2026年伊始,A股上市公司2025年度业绩预告披露工作逐步展开,成为市场洞察企业经营韧性、预判行业景气度的重要窗口。
近期,A股上市公司2025年年报业绩预告正进入加速披露期。仪表网统计显示,截至1月27日已有24家A股上市仪器仪表公司对外披露2025年业绩预告,其中16家净利润预喜,8家预亏。
业绩预告作为资本市场的“先行指标”,不仅反映出单个企业的发展活力,更勾勒出不同行业在经济复苏进程中的发展图景,为市场后续布局提供了重要参考。

上述已披露2025年业绩预告的24家上市仪器仪表公司中,净利润预计在亿元以上的有11家。分别为新联电子预计净利润5.52亿元至6.11亿元、林洋能源预计净利润2.25亿元至3.35亿元、科远智慧预计净利润1.3亿元至1.7亿元、川仪股份预计净利润6.31亿元、中机认检预计净利润1.52亿元、通富微电预计净利润11亿元-13.5亿元、中控技术预计净利润4.26亿元到5.24亿元、宇瞳光学预计净利润2.4亿元至2.8亿元、苏试试验预计净利润2.45亿元至2.65亿元、华测检测预计净利润2.45亿元至2.65亿元、思源电气净利润31.63亿元。
净利润预计同比增长在50%以上的有7家,分别为新联电子增长106.8%-129.11%、宁水集团增长62.16%-94.59%、合康新能增长385.62%至628.43%、通富微电增长62.34%至99.24%、埃斯顿增长104.32%-106.17%、海能技术增长213.65%~236.61%、思源电气增长54.35%。
净利润预计同比增长最多的为合康新能,其次为海能技术。合康新能表示,2025年,面对复杂严峻的外部环境和光伏行业新政的挑战,公司坚持聚焦绿色能源解决方案、户用储能及光伏并网逆变器、高压变频器三大主营业务,积极把握市场机会,快速发展业务规模,提升公司整体经营质量,实现归属于上市公司股东的净利润同比大涨。
海能技术表示,预计归属于上市公司股东的净利润同比大幅增长,主要原因系:1、报告期内,行业市场需求整体回暖,高端仪器国产制造趋势显著、设备更新政策逐步落地,公司在新材料、新能源、制药等领域增长较快。2、公司基于对行业长期发展的信心,近年来在产品研发、市场拓展、品牌提升等方面保持持续投入,推出了有机元素分析仪、液相色谱仪等高端仪器产品,在高端仪器智能化、数字化方面取得较快进展,客户和市场认可度不断提高,相关产品收入取得较好增长。3、业绩预告期间,公司完善数字化管理系统应用,推进精益管理,不断提升运营效率,在整体毛利率水平保持稳定的情况下,公司整体盈利能力显著提高。
上述已披露2025年业绩预告的24家上市仪器仪表公司中,净利润预亏的有8家。分别为禾川科技预亏1.1亿元到1.4亿元、蓝盾光电预亏7000万元-9500万元、晶华微预亏3000万元至5500万元、鼎信通信预亏5.4亿元至6.4亿元、碧兴物联预亏7700万元至9700万元、秦川物联预亏1亿元到1.2亿元、必创科技预亏8,700万元–1.13亿元、谱尼测试预亏2亿元-2.5亿元。
其中预亏最多的鼎信通信,其次为谱尼测试。鼎信通讯表示,报告期内归属于母公司所有者净利润亏损,主要原因是股份公司作为投标主体,其电力投标业务2025年度仍受到国家电网有限公司黑名单限制,在南方电网有限责任公司的投标资格直至2025年11月初恢复,全年投标业务影响较大,营业收入下滑明显;公司作为始终重视研发的电力行业高新技术企业,为了下一步发展,公司在2025年度仍然保持一定强度的研发投入;公司消防业务受房地产行业持续调整影响,营业收入降幅较大。
谱尼测试表示,报告期内,公司食品、环境等传统领域加强客户信用管理,对欠款超期严重客户主动缩减合作金额;公司生物医药、新能源汽车、特殊行业检测领域建设投入比较大,市场开拓尚需要时间,导致报告期内各类费用以及成本维持较高水平。
从已披露2025年业绩预告的24家上市仪器仪表公司净利润数据表现来看,整体表现较好,反映出当前仪器仪表行业经营状况良好,企业盈利能力较强,这种趋势有望延续到2026年的经营中。
业绩利好同步传导至二级市场,相关“预增”公司获投资者青睐。不过,需要注意的是,多家公司已发布股价异常波动提示性公告,提醒投资者关注市场风险,理性参与交易。
声明:本文数据由仪表网根据上市公司公告整理,不构成投资建议。
扛起国产化使命!迈格仪表入选国家目录,助力产业自主可控
迈格仪表(成都)有限公司 Megatek
2025年10月28日至11月3日,市场监管总局在官网公示“计量支撑产业新质生产力发展2025年度重点项目名单”,项目名单涵盖集成电路、量子科技、人工智能等十大重点领域,标志着我国在计量支撑产业创新发展方
面迈出实质性步伐,也标志着仪器仪表行业步入新的发展。

10月20日至23日,党的二十届四中全会就国民经济和社会发展“十五五”规划建议中提出,推动量子科技、生物制造、氢能和核聚变能、脑机接口、具身智能、第六代移动通信等成为新的经济增长点;完善新型举国体制,采取超常规措施,全链条推动集成电路、工业母机、高端仪器、基础软件、先进材料、生物制造等重点领域关键核心技术攻关取得决定性突破。
而市场监管总局此次公示的“计量支撑产业新质生产力发展2025年度重点项目名单”涵盖集成电路、量子科技、人工智能、新一代信息技术、新材料、高端装备、航空航天、仪器仪表、生物医药和新能源等十大重点领域。
从公示项目可以看出几个明显特点:聚焦前沿技术领域,如量子科技、人工智能、集成电路等,体现了计量技术对新质生产力的支撑作用;注重解决产业实际需求,如碳捕集利用与封存能耗计量、超硬材料产业计量等,直接服务于产业转型升级;突出关键计量技术瓶颈突破,旨在解决“卡脖子”问题,实现国产替代,填补国内外空白。
可以看出,这些项目涉及的领域方向,与“十五五”规划建议新提法新举措有着高度的关联。计量将充分发挥在产业新质生产力发展中的基础保障作用,为“十五五”规划的实现筑牢计量根基。
写在丈量新时代的开端
国家“十五五”规划纲要中关于“采取超常规措施,全链条推动高端仪器等重点领域关键核心技术攻关”的笔墨未干,一份沉甸甸的产业清单已悄然落地。近日,迈格仪表凭借其过硬的技术实力与产品可靠性,成功入选《石化化工行业仪表国产化替代产品目录(2025版)》。
一纸名录,千钧之重:为何入选即是战略落位?

这份《目录》的发布,远非一份简单的产品汇编。在“十五五”开局之年,它实质上是一份国家战略的产业执行路线图和一份市场认可的权威背书。
超越替代:入选背后的价值升维
● 从“可用”到“顶用”的信任飞跃:是行业对迈格仪表产品从“实验室性能”到“工业现场长期稳定性”的高强度检验与认证。
● 从“单品”到“生态”的角色转变:通过进入这份旨在打通供需、培育生态的《目录》,企业正式成为国家石化产业自主可控生态圈的核心一环。
● 从“跟随”到“定义”的赛道机遇:迈格仪表获得了在部分赛道与国际巨头重新划定起跑线、甚至参与定义未来产品标准的历史性机遇。
国产化替代的故事,是关于突破封锁、掌握核心的故事,更是关于用中国智慧重新定义测量边界的故事。当每一台国产仪器开始稳定运行、每一个数据开始创造价值,便不仅是在替代产品,是在夯实民族工业崛起的根基,共同绘制一个精准度量、自主可控的未来。
从芯突破:与进口仪表对比,福瑞德压力变送器核心优势解析
在工业自动化、过程控制与智能制造体系中,压力变送器作为基础核心测量仪表,广泛应用于石油化工、电力、冶金、水务、制药、建材等关键行业。随着国内仪器仪表产业技术升级与供应链成熟,尤其是国产企业已自主掌握高精度压力传感元件这一核心器件,国产压力变送器在性价比、服务响应、定制适配、供货稳定性等方面,已形成对进口产品的明显优势,成为工业用户降本增效、保障生产安全稳定运行的主流选择。
01.自主掌控—单晶硅传感技术打破国外垄断
高精度压力传感元件是压力变送器的“心脏”,直接决定测量精度、长期稳定性与可靠性,长期以来被国际品牌垄断。福瑞德实现高端技术突破,自主掌握单晶硅压力传感器的核心技术,拥有封装与温度补偿全链条技术,打破高端传感元件对外依赖。

福瑞德掌握了高精度压力元件的封测,三膜片过载,高精度温度补偿等技术,完成从芯体到压力变送器整机的自主制造,以自主单晶硅核心器件为根基,为国产压力变送器跻身高端市场、全面对标进口奠定核心基础。
02.采购与运维成本优势显著
进口压力变送器受品牌溢价、进口关税、跨境物流及多层代理商加价影响,整体售价居高不下,同精度等级产品价格通常为国产的2~3倍。
福瑞德依托国内完整产业链、规模化生产与高效成本控制,省去额外跨境成本,采购价格仅为进口产品的1/2左右。
在全生命周期使用中,仪表配件充足、维修便捷,整体维护成本仅为进口产品的1/3~1/5,无海外售后垄断性收费,大幅降低企业设备投入与长期运维负担,性价比优势突出。
03.本地化售后服务响应更快
工业现场压力变送器的稳定运行直接关系生产安全与连续作业,售后服务效率至关重要。进口品牌服务依赖海外供应链与第三方代理,备件调拨周期长、现场支持滞后,故障维修往往需要数周时间,极易造成生产线停机损失。

福瑞德拥有覆盖全国的服务网络与专业技术团队,可实现24小时快速响应、上门检修与技术支持,调试、标定、故障处理效率远高于进口品牌,针对连续生产、高危工况等场景提供快速现场处置,最大限度减少停机损失,更贴合国内工业现场的高效运维需求。
04.工况定制化能力更贴合本土需求
国内工业场景复杂多样,煤矿、水泥、市政管网、化工腐蚀环境等,对压力变送器提出防尘、防震、防腐、抗干扰、宽温域适配等特殊要求。
进口品牌产品标准化程度高、定制流程繁琐、周期长、费用高,难以快速匹配本土特殊工况。福瑞德可根据用户现场条件灵活调整产品结构、接口规格、防护等级、信号输出方式,快速实现个性化定制开发,针对性优化传感与结构设计,稳定满足本土化专用需求。
05.供货周期与供应链更稳定可靠
进口压力变送器受跨国生产、海运清关、国际物流波动等因素影响,常规交付周期普遍在3个月以上,易造成项目工期延误。

福瑞德生产、检测、物流全链路集中在国内,供应链自主可控,标准产品现货直发,定制产品1个月内即可交付,能够高效支撑新建项目、应急维保、批量采购等各类需求。同时,国产供应链受国际局势、芯片短缺、物流延迟等外部冲击更小,供货稳定性更强,为工业生产连续性提供坚实保障。
06.技术性能稳步提升,中高端场景全面对标
当前国产压力变送器技术已实现跨越式进步,在单晶硅、扩散硅、陶瓷电容等核心传感技术上趋于成熟,精度、线性度、长期稳定性、抗干扰能力等关键指标,在中高端场景已全面对标国际一线品牌。
福瑞德产品通过CE、ATEX、SIL等国际认证,可满足高精度测量与防爆、防腐、高温等恶劣工况要求。

