MCT紅外水分儀故障處理

藺翻紅 廖國太 潘成剛

1.概述

紅外水分儀是利用煙草水分的O-H（氧－氫）分子鍵吸收一些指定波長的紅外輻射線。美國進(jìn)口MCT水分儀利用帶3塊濾光鏡的轉(zhuǎn)輪，產(chǎn)生可被吸收和不被吸收的波長光線，儀器內(nèi)的光學(xué)組件接受由煙草表面反射而能通過濾光鏡的光線，反射光轉(zhuǎn)化為電氣脈沖，所得數(shù)據(jù)以比率計(jì)算法處理，計(jì)算出被測成分的原始測量值，再通過儀器的顯示系統(tǒng)顯示出來。根據(jù)儀器設(shè)計(jì)要求和外形的不同，紅外水分儀可分在線使用和實(shí)驗(yàn)室使用兩種。在線使用的主要安裝在制絲生產(chǎn)線的重點(diǎn)加工設(shè)備（如烘絲機(jī)、HDT、SDT、回潮機(jī)、加香加料機(jī)等）的入口或出口，是該加工設(shè)備自動(dòng)控制的重要計(jì)量檢測儀器，也是生產(chǎn)線上重要的工藝技術(shù)參數(shù)。若該設(shè)備使用出口水分控制模式，則該加工設(shè)備的蒸汽流量和加水流量等一些重要的變參數(shù)，相當(dāng)程度上是由出入口紅外水分儀控制。實(shí)驗(yàn)室使用的主要是在煙草二級(jí)站、三級(jí)站和產(chǎn)品開發(fā)部門的實(shí)驗(yàn)室，主要是快速檢測抽樣產(chǎn)品煙絲的水分，作為對(duì)抽樣產(chǎn)品打分的依據(jù)。兩種產(chǎn)品的設(shè)計(jì)原理、數(shù)據(jù)處理、內(nèi)部硬件設(shè)計(jì)完全相同，只是由于使用方法和安裝地點(diǎn)的不同而外形相差較大。MCT系列紅外水分儀價(jià)格昂貴，廠家維修費(fèi)用也比較高，維修周期較長（備件齊全的情況下最快也需要一周），一旦有故障將影響正常的數(shù)據(jù)檢測和水分控制。公司現(xiàn)有在線紅外水分儀18臺(tái)，實(shí)驗(yàn)室用紅外水分儀1臺(tái)。在使用中多次發(fā)生過由于紅外水分儀的故障而導(dǎo)致工藝違紀(jì)甚至設(shè)備停機(jī)的事故。通過多年使用和維修的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出MCT系列紅外水分儀最典型故障和解決辦法。

2.故障現(xiàn)象

有檢驗(yàn)員反映，發(fā)現(xiàn)葉片增溫出口的紅外水分儀數(shù)據(jù)顯示不太穩(wěn)定，正常顯示為20%±1%，但是偶爾就有儀器數(shù)據(jù)顯示突變到30%甚至35%，而實(shí)際水分并沒有達(dá)到顯示值，這種數(shù)據(jù)突變時(shí)間很短，一般有2s左右，操作工很難發(fā)現(xiàn)，只有在水分趨勢圖上可以看到。根據(jù)反映的情況，對(duì)該儀器一天的運(yùn)行狀況進(jìn)行了跟蹤觀察，結(jié)果一切正常。對(duì)過去一個(gè)月的歷史記錄進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)該儀器在一個(gè)月里非正常跳動(dòng)居然有6次。由于每次的故障時(shí)間僅為幾秒鐘，所以沒有在意。為了進(jìn)行儀器間的同比，對(duì)其他紅外水分儀一個(gè)月的運(yùn)行情況進(jìn)行了檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)梗絲超級(jí)回潮機(jī)出口的一臺(tái)故障表現(xiàn)和該臺(tái)完全一樣。該產(chǎn)品檢驗(yàn)室的其他檢驗(yàn)員反映也曾看到過這種情況。同時(shí)該實(shí)驗(yàn)室所使用的一臺(tái)快速紅外水分儀有幾次死機(jī)的現(xiàn)象，死機(jī)后利用關(guān)電源重新啟動(dòng)的方式排除故障，但是導(dǎo)致了一些檢測數(shù)據(jù)的丟失。

3.故障分析處理

可能的故障點(diǎn)：①光電傳感器故障；②主板故障；③開關(guān)電源故障；④濾光鏡轉(zhuǎn)輪電機(jī)故障；⑤光學(xué)系統(tǒng)故障。經(jīng)分析，認(rèn)為傳感器和濾光鏡轉(zhuǎn)輪電機(jī)故障的可能性較小，原因是傳感器和電機(jī)的運(yùn)行不可能發(fā)生突變，也將不可能有顯示數(shù)據(jù)的突變，故將重點(diǎn)集中在其他的3類故障分析上。主板故障有可能，因?yàn)閿?shù)據(jù)的核心處理全部集中在主板上；電源故障有可能，因?yàn)殡娫摧敵鲭妷旱牟环€(wěn)定會(huì)影響儀器的正常運(yùn)行；光學(xué)系統(tǒng)故障有可能，因?yàn)橥饨绻猓ɡ绛h(huán)境照明，電焊機(jī)電弧光等）會(huì)對(duì)水分儀反射光造成影響。

先對(duì)其中一臺(tái)水分儀進(jìn)行了主板更換，然后對(duì)其正常運(yùn)行進(jìn)行跟蹤，結(jié)果在更換主板第三天和第八天分別出現(xiàn)了兩次故障，這說明儀器主板并非故障的根源。安裝好原主板，準(zhǔn)備更換電源板，更換前測量了電源輸出電壓，±15V電壓輸出正常。更換電源后，發(fā)現(xiàn)舊電源板上一個(gè)12μf小電容有輕微膨脹現(xiàn)象，膨脹原因是該電容旁有一個(gè)集成塊散熱片，可能是由于散熱片的溫度較高，長時(shí)間對(duì)電容進(jìn)行加溫，導(dǎo)致電容溫度較高，內(nèi)部發(fā)生變化，充放電不太穩(wěn)定。在更換電源板后運(yùn)行半月未發(fā)現(xiàn)故障，對(duì)另外一臺(tái)在線紅外水分儀和實(shí)驗(yàn)室臺(tái)式水分儀的電源板也進(jìn)行了更換，更換后進(jìn)行全面的跟蹤分析，在半個(gè)月之內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)任何異常。

從第一臺(tái)紅外水分儀更換電源板至今已6月，運(yùn)行均正常，未發(fā)生任何數(shù)據(jù)波動(dòng)現(xiàn)象。說明對(duì)故障分析是正確的，引起儀器異常跳動(dòng)的原因是電源板。由于該儀器是美國進(jìn)口的精密光學(xué)儀器，不主張對(duì)電源板的電子零部件進(jìn)行維修，建議直接更換開關(guān)電源板。

W11.12-14