图1  哪个流量计是最准确的？物料平衡的错误源是什么？

仪器仪表对于测量并排除塔内的故障起到至关重要的作用。但很少有化工工程师专注于这一领域，他们很多都通过经验和想象来了解仪器仪表。深入地了解用于塔内不同类型仪器对于工程师评估塔的性能、启动新型塔式装置或解决任何类型的问题来说是一种宝贵的工具。

本文概述了用于塔内压力、压差、物位、温度和流量测量的常见类型仪器。此外，还讨论了他们的精度、安装问题以及故障排除实例。目的在于提供关于蒸馏塔上常见类型仪器的一些基础信息，使流程工程师和设计师能够更有效率地进行工作。

前言

在试图完成塔内的一个简单的质量平衡时，采集到的数据中常常含有一些错误数据。一般来说，在为装置数据匹配模型时，必须筛掉这些数值。了解哪些测得的装置数据是最准确的对于做出装置模型、了解塔性能以及未来设计的正确决策是十分有价值的。

图2 镶嵌式隔膜压力变送器通常在低温下工作。

以下的实例反映了化学工程师对仪器仪表的了解有多么少。图1说明了一个拥有20多年经验的流程工艺工程师围绕蒸馏塔做的物质平衡。基于物料平衡，工程师给出这样的结论：底部流量一定是错误的，并编写了一个执行命令以重新校准流量计。然而仪表系统的结果与其完全不同。在结束本文之后，读者将会明白其中的原因。

压力

有三种常见类型的压力变送器：镶嵌式（flush-mounted）隔膜变送器，隔膜密封远传变送器和脉冲变送器。这三类变送器都采用了一个软磁盘(flexible disk)或隔膜作为衡量因素。通过测量软磁盘的偏转推断压力。隔膜可由很多不同的材料制成，但磁盘很薄几乎不能抵御腐蚀。隔膜涂层会导致测量错误。所有这三类压力变送器的仪器精度都是类似的，通常只有0.1%的跨度，或校准范围。

镶嵌式隔膜

这些压力变送器通常在低温工况，如用于洗涤器和储水箱。过程隔膜直接安装在容器的喷嘴上，而变送器则直接安装在喷嘴上。

隔膜密封远传变送器

适用于较高温度的工况，当电子元件必须安装在离工艺较远的位置时，密封隔膜可安装于过程容器的喷嘴上，在高压液体的毛细管中，将镶嵌式隔膜与位于远程安装压力变送器的第二个隔膜连接起来。该液体液压必须适合过程温度和压力。液体液压的泄露会导致测量错误。校准是复杂的，因为必须考虑液体液压头（因为如果变送器被移动，隔膜相对位置发生改变或液体液压被改变，那么校准也会改变）。

图3 隔膜密封远传压力变送器用于高温作业。

脉冲变送器

脉冲压力变送器可分为清洗或未经过清洗型。经清洗的脉冲压力变送器通过测量清洗液体压力推断过程压力。最常用的清洗液是氮，也可以是空气或其他清洁液。清洗液被添加到脉冲线路油管以检测过程中理想的压力点。清洗液进入这一过程，必须与此过程相容。清洗过程中需使用止回阀，以确保过程材料不被倒回清洗液箱中。该系统的设计必须将压力下降至最小值，以便使其顺利通过脉冲线。压力变送器测量带有隔膜的清洗液压力，以推断过程压力。

非清洗脉冲

此类压力变送器使用过程液体而非清洗液。通常在不结垢过程或者向过程添加惰性气体不可行的时候选择这类型的变送器（例如，塔顶冷凝器排气量必须减少至最低限度的情形）。脉冲线路从过程中的理想测量点连接压力变送器，以测量远端的过程压力。该系统必须设计为压力下降通过脉冲线是可忽略的。系统设计师必须考虑脉冲线路故障的安全隐患。