福瑞德通过全温区自动温补与严苛校准工艺,高精度压力变送器精度可达0.05级,在石油炼化、火力发电、精细化工等关键场景长期稳定运行,彻底打破“国产精度低、可靠性差”的传统认知。
总结
综合来看,国产压力变送器在核心器件自主、成本控制、服务效率、定制化能力、供应链保障及技术性能上具备全面优势,能够满足国内绝大多数工业场景的测量需求,兼具可靠性与经济性。

在常规工况与主流过程控制场景中,国产仪表已成为更具价值的选择,即便在高端应用领域,福瑞德凭借硬核技术与稳定品质实现全面替代,为工业自动化自主可控提供了坚实支撑。
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【数据发布】仪器仪表制造业情况如何?2025年1—12月份全国规模以上工业企业利润增长0.6%
来源:中国仪器仪表行业协会
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1月27日,国家统计局公布了2025年全国规模以上工业企业实现利润总额增长状况。2025年全国规模以上工业企业实现利润总额73982.0亿元,比上年增长0.6%。其中,2025年全国规模以上仪器仪表制造企业实现利润总额1160.3亿元,同比增长3.1%。

各月累计营业收入与利润总额同比增速
2025年,规模以上工业企业中,国有控股企业实现利润总额20561.0亿元,比上年下降3.9%;股份制企业实现利润总额55408.3亿元,下降0.1%;外商及港澳台投资企业实现利润总额17447.4亿元,增长4.2%;私营企业实现利润总额22810.6亿元,与上年持平。
2025年,采矿业实现利润总额8345.1亿元,比上年下降26.2%;制造业实现利润总额56915.7亿元,增长5.0%;电力、热力、燃气及水生产和供应业实现利润总额8721.2亿元,增长9.4%。
2025年,主要行业利润情况如下:黑色金属冶炼和压延加工业利润比上年增长3.0倍,有色金属冶炼和压延加工业增长22.6%,计算机、通信和其他电子设备制造业增长19.5%,电力、热力生产和供应业增长13.9%,专用设备制造业增长5.7%,电气机械和器材制造业增长4.9%,通用设备制造业增长4.2%,农副食品加工业增长3.2%,汽车制造业增长0.6%,石油、煤炭及其他燃料加工业比上年减亏,非金属矿物制品业下降1.7%,化学原料和化学制品制造业下降7.3%,纺织业下降12.0%,石油和天然气开采业下降18.7%,煤炭开采和洗选业下降41.8%。
2025年,规模以上工业企业实现营业收入139.20万亿元,比上年增长1.1%;发生营业成本118.75万亿元,增长1.3%;营业收入利润率为5.31%,比上年下降0.03个百分点。
2025年末,规模以上工业企业资产总计188.41万亿元,比上年末增长4.3%;负债合计108.58万亿元,增长4.2%;所有者权益合计79.82万亿元,增长4.5%;资产负债率为57.6%,比上年末下降0.1个百分点。
2025年末,规模以上工业企业应收账款27.43万亿元,比上年末增长4.7%;产成品存货6.73万亿元,增长3.9%。
2025年,规模以上工业企业每百元营业收入中的成本为85.31元,比上年增加0.16元;每百元营业收入中的费用为8.62元,比上年减少0.02元。
2025年末,规模以上工业企业每百元资产实现的营业收入为75.9元,比上年末减少2.7元;人均营业收入为188.9万元,比上年末增加5.5万元;产成品存货周转天数为19.9天,比上年末增加0.6天;应收账款平均回收期为67.9天,比上年末增加3.6天。
12月份,规模以上工业企业利润同比增长5.3%。


2025年规模以上工业企业利润实现增长新动能支撑带动作用明显
——国家统计局工业司首席统计师于卫宁解读2025年工业企业利润数据
2025年,各地区各部门加紧实施更加积极有为的宏观政策,加快推进新型工业化,推动工业经济稳定向好运行。全年工业企业利润实现增长,扭转了连续三年下降态势,其中装备制造业、高技术制造业等新动能支撑作用明显,传统产业利润结构持续优化,工业经济发展质效不断提升。
工业企业利润实现增长。2025年,全国规模以上工业企业利润较上年增长0.6%。从三大门类看,制造业增长5.0%,增速较2024年大幅回升8.9个百分点;电力、热力、燃气及水生产和供应业增长9.4%;采矿业下降26.2%。12月份,规模以上工业企业当月利润由11月份下降13.1%转为增长5.3%,回升18.4个百分点。
装备制造业为工业向优升级提供坚实支撑。2025年,规模以上装备制造业利润较上年增长7.7%,拉动全部规模以上工业企业利润增长2.8个百分点,是对规模以上工业企业利润增长拉动作用最强的板块。规模以上装备制造业利润占全部工业企业利润的比重达39.8%,较上年提高2.6个百分点,工业企业利润结构进一步优化。从行业看,装备制造业的8个大类行业中有7个行业利润较上年增长,其中,铁路船舶航空航天、电子行业利润两位数增长,增速分别达31.2%、19.5%;专用设备、电气机械、通用设备行业利润保持增长,增速分别为5.7%、4.9%、4.2%。
高技术制造业为工业高质量发展注入强劲动力。2025年,规模以上高技术制造业利润较上年增长13.3%,高于全部规模以上工业12.7个百分点。从行业看,智能电子产品创造消费新潮流,带动智能消费设备制造行业利润较上年增长48.0%,其中智能无人飞行器制造、智能车载设备制造行业利润分别增长102.0%、88.8%;半导体领域产业链实现“加速跑”,相关的集成电路制造、半导体器件专用设备制造、电子元器件与机电组件设备制造、敏感元件及传感器制造行业利润分别增长172.6%、128.0%、49.1%、33.3%;医疗领域高质量发展效果显现,基因工程药物和疫苗制造、生物药品制造、口腔科用设备及器具制造行业利润分别增长72.7%、37.1%、29.7%。
传统产业提质升级不断壮大工业新动能。2025年,传统产业新质生产力发展成效继续显现,利润明显高于行业平均水平。在化工行业中,生物化学农药及微生物农药制造、文化用信息化学品制造行业利润分别较上年增长20.7%、15.2%,高于化工行业平均水平28.0个、22.5个百分点;在化纤、电力行业中,生物基化学纤维制造、生物质能发电行业利润分别增长88.6%、47.9%,分别高于所在大类行业平均水平93.1个、34.0个百分点。
多类经营主体利润有所改善。2025年,在全国规模以上工业企业中,中小型企业、外商及港澳台投资企业利润增速由负转正,全年利润较上年分别增长1.4%、4.2%,2024年分别为下降1.9%、1.7%;股份制企业、国有控股企业利润改善明显,全年利润降幅分别较上年收窄3.5个、0.7个百分点。
总体看,规模以上工业企业利润实现增长,工业新动能的支撑作用明显,工业经济发展向新向优。但也要看到,外部环境变化影响逐步加深,工业转型升级存在阵痛,部分企业生产经营仍面临一定困难。下阶段,要继续推动科技创新和产业创新深度融合,持续优化产业结构,加快培育新质生产力,推动工业企业效益持续改善。
2025年度国家重点研发计划高新技术成果产业化试点名单公布!仪器仪表企业上榜
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导读
工业和信息化部近日公布2025年度国家重点研发计划高新技术成果产业化试点名单,包含67个试点成果和108个试点单位。本批试点实施周期为自名单公布之日起两年。各试点单位要及时完善试点实施方案,按照方案扎实推进试点工作,确保如期实现试点目标。各地省级主管部门要加大对试点单位的政策支持力度,及时总结工作进展和经验做法。试点期满后,工业和信息化部将组织开展评估评价。
关于公布2025年度国家重点研发计划高新技术成果产业化试点名单的通知
关于印发《民爆行业落实〈国家智能制造标准体系建设指南〉实施方案》的通知
工信厅高新函〔2026〕28号
各省、自治区、直辖市及新疆生产建设兵团工业和信息化、高新技术主管部门:
为强化高新技术对产业的支撑引领作用,按照《工业和信息化部办公厅关于开展国家重点研发计划高新技术成果产业化试点工作的通知》(工信厅高新函〔2025〕231号)及相关工作要求,经各单位自主申报、地方择优推荐、专家评审评估等环节,工业和信息化部确定了67个试点成果和108个试点单位,现将名单予以公布(详见附件)。
本批试点实施周期为自名单公布之日起两年。各试点单位要及时完善试点实施方案,于2026年2月28日前通过高新技术成果产业化信息服务平台(sd.miitip.com)提交备案。按照试点实施方案扎实推进试点工作,围绕试点成果产业化,建立工作协同机制,落实资源保障措施,创新方法举措,切实促成一批国家重点研发计划成果转化为实实在在的生产力,确保如期实现试点目标。
各地省级主管部门要加大对试点单位的政策支持力度,加强试点工作的跟踪管理,帮助协调解决相关问题,及时总结工作进展和经验做法,每年12月15日前通过信息服务平台组织报送各试点单位年度工作总结。试点期满后,工业和信息化部将组织开展评估评价。
附件:2025年度国家重点研发计划高新技术成果产业化试点名单
工业和信息化部办公厅
2026年1月22日


固态电池国标将至,传感器如何成为产业变革的“智能之眼”与“安全哨兵”?
近日,国家标准《电动汽车用固态电池第1部分:术语和分类》正式公开征求意见,标志着全球首个固态电池国家标准草案正式浮出水面,这一标准的制定不仅为固态电池行业建立了统一的技术标尺,更预示着下一代电池技术产业化进程的加速。作为下一代电池技术的“皇冠明珠”,固态电池凭借其卓越的安全性和超高能量密度,被公认为动力电池产业竞争的关键制高点。然而,其核心技术路线(如氧化物、硫化物、聚合物体系)仍面临界面阻抗高、离子电导率低、工程化量产难等多重瓶颈。在这一背景下,传感器作为电池系统的“神经末梢”,其角色正从传统监测工具,跃升为向固态电池系统提供精准监测、智能调控与安全保障的核心支撑,即固态电池安全与性能的“守门人”,将迎来前所未有的发展机遇与创新需求。

解决产业化核心痛点:
传感器从“监测”走向“赋能”
理解固态电池的传感器需求,必须回归其技术本质。与传统液态锂离子电池不同,固态电池采用固态电解质,如LLZO氧化物、LPS硫化物等替代有机液态电解液,从根本上消除了热失控风险。但这一变革也带来了新挑战:固态电解质与电极间的界面接触脆弱,易因充放电过程中的体积膨胀产生微裂纹;锂枝晶在固态介质中仍可能穿透生长;且离子传输高度依赖界面稳定性。国家标准草案中明确将“全固态电池”定义为“电解质完全为固态的电池”,并强调其“高安全性”与“高能量密度”特性,这直接指向了传感器监测的核心维度——界面状态、应力分布与热管理。

