weixindeliuchenghuoshigaijinguodeliuchengxuanzexiangyingdeshebeishiyijianhenkunnandeshiqing，tebieshidangzhegeliuchengbaokuobushuxidelingyushi。liruyigerenyouliulianghuoyaliceliangdejingyan，yexuhuirenweiwenduchuanganqibijiaojishou。dangmianlinyigexindeyingyonglingyushi，gairuhezheshouwanchengzhegeliuchengne？
選(xuan)擇(ze)設(she)備(bei)的(de)開(kai)始(shi)就(jiu)是(shi)對(dui)流(liu)程(cheng)和(he)受(shou)控(kong)對(dui)象(xiang)的(de)仔(zai)細(xi)分(fen)析(xi)。每(mei)一(yi)個(ge)測(ce)量(liang)點(dian)都(dou)必(bi)須(xu)有(you)一(yi)個(ge)用(yong)途(tu)。在(zai)較(jiao)大(da)的(de)控(kong)製(zhi)計(ji)劃(hua)中(zhong)，如(ru)果(guo)這(zhe)個(ge)用(yong)途(tu)是(shi)模(mo)糊(hu)的(de)，就(jiu)很(hen)容(rong)易(yi)導(dao)致(zhi)錯(cuo)誤(wu)的(de)設(she)備(bei)選(xuan)型(xing)。太(tai)精(jing)確(que)的(de)設(she)備(bei)浪(lang)費(fei)資(zi)金(jin)，而(er)太(tai)簡(jian)單(dan)的(de)設(she)備(bei)又(you)不(bu)能(neng)提(ti)供(gong)足(zu)夠(gou)準(zhun)確(que)的(de)信(xin)息(xi)，有(you)時(shi)甚(shen)至(zhi)是(shi)錯(cuo)誤(wu)的(de)信(xin)息(xi)。仔(zai)細(xi)研(yan)究(jiu)流(liu)程(cheng)圖(tu)的(de)每(mei)一(yi)個(ge)點(dian)，然(ran)後(hou)分(fen)別(bie)問(wen)如(ru)下(xia)問(wen)題(ti)：
■ 測量變量和相應的單位是什麼？（壓力、溫度等等）。
■ 當此流程正常工作時，它的工作區間是什麼？如果這個流程是全新的或者是尚處設計階段，這個問題就比它聽起來要難回答得多。
■ 當(dang)係(xi)統(tong)處(chu)於(yu)故(gu)障(zhang)狀(zhuang)態(tai)時(shi)，它(ta)的(de)非(fei)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)區(qu)間(jian)是(shi)什(shen)麼(me)？為(wei)了(le)保(bao)護(hu)係(xi)統(tong)中(zhong)的(de)設(she)備(bei)不(bu)被(bei)損(sun)壞(huai)，這(zhe)些(xie)設(she)備(bei)的(de)工(gong)作(zuo)區(qu)間(jian)需(xu)要(yao)被(bei)擴(kuo)展(zhan)到(dao)什(shen)麼(me)範(fan)圍(wei)？為(wei)了(le)防(fang)止(zhi)工(gong)作(zuo)流(liu)程(cheng)出(chu)現(xian)的(de)異(yi)常(chang)峰(feng)值(zhi)損(sun)壞(huai)設(she)備(bei)，就(jiu)需(xu)要(yao)提(ti)供(gong)高(gao)等(deng)級(ji)的(de)保(bao)護(hu)措(cuo)施(shi)，而(er)這(zhe)樣(yang)卻(que)降(jiang)低(di)了(le)精(jing)度(du)等(deng)級(ji)。
■ 測量值的精度要求有多高？因為這一點對於設備的成本有
很大影響。
■ 單位除了是一種表示方法，是否還有其他功能？