图4 再沸器回流喷嘴的位置没有考虑准确级别的读数。

由于油管故障导致的有害物质释放，可选择不同类型的压力变送器。脉冲线路上的充分冻结保护对于获得准确测量也是同样重要的。

真空运行中的变送器

在真空运行中的压力变送器通常是最棘手的，因为会导致测量值更大的误差。当达到仪器的最大额定压力时就会使隔膜损坏。通常，这种状况会发生在启动，或进行容器压力测试的时候，致使隔膜会永久偏离并导致误差。对于仪器机制来说真空压力变送器的校准更加困难。运行范围必须明确界定；例如，范围是100mm Hg真空，100 mmHg是绝对的，还是650mm Hg是绝对的？同一个工厂里使用不同的衡量尺度是混乱的，而且还会为压力变送器的准确校准带来麻烦。

另一个问题是测量释放压力。系统设计师必须考虑运行范围和释放压力范围的可用仪器范围以及测量精确度。在真空塔安装第二个压力变送器来测量释放压力是一个可行的办法。

图5  核子液位变送器为非接触装置。

Fractionation Research公司的G. X. Chen博士编写的案例研究25.1 （p. 348） 中，介绍了数年来排除蒸汽喷射系统故障，企图实现塔上的16 mmHg绝对压强。最终确定最高压力变送器的校准是错误的，而这已被跟深蒂固的认同。当地机场大气压被用来校准最高压力变送器，而此大气压被规定为海平面气压，其偏差为28mm Hg.

压差

可以使用压差(dP)计或通过两个压力测量结果之差获得压差。考虑预计测量读数的跨度是非常重要的。如果压差(dP)是顶端压力的很大部分，那么减去两个压力变送器的读数是正确的。但是，如果压差(dP)只是顶端压力的一部分，那么测得的压差将处于压力变送器的仪器误差以内。

图6  非接触雷达液位变送器会产生从表面返回变送器的波。

例如，工厂内的一个塔以30psia的顶端压力运行。几个托盘的预计压差(dP)为2-in. H2O。0~50psi压力变送器的仪表误差为1.4-in. H2O。测量处于压力变送器的精确度范围内，而且压差(dP)计也适合准确测量。压差(dP)计的缺点在于所有高塔上都需要很长的脉冲线路。

液位

液位和流量是蒸馏塔上最难测量的基础数据。Kister在报告中说到，塔基液位和再沸器回流问题在十项塔故障中排名前两位，理由是“有一半案例研究报告的都是液位高于再沸器回流入口或底部气体供给。故障液位测量或控制超过这些高水平的原因……结果导致塔洪水、不稳定和不良分离……通过液体的蒸汽冲击也造成托盘提升或外部损坏。”

液位测量错误的主要原因之一在于压差(dP)计是最常见类型的液位仪器，在将压差(dP)读数转化为液位读数时需要准确的密度。在很多情况下，泡沫会降低液体的实际密度并导致错误的读数。具有不同密度、不同工艺送料的成分变化被数次引用作为液位测量问题的根源。脉冲线路堵塞以及设备安排的问题，让准确读数成为空谈。

压差变送器是最常见的液位变送器。其仪器精确度非常高，跨度仅为0.1%（校准范围）。可以采用任何类型的压差(dP)计：镶嵌式隔膜压力变送器、远程密封隔膜压力变送器、清洗脉冲线路压力变送器、或非清洗脉冲线路压力变送器。液位测量取决于液体密度：

P /P1=液体高度， ft

校准要求准确的密度。具有不同密度的工艺送料的成分改变，会导致读数错误。液位变送器也面临着和压力变送器同样的问题。液体液压泄露、液体液压的兼容性、隔膜损坏、脉冲线路堵塞或冰冻只是压差(dP)液位变送器会遇到的几个问题而已。

