为改善品质、监控环境、响应政府法规要求，越来越多企业开始对文档化记录有了要求。企业经常借助像贝美克斯 CMX这样的校准管理软件保存数据、分析数据、生成校准证明、出具校准报告等。由此可见，为保证企业生产活动正常进行，我们应重新审视和评估这些习惯做法，考虑采用更简单、更高效的仪表设备检测方法。
现在有了先进的回路测试校准技术，这已不是什么新鲜概念了。在一些情况下，最好的做法是对单个仪表进行校准，尽可能使其达到最高精准度（比如贸易结算计量系统）。然而，我们可以将仪表端对端连在一起形成回路，然后进行测试，如果测试读数在允许公差范围内，那么就没必要断开回路，再测试单个仪表。为提高效率，企业通常要谨记，尽可能减少工厂停机停产、尽可能提高技术员作业效率，并有效控制和预防事故发生，保持安全和谐的工作环境。
什么是环路？
在一些情况下，是无法进行闭环测试的。比如示例中的这个回路，想要从流程中取出探针，或者将探针插入温度炉或温度槽内，难度较大或造价过高。遇到这种情况时，我们可以执行开环测试，断开温度元件与变送器之间的连接，用温度校验仪模拟信号发送至变送器。像闭环测试一样，最终显示的测量数值，还要与模拟温度进行比较，并判定误差。当环路断开时，最好能检查安装的温度元件，执行单点测试。比如将具有合格证书的探头或温度计临时接入流程，并将连接到校验仪上的测量结果与元件的输出结果进行比较，完成单点测试。
环路误差分析
最好的办法是，控制工程师、质量工程师和安全工程师三方一起讨论，共同设定一个普遍可行的、切合实际的误差范围。务必谨记，公差设得越窄，成本可能会更高，不仅是过程计量成本，还有仪表维保成本。指定公差范围，应充分考虑实现有效控制、打造最高品质和保持高安全性、最大程度减少停机事故、提高技术员作业效率、或采用效果最好的测试设备等诸多因素之间的平衡问题。在实际操作中，常见误差范围是±1%（或者±2%，甚至±5%）。但是，这些误差类型都不太适用于流量计量仪（特别是读数百分比/比率）或分析仪表（比如pH或ppm）。
从回路的输入工程单位方面考量误差，不失为是一种好办法。参考温度回路示例（图1），相关人员应重点讨论最低允许温度误差，确保该误差不影响产品品质、保证人员安全、能达到最高作业效率，且能通过校准或检测设备真实测量到。明确回路误差的另一难点在于，与回路中那些测不准确的元件一样，给定回路同样很难做到十分精准。现在的变送器精确度非常之高，性能十分优良。然而，温度传感器又常常无法达到同等精准水平，在不同操作流程中，总会出现明显漂移。如果普通RTD热电阻额定精度为±0.5 ℉，那控制工程师就不能期望过程控制精度能超过±0.5 ℉。实际上，虽然变送器和DCS模数转换可以显著提高精度，但我们必须认识到，这些元件会给回路测量增加额外误差。用统计平均值或平方根（RMS）计算，是算出回路误差的常见做法。参考温度回路示例，假设RTD传感器的额定精度为±0.5 ℉，变送器的公差范围为±0.10% （量程=50至250 ℉），DCS输入卡的公差范围为±0.25%（量程==50至250 ℉），那么该回路误差的计算方法如下：
