经验分享之物位仪表在自动化行业中的应用——访上海妙声力仪表有限公司李竞武先生

Joyce 2018-05-23 09:35 171游览


李竞武(先生)
现任中国仪器仪表行业协会自动化仪表分会物位仪表专业委员会秘书长,上海妙声力仪表有限公司董事长(上市公司“万讯自控”的控股子公司)。1961年毕业于上海理工大学(原上海机械学院)工业仪表与自动化装置专业,原上海工业自动化仪表研究所高级工程师,长期从事超声物位仪表研究开发工作,曾获机械部科技成果奖。九十年代中期开始从事物位仪表应用技术研究及物位仪表行业工作,著有论文数十篇,近年发表的文章有;微波物位计国内外产品性能差距分析(“仪表世界”2017年8月号);微波(雷达)物位计讲座第一至第六章(“仪器仪表用户”2016年5月至2017年1月连载)。

IWM记者:

        首先,能否简单介绍下上海妙声力仪表有限公司的主要业务及您目前的工作。

李竞武先生:

        上海妙声力仪表有限公司成立至今已十八年,目前是上市公司万讯自控(股票代码300112)的控股子公司,创始人员来自原上海工业自动化仪表研究所(现上海工业自动化仪表研究院有限公司),在物位测量技术及仪表领域有深厚的专业技术背景及丰富的现场应用经验。能为用户遇到的各种困难应用问题提供合理的解决方案,包括:仪表选型供货、安装设计、现场调试、用户培训等。公司是西门子公司过程仪表部的核心合作伙伴。除代理销售西门子公司的物位、流量、压力等仪表外,还和西门子公司技术合作,购买其微波(雷达)物位计电子部件,自行加工机械部件,组装生产微波(雷达)物位计。同时也生产音叉物位开关等常用物位仪表。

        由于年龄原因,本人已不直接管理公司,承担一些物位仪表行业工作,主要关注国际物位测量技术及仪表的最新发展,以及国内物位仪表行业的发展情况,希望能为我国物位仪表行业发展起些微薄的推动作用。欢迎交流。

IWM记者:

        您认为中国的物位仪表从起步至今,主要经历了那些技术发展阶段?

李竞武先生:

        国际上物位测量技术发展经历了从机械型(1960年代以前)——电气型(1970—80年代)——电子型((1980—90年代)——智能型(2000年后)的过程,我国物位仪表技术的发展也大体如此,跟随国际技术发展的步伐发展,技术水平有差距,但在不断缩小。

        我国的物位仪表工业起步于上世纪六十年代中期,当时还是计划经济时代,根据我国工业自动化发展规划,国家指定原生产流量计的一机部所属的开封仪表厂、银河仪表厂为物位仪表定点厂,由于当时物位仪表生产规模很小,仍以生产流量计为主。二机部也将从光华仪表厂内迁的武汉265厂定点为专业生产物位计。上海将原生产压力表的建工仪器厂转型专业生产物位计,并改名上海自动化仪表五厂。加上也在生产物位计的辽阳自动化仪表厂及大连第五仪表厂,这些厂成为我国的第一批物位仪表厂。基本上都是生产机械型的液位计,如:玻璃板(管)液位计、浮球液位计及开关、钢带浮子液位计、浮筒液位计等,基本都是现场指示型的。还有少量利用电子技术的电容式液位计及开关、电导式液位计等。基本都用于测量液位。

        上世纪80年代以后,国外物位仪表已从机械型为主发展到了电子型仪表,而且份额越来越大。除了电容式外,发展了利用电子技术的超声物位计、磁致伸缩液位计、电子浮筒液位计、音叉物位开关等。机械类产品如钢带浮子液位计、浮力式液位计也附加了电子远传部件,可以信号远传。而国内仍停留在机械类产品生产上。

        为了提高我国物位仪表技术水平,满足国内自动化发展的需求,在上世纪80年代中,上海自动化仪表五厂引进了美国Kay-Ray公司的超声波物位计制造技术及美国Bindicator公司的电容物位开关制造技术,北京自动化仪表四厂引进了美国Varec公司的钢带浮子液位计制造技术,铁岭光学仪器厂引进了日本BBK公司的锅炉用双色玻璃板水位计制造技术。使我国物位仪表制造技术上了一个台阶,缩小了与当时国际水平的差距。满足了大型电厂、钢铁、石油石化企业对高端物位仪表的需求。

        这时期国内经济改革出现了一批民营的物位仪表厂,早期很多都是乡镇企业。生产机械类的物位仪表产品。因其需求量大,技术门槛低,民营机制灵活,所以发展很快。基本满足了国内企业对低端产品的需求。