传统液态电池的BMS(电池管理系统)主要依赖电压、电流、温度传感器监测热失控前兆,但固态电池的失效模式已发生质变:热失控概率大幅降低,但界面退化、机械失效成为主要风险点。例如,硫化物固态电池在充放电中可能因锂枝晶导致内短路,而氧化物体系则易受界面应力影响导致性能衰减。因此,传感器不再仅是“安全哨兵”,更需成为“性能优化器”,实时捕捉微观尺度的变化,为电池设计和控制策略提供数据基石。国家标准的制定,将加速这一需求从实验室走向产业化,为传感器应用划定清晰边界。
固态电池传感器新图谱:
从基础监测到微观洞察
基于固态电池的特殊机理,其传感器需求已远超传统范畴,形成覆盖宏观到微观的多层次监测网络。SENSOR宝梳理了部分关键传感器类型及其应用场景:
1. 界面应力与接触状态传感器:固态电池的“生命线”
核心作用:固态电解质与电极界面需保持紧密接触以确保离子传输,微小的间隙或应力失衡将导致界面阻抗飙升。国家标准草案将“界面稳定性”列为关键指标,这要求传感器必须实时监测纳米级界面变化。
典型传感器:
薄膜压力传感器:嵌入电极-电解质界面,采用压电薄膜或MEMS技术,测量局部接触压力。·
应变传感器阵列:基于光纤布拉格光栅或柔性应变片,贴附于电池壳体或内部结构,监测充放电循环中的微应变分布。当应变超过阈值,系统可触发压力补偿机制。
技术必要性:界面阻抗占全电池内阻70%以上,压力传感器失效将直接导致性能骤降。国家标准中“循环寿命”指标的实现,高度依赖此类传感器的精准反馈。
2. 原位微观结构传感器:破解“黑箱”难题
核心作用:固态电池的锂枝晶生长、电解质相变等过程发生在微观尺度,传统外部监测无法捕捉。传感器需实现“原位、无损”观测,支撑材料优化。
典型传感器:
光学显微传感器:集成微型CCD或光纤探头,通过透明窗口实时成像枝晶生长。
电化学阻抗谱传感器:微型化EIS模块嵌入电池,高频扫描界面电化学行为,识别早期副反应。
声发射传感器:检测微裂纹产生时的声波信号,对氧化物电解质的脆性失效预警灵敏度达90%以上。
技术必要性:固态电池研发中70%的失败源于微观机制不明,此类传感器将加速材料迭代。国家标准中“安全性”分类的验证,需依赖原位数据支撑。
3. 热管理与环境适应性传感器:安全冗余的基石
核心作用:尽管固态电池热失控风险低,但高温仍会加速界面退化,比如>80℃时硫化物电解质分解。同时,快充场景下局部热点仍需监控。
典型传感器:
分布式光纤温度传感器:利用拉曼散射原理,沿电池堆铺设光纤,实现毫米级空间分辨率的温度场重构。比传统热电偶更适应固态电池的紧凑结构。
气体传感器阵列:针对硫化物体系可能的微量H₂S泄漏,采用半导体式或电化学式传感器,阈值设定在ppm级。
湿度传感器:固态电池对水氧敏感,如LLZO在潮湿环境中降解,集成电容式湿度传感器保障生产环境。
技术必要性:国家标准草案明确要求“环境适应性”测试,此类传感器构成安全冗余体系,尤其在极端工况下不可或缺。

图源:汉威科技,车规级固态电池安全检测传感器,基于高性能的MEMS/纽扣电池电化学硫化氢传感器与微处理器,通过智能算法处理,可以快速、精准捕捉固态电池析出的硫化氢浓度,检测精度达ppm级。
4. 多参数融合智能传感器:BMS的“大脑升级”
核心作用:单一参数难以全面评估固态电池状态,需多源数据融合实现精准诊断。
典型方案:
MEMS集成传感器:单芯片集成温度、压力、应变传感单元,通过AI算法输出“界面健康指数”。
无线无源传感器:基于RFID或声表面波技术,无需布线即可传输数据,解决固态电池堆叠结构中的信号传输难题。
技术必要性:固态电池的“高能量密度”特性要求BMS响应速度提升10倍,多参数融合可将故障预测准确率提高至95%以上。
传感器技术新趋势:
从外部监测到嵌入式智能感知的跨越
当前的产业化应用聚焦于“制造”与“系统安全”,而前沿研究则指向更深层的“电芯内部状态原位诊断”,这代表了下一代传感技术的发展方向。
综合产业实践与科研前沿,未来固态电池传感系统将呈现三大趋势:
深度集成与微型化:传感器将更多以MEMS或印刷电子技术制备,从外部设备转变为嵌入电芯或集成于隔膜、集流体的“结构功能一体化”部件,实现“传感即结构”。
智能边缘化:传感器节点将配备边缘计算能力,实现数据本地处理与特征提取,完成实时安全决策,满足车规系统对低延迟、高可靠性的严苛要求,并降低数据冗余。
自供能与无线化:探索利用电池自身或环境能量(热差、振动)为微传感器供电,结合低功耗无线传输,可简化系统布线,提升可靠性与可维护性。
在固态电池逐渐走向标准化落地的当下,供应链企业正面临前所未有的机遇。
一份由SENSOR CHINA与德国莱茵TÜV联合发布的《储能系统用传感器白皮书》,成了众多企业手中的“行业指南”。它系统梳理了全球储能市场情况及技术路线,并对电池市场趋势及标准提供了专业解读。
传感器行业的黄金机遇:
从配套到共生
固态电池产业的爆发,将为传感器行业创造前所未有的增长极。据高工锂电预测,2030年全球固态电池市场规模将超2000亿元,而传感器作为核心使能部件,其市场空间可达200亿元(占比10%)。
产业链地位面临重塑,固态电池技术路线的多样性(硫化物、氧化物、聚合物等),要求传感器企业必须与电池厂商进行早期协同研发与深度定制。这打破了传统供应链关系,使传感器企业从标准件供应商转型为核心解决方案的共同开发伙伴,从而在产业标准制定和供应链中占据更有利的位置。
技术外溢效应凸显,为固态电池研发的高端传感器技术(如耐高温高压的MEMS芯片、超长寿命固态电化学传感、嵌入式监测算法等),将具备强大的跨领域迁移能力,可广泛应用于氢燃料电池、钠离子电池、大型储能系统安全监控,甚至化工过程监测、高端装备预测性维护等领域,拓展无限市场边界。

广汽全固态电池中试产线
固态电池国家标准的制定,不仅是产业规范化的里程碑,更是传感器与电池技术深度耦合的起点。当传感器从“被动监测”进化为“主动赋能”,其角色已升维至产业生态的核心枢纽。对传感器行业而言,这不仅是市场规模的扩容,更是一场价值链的重构:从配套供应商蜕变为创新策源地。随着国标从草案走向实施,中国传感器企业若能把握核心趋势,深度融入固态电池研发链条,必将在全球新能源竞赛中赢得关键一席。当电池的“固态革命”与传感器的“感知革命”同频共振,我们迎来的将不仅是更安全的电动车,更是一个以数据为基石的能源新世界。在这场静默却深刻的变革中,每一粒被精准感知的离子,都在为未来蓄力。
专访 | 30年传感器老兵,揭秘薄膜铂温度传感器攻坚之路
以下文章来源于芯片揭秘 ,作者共创国潮芯生态的
芯片揭秘.
芯片揭秘是科技行业深度赋能平台,以 “产业洞察 + 投资孵化 + 生态共建 ” 为模式,先后推出了《芯事》《大咖谈芯》《中国芯片新机遇 26 讲》《德鲁夫管理精英班》,构建起覆盖半导体、工业软件、智能汽车、材料装备等全产业链的资源交互枢纽。

重庆斯太宝科技有限公司(以下简称:斯太宝)是致力于薄膜铂传感器国产化的先锋企业。公司成立于2018 年 5 月,被评为国家级高新技术企业、重庆市 “专精特新” 企业。累计申请产品工艺、技术、设备相关专利 20 余项,持有 ISO9001 质量管理体系、IATF16949 汽车质量管理体系、GJB9001C-2017 武器装备质量管理体系、知识产权管理体系及欧盟 RoHS 认证,拥有商业化能力的薄膜铂热敏感芯片生产线,目前已开发出涵盖 18 种型号的 “薄膜铂电阻” 系列产品,自主建成年产 1000 万支的自动化产线,自公司成立以来,已经累计出货超过2000万支。
当我们谈论工业制造的“精度”,往往聚焦于机床的误差、芯片的制程,却忽略了支撑这一切的“底层标尺”——铂电阻。作为国际温标体系中唯一的温度基准元件,铂电阻不仅是热电偶、NTC等各类测温传感器的“校准原点”,更直接决定了航空航天、半导体制造、生物医药等高端领域的工艺精度。而长期以来,薄膜铂电阻的核心技术与量产能力被全球极少数企业垄断,其材料配方、设备研发、产线搭建形成了严密的技术壁垒,甚至连产线搬迁都被严格限制。
在中国传感器产业“大而不强”的背景下,高端传感器国产化率不足20%,薄膜铂电阻的“卡脖子”问题,曾让国内企业只能依赖进口产品,不仅面临价格垄断与交货周期风险,更在关键领域的供应链安全上留下重大隐患。本期对话重庆斯太宝科技有限公司董事长胡轶先生,这位深耕传感器行业30年的“老兵”,毅然跳出体制,带领团队攻克材料、工艺、设备等多重难关,最终实现薄膜铂电阻芯片商业化量产。让我们一起倾听创业背后的故事,领略技术坚守者的智慧与信念。
第484期 近30年传感器老兵,揭秘薄膜铂温度传感器攻坚之路,芯片揭秘,17分钟
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薄膜铂电阻芯片国产化到底有多难?
幻实
欢迎胡总做客芯片揭秘,今天非常荣幸邀请到您和我们分享您的创业经历,我看您之前的履历中很多年都是在从事传感器基础材料领域的技术工作,然后现在又在创业做一家跟传感器相关的公司,所以想请胡总来跟我们芯片揭秘的听友们分享一下您是为什么会进行创业呢?
胡轶
大家好,我是一个在传感器行业打拼了30年的从业者。我们国家的传感器产业其实起步很早,但是后来在工业运用的研发上却逐渐落后,主要是西方国家他们在这行业发展迅速,和我们拉开了差距。此前我是在央企里面从事传感器相关的工作,我一直有一个心愿,就是想做能够推动传感器发展的事情。但由于央企中体制内,面对这些高精尖、需要大投入的行业,还是有一些限制在其中。
我一直想推动这件事情,就需要等待合适的时机来完成。我从2010年就开始进行一些前期的基础准备包括市场调研、寻找技术团队之类的事前部署。到了2018年的时候,我觉得时机相对成熟了,从资本的角度上,投资人也愿意支持铂电阻的国产化研发和生产,使用铂电阻的用户也期待能够有国产化的产品替代进口,打破高端温度传感器的卡脖子问题,并支持斯太宝创新和我的创业。
铂电阻:基于金属铂(Pt)电阻值随温度变化的特性制成的温度传感器,核心是利用铂的电阻-温度对应关系实现温度测量,是最经典的热电阻类温度检测元件。
幻实
那您能跟我们揭秘一下,当时为什么选择了现在您做的薄膜铂电阻这个方向吗?因为我觉得这是个挺难啃的硬骨头,您怎么就敢下海干这么难的事呢?
薄膜铂电阻:铂电阻的微型化变体,通过薄膜工艺将铂金属沉积在基材表面形成敏感电阻层,本质仍是利用铂的电阻-温度特性测温,特点是铂以薄膜形态存在(非传统铂丝/厚膜)。
胡轶
因为是这样,其实薄膜铂电阻早在上个世纪末就已经面市,它属于铂电阻类产品,这类产品的发展已经有 100 多年的历史,原来是采用丝绕、厚膜或者其他工艺制作。制作这类电阻有两个限制,一是就是铂金消耗量极大;二是不适合工业化大批量生产,大多采用人工操作。像丝绕和厚膜这些工艺天生的缺陷,让它们难以进行商业化,既要降低成本,又要提高性能,有很高的难度。

