國(guó)內(nèi)有銷(xiāo)售科里奧利流量計(jì)的企業(yè)，大致可分為：外資企業(yè)、國(guó)內(nèi)上市公司、國(guó)內(nèi)老牌企業(yè)以及國(guó)內(nèi)創(chuàng)新企業(yè)。
1、被 “卡脖子” 的艱難起步
我國(guó)國(guó)產(chǎn)質(zhì)量流量計(jì)的技術(shù)，誕生于被 “卡脖子” 的艱難困境之中。
1977年，美國(guó)Micro Motion公司成功研制出世界上第一臺(tái)科里奧利質(zhì)量流量計(jì)，這一里程碑事件標(biāo)志著該技術(shù)正式邁入產(chǎn)業(yè)化階段。
彼時(shí)的中國(guó)，工業(yè)流量測(cè)量領(lǐng)域尚未構(gòu)建起完整的計(jì)量體系。20世紀(jì)80年代，國(guó)內(nèi)在科里奧利質(zhì)量流量計(jì)這一前沿技術(shù)領(lǐng)域仍處于空白狀態(tài)。油田單井測(cè)試不得不采用傳統(tǒng)方法：通過(guò)壓力計(jì)、溫度計(jì)、容積式流量計(jì)等多臺(tái)分立儀表進(jìn)行間接測(cè)量，不僅系統(tǒng)復(fù)雜、操作繁瑣，更因各儀表間的配合誤差導(dǎo)致整體精度難以保證。
以Micro Motion為代表的國(guó)際巨頭，壟斷了全球市場(chǎng)，中國(guó)石油行業(yè)因缺乏高精度計(jì)量手段，僅計(jì)量誤差造成的年損失就高達(dá)上千萬(wàn)元。
傳統(tǒng)測(cè)量方式的局限性：
①依賴體積計(jì)量需進(jìn)行二次換算，精度損失嚴(yán)重；
②多儀表協(xié)同作業(yè)，導(dǎo)致系統(tǒng)可靠性下降；
③面對(duì)油氣水多相流等復(fù)雜工況時(shí)，傳統(tǒng)方案往往束手無(wú)策。
1986年，轉(zhuǎn)機(jī)悄然降臨。西工大任思聰教授，受到當(dāng)時(shí)駐日大使關(guān)于 “中國(guó)原油出口因計(jì)量誤差導(dǎo)致巨額損失” 報(bào)告的觸動(dòng)，聯(lián)合國(guó)營(yíng)八七二廠科研一所副所長(zhǎng)王博等科技工作者，正式提出自主研發(fā)國(guó)產(chǎn)科氏流量計(jì)的構(gòu)想。最初的嘗試布滿荊棘，團(tuán)隊(duì)照搬陀螺儀結(jié)構(gòu)，用普通鋼管制造樣機(jī)，卻因材料性能不達(dá)標(biāo)而宣告失敗。
1988年5月，“西安東風(fēng)機(jī)電儀表研究所” 注冊(cè)成立，這標(biāo)志著研發(fā)工作進(jìn)入了系統(tǒng)化階段。1989年，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地采用軍工級(jí)316L不銹鋼管，終于攻克敏感管振動(dòng)頻率匹配難題，成功造出第一臺(tái)質(zhì)量流量計(jì)原理樣機(jī)。
1991年，這臺(tái)凝聚著國(guó)產(chǎn)希望的設(shè)備在克拉瑪依油田投入測(cè)試，由此開(kāi)啟了國(guó)產(chǎn)質(zhì)量流量計(jì)的探索之旅。
關(guān)于研制“質(zhì)量流量計(jì)”的申請(qǐng)報(bào)告(1986年)與科研合同(1989年)
東風(fēng)第一代質(zhì)量流量計(jì)ZLJ50變送器與傳感器及數(shù)采裝置調(diào)試成功
2、合資入場(chǎng)，夾縫生存
20世紀(jì)90年代，國(guó)際品牌通過(guò)合資模式進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，卻對(duì)核心技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格封鎖。國(guó)產(chǎn)企業(yè)在夾縫中開(kāi)啟了工程化探索，面臨著材料、信號(hào)處理、環(huán)境適應(yīng)性三大難關(guān)。