        上世纪九十年代后期到本世纪初,DCS系统的应用,对物位仪表提出了较高的要求,需求量也增加。微波(雷达)物位计已开始进入市场,它的非接触测量方式、智能化的信号处理、不断降低的价格、使用方便等优点,使它广受欢迎。一体形超声波液位计以其性能稳定、价格也合适,也广受欢迎。国内1980年代引进技术的几个项目由于没有进一步发展,在市场上已显落后。这段时间国外产品大规模进入国内高端物位仪表市场,并在国内办合资企业,以降低成本。国内微波物位计还在起步阶段,超声物位计性能上也有差距。形成高端物位仪表基本被国外产品垄断,国内主要供应低端产品的局面。

        本世纪初以来,市场的竞争,国内政策的开放,国内物位仪表企业格局有很大变化。生产磁翻转液位计等机械类物位计厂家从早期销售人员创办的乡镇企业为主,逐步被技术人员领军的民营企业替代,他们更重视产品质量、服务和以用户为导向,生产规模也不断扩大。产品也从机械型向机械-电子型发展,如电子浮筒液位计、磁致伸缩液位计、电容式物位计及开关、音叉物位开关等。产品从外观上、性能上均接近国外产品,而价格低很多,基本满足了国内企业要求。纯电子的物位仪表如:微波、超声物位计,国内企业也不甘被外企垄断,一些科技人员研发了产品,自己开公司生产,并不断改进,基本上在市场上站住了脚。即使在微波物位计、超声液位计等高端产品领域,从台件数来说,国内产品约占一半或稍多的份额。总体来说,我国的物位仪表工业基本上能满足国内各工业部门的要求。技术上有差距,在不断接近。


IWM记者:

        目前中国物位仪表的技术水平和现状如何?

李竞武先生:

        我国物位仪表的技术水平和国外相比,除了国外近几年推出的78GHz的微波物位计,计量级储罐液位计国内尚不能生产外,其他常用的物位仪表都能生产,技术差距并不大。

        微波(雷达)物位计是近十几年来发展最快的物位测量技术,应用很广,价格也逐年走低,已成为一种通用的物位仪表。近年,西门子、VEGA等公司推出了78GHz高频的微波物位计,由于采用透镜天线,天线体积很小,利用了量产的汽车雷达芯片,价格低廉,又提高了软件的智能化回波处理,使用简单,是性价比很高的产品。国内尚未见同类产品,是国内外技术的主要差距点。其他26GHz的微波物位计,国内生产厂家很多,产品质量参差不齐,质量好的已取得国外认证,出口国外。产量已很大,除了复杂工况外,能满足一般应用要求。国内外产品主要差距在智能化上,即软件上。由于我国机加工水平、电子元件及组装水平都不比国际水平差,故硬件上都可以做好,主要取决于厂家是否认真做,质保体系是否完善。目前国内产品在性能一致性和长期稳定性和国外产品相比,还有差距。而智能化的回波处理,要靠应用经验的积累,国外各厂家之间差距也在这里。智能化程度高的,适应复杂工况能力就强。故有的厂家就采用进口国外知名厂家的电子部件(含回波处理软件),自行加工机械部件,性能上基本和国外产品一致,价格又能降下来。占领中间市场。

        在电子型和机械型产品,国内外产品技术水平差别不大,国内产品基本能满足应用要求,部分外企也在国内设厂制造物位仪表。


IWM记者:

        重工和轻工等行业会用到大量的仪表,在选择物位仪表时主要从那些方面因素考虑?

李竞武先生:

        现在我国进一步改革开放,市场也全球化,用户选择面更广,应从项目要求、产品性能指标、价格等综合考虑,淡化进口品牌还是国内品牌因素。

        如果项目自动化程度高,测量值要参与控制,则要选性能指标高的产品。在微波、超声等物位计,国外品牌虽然价格高些,但智能化程度高,稳定性好,如果资金允许,应首选考虑。如资金紧张,可考虑组装产品。不是关键的测量点可以选用国内品牌。环境工程中的水位测量,水处理行业测量对象是水,工况简单,国内品牌应用就较多。下面是几个选型实例供参考:

        (1)某大型燃煤电厂输煤程控系统煤仓料位计选型

        由于电厂自动化程度高,对仪表可靠性要求高。选用了西门子公司的LR560微波物位计。因为是78GHz频率,采用透镜天线,体积小,波束角很窄,智能化程度高,在固体料位测量有较好业绩,价格也可接受。实际使用后用户也很满意。

        (2)南方某中型钢铁厂改造,料位计选型

        由于钢铁厂固态物料种类繁多,颗粒大小不一,工况比较恶劣。过去用过国产品牌,价格虽低,但在有些工况差的场合工作不稳定。这次因为台数比较多,要求供货单位先提供试用,试用满意的基础上,再谈供货。当时有国外品牌、采用西门子电子部件的组装产品、国内品牌产品同时在现场试用。使用结果,国产品牌微波物位计使用还是不够稳定,国外品牌和组装产品都较稳定,可以接受。

        (3)水利行业河流、湖泊水位测量

        我国对环境保护的重视,广泛对河流、湖泊水位进行监测,远传到水文站,用量很大。微波物位计以其非接触测量方式,带有智能功能,工作可靠,使用方便,受到欢迎。国内品牌的微波物位计应用在这类场合完全没问题,价格又低廉,故这领域基本上都是国内品牌占领。

 

IWM记者:

        如今国内大力推行环保政策,对物位仪表造成什么影响?