图7  蒸馏塔上的雷达液位计。

例子 在高温下进行防污作业的圆柱受到高压下降的影响，而设备工程师则关注于液体正在朝着圆柱漫延。计算表明，如果托盘没有损坏的话，该塔不应被水浸。如果墨盒托盘已移出且减少排水管间隙，因此会导致排水管泛滥。对塔内部的检查结果显示并没有发现内部损坏，经确定是液位过低导致底部流量控制器关闭，这样就需要将塔液位提升到再沸器回流线和低柱压力以上的低柱测压孔之上(圆柱压差(dP)计此时读取得是低柱测压孔之上的液位高度)。仪器制造商的咨询表明远程密封液压液体并不适合高温过程。高压液体在毛细管中沸腾，并在涂层结垢过程中损坏隔膜。液位变送器转为定期清洗脉冲线路压差(dP)计。自动化高流量氮气清洗可以防止脉冲线路上的固体积累，并且这种清洗应每班次进行一次。逻辑上应被添加到控制回路中，以保持在短期的氮清洗之前读取数据，从而解决液位问题。

核子液位计

用于聚合物、水泥浆和高腐蚀性或污损作业的仪器，其通常的工作原理是在容器一侧放置放射源在另一侧放置探测器。到达探测器的辐射量取决于容器内的物质材料。多源和多探测器比单源带多探测器更准确。图5是单源多探测器的构造。核子液位变送器的优点在于它们是非接触装置，这使得它们在工作过程中，当液体覆盖或损坏其他类型液位仪器时，仍能理想运行。

核子液位变送器较其他液位装置更为昂贵。而且需要许可证和一位辐射安全人员，因此这往往是最后的解决方案。仪器精确度通常为±1%。总精确度取决于设计师和安装者对系统的理解程度。在校准时必须考虑测量范围、内容器壁、折流板等任何其他金属突出物的厚度影响。此外，测量范围内的固体堆积也会造成误差。

雷达液位计

在过去30年里，这种类型的液位变送器已被用于化工流程工业（CPI）。它们在油管上表现出高精确度，并常常用于储罐使用。雷达液位计现在正被应用于蒸馏塔，但仍然常见于辅助设备，如回流罐。有接触和非接触两种类型的雷达液位计。

图8  电阻温度探测器对随着抗阻变化的温度改变做出响应。

非接触雷达液位计在被测液位上产生电磁波，冲击液位表面，并且被部分反射到仪器上。到液位表面的距离通过测量飞行时间计算出来，此飞行时间即反射信号到达变送器所花费的时间。导致非接触雷达液位计不准确的一些因素包括：锥形尺寸、冻胀发泡、湍流、天线沉积，以及成分或工况变化所造成的不同介电常数。仪器精确度被为±5mm。

接触式雷达液位计沿着电线向蒸汽-液体界面传送电磁脉冲。蒸汽和液体之间的介电常数突变会导致一些信号被反射回变送器，以反射信号的飞行时间确定液位。

导波雷达可用于介电常数发生变化的工况，但并不适合防污工况。缰绳（图7）用于蒸馏塔，以减少湍流和泡沫，并因此增加了测量精确度。仪器精确度为±0.1%跨度。

例子批次蒸馏塔上的回流罐配有非接触雷达液位计。该蒸馏塔逐一进行一系列的水冲洗、溶剂清洗以及过程切割。回流泵液位计在使用甲苯的溶剂冲洗周期中出现了错误的高读数。回流泵在过程中的这一部分将始终加压。回流泵中的各种液体介电常数，其中甲苯具有最低的介电常数，在周期内变化了10次，这影响了被衡量的液体高度。触点越多则信号越明显，强度越强。随着介电常数减小，测量相同的液体高度需要更多的触点。用于此项作业的液位计并不适合所有测得流体，并且当回流泵内存有甲苯时无法准确测量液位。

温度 

蒸馏作业中有两种常见类型的温度变送器——热电偶和热电阻。这两类温度变送器都安装于热电偶套管中。

热电偶温度变送器

热电偶这种倍受欢迎的温度变送器由连接于一端的两根异金属丝组成。当结合端和参比端之间存在一个温度三角区时便会生成一个电势。由铁和康斯坦丁(Constantine)制成的J型热电偶通常用于化工流程工业（CPI）以测量1000℃以下的温度。