材料選擇曾是最棘手的挑戰(zhàn)。早期采用的普通不銹鋼，在含硫工況下腐蝕嚴(yán)重。某油田1991年的測(cè)試報(bào)告顯示，設(shè)備平均使用壽命僅8個(gè)月。1989年，研發(fā)團(tuán)隊(duì)轉(zhuǎn)向耐腐蝕性更強(qiáng)的316L不銹鋼，通過(guò)優(yōu)化固溶處理工藝，顯著提升了設(shè)備在復(fù)雜介質(zhì)中的耐久性。
信號(hào)處理技術(shù)的升級(jí)同樣關(guān)鍵。在模擬電路時(shí)代，溫度漂移和相位檢測(cè)精度不足，始終困擾著測(cè)量穩(wěn)定性：25-75℃范圍內(nèi)，溫度漂移可達(dá)0.08-0.12%/℃。1989年，變送器方案逐步落地，采用高頻處理器和高精度轉(zhuǎn)換器，將信號(hào)轉(zhuǎn)換時(shí)間壓縮至35μs，為測(cè)量精度提升奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
這一時(shí)期，西安東風(fēng)科研團(tuán)隊(duì)在南陽(yáng)、克拉瑪依、大港等油田開(kāi)展了大量實(shí)地試驗(yàn)。1992年，東風(fēng)機(jī)電自主研發(fā)的兩套高溫高壓型質(zhì)量流量計(jì)在克拉瑪依油田交付使用；1995年，其產(chǎn)品在大港油田試驗(yàn)中表現(xiàn)出色：流量1.87t/h時(shí)誤差0.27%，4.02t/h時(shí)誤差0.07%，7.85t/h時(shí)誤差0.23%，精度遠(yuǎn)超同期其他設(shè)備。
1996年，ZLJ型質(zhì)量流量計(jì)取得防爆證書(shū)和計(jì)量器具生產(chǎn)許可證；1997年成功進(jìn)入中石油，國(guó)產(chǎn)科里奧利質(zhì)量流量計(jì)成功投入應(yīng)用，打破了該領(lǐng)域長(zhǎng)期依賴國(guó)外技術(shù)的局面。1998年產(chǎn)品進(jìn)入石油煉制行業(yè)。
ZLJ質(zhì)量流量計(jì)產(chǎn)品計(jì)量器具樣機(jī)試驗(yàn)合格證書(shū)(1998年陜西省計(jì)量技術(shù)監(jiān)督局簽發(fā))
3、技術(shù)深入，從單點(diǎn)突破到系統(tǒng)升級(jí)
步入21世紀(jì)，國(guó)產(chǎn)科氏流量計(jì)進(jìn)入系統(tǒng)化提升階段，從單一產(chǎn)品向全系列解決方案演進(jìn)。研發(fā)重心轉(zhuǎn)向環(huán)境適應(yīng)性與長(zhǎng)期可靠性與穩(wěn)定性。針對(duì)溫度波動(dòng)、電磁干擾、振動(dòng)沖擊等工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)常見(jiàn)問(wèn)題，開(kāi)展了數(shù)千次模擬試驗(yàn)；對(duì)高粘度介質(zhì)、兩相流、脈沖流等復(fù)雜工況，通過(guò)優(yōu)化傳感器結(jié)構(gòu)和算法模型，逐步提升產(chǎn)品性能指標(biāo)。
市場(chǎng)格局也隨之改變。2000年初，進(jìn)口品牌市場(chǎng)占有率超95%；到2010年，這一比例降至80%左右。以東風(fēng)機(jī)電為代表的國(guó)產(chǎn)質(zhì)量流量計(jì)企業(yè)憑借“性價(jià)比+本土化服務(wù)” 優(yōu)勢(shì)，逐步打破Emerson、E+H等國(guó)際品牌的壟斷。
國(guó)產(chǎn)質(zhì)量流量計(jì)從“能用” 向 “好用” 跨越。以東風(fēng)機(jī)電為例：
