文章講述工業(yè)露點(diǎn)儀的發(fā)展歷史和國(guó)外先進(jìn)露點(diǎn)儀傳感器的發(fā)展情況,對(duì)比分析國(guó)內(nèi)外廠家在露點(diǎn)儀生產(chǎn)方面的優(yōu)劣勢(shì),給大家提供選擇工業(yè)露點(diǎn)儀建議。
根據(jù)維基百科的定義The dew point is the temperature to which air must be cooled to become saturated with water vapor. 露點(diǎn)是空氣必須冷卻到飽和水蒸氣的溫度。The measurement of the dew point is related to humidity.露點(diǎn)的測(cè)量與濕度有關(guān)。
濕度就是空氣干燥程度,“鹽打那咸,醋打那酸,萬(wàn)物皆有頭”。在東方西方分別有兩位名人搗鼓出兩款濕度計(jì)。東方這位就是發(fā)明了豆腐這一吃貨至寶,造福華夏飲食界數(shù)千年的不成功造反家淮南王劉安了。
煉丹練出豆腐的發(fā)明家劉安,寫出先秦雜家和道家之大成的《淮南子》的思想家,后造反被殺全家。這位煉丹煉出豆腐的西漢王爺,一直想著怎么把他的仙丹煉好,留下了不少記錄,在他的煉丹專業(yè)論文《淮南子 說(shuō)山訓(xùn)》中,就有提到濕度計(jì)的概念:“懸羽與炭,而知燥濕之氣”。意思就是原本等重的干燥木炭和石頭,分別被懸在天平的兩端,木炭因吸收空氣中的濕氣而變重,通過(guò)增加羽毛的數(shù)量使天平平衡。這妥妥的是最早的測(cè)濕儀表啊。
歐洲有位著名爛尾拖稿畫(huà)家,畫(huà)畫(huà)的同時(shí)愛(ài)折騰。在他在眾多發(fā)明創(chuàng)造中,濕度計(jì)還算是和繪畫(huà)搭邊的:為了測(cè)試石膏干的快慢。此裝置用來(lái)測(cè)量空氣中的濕度。裝置由簡(jiǎn)單的天秤組成,一邊放置可吸水的棉花,另一邊則是同等重量而不吸水的物質(zhì),例如蠟??諝飧伤瑫r(shí),鉛垂線是垂直的。當(dāng)棉花吸收空氣中的濕氣后,就會(huì)變得比蠟質(zhì)重,至于潮濕程度,則由兩邊高度的落差顯示。
為何要測(cè)量露點(diǎn)?
Rolls-Royce知道不?除了造汽車,其實(shí)萊斯勞斯還是飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)的領(lǐng)軍者,波音飛機(jī)里面的發(fā)動(dòng)機(jī)用的也就是它家(羅爾斯-羅伊斯)。發(fā)動(dòng)機(jī)的制造離不開(kāi)鑄造、焊接這些工序,其中拿發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的焊接來(lái)說(shuō),如果氬弧焊使用的氬氣的濕度過(guò)高,會(huì)出現(xiàn)發(fā)黑的情況,葉片變脆耐溫變差,用了就出事故。為了衡量濕度,工業(yè)上面我們提出了露點(diǎn)溫度的概念。
先了解一個(gè)生活小常識(shí)吧:在冬季,我們擦窗戶的時(shí)候會(huì)看到窗戶玻璃往往是蒙蒙的模糊一片,如果屋子里開(kāi)了除濕器,屋子外頭溫度不變,你會(huì)發(fā)現(xiàn)窗玻璃上霧蒙蒙的水珠不見(jiàn)了,又能透過(guò)玻璃看到外面了。不過(guò)如果溫度繼續(xù)往下降,家里空氣盡管很干了,玻璃上又會(huì)出現(xiàn)一層露水,這就說(shuō)明啊,玻璃上出現(xiàn)露珠是與玻璃所在的環(huán)境氣氛的含水量有關(guān)。
根據(jù)這一現(xiàn)象,1955年,C.L.Cutting和A.C.Jones的論文,每一個(gè)出現(xiàn)露點(diǎn)的溫度(我們稱之為露點(diǎn)溫度)對(duì)應(yīng)環(huán)境空氣的一個(gè)含水量值。像剛才我們說(shuō)的焊接用的氬氣,露點(diǎn)溫度-70℃以上就不太能用了,否則會(huì)發(fā)黑。
西方露點(diǎn)編年史(羊毛商人引出的露點(diǎn)黑科技)
