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分析电磁流量计测量在工业过程中的重要性

来源:    发布日期:2019-08-29 18:18:46    作者:

准确理解,控制和监控工业过程的能力对于每个工业部门中成功的,商业上可行的工厂和工艺操作至关重要。尽管如此,仪器和电磁流量计测量并不总是得到它们应得的资源和投资水平,而且一般来说测量并不总是很好理解。

工业电磁流量计测量系统
    许多因素都会影响测量系统的性能。其中一些对于几乎任何电磁流量计测量系统都是通用的,例如正确安装具有适当电磁流量计调节的仪器; 校准,适用于仪表的操作环境; 适当的二级仪器; 和流体特性表征。但是,也可能有许多高度针对特定应用的因素,例如电磁流量计中存在污染或其他相; 导致机械磨损,腐蚀,沉积或腐蚀的污染物或固体颗粒; 或任何可能对测量性能产生不利影响的具有挑战性的操作环境。

    影响或破坏测量性能的因素通常特别难以理解或完全忽略。然而,这可能是一个错误,因为开发和维护有效测量系统所需的相对较少的工作可以获得实质性的好处。

    当为了过程控制,监控或安全而操作依赖于测量系统的过程时,表征测量系统准确性的能力是提供其性能信心的关键手段。这需要了解测量不确定性,可追溯性和校准,以及包含测量策略或理念和维护计划的管理系统。

    例如,考虑制药行业,需要复杂的多阶段化学过程来生产医疗应用的救生产品。电磁流量计计用于控制关键阶段的数量混合以及药丸的上浆,着色和涂层,仅举几例。涡轮机,超声波和科里奥利电磁流量计计都是很受欢迎的选择; 但是,精确的时序和精度对于确保可重复的高质量输出至关重要。在这些应用中,质量控制实际上是生死攸关的问题。了解关键测量的准确性对于确保一致的产品质量至关重要。
    在食品和饮料行业中可以找到精确测量重要性的另一个例子。在大多数国家/地区,必须出于法律和税收目的记录酒精饮料的制造和销售。这种测量基本上类似于石油和天然气工业中进行的贸易交接测量。鉴于全球销售的啤酒,葡萄酒和烈酒的数量,这代表了酗酒国家的巨额税收收入。据英国广播公司报道,英国在2017年出口了12亿瓶苏格兰威士忌。这相当于销售额约43.6亿英镑。整个行业的测量不确定度为0.5%将导致金融风险约为2180万英镑。这显然是一个非常简单的例子,但它说明了误测的潜在影响。

    为了实现对贸易和商业至关重要的准确性,大多数国家都有专门的监管框架,支持旨在促进和规范良好衡量实践的国家计量基础设施。在英国,该系统被正式称为国家测量系统(NMS),通过英国商业,能源和工业战略部(BEIS)提供。为了支持和发展英国的国家计量基础设施,BEIS拨款6500万英镑。

    精确测量的基本特征是可追溯性。可追溯性在国家计量基础设施中发挥着重要作用; 没有它,就无法实现对测量系统的精确测量和信任。

    可追溯性要求必须能够通常通过校准将测量设备追溯到国家标准。没有这个,就不可能有效地表征给定测量系统的不确定性。

    随着我们向可追溯性链向上移动到给定的测量标准,测量的不确定性降低了; 然而,为了实现低不确定性,通常需要在增加资本和维护成本方面在系统中投入更多资金。这一点很重要,因为对于给定的应用程序而言,最准确的系统并不总是正确的解决方案。由于与实现和维持低不确定性相关的成本损失,在系统设计和组件选择之前需要考虑对给定应用的要求。

    尽管在维护和管理NMS方面投入了大量工作,但偶尔会发现 - 在访问或审核工厂和工厂时 - 没有按照适当的标准安装或操作仪器,或者在某些情况下,不再可追溯到适当的标准。此外,在运行中找到电磁流量计计的情况并不少见,其中操作员没有记录设备何时被校准且没有系统的计划维护。

    访问工厂和生产环境时的一个常见发现是,他们往往没有充分利用现有技术。近年来,测量技术已经取得了长足的进步 - 主要是由于先进的电子和诊断,无线通信和强大的数据处理的发展。这可以提供监控系统运行状况的能力,并提供对流程及其性能的深入了解。它可以成为持续改进和流程优化的极其强大的工具。在许多情况下,这留下了传统的测量系统; 然而,偶尔会发现该技术已经到位但尚未充分利用。

应用实例:烈酒装瓶厂
    以下是一个突出这种情况的烈酒装瓶厂的例子。在油轮卸载作业期间,观察到该工厂购买了先进(且昂贵)的科里奥利电磁流量计计作为计量进入产品的手段。与此同时,在控制室,一个小团队正在采取手动样品并使用比重计测量密度,这些密度被写在纸上,然后输入电子表格作为评估进货产品的ABV(按体积计算)的方法。科里奥利电磁流量计计的一个优点是它们可以同时直接测量质量电磁流量计和流体密度。当被问及为什么他们没有使用科里奥利电磁流量计计的密度输出来连续测量输入产品的ABV时,他们没有意识到科里奥利仪表具有这种能力。

    那么为什么公司不再投资这种强大的诊断工具?一个关键因素是高测量不确定性明显缺乏影响。如果我们考虑石油天然气和石化行业,故事通常会有很大不同。这些组织通常有专门的计量部门。其原因是基于碳氢化合物的产品价值很高,因此在与其电磁流量计测量相关的不确定性中存在直接的财政影响。在研究碳氢化合物系统时,很容易看出小的不确定性如何导致大量的金融风险 - 即使在很短的时间内也是如此。

    另一个关键因素是,由于计量产品的财政价值,这些行业的监管要比其他行业严格得多。与石油和天然气部门相比,相同程度的严格监管通常不适用于工业或工厂环境中的电磁流量计测量,食品和饮料,电力和化学工业中的公司很少进行全电磁流量计测量审核。

    在某些行业中,采用新工艺或技术存在一定程度的惯性,通常也是如此。许多已经运行多年的过程 - 甚至已经包含电磁流量计测量的过程 - 都可以正常工作,因此无需修复它们。然而,仪器通常未得到充分利用。

结论
    可追溯性和良好的测量实践对于实现准确,可重复的电磁流量计测量至关重要。但是,选择合适的解决方案取决于理解给定应用所需的不确定性和性能,这需要对计量学及其应用过程有基本的了解。实现这一目标有可能通过提高效率和控制来产生实质性的商业利益。此外,鉴于现代电磁流量计测量技术的复杂性和能力,这些系统可以做的远远不仅仅是测量电磁流量计; 它们还可以提供强大的诊断功能,可以深入了解测量系统的性能及其运行过程。

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