2003年率其研發(fā)ZLJC360型大口徑質(zhì)量流量計(jì)，這一產(chǎn)品成功攻克大口徑測(cè)量難題，滿足了工業(yè)領(lǐng)域?qū)Υ罅髁烤珳?zhǔn)計(jì)量的迫切需求，拓寬了國(guó)產(chǎn)科氏質(zhì)量流量計(jì)的應(yīng)用邊界，打破了此前進(jìn)口品牌在該領(lǐng)域的技術(shù)封鎖與市場(chǎng)壟斷；
2004年取得計(jì)量器具維修許可證，通過(guò)承接國(guó)內(nèi)外品牌維修業(yè)務(wù)積累經(jīng)驗(yàn)，反哺產(chǎn)品優(yōu)化；
2005年成功開(kāi)發(fā)全數(shù)字解算DPT系列變送器，并取得發(fā)明專利授權(quán)，使得0.2級(jí)質(zhì)量流量計(jì)產(chǎn)品提升到0.1級(jí)。同時(shí)，開(kāi)始由流量計(jì)量向流量控制領(lǐng)域發(fā)展，陸續(xù)開(kāi)發(fā)引進(jìn)了基于流量計(jì)產(chǎn)品的集成設(shè)備(BCS系列批量計(jì)量控制系統(tǒng)和CMS系列油氣分離計(jì)量系統(tǒng))，多項(xiàng)科研項(xiàng)目獲得國(guó)家及省市地區(qū)的支持，多項(xiàng)產(chǎn)品核心技術(shù)獲得國(guó)家專利授權(quán)。
2010年，東風(fēng)機(jī)電與中石化簽訂框架采購(gòu)協(xié)議，成為大型央企國(guó)產(chǎn)主要供應(yīng)商，標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)計(jì)量?jī)x表得到行業(yè)頂級(jí)認(rèn)可。
至此，國(guó)產(chǎn)質(zhì)量流量計(jì)產(chǎn)品系列化取得突破：DN10~DN150產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)，滿足精細(xì)化工、食品加工、管輸、儲(chǔ)罐計(jì)量等領(lǐng)域的需求。這些技術(shù)突破，拓寬了國(guó)產(chǎn)科氏質(zhì)量流量計(jì)的應(yīng)用邊界，鞏固了對(duì)進(jìn)口品牌技術(shù)與市場(chǎng)壟斷的突破成果。
4、從落后到同臺(tái)競(jìng)技
2010年至今，國(guó)產(chǎn)質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)入“技術(shù)井噴” 期，東風(fēng)機(jī)電等國(guó)內(nèi)企業(yè)持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新，逐步縮小與進(jìn)口產(chǎn)品的差距。
測(cè)量精度躋身第一梯隊(duì)。主流產(chǎn)品液體測(cè)量精度達(dá)到0.1%(15:1量程比)，密度測(cè)量精度0.0005g/cc，與國(guó)際品牌高端機(jī)型持平；氣體測(cè)量精度提升至0.35%，滿足高壓氣體貿(mào)易交接需求。2018年，東風(fēng)機(jī)電“科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的測(cè)量狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法及裝置” 發(fā)明專利獲俄羅斯授權(quán)，累計(jì)授權(quán)發(fā)明專利達(dá)20項(xiàng)。
技術(shù)層面，國(guó)內(nèi)企業(yè)在信號(hào)處理、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料工藝等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自主可控。數(shù)字濾波算法、智能診斷技術(shù)的應(yīng)用，使設(shè)備抗干擾能力大幅提升；目前，DN1~DN300產(chǎn)品量產(chǎn)，316L、雙相鋼、鈦、鋯、鉭等特殊材料的應(yīng)用，拓展了介質(zhì)適用范圍。
