編者語：充填量檢測傳感器的應用范圍非常廣泛，例如對醫藥膠囊中藥量的控制，采石場中大型石料的開采測量，或者油箱、油罐中液面高度的檢測等。能否準確地測量充填量，關鍵問題并不在于傳感器本身，而在于傳感器在生產過程中是否得到正確的應用。

尤其是在松散物料的上料工序中，近五年來對充填量傳感器的需求大大增加了

　　Vega公司市場經理Holger Sack先生在談到關于充填量傳感器的要求時說道：“最重要的是安全性、可靠性和免維修三個方面。”此外，充填量檢測技術元器件如何與上一級主控系統連接以及檢測信號的評估也是很重要的問題。“對用戶來講，方便的系統集成性能，與現有檢測系統、現有資產管理系統的兼容性等方面都具有決定性的意義。”Sack先生繼續說道。

　　根據Baumer公司的生產和銷售經理Daniel Walldorf先生的經驗，流程工業企業的員工每天如何操作使用檢測儀器和設備也是非常重要的：“充填量檢測技術的發展趨勢是傳感器的操作越來越簡單、液面高度檢測的可靠性越來越高，調整設置越來越容易，數據分析越來越準確。”

　　用戶們關心的是哪一種檢測儀器最適合于他們的檢測要求。而對檢測傳感器的價格高低則沒有什么特別的計較。近兩年來，出現了所謂的“Namur標準儀器”的需求。在量化分析的框架內，對Namur標準檢測儀器的特性進行分析評估。Namur標準的檢測儀器能夠覆蓋化工生產領域中80%左右的標準應用情況，并能夠節約儀器設備的采購成本和維護保養費用。盡管當時有一些生產企業對這種所謂的標準儀器是否能夠滿足不同的應用目的提出了異議，但是兩年來的實踐證明了這種標準儀器是符合實際要求的。盡管大多數生產企業提供的是低端產品，但是所訂購的80%是價格昂貴的高端儀器。對此，Evonik Degussa公司的商務負責人Roland Josler先生是這樣解釋的：“由于與用戶企業之間多年來的供需關系以及化工市場特定的購買力，有時使得低端產品和高端產品之間幾乎沒有價格差。”用戶當然愿意接受有附加功能的高端產品。在許多專業化工企業的流程設備中，要求檢測儀器能夠承受高于300℃的高溫，或者能夠耐特殊介質的腐蝕。“在這些工況中往往只能使用具有更高附加功能的檢測儀器。”

　　 “基于化工企業的購買力，使得低端產品和高端產品之間幾乎沒有太大的價格差。”

　　——Roland Josler先生，Evonik Degussa公司商務負責人

　　非接觸檢測是未來的發展趨勢

　　有些檢測儀器的生產企業認為，非接觸式測量是測量設備的發展趨勢。Endress+Hauser公司的充填量傳感器生產經理Carsten Schulz先生解釋說：“之所以有這樣的發展趨勢主要是‘計時測量為基礎的檢測方法’有了長足的發展。”他以Micropilot M FMR 250型雷達檢測儀在松散物料中的檢測應用為例說道：“這一檢測儀的研發成功標志著提高高頻模塊的動態性能，使之能在充填檢測范圍達70m的環境中、在惡劣的檢測環境下，例如在有粉塵、充填噪聲，或者在錐口、漏斗等裝料設備中也有著很高的檢測可靠性。”

　　非接觸式的雷達檢測儀將會在流程工業企業的檢測技術中越來越多地代替像超聲波檢測儀、機電一體化控制的檢測儀、電容式檢測設備以及利用微波原理（TDR檢測儀）進行檢測的儀器設備。這是KROHNE公司生產經理Volker Lenz先生的看法。“雷達充填量檢測技術本身也在技術要求很高的應用場合中發展起來了，例如在粉塵飛揚環境中對固體物料的檢測，在對雷達波反射能力較差的材料檢測中應用。”在油、液體原材料的儲罐和標準油桶的充填量檢測中，微波（TDR）檢測技術替代了其他的位移式檢測方法。另外，TDR檢測法在分離層、分界層檢測中還一直占據著重要的地位。

　　西門子公司流程工業檢測技術部負責人Karlheinz Schmidt博士對雷達檢測技術不受限制的使用前景也給予了肯定，但他不認為這能夠替代一切：“尤其是非接觸的雷達檢測技術，幾乎是一種適合于所有充填量檢測的萬能檢測方法。但是它的研發過程也告訴人們，雷達檢測技術在應用中具有很多優點，但不能滿足所有功率標準的要求，也不能滿足所有法律法規的要求。”

　　 “從長期的角度來看，用戶需要的是更加簡單、更加符合環境保護要求的智能化解決方案。”

　　——Klaus-Peter Lindner先生，PNO現場總線協會主席

　　例如，Schmidt先生指出了雷達充填量檢測技術不能滿足法律法規規定的室外應用的實例。為了與歐盟現行的無線電標準相吻合，人們希望能夠出臺與1995/5/EC技術規范相適應的、適用于儀器儀表的許可認證系統。最新的、統一的雷達充填量檢測儀表的標準EN 32清楚地規定了雷達充填量檢測儀的使用環境，即在封閉的容器內。在貫徹落實這一標準后，就很容易做到流程生產設備不向外反射無線電波。但據Schmidt先生的看法，即使這樣，超聲波充填量檢測儀器將仍然會在流程工業企業中使用，因為它的價格更加低廉，性能更強，滿足了大多數室外使用或者在開放式的容器中使用的法律法規規定。