英國(guó)著名的空想社會(huì)主義者托馬斯.莫爾在他的名著《烏托邦》里寫到:“你們的綿羊本來(lái)是那么馴服,吃一點(diǎn)點(diǎn)就滿足,現(xiàn)在據(jù)說(shuō)變得很貪婪、很蠻橫,甚至要把人吃掉……15世紀(jì)末期起,由于英國(guó)毛紡織業(yè)的發(fā)展,羊毛的需求日益增加,市場(chǎng)上的羊毛價(jià)格開(kāi)始猛漲,養(yǎng)羊成為一個(gè)有利可圖之業(yè)。
羊吃人圈地運(yùn)動(dòng)
想從羊毛里榨出更多油水的英國(guó)資本家就發(fā)現(xiàn)空氣中的濕度對(duì)羊毛的細(xì)度、初始模量、斷裂伸長(zhǎng)率、彈性回復(fù)率和壓縮回彈性能等等指標(biāo)會(huì)有影響,影響了自己的小錢錢收益,他們就想知道這些指標(biāo)和濕度到底是個(gè)什么樣的關(guān)系,最后找到了一個(gè)剛從英國(guó)皇家空軍退伍的前無(wú)線電工程師身上。
萊納德.肖恩(LEONARD.SHAW)先生是個(gè)類似于發(fā)明電燈的愛(ài)迪生那樣的,集理論和動(dòng)手能力于一身的通才,接到羊毛商的委托后,與其他著迷于光學(xué)魔術(shù)和電磁感應(yīng)的同行的不同,他的目光落到了最基本的電容上,簡(jiǎn)單的說(shuō),每種材料引起電容改變的介電常數(shù)不同,他所需要的就是找出一個(gè)最合適的材料來(lái)反應(yīng)水含量的變化,最終選定的是二戰(zhàn)時(shí)期有人發(fā)明出雛形的氧化鋁傳感器,作為濕敏元件,氧化鋁的反應(yīng)非常迅速,跟其他材質(zhì)比,就是兔子和蝸牛賽跑,不在一個(gè)層面上。
萊納德.肖恩作出的氧化鋁傳感器就是當(dāng)水蒸氣濃度從10000微克/升降至10微克/升時(shí),t63(被測(cè)氣體含水量的63%)小于5秒鐘,秒殺了1960年代的所有同類型儀表。
電容類傳感器的傳統(tǒng)制作方法是是將鋁等金屬箔當(dāng)成電極和塑料薄膜重疊后卷繞在一起,體積不會(huì)小,還沉。肖恩先生覺(jué)得不能讓客戶買個(gè)鐵塊回去吧,誰(shuí)沒(méi)事煉舉重啊,花了幾年功夫,依靠英國(guó)當(dāng)時(shí)世界前茅的材料和理論指導(dǎo),在氧化鋁上面蒸鍍上了一層很薄的金屬以做為電極,省去了電極箔的厚度,縮小電容器單位容量的體積,不但實(shí)現(xiàn)了良好的測(cè)量性能還獲得了小型化的傳感器。
肖恩先生在反復(fù)試驗(yàn)后他弄出了一款能夠穩(wěn)定測(cè)量-60℃以上濕度,重量輕,反應(yīng)還賊快的的分析儀,于是大名鼎鼎的肖氏分析儀在1960年閃亮登場(chǎng)啦。
羊毛商一用起來(lái),發(fā)現(xiàn)這玩意不單反應(yīng)快,還耐操,頓時(shí)把毛發(fā)濕度計(jì)啥的扔到垃圾堆,對(duì)肖氏的露點(diǎn)儀瘋狂點(diǎn)贊,一時(shí)間口碑爆棚。加上蘇格蘭北海油田的發(fā)現(xiàn)及開(kāi)發(fā),英國(guó)石化等其他行業(yè)也紛紛用起肖氏的露點(diǎn)儀,發(fā)現(xiàn)這款儀表的便攜表盡管仍有些笨重(毛重7.5公斤),受材料限制,肖氏氧化鋁傳感器也有些缺陷,比如測(cè)-60℃以下很吃力,但拋開(kāi)這些缺點(diǎn),肖恩先生發(fā)明的這款儀表無(wú)疑是劃時(shí)代的作品,里面一些如干燥腔這樣實(shí)用設(shè)計(jì)一直應(yīng)用到了現(xiàn)在。
1960年代肖氏分析儀閃亮登場(chǎng)
干燥腔可以提高便攜露點(diǎn)分析儀的反應(yīng)速度,合格便攜露點(diǎn)的標(biāo)配
盡管由于太成功,導(dǎo)致肖氏的分析儀后續(xù)開(kāi)發(fā)被縛住了手腳,吃老本吃了幾十年,但在六十年代,和傳統(tǒng)濕度儀同行PK毫不費(fèi)力,那是開(kāi)了印鈔機(jī)一樣滿世界賺錢,但是花無(wú)百日紅,看見(jiàn)站著就能把錢賺了,一堆英國(guó)同行就開(kāi)始有了心思,鉚足了勁也要分一杯羹,你不是注冊(cè)了薄膜氧化鋁的專利嗎?我就繞過(guò)氧化鋁這玩意,用其他材質(zhì)另起爐灶好了。