热电阻温度变送器

热电阻温度变送器是另一种常见的温度变送器，由金属丝或纤维构成，其中金属丝或纤维影响着因改变电阻引起的温度变化。尽管热电阻没有热电偶那么复杂，但准确性很高。通常情况下，它们由白金制成。热电偶和热电阻的仪器精确度都非常高。然而，热电偶的误差率比热电阻要高。热电偶的总体精确度为1~2℃。由于校准误差和参比冷端误差，热电偶的误差率会更高。

图9  对于蒸汽或燃气应用来说，孔板流量计需要温度和压力补偿。

重要的一点是，有了温度变送器，对过程温度变化的动态响应会存在一定滞后。所有温度测量都有一个缓慢响应，因为热电偶套管必须在热电偶或热电阻测得这种变化之前进行温度改变。滞后时间将取决于热电偶套管的厚度及其安装。热电偶和热电阻必须接触热电偶套管的顶端，以获得最佳灵敏度。如果热电偶套管和测量装置之间存在一个气隙，那么空气的传热阻力将严重延长滞后时间。这也是温度变送器在输送液体时能更好地工作的原因，在此过程中，温度变送器的响应时间在1~10s之间，而在输送蒸汽时，温度变送器的响应时间大约为30s。传热贴是一种耐热导电硅润滑脂，它已被成功用于一些设备，以改善温度变送器的响应时间。

例子 该例中的设备存在温度滞后问题。靠近大型塔底部的热电偶控制蒸汽到再沸器。温度控制点对于蒸汽流量存在10min的延迟响应。其余塔在大约3min内对沸腾变化做出响应。

控制点的滞后导致蒸汽流量的循环并形成不稳定的控制回路。其原因被认为是热电偶套管过短（通常情况下，热电偶均为弹簧式，以确保顶端接触热电偶套管的末端），仪器安装了长度不适合的热电偶，是因为它们缺乏适当的备件，通过热电偶端和热电偶套管之间气隙的不良热传递造成温度响应的延误。用适当长度的热电偶替换掉已安装的热电偶便可以解决这个问题。

流量

有很多种不同类型的流量计。在此，我们讨论了设备常用的类型：孔板流量计、涡街流量计、电磁流量计以及质量流量计。

孔板流量计

孔板流量计是压差流量计的一种，也是最常见的工业流量计。其价格昂贵，但也具有所有常用类型流量计中最小的误差率。孔板流量计根据以下等式测量体积流量：

Q—体积流量

C—常数

△P—孔口的压力差

ρ—流体密度

为了获得准确的流量，必须确定准确的流体密度。蒸汽或燃气应用需要温度和压力补偿，而一些液体也需要温度和压力补偿。图9显示了带有温度和压力补偿的量孔板流量计的设备安装。

量孔板的典型调节是10:1。在10%跨度以下时，测量的准确性很低，因为体积流量与平方根△P成正比。在10%跨度上时，流量计仅测得△P跨度的1%（图10）。

图10 体积流量与平方根△P成正比，从而造成高误差小于10%的跨度。

当要求高精确度时，可以采用多个流量计以克服可调比。在测量原材料或最终产品时这样做是值得的。在一个装置内，由于测量范围和高精确度要求，可以采用三个并联的孔板变送器来测量设备界限蒸汽流量，这使得系统更为复杂。

很多常见问题都会导致孔板测量误差，包括不准确的密度、脉冲线路问题、孔板腐蚀、以及孔板管道直径上、下行数目不足。

获得准确的流量需要准确的密度。在过程送料低至12%到高达30%的装置内，密度显著变化，因此，在无密度补偿的条件下，孔板流量计无法提供准确的读数。

脉冲线路问题包括堵塞、电热追查损失造成的冻结以及泄漏。图11展示的管道是进行了2年“清洁”水作业的切面。过滤器在这段管道的上游部分，孔板流量计的脉冲线路被完全堵塞。该段管道被拆除，并以聚四氟乙烯衬里电磁流量计安装代替。

