一、壓力變送器發展現狀
1、壓力變送器的基本定義
一般意義上的壓力變送器主要由測壓元件傳感器(也稱作壓力傳感器)、測量電路和過程連接件三部分組成。它能將測壓元件傳感器感受到的氣體、液體等物理壓力參數轉變成標準的電信號(如4~20mADC等), 以供給指示報警儀、記錄儀、調節器等二次儀表進行測量、指示和過程調節。
2、壓力變送器的發展歷程
壓力變送器是直接與被測介質相接觸的現場儀表,常常在高溫低溫腐蝕振動衝擊等環境中工作。在石油、化工、電力、鋼鐵、輕工等行業的壓力測量及現場控制中應用非常廣泛。
壓力變送器的發展大體經歷了四個階段:
(1)早期壓力變送器採用大位移式工作原理,如曾大量生產的水銀浮子式差壓計及膜盒式差壓變送器,這些變送器精度低且笨重。
(2)20世紀50年代有了精度稍高的力平衡式差壓變送器,但反饋力小,結構複雜,可靠性、穩定性和抗振性均較差。
(3)70年代中期,隨著新工藝、新材料、新技術的出現,尤其是電子技術的迅猛發展出現體積小巧、結構簡單的位移式變送器。
(4)90年代科學技術迅猛發展,這些變送器測量精度高而且逐漸向智能化發展數位訊號傳輸更有利於數據採集。
壓力變送器發展至今已有電容式變送器、擴散矽壓阻式變送器、差動電感式變送器和陶瓷電容式變送器等不同類型。
3、我國壓力變送器的發展現狀
上世紀歐美就提出「人類已進入傳感器時代」,其中具有代表性美國空軍對傳感器的「依賴」,讓美國在傳感器技術領 域的地址僅次於日本,日本曾在20世紀90年代僅對傳感器的研究就多達70多個課題。我國在上世紀80年代才陸續發展傳感器技術,在科技高速發展的今天,壓力傳感器技術是現代測量和自動化系統的重要技術之一。
我國由於受到經濟發展水平和生產研發資金的限制,在傳感器領域總體技術水平是相對落後的,規模和應用領域都較小。德、日、美、俄等老牌工業國家的傳感器 技術仍處於世界先進水平,由於傳感器技術在各大領域的廣泛運用(傳感器中壓力傳感器因具有體積小、靈敏度高、穩定性強、成本低廉和便與集成優化等優點,廣泛用於水利水電、鐵路交通、智能建築、生產自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、工具機、管道等眾多行業。),使得這些國家的工業化水平大大提高,傳感器同 時也形成了規模化。
隨著我國經濟的快速、全方面發展,對科學生產水平的相求也越來越高,對傳感器技術的依賴也越顯突出。比如我國在汽車,石化等領域廣泛使用傳感器技術,現在我國這方面需求主要靠進口,造成很大的資源浪費, 損失大量的財力,甚至關乎國家財產安全。
中國壓力變送器生產技術分析
技術工藝,是衡量一個企業是否具有先進性,是否具備市場競爭力,是否能不斷領先於競爭者的重要指標依據。隨著我國壓力變送器市場的迅猛發展,與之相關的核心生產技術應用與研發必將成為業內企業關注的焦點。
使用壓力變送器進行壓力控制的優點:實現多點控制,設置方便,使用壓力變送器,檢測出的壓力信號是連續信號,因此可以任意的設置壓,而且設置很方便,不許調整壓力變送器,只需對電控部分進行設定實現壓縮機運行高級控制,延長壓縮機壽命使用壓力變送器之後,可實現高級的壓縮機運行控制,讓壓縮機運行更平穩,同時如果應用變頻技術,可以讓壓縮機啟動次數大幅度減少,延長了壽命,而且更節能。同時壓力變送器採用的敏感元件為非機械結構,所以基本上不需維護,損壞率極低。提供控制精度,元件可靠性更好,由於壓力變送器的檢測精度相對於壓力開關高出數倍,因此控制精度相應的得到了提高。
近 30 年來,經過科技攻關,敏感元件與傳感器的製造技術有了長足的進步,在設計、關鍵工藝、可靠性、產品開發等方面均有不同程度的突破與創新。如「九五」攻關完成的傳感器 CAD 技術,可以實現傳感器的全過程設計(即從工藝模擬到核心器件設計,再到結構設計,最後到溫度補償);微機械加工技術,在國內首次實現了用微機械加工工藝批量生產壓力傳感器;開發出了包括力敏、磁敏、熱敏、濕敏、氣敏等在內的多個品種、多個規格的傳感器。但在先進技術方面,我國傳感器的整體水平與國外已開發國家相比仍有較大差距。主要表現在:
1、核心製造技術嚴重滯後於國外,產品品質勉強過關,傳感器數位化、智能化、微型化已成趨勢,大多數產品已變成現實,且在不斷完善和更新換代,而我國的傳感器雖然所涉足的研究開發領域基本與國外相差無幾,但由於在某些核心製造工藝技術上還嚴重滯後於國外,所以差異較大,主要表現為:
(1)產品的種類和規格不全,新品匱乏
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(2)製造工藝及設備落後,產品品質不好
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(3)技術含量和技術創新落後
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2、專業技術人力資源匱乏,產業發展後勁不足
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3、產業的統籌規劃不足,投資力度不夠
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2011-2012年中國壓力變送器存在的問題
1、行業同質化現象嚴重
隨著壓力變送器行業近些年的高速發展,中國國內壓力變送器市場的競爭,已經進入一種超競爭的狀態。所以要充分認識到:已往的成功,已往行之有效的策略和手段,在這種新的營銷狀態中,不一定能夠管用,應該有一份清醒與理智。而根據我國壓力變送器行業發展的具體情況來看,我國壓力變送器行業的同質化問題越來越嚴重。
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2、市場進入細分階段
根據我國壓力變送器行業發展的具體情況來看,不管是產品細分還是銷售市場細分,我國壓力變送器行業已經進入了市場細分階段。具體可以分別從產品市場細分和銷售市場細分兩個方面分析:
(1)產品市場細分
壓力變送器根據測量範圍可分成一般壓力變送器和微差壓變送器(0~1.5kPa),負壓變送器三種;從精度角度來分類的話,因為我們國家標的精度就為0.5%,所以近年來又可以分為高精度壓力變送器和一般壓力變送器。
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3、銷售市場細分
從我國壓力變送器的銷售市場來看,我國壓力變送器的銷售市場分國內和國際市場,在國內和國際市場又分為眾多的細分市場。根據我國壓力變送器行業的發展情況來看,我國壓力變送器近年來呈現出銷售市場不斷細分的趨勢。
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4、成本上升使企業腹背受敵
根據我國壓力變送器行業發展的具體情況來看,我國壓力變送器行業在發展過程中面臨著生產成本不斷上升的壓力:一方面,原料價格上升,使得生產成本不斷上升,近年來,我國壓力變送器行業產量不斷增長,在我國變送器產品中,我國壓力變送器所占比重較小,而在其他產品快速發展過程中使得我國壓力變送器的原料供應有所不足,從而提升了我國壓力變送器行業的原材料成本,加大的了企業的經營成本;另一方面,近年來,隨著國民經濟的快速增長,消費水平的快速提升也使得我國人均收入提升加快,加上政府的影響,我國人力成本正在快速提高,我國之前的廉價勞動力優勢正在逐步減弱。總之,伴隨著我國經濟的快速發展,我國壓力變送器行業的生產經營成本比不斷提升,這就加劇了我國變送器行業的經營風險,降低了行業的盈利水平,是我國壓力變送器行業企業腹背受敵。
5、質量問題
根據我國壓力變送器行業發展的具體情況來看,我國壓力變送器行業在近年來存在諸多問題,但最嚴重的還是產品質量問題。產品質量問題不僅影響下游應用企業的信譽、安全及質問題,而且還影響企業本身的信譽、形象及品牌的發展。根據近年來行業運行的情況來看,大的企業這一問題已經有所改變,但為數眾多的中小型企業這一問題還是比較嚴重的。產品質量問題在國內市場還不太被重視,但是在國際市場上特別是出口市場中,產品質量問題將直接影響企業的出口量及出口市場。因此,在未來的發展過程中,企業不僅要關注產品的技術問題還要關注產品的質量問題,也只有這樣, 企業才能更好的適應市場,更好的贏得消費者的信賴,才能獲得更好的發展。