最保守的做法可能是把所有误差简单相加（即0.5 + 0.2 + 0.5 或 ±1.2 ℉）。但最终确定误差范围时，应根据误差可能给流程带来的影响、或可能涉及的风险，综合评估测量结果的危险程度。讨论到这里还不算完。控制工程师会争取将误差降到最低（±0.75 ℉），但误差还会受其它因素影响。因此有必要对测试设备进行正确评估。典型温度校准炉误差可能在0.3 ℉至1.0 ℉之间，较理想的做法是，检测设备与过程测量的误差比率为4:1。为进行适当的温度模拟，需要同时使用一个参考温度探头（RPRT或SPRT，参考或二等温度计）和一台精密铂电阻（RPT）测温仪，比如带可选参考温度探头RPRT的贝美克斯MC6，测量误差可精确至0.1℉-0.2℉。这样一来，企业可能要投入额外资金购买检测设备，行业不同投入多少不尽相同；而值得注意的是，检测设备精准度越高，设备维保费用也就越高。比如，如果品质工程师报告指出，要生产好产品，误差就必须控制在±5 ℉之内，怎么办？为什么要给仪表部门增加不必要的负担？如果控制工程师没有异议（输入信号的可靠性、安全性等方面），假设温度校准炉精度为±0.5 ℉，量程为50 ℉-250 ℉，那么我们可以将回路允许公差设为±2.0 ℉。尽管不如回路中仪表那么精确，但为了生产出高质量产品，按照这样的比例设定公差要比2:1比率好得多，校准技术员通过简单的设备组合就能完成操作。
虽然这仅仅是一种情形，但找出回路中“最薄弱环节”、不设定不切实际的误差范围，这确实是种好办法。考虑到能源成本或过程效率问题，这种分析方法表明，如果误差带来过高的代价或风险，企业应在检测设备上多投资，多检测校正设备。企业只有具备良好的判断能力，才能取得多方平衡，避免不合理的测试要求，实现生产制造目标。
环路测试示例
多变量环路示例
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回路测试只需要简单地完成inH₂O 和 lbs/hr五点测试，即：0%, 50%, 100%, 50% 和 0%。如果每次测量精度读数都在1%以内，那么技术员就可以收拾好工具，准备测量下个仪表了。如果回路测试结果勉强合格或不合格，那么，技术员就要继续执行DP压力与HART数据，RTD温度与HART数据，静压与HART数据三组测试，并根据需要作出适当调整。将三个变量输入流量计算后，可速检查4-20毫安输出信号。如果需要调校某个或多个输入，调校好的流量最终“校准后”环路测试结果可存档记录输出，表明该仪表工作状态良好。以检测多变量回路的非线性输入与流量输出为主的测试办法，非常省时高效，让仪表技术员的维保工作更简单轻松。
我们也可以考虑采用相同的方法测试控制阀，将电流压力（I/P）变送器中的毫安输入信号与毫安输出信号（反馈）进行比较。该方法也同样适用于智能控制阀门定位器，利用通讯器驱动阀门动作，监控数字反馈信号。设置10%的测试点，对阀门进行快速测试，验证其是否正常运行。如测试结果显示通过，技术员可以对其他关键控制阀门进行快速测试。
流量计量回路中的一些主要元件（比如孔板、阿牛巴流量计或皮托管），往往容易被忽视。然而，这些元件会给流量计量的准确度造成重要影响，尽管无法对其进行校准，但应检查其是否有损坏或磨损。
安全仪表系统（SIS）是回路测试应充分考虑的另一重要方面。当流程结束后，应按照测试程序的规定方法，逐一校准单个仪表。然而，我们还应尽可能考虑检查整个回路，验证整个回路中关键计量的准确性，特别是温度校准（用校准炉或校准槽）或压力校准。而且，整个流程启动并开始运行时，要尽量简单快速地检查SIS安全仪表系统，确保该系统正常运行。
结论
随着仪表设备和自动化的不断发展，仪表校准方法也应与时俱进。回路测试并不是新概念，但并没有被人们视为检测仪表设备的有效办法，而加以广泛应用。贝美克斯解决方案为您带来最高水平自动化作业，提供详尽的文档化电子报告。
我们可以采用全新的方法完成校准任务，通过回路校准法有效连接厂内所有仪表设备，助您事半功倍。合理认真地做好回路测试规划，能有效提高工厂控制能力，始终保持产品的高质量，保证生产运作的可靠性和安全性。