量孔板会被腐蚀，尤其是在夹带了一些液体的蒸汽运送过程中更是如此，应每三年对量孔板进行一次磨损检查。

量孔板一般需要上游20倍管径孔板段和下游10倍管径孔板段的流速剖面，以充分发挥预测压降测量。这一要求随孔口类型和管道安排而有所不同。设备很少能做到这一点，因而往往导致测量错误。

孔板流量计的精度范围在±0.75%~2％之间。孔板安装会遇到各种问题，而且其误差率是所有流量计中最高的。量孔板对各种各样的错误诱导条件相当敏感。口径计算的精密性，安装的质量，以及孔板本身的条件决定着整个系统的性能。安装因素包括安装地点和条件、过程管道的条件、直管运行的充足性、垫片干扰、管道和开口孔的角误差以及导线设计。

图11 由于脉冲线路问题，这种“清洁”服务不符合标准。

其他不利条件包括腐蚀或侵蚀造成的锐边或切边的变钝、由于水击和污垢造成的孔板翘曲变形，以及量孔板表面的油脂或第二相沉积。上述条件中的任何条件都可以将孔板流量系数更改高达10%。结合起来看，这些问题会更令人担忧，且其净影响无法预测。因此，在平均运行条件下，可以预期一个典型的孔板流量计的总体误差范围在2%~5%AR（实际读数）之间” 。

涡街流量计

涡街流量计涡街流量计包含一个阻流体，流体在阻流体两侧交替地分离释放出两串规则的旋涡。涡街流量计利用在一定的流量范围内旋涡分离频率正比于管道内的平均流速的原理，通过采用各种形式的检测元件测出旋涡频率就可以推算出流体的流量。

流体密度和速度以确定“K”因数，通过频率测量求得流速。频率或振动传感器可以设在阻流体内部或外部。采用流体密度将流体速度转换为质量流量。因此，准确的流体密度对于精确测量是非常重要的。涡街流量计在液体和气体运载中都可以很好地运行。通常被用于蒸汽输送，因为它们可以处理高温。流量计可以由许多不同的材料制造，并且可用于腐蚀性介质测量。

图12 涡街流量计包含一个阻流体，流体在阻流体两侧交替地分离释放出两串规则的旋涡。根据应用管道大小，可得到涡街流量计可用于此系列的大小和形状。

涡街流量计具有比孔板流量计更低的压降和更高的精确度。要求最低雷诺数（Remin）达到制造商要求的精确度。涡街流量计展示了从湍流到层流的非线性操作。Remin以上的典型精度是实际读数的0.65%~1.5%。一般来说，涡街流量计必须小于管道尺寸以在整个理想跨度中维持在Remin以上。涡街流量计的管道上游和下游直线运行要求各不相同，但通常都没有孔板流量计那么长。一般来说，上游需要30倍管径，下游需要15倍管径。上游和下游管道必须是与涡街流量计尺寸相同的管道。

涡街流量计通常问题较少。旧型号可能对振动比较敏感，但新型号已经克服了这个问题。如果阻流体被覆盖或污染，内部振动传感器将停止工作，可通过使用外部振动传感器来避免这个问题。最常见的问题是不符合理想跨度的Remin要求。在设备内部，每个涡街流量计都是按照管道尺寸制造的，这意味着它们的尺寸与周围的管道是相同的。在任何情况下，流体都流入理想测量范围内的层流区域。当流体过渡到层流时，流量计完全无效，其读数为0。

例子 另一个不符合理想Remin要求的例子是，有时停止运行的塔被重新投入使用时的项目中，蒸馏流量大大低于原来的塔设计，并处于整个工作范围内的层流区域。蒸馏流是塔的主要控制点，但涡街流量计不能读取流量。必须改变控制战略，以解决这个问题，直到有适当的流量计可以安装。