在英國(guó)濕度分析行業(yè),很快就有人要和肖氏掰掰手腕啦,比起半路出家的肖恩先生,一直在英國(guó)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室玩濕度的安德魯.密析爾(Andrew Michell)就是標(biāo)準(zhǔn)的科班出身,早在1974年他就在劍橋大學(xué)的Cavendish Laboratory卡文迪什實(shí)驗(yàn)室(出了29個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)得主的地方)從事研發(fā)工作。在遍地都是掃地僧的地方,密析爾能混出名堂當(dāng)時(shí)有他的獨(dú)門秘籍,他的想法就是走氧化鋁薄膜電容傳感器之外的路子,通過(guò)燒制等工藝,弄出了厚薄膜法的陶瓷電容法露點(diǎn)分析儀。
密析爾陶瓷電容法傳感器能夠測(cè)量到+20℃到-100℃的露點(diǎn)了,足夠大多數(shù)工廠使用,而且由于是陶瓷材質(zhì),相對(duì)來(lái)說(shuō)耐高溫性能更好。缺點(diǎn)是比起氧化鋁來(lái)反應(yīng)速度就是個(gè)悲劇……這反應(yīng)速度,午飯前開(kāi)始測(cè)試,吃完飯睡個(gè)覺(jué)再洗把臉估計(jì)數(shù)據(jù)才穩(wěn)定,還好很多工廠對(duì)速度要求不高,而且密析爾在算法上有獨(dú)到之處,加上良好的低露點(diǎn)測(cè)量性能,倒也創(chuàng)出了一番天地,后來(lái)更是背靠掃地僧們后來(lái)推出了各種工業(yè)露點(diǎn)分析儀,最后被跨國(guó)巨頭PST收購(gòu),和掌握高濕度測(cè)量的羅卓尼克等公司成為隊(duì)友,自成分析行業(yè)的一大陣營(yíng)(題外話,英國(guó)儀表行業(yè)還是很強(qiáng)的,思白吉這些龍頭企業(yè)很能打,但奈何國(guó)家制造業(yè)完蛋,連最后的鋼廠都賣給了印度人,導(dǎo)致儀表份額在不斷縮水,只能說(shuō)是我運(yùn)即國(guó)運(yùn),時(shí)代變了)。
拋開(kāi)這倆英國(guó)露點(diǎn)分析的少林、武當(dāng),像希仕代(Systech)、阿爾法(ALPHA)等等也都在做氧化鋁傳感器,加上做硅傳感器的馬納里可(Manalytical)等等廠家,英國(guó)把露點(diǎn)分析儀賣的全球都是。比起便宜實(shí)惠但是誤差較大的氧化鋁、陶瓷電容法,老美比較擅長(zhǎng)的是昂貴但是精確度更高的玩意。
大概在1965年的時(shí)候,有一家EG&E(幾次合并后變身世界五百?gòu)?qiáng)珀金埃爾默PERKINELMER)旗下的小公司,美國(guó)的愛(ài)迪泰克公司發(fā)明了冷鏡式露點(diǎn)儀,比起靠間接轉(zhuǎn)換得到數(shù)據(jù)量的電容法,直接測(cè)量得出讀數(shù)的冷鏡法無(wú)疑更受歡迎。原理很簡(jiǎn)單啦,大家見(jiàn)過(guò)鏡子上的露珠吧,冷鏡法就是測(cè)鏡子上露珠的一種方法。
一個(gè)鏡面,配上使用冷凝器(發(fā)明的時(shí)候和老式冰箱的壓縮機(jī)差不多)后,被冷卻至被測(cè)氣體的露點(diǎn)溫度。當(dāng)溫度降低到樣氣露點(diǎn)時(shí),鏡面會(huì)形成冷凝。一個(gè)由光電探測(cè)器組成的電光回路檢測(cè)冷凝的形成。鏡面反射光強(qiáng)度減少量,作為儀表控制電路的冷卻功率的反饋輸入,這樣鏡面就被控制在平衡狀態(tài)中。蒸發(fā)速度與冷凝速度以相同的速率發(fā)生。此時(shí)溫度計(jì)測(cè)量的鏡面溫度就等于被測(cè)氣體的露點(diǎn)溫度。
原理簡(jiǎn)單吧,一點(diǎn)就透,然而就像汽車不只是一個(gè)方向盤兩個(gè)后視鏡三張沙發(fā)四個(gè)輪子搭個(gè)殼子一樣,發(fā)動(dòng)機(jī)造不出來(lái)就白搭,冷鏡露點(diǎn)儀光一個(gè)合格的光源和測(cè)溫元件就搞死了多少?gòu)S家,以至于現(xiàn)在能玩的好也就是那么幾家,而且以美國(guó)的居多。
硬件解決,對(duì)于擁有豐富儀表開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的美國(guó)儀表大公司來(lái)說(shuō),剩下的都不是事,和尚摸得我也摸得,于是張三李四王二麻子一起來(lái)摸!除了愛(ài)迪泰克,美國(guó)儀表圈里幾個(gè)大鱷比如熱電(Thermo Fisher Scientific賽默飛世爾)、阿美泰克、GE(通用電氣)、