铂金厂材料
我原来的想法是在厚膜印刷工艺进行突破,聚焦于降低成本、缩小体积、提高灵敏度这几个方面。原来在央企任职时,没能实现研发目标,在国内研发厚膜的同时,国际上的薄膜铂电阻技术已经相当成熟了。从 2000 年面市开始,国际上通过在工业领域大规模应用快速进步,仅用10 年时间就实现了技术成熟与广泛应用,形成了相对完善的市场。反观国内同时间段虽然也有先驱者也研发,但是他们面对的困难重重,一方面是材料受到限制难以达到技术标准;另一方面,设备的国产化也因多重因素制约,未能取得突破。所以我认为这是一个机会,随着工业自动化和物联网的发展,对于传感器的需求肯定是迫切的,并且是对高精度的温度传感器有很大的需求。因此我一直在筹备创业,等待时机成熟,把这份梦想真正落地。
幻实
谢谢胡总给我们分享您创业背后的故事。我也想请教一下,您刚刚说到了薄膜铂电阻,能否为我们科普一下,这是一种什么样的传感器件?它在我们现在众多的传感器中充当了一个什么样的角色?
胡轶
薄膜铂电阻是温度传感器中很小的一个类别。温度传感器包括热电偶、铂电阻、NTC、红外光纤等多种类型,它们都可以进行测温,而这些传感器大多通过铂电阻进行标定,因为它的物理特性比较突出——从低温到高温,温区呈直线型且覆盖较广,稳定性强且线性度好。最重要的特性是它的稳定性和高精度,是其他门类的传感器不可比拟的优势。

幻实
也就是说铂电阻是其他的所有温度传感器使用过程中都离不开的一个器件,可以这么讲吗?
胡轶
它是以铂电阻作为标准,其他的温度传感器测的准不准?如何计量?都要以铂电阻作为基础判断,要看它的相对位置来确定检测情况。
幻实
听上去铂电阻在测温中有点像灯塔一样,其他的船航行的时候都要看它的位置,所以它是测温性能中最准确的标定吗?
胡轶
可以这么说,国际、国内标准以及行业标准,都采用铂电阻作为标准来标定其他温场的测量准确性。不过传统丝绦工艺制作的铂电阻是一种精度更高、稳定性更好的器件,但本质上它也属于铂电阻的范畴。而现在的薄膜铂电阻,是通过新的半导体工艺把原来的铂电阻缩小化、批量化,实现工业化制造的产品。

生产现场图
明白了。那我们在做这个事情上有什么难点呢?为什么很难实现?这么多年也没有那么多企业来干这个行业,我相信它一定是有很高的技术门槛的。您能给我们揭秘一下吗?
胡轶
薄膜铂电阻看似简单小巧,目前全球范围内能把它做好的企业不超过 5 家,其实传感器能否做好的决定性因素还是材料。无论是温度、气体还是压力传感器,对材料的性能要求都很高,因为它的原理是靠材料实现信号转换,例如温度传感器就是通过材料把温度这个信号转换成电信号。
幻实
所以咱们铂电阻用的材料“铂”就是铂金属中的“铂”吗?听起来就很贵啊,它是属于贵金属吗?
胡轶
对的,它的材料来源就是“铂金”的“铂”。正是因为成本昂贵,我们就需要把单个器件里面的用量尽量降到最低,从而使成本控制到最低。

芯片揭秘 创办人曹幻实(右) 对话
斯太宝 创办人 胡轶(左)

产线从无到有—— 薄膜铂电阻量产化的技术突围
幻实
在铂电阻的生产过程中有哪些难点呢?
胡轶
其实难点主要在两方面:材料和工艺。很多时候即使把样品做出来了,但实现工业化的进程中仍然面对很多挑战,需要在生产过程中确保时效率、稳定性、可靠性、精度的一致性,这正是需要攻克的难点。
幻实
本来铂电阻就是用来做标定的,要是标定本身还不准的话,就没有标定的意义了是吧?
胡轶
作为标定基准,我们的铂电阻产品必须要做到非常准确、非常可靠。像铂电阻的话,我们同一批次生产出来的产品,温度测量的最高精度可以达到 0.05℃,同一批次不都需要每个都去测试,这一批都可以达到0.05℃,基本上是其他在售的传感器都无法达到的精度。温度变化最直观的概念是我们如果用手扇动器件,带来的温度变化是在2-3℃之间,可以看出0.05℃是相当精细的概念了。
幻实
确实是非常精密,那么像您刚刚提到了工艺也特别重要,为这样的产品去做代工的话,应该也很难有合适的代工环境吧?你们是如何解决代工问题的?是自建产线吗?

镀膜室工作场景
胡轶
其实也是我刚刚没有说的,铂电阻的难点不光是在于如何把它的元器件把做好,另外的难点是他的产线很难筹建,国际上这几家企业的产线都是自建的。
幻实
是不是全球那几家做铂电阻的企业,都不会给别的企业提供代工服务?
胡轶
没错,全球企业的产线都是自建的,没有一个会把产线卖给别的企业。国外的巨头企业都会选择在本土生产,拒绝搬迁去其他国家,主要目的就是为了保护他们的技术机密。所以我们建自己的产线也没有可借鉴的经验,只能靠自己前期的积累。需要自己去研究如何才能使产线批量化生产?如何才能精益求精?
还有独立研发设备也是难点之一,以前行业内对于智能化产线,大多没有需求;随着时代进步,如今的新建产线采用的主要方向就是无人车间,对于我们来说还是有相当高的难度。尤其是铂电阻温度传感器最大的特点——温区在-零下200 度至零上几百度的宽广范围之内,要求材料的匹配性、热学性能、机械性能都要一致,因此很难达到匹配的水准。
幻实
实际上不仅是筹建产线困难,连产线里面用的设备都藏有各种难点。

铂电阻产品合集
胡轶
此外,在行业内有积累也很重要,只谈做样品很容易,大学某次实验就可以完成。但是要真正建成产线,制造材料制作、制造工艺配方、设备研发这些都要兼顾。包括很重要的一点就是产品的应用场景,我们的客户要将产品应用在哪些领域?有哪些工况?环境不一样,对元器件的性能有哪些影响?这些都是要长期积累才能掌握的,并非几年就能实现,我在这行业也积累了接近 30 年,因此深有体会。
幻实
那斯太宝目前产线建设程度怎么样了呢?已经通线了吗?
胡轶
经过几年的产品与设备研发,斯太宝产线目前自动化率已经达到了 80% 以上,产线还在持续进行匹配调整,现阶段已经达到了月产 100 万只、年产1000万只的稳定产能。

调阻室工作场景
幻实
这个数量对于咱们意味着什么呢?
胡轶
意味着至少在中国的传感器市场,行业内的人都会知道斯太宝。其实份额占得也很少,大约在 10% 左右,但市场增速很快。
幻实
就是说目前全国的市场,咱们斯太宝占到了 10% 的份额了。等于从0到1的第一步,您已经实现了。
胡轶
具体的数字我没有进行统计,差不多是在这个数量级。我的下一步计划是对产线进行无人化、智能化的改造,达到一定产量后后我再复制、提高。
幻实
您就是要提高产线的效率,让它的生产数量越来越多。
胡轶
还有一个原因是无人化产线的稳定性更好,用设备生产比人工操作的精度、速度等各方面都有显著提升。

稳扎稳打,坚持国产化技术攻坚
幻实
我这里也有一个问题想请教您,因为像刚刚聊的这个商业模式,前期投入大,周期时间长,基本上工厂都要自己建晶圆代工线,没有现成的代工环境,还要自己开发设备,所以我想请问走到现在您怎么说服资本支持的呢?因为我的困扰是这个行业投入高,市场容量也不大,您是怎么平衡融资的压力和企业发展周期性的问题的?您是如何打动资方的?能不能跟我们分享一下您的经验?
胡轶
因为我的投资模式和其他的企业不一样,我的核心思想是一步一步来。我不会说一次性就融资非常大量的资本,我的理念是小步快跑,分多次获得我需要的资本量。比如说我需要几百万,我就只融几百万,不会融几千万就放在那里,这样相对是按照规划走一步看一步,再实施一步,这样走得比较稳当。最重要的是“练内功”,把产品、产线打磨好,如果资金太多心态容易不稳定,只有时刻给自己压力,才能把事情做好。

斯太宝创始人胡总在国际传感器技术与应用展览会中进行报告
(图源:斯太宝)
幻实
我觉得资方可能就是被您这份真诚和坦诚打动了。
胡轶
另外,都说投资看人,我已经这个年龄段了,职业生涯中可能也就这一次创业,承载了我一生的追求,对我来说是人生很大的转折,所以我希望走得更加踏实。
我的融资金额从整体来看是大额的投资,但从整个融资过程中分阶段来看,是逐步发展的。创业主要是靠自己的技术来发展壮大公司,只有在需要的时候才进行融资。不去想不切实际的方向,让大家都能看到实在的成果。我们做的传感器和其他产品不一样,做这行一定是需要积累的,没有时间积累只想着向前跑,是没有办法做出好的产品的。
幻实
做产品也不是砸钱就能解决的事情,哪怕隔壁竞争对手随便砸几个亿也不是马上就能做出来的。
胡轶
是的,这种问题它不是光靠钱就能解决的。就像芯片行业一样,在任何一个行业里想要有一席之地都要有核心技术才能做到。包括队伍建设、人员培养,也需要耗费相当多的时间精力,因为在行业内缺乏专业的人员以及储备的人员,哪怕是高薪聘请也没有可招募的人才,只有公司自己长期培养。
幻实
谢谢胡总的分享。最后想问您从业将近 30 年,能不能给我们现在新入行的这些年轻一代的工程师一些建议?有什么样的职业发展建议可以跟我们讲讲吗?
胡轶
因为这个行业最重要的就是积累,我给年轻人的建议是:如果要想在传感器行业把事情做好,就要做好准备用一生的时间去把产品进行打磨,积累经验。不要妄想只要短短几年时间,我就可以成为行业老大。
幻实
就是真的不能什么火做什么,是吧?选择了这个行业就要一直干下去。
胡轶
要做好用一生的追求去干一件事情的觉悟,哪怕不聪明也罢,知识积累不够也罢,但用一生的时间去做这件事,就会做的比别人好。
幻实
胡总您的忠告沉甸甸的。不过我相信这就是您通过自己亲身经历证明的道理,只有这样才能把产品做好。谢谢胡总做客我们芯片揭秘,也祝斯太宝发展的越来越好,等有新的好消息的时候,欢迎您再来做客。
11家国产传感器公司,杀入中国500强企业名单!(附全名单)
原创 动感传感 传感器专家网
近期,胡润研究院发布了《2025胡润中国500强》,入选中国500强企业名单的门槛比上一年进一步上升到340亿元,提高了75亿元涨幅28%。同时,500强企业的总价值增长21万亿元涨幅38%,达到77万亿元。
值得关注的是,受经济振荡影响,今年上榜企业名单变动剧烈,约有40%的企业四年前都未上榜,半导体行业今年增长最多,成为中国500强榜单的黑马赛道。
2025年中国500强企业前十名分别是:台积电、腾讯控股、字节跳动、阿里巴巴、宁德时代、拼多多、中国平安、小米、比亚迪和华为。
今年有11家国产传感器公司进入中国500强企业名单,比一年前增加了2家,对碎片化极高、体量分散的传感器产业来说,非常不容易,从这里也可以窥视到,中国传感器等硬科技赛道正在快速崛起,诞生一批中流砥柱型企业。
此外,芯联集成(2018年成立)、思特威(2017年成立)两家传感器产业链公司被评为最年轻的胡润中国500强企业。
《2025胡润中国500强》的中国传感器产业链企业