电磁流量计

电磁流量计是利用法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电液体体积流量的仪表。

电磁流量计测量导电液体的体积流量，纯有机物或去离子水等流体对于电磁流量计来说不具有充分的导电性。将体积流量转换为质量流量需要准确的密度。电磁流量计都是按照管道尺寸制造的，但它们有最小和最大速度调节以达到规定的仪器精度。较小的管道尺寸对于达到整个理想跨度的速度要求来说是必要的。仪器精确度很高，通常为实际读数的±0.5%。在最小速度以下误差是非常高的。较新的电磁流量计的可调比是30:1，旧型号接近10:1。

图13 电磁流量计是利用法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电液体体积流量的仪表。

电磁流量计的运行问题较少。它们必须在满载状况下获得准确读数，并常常被放置在垂直管道上以实现这目的。它们很少堵塞，因为其配有聚四氟乙烯衬里，并经常用于运送泥浆。电磁流量计的安装更为昂贵，因为它们通常要求110Ｖ电压。

质量流量计

质量流量计利用科里奥利效应来测量质量流量和密度。在垂直于流体方向的流量计流量测定管上应用了非常小的振荡力。此振荡产生流体的科氏力（Coriolis forces），这种振荡能使流量测定管变形或扭曲。位于流量测定管进、出口的传感器测量流量测定管的几何性改变，从而用于计算质量流量。振荡频率用于测量流体密度，测得流体温度以补偿热影响，并且能作为流量计的输出。

图14 质量流量计是利用流体在直线运动的同时处于一旋转系中，产生与质量流量成正比的科里奥利力原理制成的一种直接式质量流量仪表。

原有的质量流量计都是U型管，现在有几种不同形状可以选用，包括图14中展示的直管。质量流量计具有的精确度是所有类型流量计中最高的，其精确度通常为实际读数的±0.1%~0.4%。其测量独立于流体的物理性质，因此其输入点处流体的密度在要求上显得尤为特殊。质量流量计对于上游和下游管道配置并不敏感，实用可调比是100:1，并非制造商声称的1 000:1。其密度测量并不如密度计那么准确。质量流量计一般都是非常可靠的，只需定期将其校准到0刻度即可。

质量流量计的购买和安装都很昂贵。它们需要110Ｖ电压。压降有时也是个问题，并且流量计仅在管道尺寸达到6in.时才能使用。流量测定管内侧的涂层会导致较高的压降，并且当测定管有限时还会导致范围和精确度损失。磨损和腐蚀会导致流量测定管在机械性能上逐渐变化，从而导致误差。零稳定性对于旧型号流量计来说也是个问题，但在新型流量计中这个问题已经得到了解决。

例子  成品塔的回流流量是一项很重要的测量，而且现有流量计的可靠性较差。质量流量计的产品说明承诺了高精确度和低压降。装置区工程师建议以质量流量计取代现有的孔板流量计。在启动后塔性能较差。必须绕开新型流量计才能正常操作塔。塔顶产物冷凝器是自重泄油，并且新型质量流量计有足够的额外压降，以迫使液位进入冷凝器管并限制流率——一位年轻工程师从中得到了一个昂贵的教训。

图15 了解了质量流量计和量孔流量计的精确度之后，我们再重新回到这个问题上来——哪种流量计是最精确的。

例子  另一个蒸馏塔的质量流量计被安装在底流，该底流被泵出但未经冷却。质量流量计总会出现偏离的读数，并且未被人们相信。对系统进一步的检查显示，充分压降通过质量流量计造成流量测定管的泼溅。二相流导致偏离的读数。

尾声

有了对反应塔中使用的仪器仪表的基础认识，本文开篇介绍中提出的问题就应该迎刃而解了。有经验的工程师总结出塔的底流流量肯定是错误的，但仪表显示完全不同。出问题的流量计是在相对干净且无腐蚀性的工况中的质量流量计。塔上的其他三种流量计是孔板流量计，并且由于众所周知地存在导致错误的无数问题而被怀疑。