cosaxentaur等等都相繼開(kāi)發(fā)了冷鏡、電容法的相關(guān)產(chǎn)品(美國(guó)市場(chǎng)大啊),并且依托美國(guó)的整體工業(yè)體系實(shí)現(xiàn)了對(duì)其他國(guó)家的碾壓,但是大公司有大公司的問(wèn)題,下面講幾個(gè)例子。
以cosaxentaur舉例,這家以熱值儀為主打產(chǎn)品(客戶遍及美資各大天然氣和石油公司),在1996年的時(shí)候,一批出身NASA、格魯曼等頂尖科研體系的工程師(很多都是雙碩士學(xué)位的人才)帶動(dòng)下,開(kāi)發(fā)了自己的深特(xentaur)牌子的氧化鋁露點(diǎn)傳感器,比起肖氏等其他廠家來(lái)微孔更小,反應(yīng)更快。
深特搭配了cosaxentau強(qiáng)大的營(yíng)銷體系(遍布世界,你看到的美國(guó)天然氣船上都是它家的),和GE所屬的巴納(panametrics)在20世紀(jì)末成為美國(guó)市場(chǎng)最大的兩家露點(diǎn)分析儀表公司。
但是正如老對(duì)手巴納(panametrics,一家偉大的分析儀器公司)被GE收購(gòu)后就淪為三線品牌,后來(lái)更轉(zhuǎn)入GE合并后的貝克休斯(Baker Hughes)之下一樣,喪失了自主能力。在21世紀(jì)初,風(fēng)光一時(shí)的cosaxentau也被PSI集團(tuán)盯上并收購(gòu),成為這個(gè)儀器行業(yè)巨頭底下的子公司,而深特作為一個(gè)小眾品牌在整個(gè)集團(tuán)體系內(nèi)相當(dāng)于盲腸的角色,多一個(gè)不多少一個(gè)不少,自然就造成包括全球售后資源的分配等等問(wèn)題,進(jìn)而導(dǎo)致了公司內(nèi)部人才的流失。
這些從深特出來(lái)人才,屬于冷戰(zhàn)末期美國(guó)培育出來(lái)的科技精英的一份子(90級(jí)的腳男,打了這么多年怪怎么說(shuō)也是一身金裝了),手底下自然是有兩把刷子的,他們成立的菲美特(phymetrix)公司反而擺脫了之前的限制,在原有傳感器基礎(chǔ)上推陳出新,造出了目前工業(yè)領(lǐng)域?qū)嵱没A段能夠做到的最高精度的氧化鋁傳感器。他們的秘訣就是兩個(gè)字,更小。
在微孔小到只有水分子直徑的三倍后,虹吸效應(yīng)是非常明顯的,有點(diǎn)水就能讓傳感器有反應(yīng),傳感器能測(cè)到-110℃,基本滿足了大部分工業(yè)氣體的測(cè)量范圍。加上極快的反應(yīng)速(三分鐘數(shù)據(jù)曲線開(kāi)始平滑)和相對(duì)低廉的成本,算是如今工業(yè)測(cè)露點(diǎn)的領(lǐng)域里面比較理想的傳感器了。當(dāng)然,也不是越小越好,這么做也不是沒(méi)有代價(jià)的,那就是氣體里面不能有臟東西,不然微孔堵住了就沒(méi)法玩了。
傳感器優(yōu)化后,分析儀本身的重量也就下來(lái)了,像菲美特便攜表的重量只有肖氏的三分之一左右(2.85公斤),比較適合逐漸老齡化且有大量女性職工的中國(guó)工業(yè)。而且還針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)推出了中文界面,算是市場(chǎng)上最新最好的氧化鋁電容法分析儀(前幾年定型中文版)。
小型化,快速化是趨勢(shì)
所以說(shuō)大公司有大公司的好,小公司有小公司的優(yōu)勢(shì),特別是科技主導(dǎo)型企業(yè),小公司往往更有沖勁,像專精冷鏡露點(diǎn)的瑞士MBW,還有芬蘭的維薩拉都可以說(shuō)是分析儀器廠家里面拳打歐美手撕日本的“小公司”(維薩拉現(xiàn)在也才1800人,比起動(dòng)輒幾萬(wàn)人的五百?gòu)?qiáng)來(lái)就是個(gè)弟弟,但是產(chǎn)品賣到140多個(gè)國(guó)家了)。
冷鏡講過(guò)了,就不多講MBW了,給大家說(shuō)說(shuō)芬蘭維薩拉,大家知道芬蘭靠近北極,除了木材、海豹之外,還孕育了大批高科技企業(yè)如諾基亞這些,(因?yàn)槔浯蠹叶即谟信瘹獾墓S和實(shí)驗(yàn)室搞研究嗎?)
