原级标准是一种固定装置，其特点与流量计有较大差别，不仅标准没有移动性，它亦无法实际反映流量参数的动态性质。如果能够在一台流量计上把基本量综合为导出量，它将是一台原级标准。时间传播法超声流量计的流量方程主要由二个基本量组成：时间和长度。现在国际上有些专家已注意到这个特点，认为超声流量计存在成为原级标准的可能，如果这可能变为现实，则流量测量技术将产生革命性的变化。

第二节 气体超声流量计行业发展历程

气体超声流量计的应用始于20世纪90年代，由于它的一些突出优点受到用户的欢迎。至今已有美国、荷兰、英国等12个国家政府机构批准它作为贸易结算的法定计量器具，它是继孔板流量计，涡轮流量计之后第三类适用于高压、大口径、高精度的天然气流量计。气体超声流量计的工业应用已有约40年历史，以前主要是在液体方面的应用，由于气体声能衰减较大，气体的应用遇到很大困难。80年代以来，由于高速数字信号处理技术和先进的压电陶瓷技术的发展，使气体超声流量计测量天然气技术有突破性进展，近年来，它的研发呈加速发展之势。气体超声流量计是超声流量计的一种，超声流量计的发展历程是：

世界上首台超声流量计在1972年诞生，随着单片机的应用，在上世纪80年代中后期得到发展，在1998年后得到了巨大发展和突破。从1972年开始到1985年再至1998年后，DSP芯片（一种运算速度极快并支持复杂运算的单片机芯片）的应用给超声流量计的发展带来突破。在美国，由于DSP技术的应用，超声流量计近几年是唯一的一种每年增长10%以上的流量计。

由于时差式超声流量计的测量溯源性是时间差（△t）和距离，随着电子技术的发展，这两个参数都可以测量得十分精确，因此，美国流量研究杂志认为：“超声流量计的应用前景极其广阔，今后有可能可以做为一种流量计量的标准”。时差式超声流量计这几年的技术可靠性得到了极大的改善。美国迪纳声公司运用多脉冲宽带技术（Multi Beam），突破了以前宽带技术需在不同管径范围配置多种传感器的局限，用一对标准传感器即可适用于DN25~DN2540管径的测量，并且精度达到0.5%的等级，极大地为超声流量计赢得了声誉。

第三节 国家经济环境对产品所在行业影响分析

我国气体超声流量计等仪器仪表及工业自动控制产业在经过持续多年的高速发展后，2008年虽然经历了国际金融危机对实体经济的冲击和国内经济调整的双重考验，仍然取得了产销增幅18%、出口首超百亿美元、国产控制系统相继在火电、化肥、炼油领域取得突破等令人注目的进展和业绩。

2009年的形势将更为严峻，实体经济对气体超声流量计等仪控产业的影响尚未见底。预计全年产销增幅在上年已下降11%的情况下再降八个百分点，至10%左右。需求不足、产能过剩将使全行业利润增幅降至5%左右的历史低点。压价竞争将从中资企业为主的中低档产品蔓延至中外资企业之间所有的低、中、高档产品。因三资企业上年初即进入大幅调整，至年底已渐趋稳，而中资企业在三季末才显疲态，至今仍在下滑，因此，今年中资企业的困难将大于“三资”。

由于出口交货值已占全行业产值30%，国际市场的短期难以复苏将继续制约生产增长，出口占比大的光学仪器行业将接近零增长。长期以能源重化工业为主领域的工业自动化行业将随着传统流程工业项目的减少而增幅降至20%以下。值得关注的是08年仍保持较高增幅的科学测试、环境监测、医疗、测绘等仪器、供应用仪表及各种专用仪表是否会因各应用行业的困难及房地产业不景气等影响而增势回落。虽然国家刺激经济的措施也将惠及仪控产业，但其间接性和滞后性将其效用至少在年末才能显现。

百年一遇的经济危机使快速发展但竞争力尚不强的中国气体超声流量计等仪控产业面临严峻挑战，同时也带来了必须“更上一层楼”的压力和难得的机遇。绝大多数企业正全力以赴认真应对当前，同时着眼长远，采取有力措施，力争尽早摆脱低迷，走上发展新轨道。

第四节 行业相关政策、法规、标准

2001年的3月15日，全国人民代表大会通过了《中华人民共和国国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》，研究制定振兴装备制造业的政策和措施，首次将仪器仪表放到重要位置，可以说这在我国仪器仪表的发展历史上是前所未有的。这对整个仪器仪表行业的工作者来说是巨大的鼓舞和鞭策。政府还采取了若干政策鼓励了振兴仪器仪表工业，国家计委把仪器仪表明确列为国民经济重要技术装备，拟列专项加大投资力度，国家经贸委仪器仪表技改项目也正在商讨之中。

《天然气流量的标准孔板计量方法》（SY/T6143－1996）标准、等效采用ISO5167形成GB2624标底，但就总体水平，与国外还存在显著差距。中国国家标准GB/T18604-2001《用气体超声流量计测量天然气流量》主要参考了AGANo.9-1998。近年欧美等发达国家对超声流量计在气体中的应用进行了大量研究。根据这些研究结论,国际标准化组织进行了气体超声流量计国际标准ISO17089的制定工作,美国气体协会也于2002年开始对AGANo.9-1998进行了修订。

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