2025胡润中国500强排名:89(-14)
企业估值:1470亿元(+160亿元)
主要传感器业务:图像传感器、音频器件、分立器件、集成电路等
总部地址:上海
相比2024年,豪威集团(原韦尔股份)估值增加160亿元,排名下跌14名,豪威集团(原韦尔股份)是全球第三、中国第一的图像传感器厂商,全球排名前列的中国半导体IC设计公司,据官网资料显示,豪威集团2024年出货量超过110亿颗。凭借CMOS图像传感器业务的强劲营收,豪威集团是当前市值、营收最高的国产传感器公司。
兆易创新

2025胡润中国500强排名:98(+88)
企业估值:1370亿元(+770亿元)
主要传感器业务:生物识别传感芯片,电容、超声、光学模式指纹识别芯片等
总部地址:北京
相比2024年,兆易创新估值增加770亿元,排名上升88名,是名单中提升最快速的500强企业之一。兆易创新是集存储器、微控制器、传感器于一体的领先的半导体解决方案供应商,中国存储芯片龙头企业,2019年收购上海思立微开拓传感器业务,提供嵌入式生物识别传感芯片,电容、超声、光学模式指纹识别芯片以及自、互容触控屏控制芯片,兆易创新是中国第二大指纹识别传感器芯片供应商。
歌尔股份

2025胡润中国500强排名:146(-30)
企业估值:1020亿元(+100亿元)
主要传感器业务:微型麦克风、微型扬声器等MEMS声学传感器
总部地址:浙江绍兴
歌尔股份旗下歌尔微电子是中国电声行业龙头,麦克风、微型扬声器产品出货量全球第一。歌尔微电子市全球排名第一的MEMS声学传感器供应商,中国半导体MEMS十强企业。根据市场分析公司Yole的数据,歌尔微是全球TOP10 MEMS厂商中唯一一家中国企业。而在细分的MEMS声学传感器领域,2020年歌尔微的市场份额开始超过美国MEMS厂商楼氏(Knowles Corp.)位居全球第一。
芯联集成

2025胡润中国500强排名:269
企业估值:575亿元
主要传感器业务:MEMS芯片代工
总部地址:浙江绍兴
芯联集成是一家专注于功率、 传感和传输应用领域,提供模拟芯片及模块封装的代工服务的制造商。公司主要从事 MEMS、功率、模拟IC、MCU的研发、生产、销售,为AI、汽车、新能源、工控、家电等领域提供完整的一站式系统代工方案。 芯联集成是国内领先的具备车规级功率芯片及模组和数模混合高压模拟芯片生产能力的代工企业,拥有种类完整、技术先进的车规级高质量功率器件和功率IC研发及量产平台,也是国内重要的车规和高端工业控制芯片及模组制造基地。目前,芯联集成是我国国内规模最大的MEMS芯片代工企业。
高德红外

2025胡润中国500强排名:279(+88)
企业估值:550亿元(+200亿元)
主要传感器业务:红外热成像传感器、红外核心器件、红外热像仪等
总部地址:湖北武汉
高德红外创立于1999年,是规模化从事红外核心器件、红外热像仪、大型光电系统研发、生产、销售的高新技术上市公司,中国最大的红外传感器企业,拥有自主可控的探测器芯片生产线,产品中核心的芯片实现自产,已拥有3条8英寸红外探测器产线。

瑞声科技成立于1993年,2005年在香港上市,是全球领先的智能设备感知体验解决方案提供商。该公司在声学、光学、触感、传感器及半导体、精密制造等领域具有核心竞争力,市场份额居全球前列,主要为智能手机、汽车、VR/AR、智能家居等提供高精密组件及软件优化服务。在传感器领域,瑞声科技是中国第二大、全球主要的MEMS麦克风供应商,中国半导体MEMS十强企业。
欧菲光

2025胡润中国500强排名:390(-162)
企业估值:410亿元(-120亿元)
主要传感器业务:指纹识别、人脸识别到光电传感、压电材料
总部地址:南昌
欧菲光正式运营始于2002年,2010年在深交所上市,股票代码为002456。公司深耕光学光电领域二十余年,拥有智能手机、智能汽车、新领域三大业务体系,主营业务为光学摄像头模组、光学镜头、指纹识别模组、 3D ToF、驾驶域、车身域、座舱域和智能门锁等相关产品的设计、研发、生产和销售。微电子业务方面,包含指纹识别模组和3D Sensing模组,涵盖产品设计封装、模组设计与制造、算法及测试软件开发。并从指纹识别和人脸识别扩展到光电传感、压电材料等领域,产品类别由指纹和3DS向更多传感器领域发展,产品领域由消费电子扩展向智能家居、人工智能、智能汽车、医疗、AR/VR等。
格科微

2025胡润中国500强排名:278431(-153)
企业估值:380亿元(-65亿元)
主要传感器业务:CMOS图像传感器
总部地址:上海
创立于2003年,是中国领先的图像传感器芯片、DDI显示芯片设计公司,是中国第二大CMOS图形传感器供应商。图像传感器广泛应用于手机、智能穿戴、移动支付、平板、笔记本、摄像机以及汽车电子等产品领域。2021年8月18日,格科微正式在上海证券交易所上市交易。
汇顶科技

2025胡润中国500强排名:431(-106)
企业估值:380亿元(-10亿元)
主要传感器业务:生物识别传感芯片
总部地址:深圳
汇顶科技成立于2002年,是一家基于芯片设计和软件开发的整体应用解决方案提供商,是中国&全球第一的指纹识别传感器芯片供应商,目前主要面向智能终端、物联网及汽车电子领域。华为、小米、oppo、vivo等手机厂商均采用汇顶科技的指纹识别方案。
思特威

2025胡润中国500强排名:431(+27)
企业估值:380亿元(+95亿元)
主要传感器业务:CMOS图像传感器
总部地址:上海
思特威是一家从事CMOS图像传感器芯片产品研发、设计和销售的高新技术企业,总部设立于中国上海,在多个城市及国家设有研发中心,产品已覆盖了安防监控、机器视觉、智能车载电子、智能手机等多场景应用领域的全性能需求。思特威是中国第三大CMOS图形传感器供应商,在安防领域思特威图像传感器出货量全球第一。
睿创微纳

2025胡润中国500强排名:453
企业估值:362亿元
主要传感器业务:红外传感器
总部地址:山东烟台
睿创微纳是全球领先的、专业从事专用集成电路、感知芯片与AI智能整机产品与解决方案研发的国家级高新技术企业。公司深耕红外、微波、激光等多维感知领域,掌握多光谱感知芯片研发的核心技术与AI智能算法深度研发等能力,为全球客户提供性能卓越的红外热成像、微波、激光芯片,应用终端及行业感知解决方案。睿创微纳是我国红外传感器龙头企业之一。
流量仪表该如何选择?只需考虑这5个方面
来源:工业仪表
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【导读】:要正确选择适合的流量仪表并不容易,不仅要熟悉流量仪表和生产过程流体特性这两方面的技术,还要考虑经济因素,归纳起来有五个方面因素,即性能要求,流体特性、安装要求、环境条件和费用。

一、性能要求和仪表规范方向的考虑
选择仪表在性能要求上考虑的内容有:瞬时流量还是总量(累计流量)、精确度、重复性、线性度、流量范围和范围度、压力损失、输出信号特性和响应时间等。不同测量对象有各自测量目的,在仪表性能方面有其不同侧重点。1测量流量还是总量
使用对象测量的目的有两类,即测量流量和计量总量。管道连续配比生产或过程控制使用场所主要测量瞬时流量;灌装容器批量生产以及商贸核算、储运分配等使用场所大部分只要取得总量或辅以流量。两种不同功能要求,再选择测量方法上就有不同侧重点。
有些仪表如容积式流量计、涡轮流量计等,测量原理上就以机械技术或脉冲频率输出,直接得到总量,因此具有较高精确度,适用于计量总量。
电磁流量计、超声流量计、节流式流量计等仪表原理上是以测量流体流速推导出流量,响应快,适用于过程控制,但装有积算功能环节后也可获得总量。
涡街流量计具有上者优点,但其抗震、抗干扰性能差,不适用于过程控制而适用于计量总量。
2精确度
整体的测量精确度要求多少?在某一特定流量下使用,还是在某一流量范围内使用?在什么测量范围内保持上述精确度?所选仪表的精确度能保持多久?是否易于重新校验?是否要(或能)现场在线核对仪表精确度?这些问题必须细致地考虑。
如不是单纯计量总量,而是应用在流量控制系统中,则检测仪表精确度的确定要在整个系统控制精确度要求下进行,因为整个系统不仅有流量检测的误差,还包含有信号传输、控制调节、操作执行等环节的误差和各种影响因素,如操作执行环节往往有2%左右的回差,对测量仪表确定过高的精确度(比如说0.5级)是不合理和不经济的。就流量仪表本身而言,检测元件(或传感器)和转换/显示仪表之间只精确度亦应适当确定,如未经实流标定均速管、楔形管、弯管等差压装置误差在1%~5%之间,选用高精度差压计与之相配也就没有意义了。
3重复性
重复性在过程控制应用中是重要的指标,由仪器本身原理与制造质量所决定,而精确度除取决于重复性外,尚与量值标定系统有关。严格地说重复性是指环境条件、介质参量等不变情况下,对某一流量值段时间内同方向进行多次测量的一致性。然而实际应用中,仪表优良的重复性被许多因素包括流体粘度、密度等变化所干扰,然而这些变化因素还未到需要作专门检测修正的地步,这些影响往往被误认为仪表重复性不好。例如浮子流量计受流体密度影响,小口径仪表还受粘度影响;涡轮流量计用于高粘度范围时的粘度影响;有些未作修正处理的超声流量计流体温度对声速影响等。若仪表输出特性是非线性的,则这种影响更为突出。
4线性度
流量仪表输出主要有线性和平方根非线性两种。大部分流量仪表的非线性误差不列出单独指标,而包含在基本误差内。然而对于宽流量范围脉冲输出用作总量积算的仪表,线性度是一个重要指标,使有可能在流量范围内用同一个仪表常数,线性度差就要降低仪表精确度。随着微处理器技术的发展,采用信号适配技术修正仪表系统非线性,从而提高仪表精确度和扩展流量范围。
5上限流量
上限流量也称满度流量。选择流量仪表的口径应按被测管道使用的流量范围和被选仪表的上限流量和下限流量来选配,而不是简单地按管道通径配用。虽然通常设计管道流体最大流速是按经济流速来确定的。因为流速选择过低,管径粗投资大;过高则输送功率大,增加运行费用。
然而同一口径不同类型的仪表上限流量(也可以说上限流速)受各自工作原理和结构的约束,差别很大。以液体为例,上限流量的流速以玻璃管浮子流量计最低,在0.5-1.5m/s之间,容积式流量计在1.5-2.5m/s之间,涡街流量计较高在5.5-7m/s之间,电磁流量计则在1-7m/s(甚至0.5-10m/s)之间。
6范围度
范围度为上限流量和下限流量的比值,其值愈大流量范围愈宽。线性仪表有较大范围度,一般为10:1;非线性仪表则较小,通常仅3:1,能满足一般过程控制用流量测量和商贸核算总量计量。但有些商贸核算用仪表要求较宽的范围度,例如公用事业水量出荷计量的昼夜和冬夏季节差很大,就要求很宽的范围度。若选用文丘利管差压式仪表就显得不能适应。然而差压式仪表范围度拓宽近年有一些突破,主要在差压变送器及微机技术应用方面采取措施,亦可达10:1。某些型号的电磁流量计用户可自行调整流量上限值,上限可调比(最大上限值和最小上限值之比)可达10:1,再乘上所设定上限值20:1的范围度,一台仪表扩展意义的范围度(即考虑上限可调比)可达(50-200):1,还有些型号仪表具有自动切换上限流量值功能。
7压力损失
除无阻碍流量传感器(电磁式、超声式等)外,大部分流量传感器或要改变流动方向,或在流通通道中设置静止的或活动的检测元件,从而产生随流量而变的不能恢复的压力损失,其值有时高达数十kPa。首先应按管道系统泵送能力和仪表进口压力等条件,确定最大流量时容许的压力损失,据此选定仪表。因选择不当而产生过大的压力损失往往影响流程效率。管径大于500mm输水用仪表,应考虑压损所造成能量损耗勿使过大而增加泵送费用。
8输出信号特性
输出信号往往左右仪表的选择。流量仪表的信号输出和显示归纳为:①流量(体积流量或质量流量);②总量;②平均流速;④点流速。
有些仪表输出电流(或电压)模拟量,另一些输出脉冲量。模拟量输出一般认为适合于过程控制,易于和调节阀等控制回路单元接配;脉冲量输出适用于总量和高精度测量流量。长距离信号传输脉冲量输出比模拟量输出有较高传送准确度。输出信号的方式和幅值还应有与其它设备相适应的能力,如控制接口、数据记录器、报警装置、断路保护回路和数据传送系统等。
9响应时间
应用于脉动流动场所应注意仪表对流动阶跃变化的响应。有些使用场所要求仪表输出跟随流动变化,而另一些为获得综合平均只要求有较慢响应的输出。瞬态响应常以时间常数或响应频率表示,其值前者从几毫秒到几秒,后者在数百赫兹以下,配用显示仪表可能相当大地延长响应时间。仪表的流量上升和下降动态响应不对称会急剧增加测量误差。
10可维护性
当实际工况与设计选型差距巨大或仪表发生故障时,有没有手段就地维修和修正应该得到重视,因为流量仪表一旦安装再拆下维护会很麻烦而且需要时间。在这方面表现最好的是差压式测量方法,因为其与流体接触元件为免维护不动件,测量用电气元件为可拆可调的通用差压变送器。所以差压式测量方式的正常运转率最高,据统计在全球差压节流式测量方式占所有测量方式的45%以上。
二、流体特性方面的考虑1流体温度和压力
必须界定流体的工作温度和压力,特别在测量气体时温度压力造成过大的密度变化,可能要改变所选择的测量方法。如温度或压力变化造成较大流动特性变化而影响测量性能时,要作温度和(或)压力修正。
2密度

