计量仪表全生命周期管理机制的探讨和研究

计量仪表全生命周期管理机制的探讨和研究

郭伟

陕钢集团汉中钢铁有限责任公司  陕西汉中  724200

摘要：介绍了计量仪表全寿命周期管理的基本原理，通过信息化、智能化的技术，对计量仪表全寿命周期进行管理，着重对计量仪表购置、台账管理、运维、检定、报废业务流程进行了分析，并分析了相关的功能模块，实现从计量仪表购置、开箱、建立台账、检定、维护、故障处理到报废进行全方位、全过程的管理，使计量仪表管理更加规范化和标准化，不仅能够提高企业精细化管理水平，也增强了企业竞争优势。

关键词：计量仪表；全生命周期管理；信息化

1.计量仪表的分类

(1)原电池型气体传感器（加伏尼电池气体传感器）。气体在阴极被还原，而电子则通过安培计流向阳极，金属会被氧化。反应电流与气体浓度有很大关系。(2)在恒电势强迫下进行电化学反应的恒电势电解池式气体传感器。是当前主要的检测有毒有害气体的传感器。(3)浓差电池型气体传感器（电位传感器），在电化学电池的两侧，存在着电化学作用的气体，它们会自发地产生一种浓差电势，其电势与气体的浓度有关。(4)极限电流型气体传感器，其具有一种利用电化学电池中的极限电流与载流子浓度有关的原理来测量氧浓度的传感器。

(5)热传导气体换能器。一种导热探测器，它是根据不同成分气体的导热系数与空气的不同而进行工作的。测量电桥是由热敏元件和参考元件构成的，当被测组分经过热导槽时，其浓度发生改变，将会从热敏元件中吸收不同的热量，造成热敏元件电阻值的改变，电桥的输出与组分浓度成比例的对应的变化信号，利用电桥测定的变化量可以转换为组分浓度。它具有结构简单、使用寿命长、工作稳定、灵敏度高、线性范围广、定量准确、对气体及各类挥发性物质具有良好的反应能力。(6)光离子化检测器。激发区是指由密闭空间中的微波能激励由常压惰性气体所发出的紫外线（灯的亮度为8.3至11.7 eV，最常用的是10.2 eV）。把电离电势比微波或紫外光低的分子电离成正负、游离电子，在强电场的作用下，产生一条与被测成分呈线性关系的离子流。

2.计量仪表全生命周期管理的重要环节

2.1计量仪表购置管理

根据实际生产需要，如因仪表缺配、损坏、设备更新、技术改造等，提出的采购要求，经有关部门批准，并下达采购订单，由物资装备中心进行招投标、选型设计，并签订技术协议和采购合同。在交货时间内，供应商负责发货、入库、开箱登记、验收，并建立设备档案。

2.2计量仪表台账管理

建立计量仪表设备档案，搜集仪器的基本资料，包括仪器的名称，安装地点，测量范围，出厂编号，规格型号，ABC等级，设备状态，检定结果。通过建立计量仪表记录档案，制定相关的管理措施，对全公司的计量仪表设备进行分类管理，达到全面控制、差别化的目的。

2.3计量仪表运维管理

对计量仪表进行例行检查，是仪表维修的常用方法。计量仪表维修人员每日到所负责维修的地区对每个计量仪表进行实地检验，以确保现场的计量仪表设备是否完好、有无渗漏、无腐蚀、无运转、无跑冒滴漏等问题。检查现场的控制线是否暴露，镀锌保护管、防爆穿线箱等有无损坏，伴热管道供应正常。定期巡视，及时发现存在的问题和安全隐患，并及时处理，并对计量仪表进行巡视。设备维修人员在巡视期间，若发现有问题，应首先对其进行分析、诊断，然后进行维修。若发生的故障超出了仪器维修人员的能力，应向仪器维修班组汇报，并进行维修。若仪器维修组长仍然无法解决，应将情况汇报给技术小组。制定故障处理计划，若仪器的电子零件受损，应申请购买仪器的零件；若属于技术问题，则请厂家技术人员上门维修。在生产设备维修期，计量仪表进行维修，在生产设备维修和停工的过程中，拆卸一些管线型的仪表，送到检定装置定期检查，对一些仪表进行在线标定，对经常出现故障的仪表，制定相应的技术改造计划，并对不合格的仪表进行更换。在正式投产之前，对计量仪表进行安装、调试、校验、投入使用，以保证项目投产后长期稳定的使用。