AmeriChem System公司的係統集成工程師Greg Ferro說：“你ni的de流liu程cheng很hen少shao會hui運yun行xing於yu極ji端duan條tiao件jian下xia。它ta們men通tong常chang隻zhi有you很hen窄zhai的de工gong作zuo區qu間jian，你ni隻zhi要yao選xuan擇ze可ke以yi滿man足zu這zhe個ge區qu間jian的de設she備bei就jiu可ke以yi了le。當dang然ran，有you時shi候hou工gong程cheng師shi們men不bu能neng預yu測ce實shi際ji的de工gong作zuo情qing況kuang，而er且qie這zhe種zhong不bu可ke預yu測ce性xing比bi大da家jia認ren為wei的de要yao高gao。如ru果guo客ke戶hu要yao求qiu設she計ji一yi個ge可ke以yi每mei分fen鍾zhong可ke以yi處chu理li80加侖的係統，而你卻發現係統實際上隻需要每分鍾處理8加侖，這時你就有麻煩了。”xuanzeheshidegongzuoqujianhejingduyiyangzhongyao，shijishang，zheliangzheshizhijiexiangguande。jingdutongchangbiaoshichengmanliangchengdebaifenbihuozheceliangbi。gongzuoyujiduanzhuangtaixiadedaijiashixishenglejingdu，suoyimingquezhizaoshangduizuiyougongzuoqujiandedingyishihenzhongyaode。ronglianggongjutiaojiuxianshilezuiyougongzuoqujian。
PIDgongjutiaotushileyigejiandandeliuchengtuhetasuozhichideshebei。womenkeyibabiaotijinyibuxihua，kaolvmeigeshebeideanzhuangheyongtu。yidanmeigeshebeideyongtuhegongnengcanshubeiquedingle，xiayibuyaozuodejiushixuanzeyigejutidezhizaoshanghechanpinxinghao。
如何表述精度
dangyitaishebeicanyuceliangshi，tatigongdeshiyigejinsizhi，yinweishebeibukenengjueduijingque。zaicedezhihelixiangzhizhijianzongcunzaizhemouzhongyinsuyinqidechayi。zaishijiyingyongzhong，gongchengshidemudeshijianxiaozhezhongchayi，shizhizaiguochengshangxiawenzhongkeyibeihulve。cedezhihelixiangzhizhijiandechayichengdujiushijingdudengji。zairongchashangxiaxianzhijiandequyujiushiwuchaqujian。
根據儀器、係統與自動化學會（ISA），有5種方法來表述精度等級：
1. 用被測變量本身來表示。如100psi±2psi。
2. 測量區間或量程的百分比。0-500psi壓力即±1%的量程，在整個測量範圍內的任何一個點都具有±5psi的誤差區間。
3. 測量區間上限值的百分比。（當測量區間下限為0，這個值和第二條的值時相同的。）
4. 測量跨度的百分比，使用於測量下限不為0的情況，例如：一種溫度傳感器：100-200℃的精度等級。
5. 實際測得值的百分比：0-100psi壓力定額為實際測得值的1%。（意思就是在測得值為10時精度為±0.1，但是當測得值為100時精度就是±1。這說明越低的測得值具有越高的精度，但是這種情況較少發生。）
大多數設備使用方法1、2、3、4或幾種方法的結合，並把精度與測量區間或測量上限聯係起來。實際上對於所有種類的設備，測量區間都以某種形式與精度聯係著。
過程儀表舉例
zhegejiandandehuaxuepinhunheliuchengtujieshileshebeixuanxingdejibenyuanze。zaici，shuibeijiarudaohuaxueshijizhong，dedaoxishidezuizhongchanpin。guochengtiaojiandegaibianyaoqiuhunhebizaihenzhaidequyuneibianhua。suoyoudeliuliangheyalibiansongqibacedezhizhuanhuanhouchuansonggeiPLC，大多數的儀器都會即時顯示測得值。
試劑流經一個泵、一個止回閥，到一個電動-氣動控製閥。液體經過電磁流量計，為了保證流體暢通和測量的高精度，液體還需再流經混合點前的壓力變送器。