芬蘭人對(duì)溫度這些攸關(guān)小命的指標(biāo)可是異常關(guān)注,早在上世紀(jì)30年代,隨著蘇芬關(guān)系的緊張,怎么保證天氣數(shù)據(jù)的質(zhì)量,為航空和行軍提供足夠準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)就成了大問(wèn)題,就像阿基米德在敘拉古VS羅馬時(shí)發(fā)揮了自己的智慧一樣,1931年的時(shí)候,VilhoV?is?l?教授研究出了無(wú)線電探空儀的基本概念,并于1931年12月生產(chǎn)出第一臺(tái)芬蘭制造的探空儀。
隨著二戰(zhàn)的結(jié)束,維薩拉從無(wú)線電探空儀做起,很快就點(diǎn)滿了大氣溫度、濕度測(cè)量的科技點(diǎn),發(fā)明創(chuàng)造了很多獨(dú)門武器,在高濕領(lǐng)域吊打無(wú)數(shù)巨頭,像在濕度分析方面,他們?cè)?973就開(kāi)發(fā)出了世界上第一個(gè)高分子聚脂薄膜Humicap。
采用高分子薄膜被放置于兩個(gè)導(dǎo)電電極之中的結(jié)構(gòu)。傳感器表面被多孔隙的上電極覆蓋以防止被污染,且能暴露在冷凝狀態(tài)中。下電極典型材料為玻璃和陶瓷。這種傳感器好處是測(cè)量-60℃以上的露點(diǎn)溫度快而且準(zhǔn),也比較皮實(shí),在各行各業(yè)都有應(yīng)用。缺點(diǎn)是-60℃以下沒(méi)法用。一經(jīng)推出就橫掃了露點(diǎn)分析行業(yè),以至于現(xiàn)在你拆開(kāi)國(guó)產(chǎn)露點(diǎn)分析儀器的外殼,動(dòng)不動(dòng)就會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)維薩拉的高分子薄膜傳感器(市場(chǎng)占有率非常高)。
以上是目前市場(chǎng)上占有率最高的露點(diǎn)傳感器,但是都有抗腐蝕性不強(qiáng),相對(duì)來(lái)說(shuō)測(cè)量精度不夠,測(cè)不了PPB級(jí)別的水分(半導(dǎo)體行業(yè)十億分之幾的水分含量就會(huì)導(dǎo)致硅片出現(xiàn)瑕疵)等問(wèn)題。
像解決這些問(wèn)題,就得上一些土豪或者國(guó)家隊(duì)才用得起的分析儀,一臺(tái)少說(shuō)也是一量BBA高配。 德國(guó)CMC的五氧化二磷分析儀,能測(cè)酸性氣體,還有中文界面,有點(diǎn)貴; 博泰克光纖濕度溫度分析儀,真土豪才用得起,巨貴,一輛高端跑車的價(jià)錢。
除此之外,我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室還能見(jiàn)到更靈敏但是不適合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用的諸如卡爾費(fèi)休庫(kù)倫法、重量法、碳化鈣法等等,這里就不一一列舉了,真要詳細(xì)了解的話可以看看《Handbook of Humidity Measurement》,全三卷,現(xiàn)在出到第二卷了。
國(guó)外進(jìn)口露點(diǎn)儀廠家
總之,到了21世紀(jì)頭十年,國(guó)外工業(yè)的露點(diǎn)分析儀最能打,在國(guó)內(nèi)能見(jiàn)到的大概是以下這幾家:
冷鏡式露點(diǎn)儀:愛(ài)迪泰克、MBW、密析爾
氧化鋁電容法:肖氏、深特、菲美特、巴納
陶瓷電容法:密析爾
硅電容法:馬納里可
光腔衰蕩:泰格(TIGER)、米寇(MECCO)
高分子薄膜:維薩拉
光纖:博泰克
五氧化二磷:DUMAT、CMC
卡爾費(fèi)休-庫(kù)倫法:梅特勒托利多
中國(guó)露點(diǎn)編年史(156項(xiàng)重點(diǎn)工礦業(yè)基本建設(shè)項(xiàng)目倒逼國(guó)產(chǎn)露點(diǎn)分析研制)
