过程炉顶压力检测的测量过程

测量过程计量要求导出记录
记录编号： 序号：
测量过程名称 1#高炉炉顶压力测量 测量过程使用单位 炼铁作业部高炉分厂 导出日期
2013.9.20 导出人 *****
1.工艺控制要求及依据： 1.1依据《炼铁工艺技术规范》。

1.2高炉炉顶压力测量范围为（180-220）kPa 。

1.3高炉炉顶压力允许变化量±10kPa 。

2.转化为测量过程的计量要求：
2.1测量范围：由于被测对象性能的特殊性，适当扩大压力测量范围，可选在（150-250）kPa 2.2最大允许测量误差：Δ=±10/(3~10)=
3.33 kPa 。

本例取3倍的
2.3允许不确定度：标准不确定度δ=T/（6*MCp ）＝10 kPa /（6×1.1）＝1.51 kPa ；k 取2，扩展不确定度为
3.02kPa 。

Mcp=1.1~1.3时测量能力基本满足，取1.1 2.4环境条件：无特殊要求，常温常压。

2.5分辨力：1kPa 。

2.6操作者资质：经过公司培训，有xx 岗位上岗培训证书。

2.7测量程序：自动测量。

3.导出测量设备计量要求：
3.1测量设备的量程：考虑仪表使用性能，测量设备的量程应大于测量过程的控制范围，一般选为（0-300）kPa 。

3.2确定测量设备的允许误差及准确度等级。

因为此测量过程属于自动测量，测量过程的误差全部由测量设备产生，其他人为和环境因素微乎其微，所以取测量设备的最大允许误差为测量过程允许误差的的80%，所以Δ=±3.33kPa*80%=2.66kpa 。

3.2.1查阅说明书，目前AI 模块准确度等级为0.2级，最大允许误差Δ1为0.6kPa 。

3.2.2压力变送器的允许误差Δ2=222
12
6.066.2-=
∆-∆=2.59kPa ，压力变送器的准确度等级为
2.59/300*100%=0.8%，需配备0.8级及以上的测量设备。

3.3分辨力：0.1kPa
4.现场配备的测量设备：
测量设备名称 规格型号 测量范围
准确度等级
最大允许误差 分辨率 压力变送器（应配） / （0～300）kPa 0.8 ±2.4kPa 0.1kPa AI 模块（应配） /
（0～300）kPa 0.2 ±0.6kPa 0.1kPa 压力变送器（实配）
EJA530A-D BS4N-02NN /HAC
（0～300）kPa 0.5
±1.5kPa 0.1kPa AI 模块及显示器（实配） 1756-IF16 （0～300）kPa 0.2 ±0.6kPa
0.1kPa
5.结论：实际配备的数字压力变送器基本满足计量要求。

测量不确定度评定
1.概述：
1.1测量方法：一次元件采用压力变送器测量高炉炉顶压力，并利用PLC 进行数据转换，计算机显示。

1.
2.测量设备
1.2.1压力变送器 EJA530A-DBS4N-02NN/HAC ，精度等级：0.5级。

1.2.2 AI 模块： （4~20mA ） DC 型号：：1756-IF16 精度等级：0.2级。

2.数学模型： P = f （P1，P2）
P ：被测压力实际值；P1：显示器的压力显示值；P2：压力变送器的输出值。

3.标准不确定度的来源
3.1压力变送器引入的不确定分量1u 。

3.2 PLC AI 模板引入的不确定分量2u 。

4.测量不确定度评定
4．1测量不确定度的A 类评定：
由于是自动测量，不评定A 类不确定度。

4.2测量不确定度的B 类评定
4.2.1压力变送器引入的不确定分量1u ：按均匀分布考虑，k 取3 1u =300*0.5%/3=0.866 kPa
4.2.2由PLC 模块引入的不确定分量2u ：
PLC 模板最大允许误差为0.2%*300=±0.6 kPa, 按均匀分布考虑，k 取3。

2u = 0.6 /3 = 0.346kPa ；
4.2.3工控机分辨率引入的确定度分量u3 u3=0.29*0.1 = 0.029kPa ；
测量过程名称
1#高炉炉顶压力测量
编号
评定人
*****
评定日期 2013.9.24
4.3不确定度分量汇总 标准不确定度分量
不确定度来源 包含因子
标准不确定度 1u
压力变送器引入的不确定分量
3
0.866kPa
2u
由PLC 模块引入的不确定分量
0.346kPa
u3 工控机分辨率引入的确定度分量
3
0.029
5. 合成标准不确定度评定
1u 、2u 、u3互不相干。

因此222123c u u u u =
++=0.93kPa ；
6. 扩展不确定度
给定置信水平为0.95，包含因子k =2，扩展不确定度为 U = k × c u = 2×0.93=1.86 kPa 7．测量结果不确定度的报告与表示
1#高炉炉顶压力测量结果为： Y=（X ±1.86）kPa ；k =2 。