shuixianliuguoyigeguolvqi，yigechafenyalichuanganqikuajiezaiguolvqiliangduan，yongyujiankongguolvqidezhuangtai。ruguochafendushuchaoguoshedingzhi，baojingxianjiuhuibeichufa，shuomingcishiguolvqichudecanliuwuguoduo。zailiuguolezhihuifahebengzhihou，yigekongzhifahuitiaojieliuliang，yibaochishijidebili。zaikongzhifahoumianyouyigeyalibiansongqihewoxuanliuliangji，yonglaiceliangtuntuliang。duiyuzhegebushihenguanjiandeceliangdian，jiandanqiebianyidewoxuanchuanganqizugoule。
在zai兩liang種zhong成cheng分fen混hun合he之zhi後hou，一yi個ge壓ya力li變bian送song器qi會hui監jian控kong靜jing態tai攪jiao拌ban器qi之zhi前qian的de混hun合he溶rong液ye。在zai混hun合he液ye流liu到dao存cun儲chu罐guan之zhi前qian，使shi用yong一yi個ge孔kong盤pan和he差cha分fen壓ya力li變bian送song器qi來lai測ce量liang最zui終zhong體ti積ji。兩liang條tiao供gong料liao管guan道dao被bei檢jian驗yan，來lai確que保bao最zui終zhong體ti積ji的de正zheng確que性xing。所suo有you這zhe些xie因yin素su都dou由youPLC聯係起來，然後再調節控製閥，保證體積和稀釋比。 一種尺度不能滿足所有需要
既ji然ran測ce量liang範fan圍wei和he精jing度du聯lian係xi如ru此ci地di緊jin密mi，選xuan擇ze一yi個ge具ju有you適shi當dang的de測ce量liang範fan圍wei的de設she備bei就jiu如ru同tong選xuan擇ze正zheng確que的de精jing度du等deng級ji一yi樣yang重zhong要yao。工gong廠chang的de工gong程cheng師shi們men有you一yi個ge默mo許xu的de規gui則ze，壓ya力li或huo者zhe其qi他ta設she備bei的de測ce量liang區qu間jian應ying該gai按an照zhao如ru下xia原yuan則ze選xuan擇ze，即ji使shi正zheng常chang工gong作zuo的de測ce得de值zhi是shi滿man量liang程cheng的de2/3。雖然這種說法緣自機械設備、模擬設備時代，它仍是一種不錯的建議。
設she備bei的de表biao現xian很hen少shao是shi完wan美mei的de線xian性xing。線xian性xing度du用yong來lai表biao示shi實shi際ji測ce量liang曲qu線xian與yu直zhi線xian的de近jin似si程cheng度du。在zai傳chuan感gan器qi或huo儀yi表biao的de測ce量liang區qu間jian內nei有you些xie部bu分fen的de線xian性xing度du要yao比bi其qi他ta部bu分fen好hao，特te別bie是shi在zai曲qu線xian的de下xia部bu嚴yan重zhong失shi準zhun。因yin此ci，一yi些xie生sheng產chan廠chang家jia使shi用yong測ce量liang上shang限xian處chu的de測ce量liang比bi來lai描miao述shu精jing度du（測量比=最大測量值/最小測量值）。例如，精度可以表示成測量上限的百分比，如4：1的測量比。這表示精度等級隻在測量區間的上3/4部分適用，下部的1/4部bu分fen有you不bu同tong的de誤wu差cha率lv，一yi般ban是shi更geng高gao的de誤wu差cha率lv。