上世紀(jì)五十年代的“156項(xiàng)重點(diǎn)工礦業(yè)基本建設(shè)項(xiàng)目”是現(xiàn)代中國(guó)工業(yè)體系的骨架,為了配套這些大項(xiàng)目,國(guó)內(nèi)建立了北分、南分、川儀、成都廠等國(guó)企分析儀器廠,并完成了一些簡(jiǎn)單的露點(diǎn)分析儀器的研制。而隨著上世紀(jì)70年代,合成氨和大量石化、天然氣項(xiàng)目的建成,濕度、露點(diǎn)分析儀器的重要性(露點(diǎn)不控好一條生產(chǎn)線的產(chǎn)品就廢了,責(zé)任人弄不好要去吃牢飯)就逼著國(guó)內(nèi)儀表人尋求國(guó)外的資源。
早在1974年。由第一機(jī)械工業(yè)部技術(shù)情報(bào)所出版,北京分析儀器研究所等單位牽頭的《分析儀表》一文中,對(duì)歐美日蘇等國(guó)的分析行業(yè)及頂尖分析儀器公司做了分析,并提到了濕度儀及露點(diǎn)儀。
當(dāng)時(shí)國(guó)企能夠自產(chǎn)熱磁氧、熱導(dǎo)分析儀等儀表(現(xiàn)在還靠這些產(chǎn)品吃飯……),但一些高精尖的儀表如不分光紅外分析儀和激光分析儀等,自產(chǎn)缺乏時(shí)間、金錢和人才,只能走進(jìn)口全套技術(shù)的路線(日本在1970年代也是這么做的,日本吸收后二次開(kāi)發(fā)很強(qiáng),像橫河和島津就是青出于藍(lán)了),并隨之建立了北分-麥哈克等合資企業(yè)。
相比其他分析儀器,濕度和露點(diǎn)上的分析儀,國(guó)內(nèi)和其他國(guó)家在1970/1980年代差別還不是很大。
在1982年,由兵器工業(yè)部和中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院研發(fā)的數(shù)字型冷鏡露點(diǎn)儀SH-81就定型了。指標(biāo)還挺不錯(cuò),數(shù)據(jù)在八十年代初算是很不錯(cuò)了。同年,中國(guó)科學(xué)院上海冶金研究所研究的WS-1型也完成了從氧化鋁電容法傳感器到儀表電路的一整套設(shè)計(jì),并做了各項(xiàng)測(cè)試,向市場(chǎng)推出。但正如后來(lái)國(guó)產(chǎn)分析儀表都面臨的問(wèn)題一樣,國(guó)內(nèi)的露點(diǎn)分析儀器廠家面對(duì)的不僅僅是國(guó)外分析儀表廠家的競(jìng)爭(zhēng),而是一個(gè)工業(yè)體系的全方位碾壓。
上世紀(jì)80年代到90年代,大量的外資氣體廠如AP、林德,石化如殼牌、美孚等進(jìn)入國(guó)內(nèi),它們的工廠往往都是在國(guó)外選型,帶來(lái)的儀表全部是進(jìn)口品牌,根本沒(méi)有國(guó)產(chǎn)儀表的空間。利潤(rùn)豐厚的氣體和石化領(lǐng)域做不了,國(guó)產(chǎn)做做低端總可以吧,我比維薩拉還便宜難道賣不出去?問(wèn)題就出現(xiàn)了,最要命的有四個(gè):沒(méi)人才,配不起鞍,良品率過(guò)低,簡(jiǎn)配過(guò)度。
首先國(guó)內(nèi)儀表研發(fā)人員從根上就少(眾多因素,原因可以寫本社會(huì)學(xué)專著),其次一個(gè)儀表研發(fā)人員起碼要在行業(yè)里待十年左右才能獨(dú)當(dāng)一面,放到分析行業(yè)要求就更多了,流體、電路、機(jī)加、編程、工藝流程都要懂點(diǎn)才行,然后真有這個(gè)能耐能玩通的學(xué)神,基本都被悔創(chuàng)阿里杰克馬等IT巨頭拉去享受福報(bào)了。
剩下的少部分繼續(xù)玩儀表的,也在21世紀(jì)中國(guó)的環(huán)保監(jiān)測(cè)行業(yè)崛起后,轉(zhuǎn)向紅外分析和激光分析等賺錢的領(lǐng)域,只有屈指可數(shù)的院校、軍工相關(guān)研究所和單位還有露點(diǎn)傳感器的研發(fā)人才(還大量是非專精的兼職)。
好吧,私企老板尋尋覓覓挖來(lái)幾個(gè)能搞研發(fā)生產(chǎn)的,人家提出來(lái)了,你得給我配硬件?。骸耙欢ǖ眠x北上廣的核心產(chǎn)業(yè)園,雇德國(guó)的設(shè)計(jì)師,建就得建最高檔次的實(shí)驗(yàn)室和工廠!無(wú)塵車間,廠子最小也得個(gè)紫禁城大,什么動(dòng)力廠啊,氣體分廠,零排放環(huán)保呀能給整的全給整上,廠子里面要包豪斯設(shè)計(jì),樓看著就像變形金剛變得!冷鏡露點(diǎn)儀要愛(ài)迪泰克的,濕度發(fā)生器要MBW的,配套的氣源要AP的,四個(gè)字,但求最貴!”