　　新技術必然帶來一些新的情況需要人們去考慮，是否未來還需要單獨的極限開關或者由現場總線系統承擔開關設備的任務。PNO現場總線組織主席Klaus-Peter Lindner先生堅信：Profisafe安全協議將會在今后的十年內在過程自動化領域中貫徹落實，他說：“還需要更加簡單的解決方案，例如完成容器泄露監控的解決方案。從長期的角度來看，需要的是更加簡單、更加符合環境保護要求的智能化解決方案。”

　　此外，更加強大的故障診斷功能以及遠程無線傳輸功能也都是今后發展的趨勢。Emerson公司的Tim Milarch先生也證實了這一點。他所在的企業在這一具有很好發展趨勢的領域中主要采用了受控微波技術。“這一技術能夠在高壓、高溫環境中工作，具有很大的檢測范圍，幾乎是免維護的。”Milarch先生介紹了受控微波檢測技術的優點。他們利用5300系列的微波充填量檢測儀能夠在連續的流程生產過程中對料倉中原材料的存儲量進行檢測，并且能夠很好地避免檢測結果出現錯誤。在無線傳輸技術方面，他們采用的是新的WirelessHart技術標準。“不久前，我們引進了世界上第一種基于擺動叉技術的WirelessHart極限開關Resemount 2160系列產品。”

用戶能夠準確地知道他所需要的檢測儀器

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　　研發中的新設備

　　盡管目前市場上已經擁有品種繁多、采用多種不同技術的檢測儀器和設備，但新產品的研發仍然有發展空間。

　　Vega公司研發了微波發射器Vegamip以及雷達式的傳感器ProTrac。它們的優點是耐磨性好、免維修。能夠節約用戶的維護保養費用。

　　Endress+Hauser公司打算對其品種繁多的產品進行更加詳細的補充、完善。其中就包括不同價位的超聲波傳感器，Prosonic T FMU30；一種具有新的特性的微波傳感器（Soliwave M FQR56/FDR56）；松散物料運動狀況監控器Solimotion T FTR20以及符合Namur電子技術標準的電容式傳感器。

　　按照Walldorf先生的說法，Baumer公司把重點集中在“非導電體影響的電磁波開關FlexlLevel充填量開關上。”這種充填量轉換開關的優點是與被測介質的無關性。因此，原則上可以利用一個傳感器對各種液體、粉狀和顆粒狀的介質進行檢測。　　

　　KROHNE公司則把自己的重點繼續放在微波技術的雷達和TDR傳感器方面。Lenz先生說：“我們將繼續擴大模塊化的平臺方案和我們符合DIN EN 61508標準的SIL認證儀器設備。”這一技術一直有著很大的發展潛力。Lenz先生介紹了幾個例子，例如：Optiwave 6300，一種帶有水滴天線的檢測傳感器。“結合創新性的設計，現代化的材料和很高的信號動力學性能，使得這一儀器能夠完全省略沖洗系統、笨重的拋物面天線以及費時費力的天線調整。”

　　不斷增長的測量需求

　　在過去的五年里，松散物料輸送領域對充填量檢測儀器提出了很大的需求，并且這種需求還在不斷加大。“連續檢測技術的不斷進步以及與此有關的檢測值的可靠性、高性能檢測儀的可用性和使用這種高性能檢測儀的必要性和相關數據信息的匯總報告，例如IFRS（國際財務報告準則）等，都對上市公司提出了很高的要求。”Endress+Hauser公司的Schulz先生介紹了形成這一發展趨勢的原因。

　　雖然總體經濟形勢并不樂觀，但在某些領域還是出現了經濟好轉的現象，Vega公司堅持認為在這一領域中還有繼續增長的空間，如Sacks先生就堅信：“在經濟危機的時期里，維護保養和儀器設備的修理費用是一個非常重要的問題，是一個可以通過非接觸式檢測方法實現降低費用目的的問題。”

　　KROHNE公司也在這種情況下調整了自己的經營戰略，Lenz先生說：“許多領域中自動化技術的發展趨勢不斷增加，例如要對料倉充填量進行連續的自動化檢測和監控，可視化的和電子的數據處理等。同時，用戶們希望得到的是萬能型的、有著更多應用領域、價格更加低廉的解決方案。同時，由于原材料價格的上漲，也使松散物料輸送領域越來越多的采用檢測技術。”

　　此外，流程設備檢測儀器的工作環境也非常惡劣。Sack先生說：“很高的溫度和壓力對檢測儀器設備所使用的材料和電子元器件都提出了更高的要求。雖然非接觸式的檢測技術有著自己的優點，但在惡劣工作環境中的應用還是一個長期以來沒有很好解決的難題。”

　　每一種技術都有自己的優點和缺點，Milarch先生建議在選擇檢測儀器所采用的檢測方法時要特別注意：“選擇了正確的檢測方法后幾乎可以完成任何檢測任務。”Schulz先生也表達了類似的觀點：“今天，人們可以利用檢測技術做任何事情。”但他首先強調：“要適合流程設備惡劣的工作環境，例如能夠生成大量沉積物、泡沫的產品，高粘度或者高腐蝕性的介質，氣相或者低介電性的產品以及用戶對檢測儀的安全、可用性和價格方面提出的要求。”

　　Lenz先生解釋說：“通過合適的檢測方法的選擇和正確的儀器型號的確定是能夠得到理想的解決方案的，但是還要注意兩個前提條件，即用戶對檢測儀器的應用和檢測的要求有足夠的認識和了解。生產企業也應在此基礎上根據自己的經驗給予補充和完善，提供給用戶最佳的技術咨詢。”或者，像Lenz先生最后總結性發言時所說的那樣：“只有首先提出了正確的問題，才能得到正確的答案。”