其qi他ta類lei型xing的de設she備bei有you自zi己ji的de特te點dian，不bu適shi用yong於yu上shang述shu的de方fang法fa來lai表biao述shu精jing度du等deng級ji，通tong常chang這zhe些xie設she備bei對dui一yi係xi列lie與yu傳chuan感gan技ji術shu、傳(chuan)感(gan)設(she)備(bei)和(he)變(bian)送(song)器(qi)相(xiang)關(guan)的(de)變(bian)量(liang)進(jin)行(xing)計(ji)算(suan)，來(lai)表(biao)示(shi)精(jing)度(du)等(deng)級(ji)。過(guo)程(cheng)和(he)環(huan)境(jing)因(yin)素(su)也(ye)可(ke)以(yi)被(bei)計(ji)算(suan)在(zai)內(nei)。一(yi)般(ban)來(lai)說(shuo)，這(zhe)種(zhong)設(she)備(bei)具(ju)有(you)很(hen)高(gao)的(de)精(jing)度(du)，這(zhe)種(zhong)設(she)備(bei)的(de)選(xuan)型(xing)要(yao)經(jing)過(guo)很(hen)仔(zai)細(xi)的(de)分(fen)析(xi)，並(bing)且(qie)這(zhe)些(xie)設(she)備(bei)都(dou)是(shi)應(ying)用(yong)於(yu)特(te)殊(shu)場(chang)合(he)的(de)。
youyushebeigongyingshangdounulidibachanpinbaozhuangdigenghao，tamendouhuisuijizengsongxiliechanpindeshuomingshu。dangmeigegongyingshangcaiyongbutongdejishushi，zaimiaoshuxingnengshijiuhuigeixiangtongdeshuofafuyubutongdeyisi，huozhebaxiangguandeyinsufenlikailai，henduozhezhongbuyizhixingchuxianzaishuomingshuzhong。《工業流體測量》第三版的作者David W. Spitzer說：“回顧60個供應商提供的非接觸式液位計的技術資料，我發現對於表述精度有大約30種變量”。
Spitzer說：“womenjingchangyaochuliyixiecuowudeshenglve，yinweigongyingshangkenengbuhuigaosunisuoyoudeshiqing，huozheshuotamenbunengtongshigaosunisuoyoudeshiqing。liru，yigeliuliangjidejingdushi±0.5%，也許它還具有1000：1的測量比。而供應商不能告訴你的是這兩個參數不能同時成立。進一步的研究現實±0.5%的精確度隻出現於測量比大約是25：1的時候，而1000：1的測量比的時候的精度是4%。”
其他的因素會如何作用？
jingduhuishouhuanjinghuoguochengtiaojianyingxiang。liru，zaiyitedingwenduxia，liuliangjifeichangjingque。ruguoliutiwenduhuozhehuanjingwendubianhuale，suiranliutihaishiyuanlaideliuti，danshuchuzhikenenghuipianli。gengyanzhongdeqingkuang，zhezhongpianlikenenghuichaochushebeiyunxudewuchaqujian。jingmideyiqitongchangshejichengkeyijiankongzhexiewaibudeyingxiangbingkeyizidongjiaozhengguanjianbianliang。
仔(zai)細(xi)研(yan)究(jiu)供(gong)應(ying)商(shang)的(de)技(ji)術(shu)說(shuo)明(ming)書(shu)，可(ke)能(neng)得(de)到(dao)這(zhe)些(xie)外(wai)部(bu)影(ying)響(xiang)的(de)矯(jiao)正(zheng)因(yin)數(shu)，或(huo)者(zhe)至(zhi)少(shao)知(zhi)道(dao)所(suo)謂(wei)的(de)精(jing)度(du)是(shi)基(ji)於(yu)某(mou)些(xie)特(te)定(ding)理(li)想(xiang)條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)。如(ru)果(guo)這(zhe)些(xie)信(xin)息(xi)不(bu)明(ming)確(que)，最(zui)好(hao)詢(xun)問(wen)供(gong)應(ying)商(shang)。