一般還想做下去的老板這時(shí)候就會(huì)聲淚俱下的擺事實(shí)講道理,最后讓大家接受了國(guó)內(nèi)儀表行業(yè)就是在五線城市的郊區(qū),蘇聯(lián)風(fēng)格的老廠區(qū)里面手工作坊式的工作環(huán)境,同時(shí)享受著996的福報(bào)和半年買上一平米房的薪酬。至于冷鏡露點(diǎn)儀這些,大多數(shù)情況下還是先別想著,老板會(huì)讓你先買些維薩拉、菲美特的傳感器回來(lái)裝個(gè)二次表,貼個(gè)牌子不就弄出個(gè)儀表來(lái)了?反正客戶又不會(huì)拆開(kāi)儀表看。至于售后校準(zhǔn)(露點(diǎn)傳感器需要定期校準(zhǔn))當(dāng)然是沒(méi)有的……要想修?加錢,返到國(guó)外那邊,一頓折騰半年過(guò)去了,再折騰一下傳感器過(guò)期了……
只有極少部分不折騰不舒服斯基們會(huì)堅(jiān)持自產(chǎn),于是工程師們?cè)诒茸约簹q數(shù)還大的設(shè)備(大量的國(guó)產(chǎn)儀器廠還在使用上世紀(jì)八十年代設(shè)備)上一頓操作猛如虎,弄出一百個(gè)傳感器,一測(cè)試都是二百五……基本玩蛋。
不玩蛋才怪,最簡(jiǎn)單的電燈都讓愛(ài)迪生差點(diǎn)變成被虐狂,現(xiàn)代化工業(yè)的產(chǎn)品,又不是古巴雪茄,靠純手工美女大腿卷制,是要靠大量的分析設(shè)備進(jìn)行試錯(cuò)實(shí)驗(yàn)提供原始數(shù)據(jù),九千九百九十九次失敗后才會(huì)定型一個(gè)產(chǎn)品,而這是中小型企業(yè)扛不住的。
然后老板賣房當(dāng)車,恨不得把祖?zhèn)鞯哪ν辛_拉手機(jī)也抵押給銀行,燒了好幾年錢,產(chǎn)品終于能用定型了,工程師又匯報(bào)了個(gè)好消息:做出來(lái)一百個(gè)產(chǎn)品有五十個(gè)能用啦!老板想一刀宰了工程師們的心都有。
良品率的問(wèn)題其實(shí)歐美也有。
但一是他們巨大的銷售量(維薩拉的傳感器是以萬(wàn)計(jì)的)抹平了制造中成本,而國(guó)內(nèi)企業(yè)最大的幾家濕度傳感器(就不提露點(diǎn)了,太少)制造商能有上千個(gè)銷量老板就能合不攏嘴了。
二是國(guó)外企業(yè)的積累經(jīng)驗(yàn)多,品控比起國(guó)內(nèi)好很多,起碼很少發(fā)生貨到現(xiàn)場(chǎng)一上電不能用的,售后成本比國(guó)內(nèi)好很多。國(guó)內(nèi)很多濕度傳感器生產(chǎn)測(cè)試過(guò)了,現(xiàn)場(chǎng)一用就掉鏈子,現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)社會(huì)了,是壞事傳的最快的時(shí)代。很容易導(dǎo)致口碑崩盤。
最后一個(gè)簡(jiǎn)配問(wèn)題,實(shí)際上是國(guó)產(chǎn)儀表技術(shù)上落后,導(dǎo)致只有靠降低商業(yè)費(fèi)用和產(chǎn)品質(zhì)量、人工待遇和進(jìn)口儀表競(jìng)爭(zhēng)的通病,只不過(guò)露點(diǎn)分析儀器行業(yè)特別突出。
加上很多用戶想拿奧拓干奧迪的活,還只掏三蹦子的錢,那儀表廠商只好一減再減:溫度和壓力補(bǔ)償要傳感器,砍掉!儀表主板需要好CPU,砍掉!顯示要帶趨勢(shì)和歷史記錄,砍掉!要加快便攜表測(cè)量速度要干燥室,砍掉!儀表線性修正,砍掉!砍到最后,只配個(gè)露點(diǎn)傳感器加一個(gè)數(shù)顯表頭給用戶,用戶一看,嚯,這么簡(jiǎn)單,還好我沒(méi)犯傻多掏錢,早知道這么簡(jiǎn)單我從老外那邊買個(gè)傳感器加個(gè)表頭照葫蘆畫(huà)瓢多好,比買國(guó)產(chǎn)的還高端大氣上檔次。
這四個(gè)問(wèn)題直接導(dǎo)致了國(guó)產(chǎn)露點(diǎn)分析儀無(wú)法和進(jìn)口同類產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng),尤其是像維薩拉、密析爾、GE等都在國(guó)內(nèi)設(shè)立了露點(diǎn)傳感器校準(zhǔn)中心,縮短售后流程后就更是要命了。