大部分液体应用场合,液体密度相对稳定,除非密度发生较大变化,一般不需要修正。
在气体应用场合,某些仪表的范围度和线性度取决于密度。低密度气体对某些测量方法,例如利用气体动量推动检测元件(如涡轮)工作的仪表呈现困难。
3粘度和润滑性
有些仪表性能随着雷诺数而变,而雷诺数又与粘度有关。在评估仪表适应性时,要掌握液体的温度-粘度特性。气体与液体不同,其粘度不会因温度和压力变化而显著地变化,其值一般较低,除氢气外各种气体粘度差别较小。因此确切的气体粘度并不像液体那样重要。
粘度对不同类型流量仪表范围度影响趋势各异,例如对大部分容积式仪表粘度增加范围度增大,涡轮式和涡街式则相反,粘度增加范围度缩小。
润滑性是不易评价的物性。润滑性对有活动测量元件的仪表非常重要,润滑性差会缩短轴承寿命,轴承工况又影响仪表运行性能和范围度。
4化学腐蚀和结垢
流体的化学性有时成为选择测量方法和仪表的决定因素。流体腐蚀仪表接触件,表面结垢或析出结晶,均将降低使用性能和寿命。仪表制造厂为此常提供变型产品,例如开发防腐型、加保温套防止析出结晶,装置除垢器等防范措施。
5压缩系数和其它参量
测量气体需要知道压缩系数,按工况下压力温度求取密度。若气体成分变动或工作接近超临界区,则只能在线测量密度。
某些测量方法要考虑流体特性参量,如热式流量计的热传导和比热容,电磁流量计的液体电导率。6多相和多组分流
测量多相和多组分流动应十分谨慎对待。经验表明,单相通用流量仪表用于多组分或多相流体,测量性能会改变(或大幅度改变)。
单工质流体有时也会呈现双相,例如湿蒸汽中水微粒随着蒸汽流动,环境温度或介质压力偏离原定状态,仪表就可能不适应。
测量两种或两种以上不相溶液体汇流混合液流量时,应注意存在流速不均匀,使流动成为分层或块状流等带来的问题。
测量液固双相流时要了解固相含量、粒子大小和固体性质以及流动状况(悬浮流、管底流、动床流还是淤积流?)
测量气液双相流时尽可能采用分离后分相测量,以保证获得最小测量不确定度,然而对有些场合这种方法不切实可行或不符合要求。
三、安装方面的考虑不同原理的测量方法对安装要求差异很大。例如上游直管段长度,差压式和涡街式需要较长,而容积式浮子式无要求或要求很低。
1管道布置和仪表安装方向
有些仪表水平安装或垂直安装在测量性能会有差别。仪表安装有时还取决于流体物性,如浆液在水平位置可能沉淀固体颗粒。2流动方向
有些流量仪表只能单向工作,反向流动会损坏仪表。使用这类仪表应注意在误操作条件下是否可能产生反向流,必要时装逆止阀保护之。能双向工作的仪表,正向和反向之间测量性能亦可能有些差异。3上游和下游管道工程

大部分流量仪表或多或少受进口流动状况的影响,必须保证有良好流动状况。上游管道布置和阻流件会引入流动扰动,例如二个(或二个以上)空间弯管引起漩涡,阀门等局部阻流件引起流速分布畸变。这些影响能够以适当长度上游直管或安装流动调整器予以改善。
除考虑紧接仪表前的管配件外,还应注意更往上游若干管道配件的组合,因为它们可能是产生与最接近配件扰动不同的扰动 源。尽可能拉开各扰动产生件的距离以减少影响,不要靠近连接在一起,象常常看到单弯管后紧接部分开启的阀。仪表下游也要有一小段直管以减小影响。气穴和凝结常是不良管道布置所引起的,应避免管道直径上或方向上的急剧改变。管道布置不良还会产生脉动。
4管径
有些仪表的口径范围并不很宽,限制了仪表的选用。测量大管径、低流速,或小管径、高流速,可选用与管径尺寸不同口径的仪表,并以异径管连接,使仪表运行流速在规定范围内。
5维护空间
维护空间的重要性常被忽视。一般来说,人们应能进入到仪表周围,易于维修和能有调换整机的位置。
6管道振动
有些仪表(如压电检测信号的涡街式、科里奥利质量式)易受振动干扰,应考虑仪表前后管道作支撑等设计。脉动缓冲器虽可清除或减小泵或压缩机的影响,然而所有仪表还是尽可能远离振动或振动源为好。
7阀门位置
控制阀应装在流量仪表下游,避免其所产生气穴和流速分布畸变影响,装在下游还可增加背压,减少产生气穴的可能性。
8电气连接和电磁干扰
电气连接应有抗杂散电平干扰的能力。制造厂一般提供连接电缆或提出型号和建议连接方法。信号电缆应尽可能远离电力电缆和电力源,将电磁干扰和射频干扰降至最低水平。
9防护性配件
有些流量仪表需要安装保证仪表正常运行的防护设施。例如:跟踪加热以防止管线内液体凝结或测气体时出现冷凝;液体管道出现非满管流的检测报警;容积式和涡轮式仪表在其上游装过滤器等等。
10脉动流和非定常流
常见产生脉动的源有定排量泵、往复式压缩机、振荡着的阀或调节器等。大部分流量仪表来不及跟随记录脉动流动,带来测量误差,应尽量避开。使用时应重视并分别处置检测仪表和显示仪表,检测仪表方面在管线中装充气式缓冲器(用于液体)或阻流器(用于气体)。
四、环境条件方面的考虑1环境温度
环境温度超过规定要影响仪表电子元件而改变测量性能,因此某些现场仪表需要有环境受控的外罩;如果环境温度变化要影响流动特性,管道需包上绝热层。此外在环境或介质温度急剧变化的场合,要充分估计仪表结构材料或连接管道布置所受的影响。
2环境湿度
高湿度会加速仪表的大气腐蚀和电解腐蚀,降低电气绝缘;低湿度容易感生静电。
3安全性
应用于爆炸性危险环境,按照气氛适应性、爆炸性混合物分级分组、防护电气设备类型以及其他安全规则或标准选择仪表。若有化学侵蚀性气体,仪表外壳应具有防腐性和气密性。某些流程工业要定期水冲洗整个装置,因此要求仪表外壳防水,需用尘密防喷水级IP65,甚至尘密防强 喷水级IP66或尘密防侵水级IP67。
4电磁干扰环境
应注意电磁干扰环境以及各种干扰源,如:大功率电机、开关装置、继电器、电焊机、广播和电视发射机等。
五、经济方面的考虑经济方面只考虑仪表购置费是不全面的,还应调查其它费用,如附件购置费、安装费、维护和流量校准费、运行费和备件费等。此外,应用于商贸核算和储存交接还应评估测量误差造成经济上的损失。
1安装费用
安装费应包括作定期维护所需旁路管和运行截止阀等辅助件的费用。
2运行费用
流量仪表运行费用主要是工作时能量消耗,包括电动仪表电力消耗或气动仪表的气源耗能(现代仪表的功率极小,仅有几w到几十w);以及测量过程中推动流体通过仪表所消耗的能量,亦即克服仪表因测量产生压力损失的泵送能耗费。泵送费用是一个隐蔽性费用,往往被忽视。
3校准费用
定期校准费用取决于校准频度和所校准仪表精度的要求。为了经常在线校准石油制品储存交接贸易结算用仪表,常在现场设置标准体积管式流量标准装置。
4维护费用
维护费用是仪表投入运行后保持测量系统正常工作所需费用,主要包括维护劳务和备用件费用。
微小流量的测量方法(一)
几种在微小流量测量中应用的流量计
适合用来测量微小流量的常用流量计有多种,例如差压式、浮子式、容积式、热式等,其中有些流量计既适合测量中大流量,也适合测量微小流量,而另一些专门为测量微小流量而设计。
(1)差压式流量计由标准节流装置和差压计组成的差压式流量计,在小流量测量中受到三方面的限制。
第一个限制是雷诺数下限的限制。节流装置种类不同,其雷诺数下限也不同,就一般而言,雷诺数≥10⁴是可以使用的界限。与此雷诺数下限相对应的平均流速和流量即为小流量的测量下限。雷诺数太小,流出系数会随雷诺数的变化而产生显著的变化,以致不确定增大。
第二个限制是管径的大小。标准节流装置仅适用于50mm和50mm以上管径。管径太小时,节流装置直径相应变小,按标准中规定的形状进行相似加工发生困难。
第三个限制是差压太小。此差压同流速的平方成正比,当流速低到一定数值,差压就变得很小,以致无法分辨。
针对上述的三个限制,有些仪表公司开发了仅适合微小流量测量的内藏孔板差压式流量计。这种流量计同由标准节流装置为传感器的流量计在下面几点有显著的差别。第一个差别是结构上,前者是传感器与变送器合为一体,其典型的结构如图3.57所示,而后者是传感器与变送器相分离。