設備選型
一旦流程的需求如功能、精度和測量範圍等信息明確規定之後，就可以開始選擇供應商和並列表。不采取選擇賣主的方法，而采取排除法。
ABB Instrumentation公司的市場交流部經理Robert Mapleston經常看到這種情況。他說：“銷售人員仍舊很重要。客戶喜歡做初級調研，你需要仔放上發布信息，以便客戶能在打電話之前做好準備工作。然後他們會打電話說‘我想要在項目中使用這種壓力表。’”
所有領域和所有價格區間的設備質量都有了提高。這使選擇工作免除對精度、功能性和可靠性等的繁瑣的分析。ABB公司的Mapleston說：“市場和15年nian前qian大da不bu一yi樣yang。那na時shi隻zhi考kao慮lv特te點dian和he性xing能neng。現xian在zai的de技ji術shu起qi點dian差cha異yi不bu大da，客ke戶hu開kai始shi尋xun求qiu不bu同tong的de東dong西xi。他ta們men中zhong大da多duo數shu隻zhi有you少shao量liang的de維wei護hu人ren員yuan，所suo以yi維wei護hu決jue定ding了le他ta們men的de選xuan擇ze。他ta們men想xiang怎zen樣yang完wan成cheng選xuan型xing？他ta們men希xi望wang設she備bei具ju有you更geng強qiang的de魯lu棒bang性xing、維護更簡便、便於設置，當然，低價格也要考慮。”
Moore Industries的銷售和市場副總裁Scott Saunders提出了一種謹慎的意見：“確(que)實(shi)製(zhi)造(zao)工(gong)藝(yi)和(he)元(yuan)件(jian)來(lai)源(yuan)都(dou)很(hen)穩(wen)定(ding)，但(dan)是(shi)你(ni)需(xu)要(yao)做(zuo)長(chang)遠(yuan)考(kao)慮(lv)。一(yi)些(xie)低(di)價(jia)格(ge)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)和(he)變(bian)送(song)器(qi)已(yi)經(jing)開(kai)始(shi)失(shi)準(zhun)和(he)不(bu)穩(wen)定(ding)，他(ta)們(men)不(bu)會(hui)一(yi)直(zhi)有(you)效(xiao)。”
除了長期性能，對於一些不怎麼精密的儀器，Saunders也看到了防護上的差別。“如ru果guo工gong人ren在zai一yi支zhi濾lv波bo性xing能neng不bu好hao的de熱re電dian偶ou變bian送song器qi旁pang邊bian使shi用yong步bu話hua機ji，就jiu會hui產chan生sheng無wu線xian電dian頻pin率lv幹gan擾rao，導dao致zhi係xi統tong產chan生sheng溫wen度du尖jian峰feng，進jin而er跳tiao閘zha警jing報bao，停ting止zhi運yun行xing。”
考慮到設備之間的相互依賴和設備網絡，謹記整個係統是很重要的。艾默生過程管理公司的Rosemount分部產品經理Natalie Strehlke問道：“你不得不明確這個應用到底有多關鍵，什麼是你將要測量的？”
“作為公司，我們的焦點從產品轉移到了應用上。客戶要的不隻是一個過程變量，他們要的是控製整個工廠。他們問我們:‘這些設備還可以做其他什麼事麼？’客戶要求性能，確實如此，但同樣要求可靠性和穩定性。可靠性表示我需要花多少時間進行維護。穩定性表示我不用經常進行校準。” 測量範圍和精度：
哪個更重要？
你的工作是測量管子裏的液體壓力，例如40psi。你有兩個不同區間的壓力表：
表1：0-300psi，3A等級（±0.25%的量程）
表2：0-100psi，2A等級（±0.5%的量程）
第一塊表比較好，因為他比第二塊精確2倍，對麼？是的，確實是這樣，但是在如下的情況下就不是這樣的了。表1在任何一個點可以達到±0.75psi（300的0.25%）而表2可以在任何一個點達到±0.50psi（100的0.5%）。當利用整個區間中精度較高的部分時，一塊低精度等級的表會比一塊高精度等級的表還要精確。
