物位测量通常指对工业生产过程中封闭式或敞开容器中物料(固体或液位)的高度进行检测,如果是对物料高度进行连续的检测,称为连续测量。如果只对物料高度是否到达某一位置进行检测称为限位测量。完成这种测量任务的仪表叫做物位计。
物位计的分类,3D物位扫描仪、电容式物位计、射频式物位计(电容原理)、静压式物位计(严格来讲不算物位仪表)、浮子式物位计、超声波物位计、磁至伸缩式液位计、雷达(微波)物位计,射频导纳物位计。
根据中研普华产业研究院发布的《2021-2026年物位计市场发展现状调查及供需格局分析预测报告》显示:
我国物位计生产大约开始于上世纪80年代,以传统的电容物位计为主;进入2000年我国开始了雷达物位计的研究,比美国晚了20年。2018年我国物位计市场规模达到41亿元,同比增加9.1%。2019年我国物位计市场规模达到44亿元,同比增长大约7.3%。受宏观经济下行的影响,物位计市场增速放缓。2019年我国雷达物位计市场达到10.2亿元,市场占比进一步增加。
发展中国家生产的超声波物位计虽然种类和数量繁多,但质量参差不齐,和发达国家产品相比尚存较大差距。但是发达国家的产品价格相对较高,以先进的雷达或激光物位计来说,发达国家价格普遍贵20%以上。我国物位计行业发展比较迅速,目前产业界将智能物位计作为重点研究和突破的领域。
美国的物位仪表市场由于迅速的技术开发、主要市场(加工产业)需求稳定、竞争激烈等原因,产品结构已发生了很大的变化。由于采用微处理器,精度与2010年相比达到更高水平,能满足客户需要,抢先实现高精度低售价的制造厂,在适应纳入到集散控制系统上打败了其他竞争对手,从而获得了很大的市场占有额。
数据显示,2019年我国雷达物位计投资额为17亿元,同比增长大约为11%;超声波物位计投资额为13亿元,同比增长大约为9.5%;电容式物位计投资额大约为3亿元,同比增长大约3.6%。
微波物位计使用的微波频率有三个频段:C波段(5.8~6.3GHz)、X波段(9~10.5GHz)、K波段(24~26GHz)。制造商根据自己的技术及国家批准的频率来设计产品。物位测量中的微波一般是定向发射的,通常用波束角来定量表示微波发射和接收的方向性。波束角和天线类型有关,也和使用的微波频率(波长)有关。
如果说三年前,对于毫米波雷达市场的增长更多基于类似各国新车评级对于AEB、BSD等主动安全功能的政策驱动,如今,另一个趋势正在出现,L2/L2+级辅助驾驶新车的加速落地,对于毫米波雷达的需求带来了单车搭载数量上的指数级增长。
雷达物位计采用微波脉冲的测量方法,并可在工业频率波段范围内正常,波束能量低,可安装于各种金属、非金属容器或管道内,对液体、浆料及颗粒料的物位进行非接触式连续测量。适用于粉尘、温度、压力变化大,有惰性气体及蒸汽存在的场合。对人体及环境均无伤害,让顾客买智能雷达物位计买的放心,买的值得。雷达物位计还具有不受介质比重的影响,不受介电常数变化的影响,不需要现场校调等优点,不论是对工业需要,还是对顾客经济实惠的考虑,都是不错的选择。
除了社区监控应用外,毫米波雷达技术与视频监控联动的应用方案,以更高的识别率、更低的误报率、更低的人工成本,还适用于机场、边防、能源管道、重要核心区域等周界防护及要地防护,助力视频入侵监测业务应用更完善。
在疫情防护的关键时刻,基于摄像头AI的技术确实可以帮助我们减少日常工作中直接或间接的接触,同时AI技术的采用也提升了办公空间的使用体验和利用率,毫米波雷达相比摄像头最大的优点是不涉及隐私泄露,它的外观没有让人不安的镜头设计,更重要的是雷达的数据信息也是完全匿名的,符合相关隐私法规要求,可应用于更多不适合部署摄像头的办公场景。
中国物位计行业发展面临问题
大部分高端市场被跨国公司占领,仪器仪表产品品种门类繁多,覆盖面很广。按照国家新的国民经济分类标准,仪器仪表产品有20小类,可归纳为工业自动化仪表和控制系统、科学测试仪器、常用仪器仪表和专用仪器仪表4类。其中,对国民经济支柱产业和重大装备影响最大、代表行业水平的是自动化控制系统及主干现场仪表、关键精密测试仪器两大部分。
我国物位计行业目前高端产品也被德国和美国等国家的产品占领,国内产品集中在4000-8000元/件的档次。我国物位计产品在精度和寿命等方面与发达国家存在20年左右的差距。
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