第二个差别是管径,前者适用的管径均小于50mm,典型的管道内径为10mm 和20mm。由于管径缩小,流速以及同流速相关的雷诺数得以提高,因而能得到较高的差压。所以内藏孔板流量计弥补了标准节流装置型差压式流量计不适合测量小流量的不足。
第三个差别是保证精确度的手段。前者是用实流标定的方法来保证测量精确度的,经过实流标定能得到1级(水)或1.5级(空气)精确度,如果实流标定后用合适的方法对误差进行自动校正,则可得到0.5级(水)和1级(空气)精确度。如果不经实流标定,只能得到5级精确度。图3.58和图3.59所示是一台内藏孔板流量计标定得到的误差以及校正曲线。

现在,差压变送器多数已实现智能化,这为内藏孔板流量计改变量程提供了便捷的手段。内藏孔板流量计在调试和运行中,如果发现原先确定的满度流量值不合适,可将流量满度值扩大或缩小一挡,然后按差压同流量的关系计算新的差压上限,如式(3.108)所示。

用手持终端将差压变送器的差压上限重新设置后,流量计的精确度不会有明显的变化。内藏孔板流量计只适合安装在水平管道上,因为差压变送器偏离水平位置后,其两个膜盒所受的重力变得不对称,因而出现零点漂移。好在这种流量计由于管径小,仪表前后直管段绝对长度要求相应较短,所以水平安装不会给配管带来太大的困难。
内藏孔板流量计的结构常见的有两种:一种是流体流过差压变送器高低压室,如图
3.60所示;另一种是流体不流过差压变送器高低压室,如图3.61所示。

对于前面一种结构,流过差压计高低压室的流量同流过节流件的流量相等,当流量近似等于0时,流速很低,流体流过高压室和低压室所产生的压降可忽略,因此,差压变送器测量到的差压同节流件两端的永久压降相等。但当流量增大,流速升高到一定数值时,流过高低压室的压降相应增大,差压变送器测量到的差压明显高于节流件两端压降,从而产生相应的测量误差。现在市场上的差压变送器体积做得越来越小,高低压室内膜盒与壳体之间的间隙做得更小,这就使得该结构的缺陷更为突出。而图3.61所示的结构完全不存在此问题。

内藏孔板流量计安装时应防止可能出现的冷凝液和气体在高低压室中的聚集,即测量气体流量时,高低压室应高于节流件(如图3.62所示),以免可能存在的冷凝液流入高低压室。测量液体流量时,高低压室应低于节流件,以免可能存在的气体钻入高低压室。
(2)浮子流量计。浮子流量计主要由浮子和锥形管组成。玻璃管浮子流量计中的锥管为玻璃管;金属管浮子流量计的锥形管用金属制成,流体温度可达180℃,流体压力可达 13MPa。
小口径浮子流量计的流量测量范围已经可以做得很小,其中水为0.3~3L/h,空气为5~50L/h。环境保护中用得很多的大气采样器,流程在线分析仪器和实验室分析仪器等普遍使用的微型玻璃浮子流量计,其测量范围可更小。

浮子流量计属中低精确度仪表,金属管浮子流量计的基本误差,就地指示型为1%~2.5%FS,远传型为1%~4%FS,小口径玻璃管浮子流量计为2.5%~5%FS。因此,一般只适用于流量监视,而不用于核算计量。
玻璃管浮子流量计只适用于气体和透明度较高的液体,否则浮子在锥形管中的高度不易看清。而金属管浮子流量计却无此限制。
在工业过程的液位、流量、密度测量中,被测介质如果黏度较大或有腐蚀性。常用吹气或吹液的方法进行隔离,吹气、吹液流量常用浮子流量计测量。在气(液)源压力波动较大或被测介质压力波动较大的场合,为了使吹气、吹液的流量稳定和准确地测量,有的产品将浮子流量计与调节器(恒流器)配成一套恒差压流量调节器。图3..63(a)所示的RE型用于稳定入口气体或液体压力变化,保证指示和输出流量稳定。图3.63(b)为RA型,用于稳定出口压力变化,只用于气体。图3.64(a)为RE型仪表输出流量随入口压力变化曲线;图3.64(b) 为RA型仪表输出流量随出口压力变化曲线。而输出流量的大小则可通过浮子流量计所带的阀门设定。


小口径浮子流量计,流体黏度对示值影响较明显,研究者以水做试验,当水温从5℃升到40℃,即水的运动黏度从1.52×10-6m²/s下降到0.66X10-6 m2/s,DN6仪表就有1%/℃左右的影响值。对于黏度较高的液体,影响更大。
金属管浮子流量计的浮子多半带有磁性,经磁性耦合部分将浮子在锥形管内的高度信号传递到锥形管外。在钢管中流动的流体多少要夹带一些铁磁杂质,这些杂质在流过流量计时极易被浮子吸引,轻者导致示值变差增大,重则导致浮子卡滞,出现虚假指示。应在仪表前加装磁性过滤器。图3.65所示的磁性过滤器中装有以螺旋方式排列的磁棒,每根磁棒的外面均包有PTFE 聚四氟乙烯,具有良好的耐腐蚀性。这种过滤器的压力损失很小。

浮子在锥形管中上下移动,其任意一个高度都对应一个环形流通面积,但当浮子表面和锥形管内壁粘有污垢时,这个环形流通面积就有所变小,仪表示值有偏高趋势,对于小口径仪表尤为明显。有的研究者做过试验,将口径为6mm的玻璃管浮子流量计,在实验室中测量看似清洁的水,流量为2.5L/h,运行24h后,流量示值升高百分之几,浮子表面黏附肉眼观察不到的异物,取出浮子用纱布擦拭,即恢复原来的流量示值。
(3)容积式流量计。容积式小口径流量计有比较高的准确度,测量下限也可做得很小,例如 椭圆齿轮流量计(微流量燃料油流量计)测量范围为0.1~10L/ h,瞬时流量>1L/h后,基本误差不大于±1%R。容积式流量计保证精确度的流量下限还与流体的黏度有关,黏度小的流体,从机构的缝隙中泄漏的量相应大一些,因此保证精确度的下限流量只能定得高一些,反之,则可定得低一些。

新型的容积式流量计也已经引入了计算机技术,仪表自带单片机,完成流量系数整量化,瞬时流量计算,积分运算,瞬时流量和累积流量的就地显示等,内置两节锂电池,可供仪表运行8年。仪表的OC门输出口靠仪表外部提供的电源工作,可输出经整量化的幅值足够大的脉冲信号(例如小口径仪表流量系数取100P/L),远传到1km以内的控制室或操作站,供记录、调节等使用。图3.66所示即为这种仪表的远传信号输出级。

容积式流量计按其原理分有椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、旋转活塞式流量计等多种,但是小口径容积式流量计有个共同要求,即仪表前面足够近的地方要加装过滤器,而且仪表口径越小,过滤网的目数越高。例如,25~50mm口径需(每25.4mm长度)60目过滤网,20mm口径需(每25.4mm长度)80目,不大于15mm径需(每25.4mm长度)200目等。有的微小流量容积式流量计出厂时就配有一只过滤器,如图3.67所示。

(4)热式流量计。用于微小流量测量的热式流量计是一种直接式质量流量计。是利用传热原理测量流量的仪表,即流动中的流体与热源(流体中外加热的物体或测量管外加热体)之间热量交换关系来测量流量的仪表。
热式流量计用得最多的有两类:一类是利用流动流体传递热量,改变测量管壁温度分布的热传导分布效应的热分布式流量计(thermal profile flowmeter),曾称量热式流量计;另一类是利用热消散(冷却)效应的金氏定律(King's law)热式流量计。

图3.68所示为热分布式流量计工作原理。流量传感器由细长的测量管和绕在其外壁上的加热器及感温元件组成,加热器线圈布置在测量管的中央,它将管壁和管内的流体加热,在加热线圈两边对称位置绕有两个感温热电阻R1和R2,测量与加热线圈对称的上、下游处管壁温度 T1、T2。R1、R2与另外两个电阻R3、R4组成惠斯登电桥,以测量温差△T =T2-T1。加热器提供恒定的热量,通过线圈绝缘层、管壁、流体边界层传导热量给管内流体。边界层内热量的传递可以看作热传导方式实现的。在流量为零时,测量管上的温度分布如图中的虚线所示,相对于测量管中心的上、下游是对称的,电桥处于平衡状态;当流体流动时,流体将上游的部分热量带给下游,导致温度分布变化如实线所示。由电桥测出两感温体的平均温差△T,便可按式(3.109)导出质量流量qm,即

由于测量管壁很薄且具有相对较高的热导率,因此仪表制成后A的变化可简化认为主要是流体边界层热导率的变化,当使用于某一特定范围的流体时,A和cp都可视为常数,则质量流量仅与温差△T 成正比。
为了获得良好的线性输出,必须保持层流流动,测量管制得细而长,即有很大的长径比。
此种气体质量流量计是假定气体的比定压热容cp为恒定值。实际上,对于一定的气体,比定压热容cp值与气体的压力无关,而在一定的温度范围内,受温度的影响很小。但当被测气体是混合气体时,比定压热容的值将随组分比发生变化,以致在实际使用时,当被测气体的组分发生变化时,会带来显著的测量误差,必须进行校正。
按照热式质量流量计的原理,有的公司也推出了适用于液体微小流量测量的热式质量流量计。图3.69 所示为 5882/5892型液体质量流量计的实际功能图。

其测量范围有0~200g/h和0~1000g/h(用水标定)两种。流体黏度允许高达200mPa·s(仪表最大差压4MPa)。流量测量精确度为±0.5%FS。在特殊设计的传感器中,流体在测量管内流动,测量管中点温度T4被控制在比进口温度T3高20℃的恒定值,热量是垂直于管道轴线方向传送给流体。这一点同适用于气体的热式流量计恰恰相反。在区域1和区域2,流体分别被轻微地加热和冷却,流体温度从T2变化到T1,建立了垂直于测量管的能量流,该能量流经温度传感器测量,其温度差值△T=T1-T2与质量流量呈精确的线性关系。
适用于气体的热式流量计与包含阻流件的大管道配合,可以很容易地扩大测量范围。适用于液体的热式流量计却不能,因为流体黏度变化、气泡、热对流和安装位置等都会直接影响其运行和性能。
5882/5892型仪表还具有控制功能,在其“SETPOINT”口输入代表设定流量的4~20mA DC,质量流量就会跟踪该路信号,从而实现流量定值调节。

中国稀土优势相对美国究竟有多大?如何让优势进一步拉大?
以下文章来源于科普中国 ,作者杨超
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镧系的 15 个元素从镧到镥,加上性质相近的钪和钇,共同构成了稀土家族。它们具有独特的磁、光、电等物理特性,能够在极小的体积内提供强大的磁力和复杂的光电转换,成为许多尖端技术中不可替代的功能材料。

就拿新能源汽车来说,其驱动电机需要钕铁硼永磁体,单台车的稀土磁体高达 2 千克。我们来算一下,截至 2025 年 10 月,北京市新能源汽车保有量已达 120 万辆。假设这些车当中只有 2/3 处于高频使用的状态,那也相当于大概 1600 吨稀土磁体,每天在这座城市的道路上来来去去。

内置式永磁同步电机
更不用说隐身战机、精确制导武器等国防系统,对稀土材料的性能要求非常严苛。据估算制造一架 F35 战斗机要使用超过 400 千克稀土材料。
这意味着从日常消费电子到国家尖端武器,都离不开稳定的稀土供应