選(xuan)型(xing)的(de)關(guan)鍵(jian)是(shi)所(suo)選(xuan)設(she)備(bei)的(de)工(gong)作(zuo)區(qu)間(jian)與(yu)實(shi)際(ji)工(gong)作(zuo)壓(ya)力(li)越(yue)接(jie)近(jin)越(yue)好(hao)，同(tong)時(shi)也(ye)要(yao)考(kao)慮(lv)到(dao)對(dui)瞬(shun)時(shi)尖(jian)峰(feng)值(zhi)得(de)保(bao)護(hu)。隻(zhi)要(yao)你(ni)能(neng)保(bao)證(zheng)瞬(shun)時(shi)尖(jian)峰(feng)值(zhi)不(bu)會(hui)超(chao)過(guo)儀(yi)表(biao)的(de)上(shang)限(xian)，一(yi)塊(kuai)0-50psi 2A等級的表就可以提供更精確的測量值。
測量的精確度本身隻是選型的一個因素，在這個例子中，測量區間也同樣重要。 哪些特征比較重要？
如果對於大多數客戶來說，精度已經達到要求了，那麼在諸多備選者中應該考慮哪些要點呢？
■ 功能性――除了提供過程變量，設備還能做什麼？
■ 編程的簡便性――你的操作人員是否可以適應這個係統，抑或他們需要額外的培訓。
■ 聯網的可擴展性――這台設備或許滿足了今天的需要，但是否計劃將來升級為現場總線係統或DCS係統？
■ 自診斷功能――除了提供過程變量，這台設備可以的兩什麼環境參數？你需要什麼樣的報錯信息或自身狀態監控？
■ 穩定性――多(duo)久(jiu)這(zhe)台(tai)設(she)備(bei)需(xu)要(yao)被(bei)校(xiao)準(zhun)？你(ni)現(xian)在(zai)的(de)設(she)備(bei)是(shi)否(fou)是(shi)機(ji)械(xie)式(shi)的(de)或(huo)是(shi)模(mo)擬(ni)式(shi)的(de)？如(ru)果(guo)是(shi)的(de)話(hua)，你(ni)可(ke)能(neng)會(hui)經(jing)常(chang)校(xiao)準(zhun)。工(gong)廠(chang)進(jin)行(xing)過(guo)校(xiao)準(zhun)的(de)設(she)備(bei)可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)啟(qi)用(yong)，在(zai)下(xia)次(ci)校(xiao)準(zhun)之(zhi)前(qian)可(ke)以(yi)工(gong)作(zuo)很(hen)多(duo)年(nian)。這(zhe)降(jiang)低(di)了(le)維(wei)護(hu)成(cheng)本(ben)。
■ 可靠性――一yi台tai設she備bei的de維wei護hu是shi否fou頻pin繁fan？設she備bei安an裝zhuang的de位wei置zhi是shi否fou容rong易yi到dao達da，並bing進jin行xing維wei護hu，或huo者zhe不bu容rong易yi到dao達da，或huo者zhe安an裝zhuang的de位wei置zhi很hen危wei險xian？低di初chu期qi投tou資zi是shi否fou值zhi得de對dui不bu可ke靠kao設she備bei進jin行xing改gai造zao？不bu依yi靠kao自zi身shen的de經jing驗yan而er得de到dao可ke觀guan信xin息xi是shi很hen難nan的de。
■ 可擴展性――為了升級了你的現場總線和網絡係統，你需要更換設備麼？許多供應商提供了組件化設計，可以隨著需求的改變進行升級。
■ 工廠使用經驗――你(ni)正(zheng)在(zai)使(shi)用(yong)什(shen)麼(me)產(chan)品(pin)？使(shi)用(yong)的(de)效(xiao)果(guo)是(shi)否(fou)良(liang)好(hao)？如(ru)果(guo)你(ni)和(he)某(mou)個(ge)生(sheng)產(chan)商(shang)有(you)過(guo)接(jie)觸(chu)，和(he)銷(xiao)售(shou)人(ren)員(yuan)打(da)過(guo)交(jiao)道(dao)或(huo)者(zhe)有(you)他(ta)們(men)的(de)產(chan)品(pin)。至(zhi)少(shao)，你(ni)已(yi)經(jing)有(you)了(le)值(zhi)得(de)維(wei)護(hu)的(de)投(tou)資(zi)。
Saunders說：“對於設備賣主的最好的褒獎就是對他們說‘我們安裝了你們的傳感器而且我們不用為它擔心。” |
