精确的测量通过校准效率

生产中的精确测量和一致性，这意味着用户需要定期校准传感器并确保它们正常工作。

通过贾斯汀Palensky 2022年6月7日

提供:Hantemp, CFE媒体的工程师新产品数据库

学习目标

了解数字传感器设备在工厂效率方面是如何至关重要的。
不推荐使用“设置后就忘记”的方法，因为用户可能会丢失重要信息。
注意遵循特定于某个行业的制造商政策和程序可以帮助指导用户。

当涉及到工厂的效率时，数字传感器设备是至关重要的，但同样的设备，当受到外部环境因素的影响时，暴露在各种工厂条件下可能会失去精度。为了确保生产中的准确测量和一致性，这意味着用户需要定期校准所使用的仪器(用标准的读数刻度标记传感器、压力表或仪器)，但当涉及到为传感器校准找到一个有规律的节奏时，用户应该从基础开始。

当从校准的角度观察任何控制系统时，要做的第一件事是定位并记录系统中的所有仪器(传感器)并确定它们的影响。传感器是否影响安全，最终产品的质量，或监管要求或以上所有?如果答案是肯定的，则需要对仪器进行校准。

注意不要使用“设置好就忘记”的方法

与几乎所有的生产进度一样，计划是关键。如果用户正在处理一个需要很少甚至没有停机时间的关键流程，那么在计划的停机时间更换仪器将是至关重要的。没有太多传感器属于“设置好就忘了”的范畴。一些更简单的传感器，如接近传感器、照相眼和限位开关，将属于不需要校准的类别，因此“设置它”方向适用。这并不意味着在一个注重质量和安全生产的环境中，它们可以被遗忘，“忘记它”不应该适用。定期测试不定期操作和安全功能应包括在维护/停机计划。

大多数仪器都有一个平均故障时间(MTTF)或一些来自工厂的等效评级(通常隐藏在手册的深处)。这将为用户提供一个基于运行小时数或循环次数的仪器故障的近似值。用户应使用这些数字进行预防性维护，并在关键仪器出现故障前更换它们。

任何暴露在温度变化、振动、湿度或湿度水平变化(降低仪器的MTTF)中的传感器都值得额外注意，并应定期意识到这一点，以防止因仪器完全故障而停机。由于这些元素，传感器也可以经历漂移(由于施加在其上的应力而导致的输出变化)，并需要校准。为了保持工厂以最高效率运行，同时保持操作和维护人员的理智，建立一个定期的节奏来校准是有意义的。实际上有两种有效的方法来完成这项重要的任务。

定时间隔校准

校准间隔有多种方法。第一种方法很简单，许多公司将其用于大多数仪器校准。定时间隔1个月，6个月，每年，每批后等，可设置并定期记录校准。这种方法对于有节奏的校准是非常有效的，对于大多数仪器来说，这将充分满足其校准要求。

趋势分析校准

确定仪器校准需求的更有效和高效的方法是通过历史/趋势分析。这个过程需要更多的时间和精力来发展。从定时校准仪器开始，并增加时间，直到用户发现仪器已经漂移到其校准范围之外。根据这些信息，确定使仪器持续保持在校准范围内的间隔。

用户还可以使用此方法查找故障率较高的仪器，并修复这些仪器的问题。由于这种方法的本质要求高度关注日程安排和物流，这很容易在日常生产问题中丢失，因此依赖软件包来帮助确保一致性可能是明智的。校准软件包可以帮助管理这些间隔，并为质量和监管目的保持校准记录。

可靠性和验证

显然，各种测量的可靠性是建立在用于校准仪器的校准仪表的基础上的。在规定的时间间隔内验证仪器测量的准确性是一个重要的步骤，不幸的是，许多操作人员和生产设施忽视了这一步骤。通过ISO/ISA17025、ISO9000/9001和NIST国家/国际测量标准的实验室验证仪表有助于确保用户在进行校准时进行更准确和可靠的测量。

没有一个过程是100%没有不一致性风险的，因此，即使在一致的基础上使用经过验证的仪表校准仪器时，用户仍然可能遇到一些不确定性。这时有趣的数学就开始了。在校准测量中确定测试不确定度比(TUR)的测量和计算将允许用户知道测量是否足够精确，以在被测单元(UUT)所需的校准范围内。一般来说，4:1的TUR(校准仪表比UUT精确四倍)将确保校准可追溯到NIST标准，并满足所有法规遵从性。