工业计量

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　　工业计量是指工业生产领域里的计量工作，是为获得准确可靠的测量数据，以满足企业生产经营要求的各项活动。

　　工业计量是在生产过程中的连续的现场测量。生产过程中工况多变,测量的环境和测量的条件不断变化,被测量物体本身也在不断变化之中。例如在热轧中轧件温度测量,轧件在不同位置其周围的水蒸汽、氧化物浓度是不一样的,轧件本身在除鳞前表面氧化铁皮较厚,除鳞后表面温度与中心温度差较大。这些不断变化的情况,造成工业计量复杂性,甚至是在不符合检定条件下进行测量,这是工业计量不同于其他计量的特殊之处。

　　复杂多变的工业现场要求进行可测性设计。在测量环境、条件和被测物本身特点研究的基础上,选择适合要求的测量元件、测量仪表、测量方式、防护等级和测量环境处理手段等,以保证测量结果的可用性。如对同一物理量测量,要在不同的测量条件和测量环境,采用不同传感器。在钢铁工业热连轧中使用的热金属传感器,在测量环境中水蒸汽浓度较高时,采用红外原理的传感器误信号较多,可采用射线原理传感器;采用激光测速的场合,必须有吹扫装置等。

　　在不少场合,某些计量参数不能直接进行测量,但是对于改善产品质量具有非常重要的作用,可以采用软测量的手段实现间接的计量。随着对产品质量要求越来越高,产品生产过程中有关质量的计量也会不断增加,软测量会发挥更多的作用,也是可测性设计内容之一。软测量的一些参数可以通过采集各种实测数据,进行在线自学习和自优化。优化的方法可以采用传统的算法,也可以采用智能算法。人工神经元网络从理论上来说是最好的优化方法。对于一些快速变化的量可以采用短期自学习和自优化,慢变化的量可以采用长期自学习和自优化。不断变化的现场环境要求测量器具的在线校准。在测量过程中根据环境条件的变化和被测物体变化,对测量结果进行校准和补正。在工业现场连续测量中单一的检定不能满足测量的要求,必须运用检定、校准和测试三位一体的综合手段进行工业现场的连续计量。新一代的数字化测量仪表中存放各种校准条件和校正系数,按照实测的条件和环境进行动态自校正;有的测量仪表包括采用智能方法的测量参数自学习功能。

　　工业计量的结果是判定产品质量的量值,因此工业过程中测量结果的不确定度给出也是非常必要的。测量的不确定度主要来自三个方面:所用测量系统自身引入的不确定度分量、被测量引入的不确定度分量和测量条件因素引入的不确定度分量。在短时间内,可以认为被测量和测量条件是不变的,采用连续多次测量结果平均值或针对测量现场主要扰动的滤波测量值作为测量结果,也可以单次测量值作为结果。所用测量系统虽然经过校准,但在长期使用过程中自身结构老化、损耗或外部环境变化引起测量系统变化而影响到测量结果,这就需要动态在线校准。

　　工业计量在工业企业中的作用，主要表现在以下 4个方面：

　　1. 工业计量在企业实现集约化生产中的作用计量是实现集约化生产的重要技术基础。每一个企业根据需要，在产品生产全过程中均要配备一定数量的计量器具和检测设备。只有为企业经营管理服务提供的计量检测数据准确可靠，才能为企业生产经营及决策提供可靠信息，推动企业可持续发展。

　　2. 工业计量在经济核算、降低成本中的作用计量是实现经济核算、降低成本的基本保证。企业整个生产经营活动过程中，经济核算是必不可少的一环。进厂原材料进行计量验收，出厂产品进行计量核算，如果缺乏计量检测手段或计量不准确，不可能得到有关的信息数据，将给企业造成损失；没有有效的计量监督，就不能及时、准确地获得计量数据，企业就难以开展正常的生产经营活动，经济核算也就不可能实现。降低消耗是降低成本的根本要素，无论采取技术和管理哪条途径降低消耗，都要以准确可靠数据为依据进行核定。

　　3. 工业计量在提高产品质量上的作用计量检测是提高产品质量的重要手段。工业企业从原材料进厂的检测和分析，到整个生产过程中加工产品质量的监控，直至产品出厂检验，都要进行计量检测。没有准确的计量，就没有可靠的数据，就无法正常控制工艺过程，也就不可能生产出高质量的产品。企业为达到优质高产目标，所推广采用新技术、新工艺的效果如何，也需要计量检测。

　　4. 工业计量在节能减排中的作用工业计量是科学利用能源的基本条件。能源计量是企业进行科学管理、节约能源的重要技术基础，它能保证能源统计报表信息和数据资料的准确，保证能源消耗的可比性，全面反映本企业能源利用、消耗等情况，既为单位决策层制定切实有效的节能措施提供科学依据，又为政府部门提供准确可靠的能源计量检测数据。环境监测、污染物排放情况和环境综合治理方面都离不开计量检测，能源计量数据在节能减排中起着基础保障作用。