在全球稀土产业中,中国和美国是两大关键角色。中国在资源储量、采选冶技术和下游应用方面长期处于主导地位,而美国在新技术布局和政策支持方面不断追赶。
那么,问题来了:中国相比美国,在稀土方面的优势究竟有多大?这种优势是如何形成的?又该如何保持并扩大?今天让我们带着这些问题,把稀土的故事讲清楚。
相比美国,中国的稀土优势
体现在这 4 方面
1.资源储量高,开采规模大
如果把全球稀土地图打开,你会发现中国是当之无愧的储量大户。根据美国地质调查局(USGS)《2025 年矿物商品摘要》,中国稀土氧化物(REO)储量约 4400 万吨,占世界已知储量的近一半,而美国约 190 万吨。
其他国家如巴西、印度和澳大利亚的储量分别为 2100 万吨、690 万吨和 570 万吨,但这些国家的开采和加工能力远逊于中国。

数据显示,2024 年全球稀土矿产量约 39 万吨,其中中国以 27 万吨位居第一,约占全球产量的 69%;美国产量 4.5 万吨,占 11.5%。缅甸(3.1 万吨)和澳大利亚(1.3 万吨)位列其后。
中国产量不仅是美国的六倍,还占全球供应的绝大多数。简单来说,“地利”的天然丰富的资源禀赋为中国产业发展奠定了基础。
2.加工与冶炼能力强
资源只是第一步,更关键的是能不能挖得出来、炼得出来、用得起来。稀土的难点不在于矿石开采,而在于能否将矿石高效地转化为高纯度的可用材料。

从三种含稀土矿物精矿中提取稀土的工艺路线
根据国际能源署(IEA)的报告《全球关键矿物展望 2025》,中国不仅贡献了全球约 60% 的稀土矿产,更在产业链后端的分离和精炼环节占据超 90% 的市场份额。这种绝对优势的形成,源于中国在过去数十年间通过持续投入,建立起全球规模最大、成本效益最高的冶炼加工体系。
此外,中国在 2010 年以后通过国企重组和出口控制整合行业,形成数个大型企业集团,巩固了对全球供应链的掌控。换句话说,中国不仅挖的稀土矿最多,而且是全世界最能把稀土变成可用材料的国家,全球稀土供应链已形成了对中国深度依赖的格局。
3
“分离”核心技术优势
这里的优势往往被忽略,但其实是最关键的。稀土产业链从开采 → 分离 → 冶炼 → 金属制备 → 合金 → 磁体环环相扣,而其中最难的是“分离”。
有分析认为,中国投入巨资改进溶剂萃取和冶金工艺,成功将瓶颈从矿石供应转移到化学分离环节,尤其在高纯度重稀土方面处于无可替代的地位。这使得中国能够提供高纯度的钕、镝、铽等关键元素,也是西方目前试图重建的稀土产业链中最难逾越的技术障碍。
在从“矿石开采”到“磁体、合金制造”的完整产业链中,高纯度单一稀土元素的“分离”环节是技术壁垒最高、最具战略价值的一环。
稀土元素化学性质相似,且常与放射性元素共生,分离提纯难度极大,尤其对于重稀土元素,需要极为复杂的多级溶剂萃取技术和工艺积累。

溶剂萃取法示意图
中国企业通过巨资投入和技术攻关,已精熟掌握这套体系,成功将产业瓶颈从“矿石供应”转移到了“化学分离”环节。中国不仅能大规模分离轻稀土,更在高纯度重稀土(如镝、铽)的分离上处于近乎无可替代的地位。
这种在“分离”环节的绝对技术优势,是中国能够稳定提供高纯度钕、镨、镝、铽等关键元素的基础,也是西方目前试图重建的稀土产业链中最难逾越的技术障碍。
也就是说,中国的优势不仅在于“挖得多”,更在于“炼得精”,而其核心就体现在对高难度“分离”技术的掌控上。
4.产业生态齐全,市场份额巨大
中国吸引了磁材和合金制造商在稀土产区附近建厂,形成矿–冶–合金–永磁体–整机的完整产业链。IEA 数据显示,中国制造的烧结永磁体全球份额已达 94%,20 年前这一数字还只有 50%。

国际能源署(IEA)2025年发布的《稀土与永磁体生产的区域构成(2024年)》图表,通过权威数据可视化揭示了全球稀土产业链的高度地理集中现象
2024 年中国生产稀土氧化物约 27 万吨,同时也进口了 12.95 万吨稀土精矿并出口 5.8 万吨永磁体,价值 29 亿美元。这些数据显示中国不仅是稀土供应者,也是全球最大的消费和加工市场。
美国当前在稀土方面
的确存在诸多劣势
美国稀土储量仅 190 万吨,2024 年产量 4.5 万吨;美国仅有加州某矿处于规模化生产,但大部分矿石仍出口到中国加工。
美国没有商业化的重稀土分离厂。有新闻表明,国防部正在资助在德克萨斯州建设轻稀土和重稀土分离设施,但仍需数年才能投产。
除了稀土资源、加工冶炼能力,美国的永磁体产能也极低。2025 年 1 月,美国宣布:其位于得克萨斯州的独立工厂开始试生产钕铁硼磁体,目标是到 2025 年底实现每年约 1000 吨 的产能。相比之下,中国一年生产的钕铁硼磁体超过 30 万吨,目前差距巨大。


左边:MP Materials 公司位于德克萨斯州沃斯堡的先进稀土磁体制造工厂“独立工厂”正面图;右边:独立工厂生产出的稀土金属;
综上所述,从资源储量、开采规模到分离技术和磁体制造,中国对美国的稀土优势不仅在“量”,更在“链”——既掌握原料,也掌握关键加工环节和市场渠道。这种优势当前是多层次、系统性的。
中国这种优势是否高枕无忧?
看到这里,你是不是觉得中国的优势已近乎碾压式领先,似乎没有什么可担心的?
但事实并没有这么简单。尽管中国在稀土产业的领先地位难以动摇,但也面临一些挑战和不确定性。
全球多元化加剧
随着稀土供应风险提升,美国和欧洲正推进供应链多元化。《稀土交易所》预测,西方新建项目投产后,预计到 2028 年,中国在稀土加工、分离能力方面的份额,可能从当前约 90% 降到约 75%。
欧洲政策分析中心(CEPA)2025 年的文章指出,欧洲正在布局不含稀土的磁体技术,并发展循环利用;英国 Pensana Salt End 工厂计划满足全球 5% 以上的钕、镨需求;美国国防部也资助建设了矿到磁的供应链。
稀土开采中的“三废”处理成本非常高
过去中国曾经通过承担环境成本赢得了全球份额,但我们也不能任由这种情况持续下去。为了为有效保护和合理开发利用稀土资源,促进稀土产业高质量发展,维护生态安全,2024 年 6 月颁布了《稀土管理条例》。其中规定:只有特定企业可以从事稀土开采和冶炼,矿业企业需获得采矿权,采矿和冶炼分离实行总量控制,并鼓励采用先进技术开展二次资源利用。
条例同时强调:稀土资源属于国家,要求企业遵守环保、安全等法律并建立产品溯源系统。

此外,中国正在打击非法稀土采矿,关闭私挖盗采的矿井。这一安全与环保行动有助于保护环境,也有利于供应集中管控,这也可能导致短期供应收紧并推高价格,进而影响市场。
外部挑战:供应链风险与技术替代
美国、欧洲和日本都加快了开发替代技术和新供应源。国际能源署指出,这种高度集中让全球供应链容易受到极端天气、技术故障或贸易争端的冲击。

而且科研界也正在开发降低稀土用量甚至不含稀土的电机和磁体,如铁氮化物磁体、电励磁同步电机等。虽然短期难以取代钕铁硼,但长期可能削弱稀土需求。
此外,电池驱动电机的种类也影响稀土消耗,采用感应电机或开关磁阻电机的车型,电机无需稀土,使特斯拉等车企能部分规避稀土风险。
总体来看,中国的稀土优势仍稳固,但可能面临环保法规、出口管制带来的外部压力和全球多元化的挑战,不可掉以轻心。
中国如何居安思危并持续
保持或拉大优势?
优势不是一劳永逸的。越是在领先时,越要考虑未来可能出现的不确定性。现在正是我们需要思考下一步怎么走的时候。
首先要推动绿色可持续发展。过去依靠污染换取低成本的模式已经走到尽头。中国需要严格执行《稀土管理条例》规定的总量控制、采矿权许可和产品追溯,防止非法开采,同时推动企业投资环保设施和清洁生产技术。通过建设绿色矿山与清洁冶炼,中国不仅可以提升国际形象,还能为高端客户提供低碳稀土,增强竞争力。
二是要稳固优势,必须在核心技术上不断突破。高效分离与冶金。继续提高多级溶剂萃取效率,开发离子交换、膜分离等新工艺,降低能耗和废物排放。重稀土分离方面保持领先,特别是开发从再生材料中高效提取镝、铽的技术。
还要强化稀土永磁体的性能。如提高钕铁硼磁体的耐高温性,减少镝、铽等稀缺重稀土的用量,并开发复合材料和稀土掺杂半导体。支持新能源汽车、电动航空、机器人和智能制造等领域的企业在国内建设生产基地,形成协同效应。
更加妥善地利用稀土资源,开源节流。虽然智能手机中稀土用量不大,但全球每年出货十多亿部手机,以及报废的风机和新能源汽车电机,蕴含巨大的二次资源。鼓励企业建立稀土磁体回收和再制造系统,提高资源利用效率。
与此同时,积极参与非洲、南美和东南亚的稀土勘探和投资,以多元化原料来源;但须遵守当地环境和社区标准,避免重蹈“高污染换低成本”的老路。
合理运用出口管理保持定价权。中国在全球稀土供应链中占据支配地位,但过度的出口限制可能刺激他国寻求替代供应。应在维护国家安全和产业利益的同时,保持透明稳定的出口政策,通过配额和许可证管理调节市场预期,而不是频繁出台突发性禁令。通过与下游客户如全球汽车厂商达成长期供应协议,可在保证中国稀土企业利润的同时,巩固在国际供应链中的核心地位。
加强国际合作与软实力输出。中国可通过参与国际标准制定、共享绿色冶炼技术和支持发展中国家稀土产业,树立负责任大国形象。同时,拓展高端应用合作,如联合研发稀土超导材料、稀土量子信息器件等前沿技术,提升产业附加值,避免陷入低端原料出口的陷阱。
结语
中国凭借丰富的资源、完备的产业链和高超的分离技术,在全球稀土产业中占据压倒性优势。这一优势的形成源于长期的国家战略支持、科技投入以及垂直整合的产业布局。然而,国际形势瞬息万变,外部竞争者的追赶与内部环保约束并存。中国要继续保持并扩大稀土优势,需要以绿色发展和技术创新为核心,积极布局国际资源、规范市场秩序,并在合作中争取话语权。
正如文章开篇所述,从手机到新能源汽车和各类先进武器,到处都能见到稀土的身影,我们的生活和安全都与这些稀土元素密切相关。只要中国人有决心,不断改革创新,加强环境治理和技术积累,就能够巩固甚至扩大在稀土领域的领先地位,使“稀土强国”成为更加稳固的现实。
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杂志3下月及4月参展情况
1、北京国际石油和化工(1800家展商)2026.3.26-28 日
2、中国供热展(北京1600家展商 ) 2026.3.31-4.2 日
3:第二十七届中国环博会(上海3000家展商)4月13-15
4:深圳国际传感器与应用技术展览会(深圳500家展商)4月14-16日
5:西部全仪大会(成都600家展商)4月27日-29日
6:二十八届山东国际石油化工石油展(济南1000家展商)4月27日-29日
图页网《仪表与测量控制》《新能源与电池技术》胡斌13715012977















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