测量过程有效性确认记录
编号：序号：
测量过程名称高炉顶压测量控制参数压力
测量过程使用部门高炉分厂过程控制程度高度控制1.技术标准或规范的计量要求：
测量范围允许扩
展不确
定度
最大测量
允许误差
分辨
率测量程序环境条件操作者资质
（150-250）
kpa 3.02kPa
±
3.33kPa
1kpa
依据炼铁工艺技
术规程进行操作
常温常压
有培训，持证上
岗
2.测量过程现场确认记录：
（1）确认方法：
■与其它已经确认的过程的结果进行比较；
□与其他测量方法的结果进行比较；
□通过对测量过程的性能特性进行评定和连续分析
（2）确认项目：
a 经评定本过程的测量不确定度为1.86kPa，k=2 ，小于允许的测量不确定度3.02kPa。

b 测量设备校准合格，有效期内，测量设备量程（0-300）kPa 测量设备引起的最大误差（（300*0.5%）2+（300*0.2）2）1/2 = 1.61kpa 小于允许的最大测量误差，分辨率0.1kPa
c 测量环境符合要求
d 操作者持证上岗符合要求
e 本测量过程测得的测量结果为220kpa，与现场一压力表（校准合格的，过程有效）
示值进行比较，现场压力表指示220kPa，与本测量过程的测量结果相同。

在工艺控制的指标正常范围内。

3.测量过程确认结论：
测量过程满足工艺的计量要求，为有效测量过程。

过程设计人：过程使用人：确认日期：
1#高炉炉顶压力测量过程规范
编号：序号：
1．测量过程描述及被测参数的技术指标
在高炉生产过程中，顶压是反应炉况的一项重要指标，顶压是否稳定直接影响高炉生产工艺，因此必须对1#高炉炉顶压力进行连续性监测，以保证能真实反应炉顶实际压力。

根据以往经验对高炉炉顶系统压力控制要求，一般情况下压力范围为（180-220）kPa，压力允许变化量±10kPa。

炼铁作业部依据炼铁工艺技术规程相关规定，对1#高炉炉顶压力测量过程进行策划、设计、确认，形成测量过程规范如下：
2．测量过程要素及控制限：测量过程的最大允许误差：±3.3kPa；允许不确定度：3.02kPa；分辨率：1kPa。

3．测量设备计量特性及确认状态标识的要求：
序号测量设备名称规格型号量程准确度等级/最大允许
误差
分辨力计量确认及标识要求
1 压力变送器EJA530A-DBS
4N-02NN/HAC （0-300）kPa 0.5级 /±1.5kPa 0.1kPa 按规定校准，贴确认标
识
2 AI模块
1756-IF16
/ 0.2级/±0.6kPa 0.1kPa 日常点检
4．测量过程程序：炼铁集控工从显示器上观察炉顶压力的测量值，后台系统自动记录。

5.测量的环境条件：常温常压。

6.操作者能力：操作人员应经岗位培训合格，持证上岗。

7.测量过程监视
7.1测量过程：测量过程要在受控的条件下进行，以保证检测结果准确，同时采用可靠的技术手段对测量过程进行监视。

防止测量过程失控。

7.2监视方法、频次：实时监控曲线。

在显示器中的工艺参数监视图中观察检测炉顶压力的两个监测点的压力值，两示值相差不超过| x1—x2|≤（21/2 U1=2.5kPa，认为测量结果准确。

8、实施测量过程所需的技术程序文件：《炼铁工艺技术规程》。

9、记录、报告：
9.1、测量过程计量要求导出记录；
9.2不确定评定报告；
9.3测量过程有效性确认记录；
9.4、测量过程监视记录；
9.5、测量过程中测量设备计量验证记录；
10、本规范由炼铁作业部设备工程室负责制定和解释，自2013年9月25日起实施。

起草人：批准人：
测量过程控制检查记录
编号：
测量过程名称高炉炉顶压力测量测量过程依据文件炼铁工艺技术规范
测量过程的计量要求
被测量（参数）名称测量范围最大允许误差/允许不
确定度
分辨率环境要求其它计量要求
压力（150-250）kPa ±3.33kPa/3.1kPa 1kPa 常温常压操作者经培
训上岗
测量过程要素控制状况
过程要素计量特性标识
测量设备量程准确度等级/误
差分辨率
检定/校准有效日期
压力变送器（0-300）kPa 0.5级0.1kPa 2014.5.6 标识完整正确
AI模块（0-300）kPa 0.2级0.1kPa 标识完整正
确
测量方法由压力变送器和AI模块组成自动测量回路，在操作站上自动显示
是否现行有
效√
环境条件
现场环境常温常压，主控室配备空调，温度在 23±5℃，湿度
在≤60%RH 。

是否满足文
件要求√
人员及操作技能姓名：名字及上岗证和证书号
监视方法（如，用核查标准监视）传递测量法□；设备比对√；标准物质□；留样再测□；
实物样件□；自带标样□；直接测量□；实验室间比对□
监视记录√
控制图□
测量不确定度U95 = 1.86kPa ； p=95% k=2
现场观察在操作站上直接读取高炉顶压 220kPa，符合工艺控制范围，生产系统平稳，满足工艺监控要求。

测量过程记录：
1．高炉炉顶压测量使用了法定计量单位，记录清晰，测量人员培训上岗，测量设备确认有效期内，测量结果位于控制范围内，设备间比对有效。

2. 高炉炉顶压力测量过程控制有效
确认人：确认日期：2013 年10 月25 日。