特殊工況適應(yīng)性實(shí)現(xiàn)突破。溫度適應(yīng)范圍擴(kuò)展至-200℃-350℃，可測(cè)量高溫尾油、瀝青、液氧、LNG等特殊介質(zhì)；部分型號(hào)壓力等級(jí)提升至100MPa，覆蓋高壓管道輸送場(chǎng)景；適用于氫能源、天然氣等新興領(lǐng)域。
國(guó)產(chǎn)化替代成果顯著。在國(guó)產(chǎn)化替代的關(guān)鍵戰(zhàn)場(chǎng)，以東風(fēng)機(jī)電產(chǎn)品為代表的產(chǎn)品與進(jìn)口品牌質(zhì)量流量計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)比：
金陵石化《國(guó)產(chǎn)化科氏力質(zhì)量流量計(jì)深化應(yīng)用研究項(xiàng)目》，與進(jìn)口設(shè)備長(zhǎng)期比對(duì)顯示，液體測(cè)量誤差≤0.2%，重復(fù)性≤0.05%。
2011-2018年，河南煉化火車(chē)裝車(chē)棧橋應(yīng)用，累計(jì)安裝250臺(tái)。該系統(tǒng)用于汽油、柴油、航空煤油及液化氣等產(chǎn)品的精準(zhǔn)裝車(chē)，顯著提升了貿(mào)易交接的效率和計(jì)量準(zhǔn)確性。
2022年齊魯石化液體二氧化碳裝車(chē)項(xiàng)目中，14臺(tái)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，驗(yàn)證了國(guó)產(chǎn)設(shè)備在特殊介質(zhì)計(jì)量中的可靠性。
這些成果推動(dòng)著國(guó)產(chǎn)設(shè)備在管輸、裝車(chē)、儲(chǔ)罐計(jì)量等核心場(chǎng)景的應(yīng)用比例持續(xù)提升。回望30余年發(fā)展路，東風(fēng)機(jī)電作為國(guó)產(chǎn)科氏流量計(jì)的先行者，為推動(dòng)我國(guó)自研質(zhì)量流量計(jì)的發(fā)展做出了突出的貢獻(xiàn)，從1986年的理論研究起步，歷經(jīng)技術(shù)沉淀逐步構(gòu)建起全產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù)能力，推動(dòng)國(guó)產(chǎn)科氏流量計(jì)從實(shí)驗(yàn)室走向工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。
如今，以東風(fēng)機(jī)電為代表的國(guó)內(nèi)企業(yè)，從精度提升、工況適應(yīng)性拓展到應(yīng)用場(chǎng)景創(chuàng)新持續(xù)發(fā)力，不斷推動(dòng)國(guó)產(chǎn)質(zhì)量流量計(jì)技術(shù)向縱深發(fā)展，逐步縮小與進(jìn)口產(chǎn)品的差距。目前已與國(guó)際品牌形成“競(jìng)爭(zhēng)并存” 的市場(chǎng)格局，在更多行業(yè)和場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品的有效替代，推動(dòng)國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程在細(xì)分領(lǐng)域不斷深化，合力重塑?chē)?guó)內(nèi)質(zhì)量流量計(jì)市場(chǎng)格局，為中國(guó)工業(yè)計(jì)量的自主可控發(fā)展注入源源不斷的動(dòng)力。
后記：我國(guó)自主研發(fā)質(zhì)量流量計(jì)僅短短30余年，還需要給予更多的支持和幫助，期待我們一起看見(jiàn)國(guó)產(chǎn)質(zhì)量流量計(jì)的騰飛！
