準確理解，控制和監控工業過程的能力對于每個工業部門中成功的，商業上可行的工廠和工藝操作至關重要。盡管如此，儀器和壓力測量并不總是得到它們應得的資源和投資水平，而且一般來說測量并不總是很好理解。

工業壓力測量系統

      許多因素都會影響測量系統的性能。其中一些對于幾乎任何壓力測量系統都是通用的，例如正確安裝具有適當壓力調節的儀器; 校準，適用于儀表的操作環境; 適當的二級儀器; 和流體特性表征。但是，也可能有許多高度針對特定應用的因素，例如壓力中存在污染或其他相; 導致機械磨損，腐蝕，沉積或腐蝕的污染物或固體顆粒; 或任何可能對測量性能產生不利影響的具有挑戰性的操作環境。

      影響或破壞測量性能的因素通常特別難以理解或完全忽略。然而，這可能是一個錯誤，因為開發和維護有效測量系統所需的相對較少的工作可以獲得實質性的好處。

圖1.可追溯性金字塔。

      當為了過程控制，監控或安全而操作依賴于測量系統的過程時，表征測量系統準確性的能力是提供其性能信心的關鍵手段。這需要了解測量不確定性，可追溯性和校準，以及包含測量策略或理念和維護計劃的管理系統。

例如，考慮制藥行業，需要復雜的多階段化學過程來生產醫療應用的救生產品。壓力表用于控制關鍵階段的數量混合以及藥丸的上漿，著色和涂層，僅舉幾例。隔膜，不銹鋼和耐震壓力表都是很受歡迎的選擇; 但是，精確的時序和精度對于確?？芍貜偷母哔|量輸出至關重要。在這些應用中，質量控制實際上是生死攸關的問題。了解關鍵測量的準確性對于確保一致的產品質量至關重要。

      在食品和飲料行業中可以找到精確測量重要性的另一個例子。在大多數國家/地區，必須出于法律和稅收目的記錄酒精飲料的制造和銷售。這種測量基本上類似于石油和天然氣工業中進行的貿易交接測量。鑒于全球銷售的啤酒，葡萄酒和烈酒的數量，這代表了酗酒國家的巨額稅收收入。據英國廣播公司報道，英國在2017年出口了12億瓶蘇格蘭威士忌。這相當于銷售額約43.6億英鎊。整個行業的測量不確定度為0.5％將導致金融風險約為2180萬英鎊。這顯然是一個非常簡單的例子，但它說明了誤測的潛在影響。

      為了實現對貿易和商業至關重要的準確性，大多數國家都有專門的監管框架，支持旨在促進和規范良好衡量實踐的國家計量基礎設施。在英國，該系統被正式稱為國家測量系統（NMS），通過英國商業，能源和工業戰略部（BEIS）提供。為了支持和發展英國的國家計量基礎設施，BEIS撥款6500萬英鎊。

      精確測量的基本特征是可追溯性?？勺匪菪栽趪矣嬃炕A設施中發揮著重要作用; 沒有它，就無法實現對測量系統的精確測量和信任?？勺匪菪砸蟊仨毮軌蛲ǔＭㄟ^校準將測量設備追溯到國家標準。沒有這個，就不可能有效地表征給定測量系統的不確定性。

      隨著我們向可追溯性鏈向上移動到給定的測量標準，測量的不確定性降低了; 然而，為了實現低不確定性，通常需要在增加資本和維護成本方面在系統中投入更多資金。這一點很重要，因為對于給定的應用程序而言，最準確的系統并不總是正確的解決方案。由于與實現和維持低不確定性相關的成本損失，在系統設計和組件選擇之前需要考慮對給定應用的要求。

圖2.可追溯性鏈。

      盡管在維護和管理NMS方面投入了大量工作，但偶爾會發現 - 在訪問或審核工廠和工廠時 - 沒有按照適當的標準安裝或操作儀器，或者在某些情況下，不再可追溯到適當的標準。此外，在運行中找到壓力表的情況并不少見，其中操作員沒有記錄設備何時被校準且沒有系統的計劃維護。

      訪問工廠和生產環境時的一個常見發現是，他們往往沒有充分利用現有技術。近年來，測量技術已經取得了長足的進步 - 主要是由于先進的電子和診斷，無線通信和強大的數據處理的發展。這可以提供監控系統運行狀況的能力，并提供對流程及其性能的深入了解。它可以成為持續改進和流程優化的極其強大的工具。在許多情況下，這留下了傳統的測量系統; 然而，偶爾會發現該技術已經到位但尚未充分利用。

應用實例：烈酒裝瓶廠

      以下是一個突出這種情況的烈酒裝瓶廠的例子。在油輪卸載作業期間，觀察到該工廠購買了先進（且昂貴）的科里奧利壓力表作為計量進入產品的手段。與此同時，在控制室，一個小團隊正在采取手動樣品并使用比重計測量密度，這些密度被寫在紙上，然后輸入電子表格作為評估進貨產品的ABV（按體積計算）的方法?？评飱W利壓力表的一個優點是它們可以同時直接測量質量壓力和流體密度。當被問及為什么他們沒有使用科里奧利壓力表的密度輸出來連續測量輸入產品的ABV時，他們沒有意識到科里奧利儀表具有這種能力。

      那么為什么公司不再投資這種強大的診斷工具？一個關鍵因素是高測量不確定性明顯缺乏影響。如果我們考慮石油天然氣和石化行業，故事通常會有很大不同。這些組織通常有專門的計量部門。其原因是基于碳氫化合物的產品價值很高，因此在與其壓力測量相關的不確定性中存在直接的財政影響。在研究碳氫化合物系統時，很容易看出小的不確定性如何導致大量的金融風險 - 即使在很短的時間內也是如此。

      另一個關鍵因素是，由于計量產品的財政價值，這些行業的監管要比其他行業嚴格得多。與石油和天然氣部門相比，相同程度的嚴格監管通常不適用于工業或工廠環境中的壓力測量，食品和飲料，電力和化學工業中的公司很少進行全壓力測量審核。

      在某些行業中，采用新工藝或技術存在一定程度的慣性，通常也是如此。許多已經運行多年的過程 - 甚至已經包含壓力測量的過程 - 都可以正常工作，因此無需修復它們。然而，儀器通常未得到充分利用。

“鑒于現代壓力測量技術的復雜性和能力，這些系統可以做的遠遠不僅僅是測量壓力; 它們還可以提供強大的診斷功能，可以深入了解測量系統的性能及其運行過程?！?/p>

      無論是哪個行業，一個關鍵問題是，您是否了解了應用所需的不確定性以及給定測量系統的不確定性？此外，您的測量系統如何隨著時間的推移而執行，您校準的頻率如何，以及您是否有任何過去的性能數據可以評估最佳校準周期？從根本上說，這些是您的質量體系中的因素嗎？

結論

      可追溯性和良好的測量實踐對于實現準確，可重復的壓力測量至關重要。但是，選擇合適的解決方案取決于理解給定應用所需的不確定性和性能，這需要對計量學及其應用過程有基本的了解。實現這一目標有可能通過提高效率和控制來產生實質性的商業利益。此外，鑒于現代壓力測量技術的復雜性和能力，這些系統可以做的遠遠不僅僅是測量壓力; 它們還可以提供強大的診斷功能，可以深入了解測量系統的性能及其運行過程。