2.4计量仪表检定管理

新购买的计量仪表在投入运行之前，必须对其进行校准，并将其送入校准机构，并发布校准方案。通过检验，验收合格后，签发鉴定证书，然后进行安装和调试，并投入使用。在日常计量仪表的使用中，还要按计量仪表的用途进行周期性的校准。一般而言，进口、出口贸易交接、安全、环境保护等计量仪表为 A类强制性计量仪表，其检验周期为一年；生产设备中计量材料、能源消耗的计量仪表通常为 B级，其检验周期视生产设备的检验周期而定，在检验期间，只允许将计量仪表拆卸并送至检验机构进行检验。定期校验是保证计量仪表准确度的根本保证。

2.5计量仪表报废管理

如果计量仪表超过使用年限，计量仪表的精度等级不能满足生产需要，计量仪表的电子部件受损，不能维修，可以向机动部的专业工程师提出报废申请。验收通过后，可以对计量仪表进行报废处理，报废的计量仪表由原厂统一送往物料回收车间。

3.计量仪表全生命周期管理信息化的实施过程

3.1计量仪表购置信息化管理

计量仪表生命周期管理信息化的建立，为企业在设备到达后进行开箱登记验收，并将设备名称、规格型号、生产厂家、出厂编号、出厂日期等基本信息输入系统。

3.2计量仪表台账信息化管理

根据现场的实际，建立计量仪表设备的台账。对新购进和投入使用的计量仪表安装 NFC芯片电子标签，采用 NFC技术与软件技术相结合，构建动态的计量仪表信息数据库，并通过计算机网络实现了对仪表的实时数据进行交互管理。在现场通过手持式 PAD扫描 NFC芯片的电子标签，对计量仪表的台账和检测信息进行查询和修正，将修正的内容及时上传至 PAD手机终端进行更新，或者将原有的记录发送到 PAD手机终端，完成 NFC芯片的在线数据写入和管理，远程对台账的下载和对台账的远程管理。通过对计量仪表台账信息的更新，可以避免因设备资料变动不及时而造成设备设计参数、设备人厂、安装调试、检定结果不完整等问题。

3.3计量仪表运维信息化管理

通过智能化的巡视，仪器维修人员在例行巡视时，随身携带 PAD，通过 PAD扫描和上传被监测的计量仪表，在整个生命周期管理信息平台生成监控轨迹，方便优化监控流程，形成图形化展示，对于计量仪表故障的诊断不仅仅局限于现场巡检时发现问题，还可以依靠实时数据库对计量仪表数据进行实时采集，实现对计量仪表流量瞬时量、流量累积量、温度、压力等全天候、全方位的监控。通过对测量仪器的瞬时流量和累计流量的历史数据和发展趋势进行比较，从而确定仪表的工作状态有没有故障，然后结合现场的巡检，进行有针对性的故障诊断、分析和解决问题。

高精度的质量和超声波气体流量计，可以根据状态参数来实现智能监测，并利用 Modbus协议，利用RS485标准通讯接口，读取流量计的测量参数、组态参数、运行状态参数以及报警信息。计量仪表能够根据仪器的工作状态参数的变化，及时地检测和诊断问题，并将错误代码输出发送给用户，从而实现对故障的自动诊断和处理。同时，通过信息化报告向计量单位进行故障预警，极大地增强了系统的故障处理能力。

4.结束语

面对原材料涨价和国际市场的激烈竞争，计量企业要挖潜增效、安全生产、优化操作、节能降耗。为加强计量仪表设备的基础管理，确保计量仪表长周期稳定运行，应当对计量仪表实施全生命周期管理进行信息化建设，开发相应的功能模块，结合实际工作的实践进行探索和研究，今后完善该系统的各项功能，深化全生命周期管理，推动计量工作迈上新台阶。

5.参考文献

[1]张欣，岳鑫隆，方东红.高校仪器设备全生命周期管理机制探析与信息化建设[J].实验室研究与探索，2021，40(1):262265.

[2]黄奕铭.资源配置视阈下三甲医院大型设备全生命周期管理优化研究以湖南A医院为例[D].湖南衡阳:南华大学，2017.

[3]张馨梦.企业计量仪表管理要点分析与研究〇(].建筑工程技术与设计，2018(9):2952.