好啦,壞消息說(shuō)完,說(shuō)說(shuō)好事吧,其實(shí)國(guó)產(chǎn)的露點(diǎn)分析儀事業(yè)也沒(méi)到滿盤皆輸?shù)牡夭健?/span>
首先,雖然自我造血能力差,但這么大的市場(chǎng)擺著(像國(guó)內(nèi)氣體行業(yè)大概是世界氣體行業(yè)的百分之十幾,要配很多很多露點(diǎn)分析儀),自然有懂行的介入,像光腔衰蕩分析儀的領(lǐng)軍人物,國(guó)家千人計(jì)劃的特聘專家閻文斌博士就回國(guó)成立了內(nèi)蒙古光能科技儀器有限公司,一下子讓國(guó)內(nèi)像光腔衰蕩分析儀從無(wú)到有,直接進(jìn)入世界一流水平。
第二,國(guó)內(nèi)分析儀表畢竟有不弱的底子,除了歐美日外,基本處于第二梯度,靠必須用國(guó)產(chǎn)儀表的軍工和航天等產(chǎn)業(yè)支持,這些年還是制造出了性能雖然和國(guó)外還是有差距,但相當(dāng)一批可靠的儀表,(主要是冷鏡分析儀,比如海軍航空工程學(xué)院的YH98和約克儀器的DPT-8000)。隨著市場(chǎng)的擴(kuò)大和自身技術(shù)的進(jìn)步(價(jià)格要降到大家買得起的地步,不然只能在各種黑科技的實(shí)驗(yàn)基地見(jiàn)著了),相信原本只見(jiàn)于軍工科研單位的這些儀表會(huì)進(jìn)入一般工業(yè)市場(chǎng)。
第三,借著國(guó)內(nèi)大力發(fā)展環(huán)保監(jiān)測(cè)行業(yè)的東風(fēng),聚光、雪迪龍、先河等公司崛起帶動(dòng)了整個(gè)分析儀器行業(yè)的人才流動(dòng)、技術(shù)革新和資金積累(吐槽一句,研發(fā)投入真得靠企業(yè)自己,國(guó)家給整個(gè)分析儀表行業(yè)的資金支持不夠GE從美國(guó)那邊拿的零頭)。直觀體現(xiàn)在濕度和露點(diǎn)分析儀上,就是終于有企業(yè)肯砸真金白銀弄個(gè)CNAS實(shí)驗(yàn)室(南京埃森、約克儀器成都分公司)了,起碼能夠保證自己校準(zhǔn)自己的傳感器,不像其他國(guó)內(nèi)同行要是傳感器壞了一般只能靠經(jīng)驗(yàn)判斷,弄不好就只能說(shuō)是死因不明。
第四,國(guó)外對(duì)手也不是沒(méi)有他們自己的問(wèn)題,像熱電、GE等巨頭,分析儀表在他們集團(tuán)公司內(nèi)只是很小的部門,更別說(shuō)露點(diǎn)傳感器了,加上他們習(xí)慣在產(chǎn)品成熟后砍研發(fā)靠專利權(quán)過(guò)日子,導(dǎo)致產(chǎn)品幾十年都不帶換代的,很多上世紀(jì)七八十年代成熟的產(chǎn)品現(xiàn)在還在銷售,跟一直在進(jìn)步的國(guó)產(chǎn)儀表比起來(lái)差距越來(lái)越小(材料學(xué)上的短板克服后會(huì)更小)。
市場(chǎng)占有率大的如肖氏、深特,因?yàn)闆](méi)有自己國(guó)內(nèi)的售后維修體系,只能依靠代理商,當(dāng)代理商自己沒(méi)有實(shí)驗(yàn)室的時(shí)候,售后就是個(gè)問(wèn)題。還有個(gè)仿冒品的問(wèn)題,像肖氏露點(diǎn)分析儀,從上世紀(jì)進(jìn)入中國(guó)之后就沒(méi)怎么變過(guò)外型(隨便一淘就是古董啊),廢舊外殼很多,有不少利欲熏心的商人就自己買傳感器和殼子自己組裝,導(dǎo)致市場(chǎng)上充斥大量假貨,山寨水平還很高,從外形看簡(jiǎn)直以假亂真,直到用起來(lái)才會(huì)發(fā)現(xiàn)不對(duì)勁。
并且因?yàn)樽罱忻蕾Q(mào)易戰(zhàn)的影響,外國(guó)品牌都在漲價(jià),有的一年漲幅在35%左右(豬肉上漲的一個(gè)因素:設(shè)備漲價(jià)-化工廠漲價(jià)-原材料漲價(jià)-藥廠漲價(jià)-獸藥漲價(jià)-豬肉上漲),削弱了外國(guó)品牌的競(jìng)爭(zhēng)力,也是國(guó)內(nèi)品牌的一個(gè)好消息。
林林總總寫了這么多,想必大家在閱讀過(guò)程中都有這樣那樣的思考,就不越俎代庖做總結(jié)了。只有一個(gè)愿望,希望在不遠(yuǎn)的將來(lái)中國(guó)儀表企業(yè)在世界自動(dòng)化公司50強(qiáng)名單上。