总结

仪器仪表的一些基础知识帮助我们进行工艺和装置的设计实施和排除故障。测量仪器的安装是否能提供准确的读数，昂贵的缓冲片对其本身是否有益。评估两项测量的相对精确度，有助于确定根据哪些数据得出结论。对常见仪器问题的了解有助于排除故障。

了解您的蒸馏塔上的仪器仪表。收集制造商信息，这样您便能够对仪器精度进行评估。制造商使用说明中的精度是指理想的仪器精度，即测量装置本身的精度。而对于DSC屏幕显示的或数据库中的读数来说，其精确度受到很多其他因素的影响。整体精确度包括仪器精确度以及导致与实际数值相比存在误差的测得读数的所有其他因素。不准确性在于数模转换、密度误差、管道配置、校准误差、振动误差等等不胜枚举。检查设备安装现场，以了解您的流量计将会遇到什么类型的问题。

了解塔内的机械和仪表很重要。现在您了解了一些仪表术语，您可以更好地与您的仪表工程师和机械打交道。

致谢

本文是对以下参考资料的仪表基础知识的汇编，是对很多杜邦公司同事的故障排除经验的汇总，以及Henry Kister先生的最新著作“蒸馏疑难解答”中故障排除实例的编辑。大部分技术资料来自位于新泽西州深水的杜邦化学解决方案公司过程控制经理Nick Sands提供的许多实例。Nick先生已为杜邦公司工作了17年，他是一名过程控制专家。除了Nick先生，以下杜邦公司同事也贡献了他们的故事，作者对他们愿意分享他们的经验表示非常感谢：

■Jim England, DuPont Electronic Technologies (Circleville, Ohio)
■Charles Orrock, DuPont Advanced Fibers Systems (Richmond, Va.)
■Adrienne Ashley, DuPont Advanced Fibers Systems (Richmond, Va.)
■Joe Flowers, DuPont Engineering Research & Technology (Wilmington,Del.)

关于作者

Ruth Sands女士工作于杜邦工程研究和技术公司（特拉华州威尔明顿市场大街1007号8218座热量、质量&动量转移组；邮编19898；电话：302-774-0016；传真：302-774-2457；电子邮件：ruth.r.sands@usa.dupont.com）。她在过去9年里专攻质量转移单元操作：蒸馏、萃取、吸收、以及离子交换。她的工作包括新项目设计和改造、实验工厂测试、流程替代品评价、以及故障排除。她在杜邦公司拥有17年经验。她拥有西弗吉尼亚大学的化学工程学士学位（B.S.Ch.E.），同时还是特拉华州的注册专业工程师及FRI执行委员会成员。

定义

仪器仪表范围

仪器仪表范围，即仪器仪表能测量的数值范围，内置在装置中。用户确定理想的测量范围，供应商则提供适合应用程序的装置。

校准范围

校准范围是设备中仪器仪表被设置以测量的数值范围，是仪器仪表范围的子集。校准具有0刻度和跨度（0刻度是最小读数，而跨度是校准范围的宽度）。校准范围在设备现场被简称为范围。

仪器精确度

仪器精确度由制造商印制在产品说明文件中，此产品说明文件可在网上获取。下面举几个例子说明如何表达精确度：

■同类最佳性能，精确度高达0.025%；

■±0.10%参考精确度；

■±0.065%跨度。

这里指的是理想的仪器精确度，此精确度只是测量装置本身的精确度。另一方面，总体精确度包括仪器精确度、导致测得读数与实际数值之间存在误差的所有其他因素。这些因素包括数模转换、密度误差、管道配置、校准误差、振动误差、堵塞等等。

可调比

最大和最小精确值的比是考虑测得数值总体精确度的重要因素。

                            
举例来说，可调比为100:1以及仪器范围为0~100bar的仪器将会把规定的仪器精确度准确性下降到1bar。在1bar以下，仪表可以读数，但精确性低。