李竞武先生:

        大力推行环保政策对物位仪表行业是利好的。加强环保会增加物位仪表的用量,如河流等水资源的监测,水和污水处理中应用大量的液位仪表。电厂、钢厂、化工厂、石油石化企业、水泥建材行业加强环保措施中,也需使用大量物位仪表。加强环保也对物位仪表提出了更高要求,如用于石油、化工储罐高液位报警控制的液位开关产生故障,会导致液体外溢,破坏环境。故国外对用于高液位溢流保护的液位开关,有更严格的要求,需取得专门的WHG溢流保护认证(目前国内还没有)。
 

IWM记者:

        随着新工艺、新装置的更新换代,智能化时代对于物位仪表提出了哪些新的要求?当前物位测量技术的发展动向是什么?

李竞武先生:

        智能化时代的到来,也促进了物位仪表的智能化,也是物位测量技术的发展方向。纯电子类产品如:超声、微波物位计从它们进入市场时就有一定智能化功能,并且智能化程度在不断提高,早期需专业人员进行现场调试,现在由智能化自行调整。对于大多数应用场合,只要人工设定零位、满量程等参数,安装好就能使用,智能化能自动适应工况变化,可靠测量。机械和电子相结合来测量物位的仪表,如伺服式液位计、重锤探测式物位计、电子浮筒式液位计都不同程度的发展了智能功能,如自动诊断、故障检测报警。仪表再可靠,也会出故障,如果仪表有故障,或应用有问题,能自动诊断并报告,也是重要的功能。有的仪表还有蓝牙通讯,可对一些安装在不易接近的位置上的仪表进行远距调试。或利用GPRS将测量数据远传。

 

IWM记者:

        您如何看待直接用户更青睐于选择国外仪表品牌的现状?

李竞武先生:

        应该承认有少量高端物位仪表我国还不能制造,有些虽能制造,但性能上有差距,但大多数物位仪表我国制造水平并不差,主要是我国物位仪表发展初期,无序的低价竞争使有些企业不是致力于提高性能、质量来抢占市场,而是降低成本,甚至粗制滥造,给用户不良印象,这是自杀行为。从根本上,我国工业的装备应立足于国内供应为主,但我们欢迎国外优秀产品进入国内市场,一方面满足了国内工业的需求,同时也是对国内物位仪表厂的挑战。我相信国内优秀的企业家、物位仪表专家会努力接受挑战,努力使自己的产品赶上国际水平,受到国内用户欢迎。事实也是如此,近十余年来,我国物位仪表行业的发展也是有目共睹的,即使如国外也发展不久的微波物位计,国内大部分已能制造,并逐步被国内用户接受。我们希望国外品牌产品和国内品牌产品在国内市场中平等竞争,用户是裁判员,根据自己需要选择。特别国内品牌要优胜劣汰,逐步产生国内名牌产品。靠市场来解决,不能靠行政措施。

        在国内的物位仪表市场中,进口品牌和国内品牌会长期共存,互相竞争、共同发展。只有竞争,优胜劣汰,技术才能进步,优秀企业才会脱颖而出。


IWM记者:

        在您了解的项目中,物位仪表的国产化如何?如果让您给中国的物位仪表企业一些建议,您最想说什么?

李竞武先生:

        在自动化程度较高的大型电厂、钢铁厂、石油石化厂等项目中,在关键测量点上,在微波物位计、超声物位计上选用国外品牌或组装产品较多,虽然价格稍高,性能可靠,能保证系统可靠工作。在一般项目中,选用国产品牌较多。总台件数上,国产品牌占一半稍多些。

        在机械类产品、机电类产品,国内产品占绝对多数。国外品牌性能上优势不大,价格贵很多,虽采取在国内设厂制造,以降低成本,市场占有率仍较低。

        我希望国内物位仪表制造厂的领导者要以工匠精神来做产品,以企业家的精神来办厂,要创品牌,长期发展,而不是挣快钱。中国的市场很大,还有很大发展空间,中国要成为世界制造大国,应包括自动化仪表。我们应在和国外品牌竞争中发展成长。好的产品不但要为国内企业服务,而且可以走出国门为全球用户服务。IWM


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