熱控儀表實際應用中的故障及解決方法

摘 要：文章論述了工業(yè)自動化熱控儀表在實際應用時經(jīng)常出現(xiàn)的故障及其故障的解決方法。希望能夠?qū)ο嚓P(guān)工作提出參考。

關(guān)鍵詞：工業(yè)自動化；熱控儀表；故障；解決方法

工業(yè)自動化過程控制中會用到很多熱控儀表，這些熱控儀表測量的及時性、準確性對整個控制系統(tǒng)具有不可取代的作用，為了達到穩(wěn)準快的控制目的，就需要現(xiàn)場儀表保持良好的工作狀態(tài)。

熱控儀表種類繁多，這些熱控儀表根據(jù)不同的原則可以進行相應的分類，自動化熱控儀表最通用的分類方法是按儀表在測量與控制系統(tǒng)中的作用進行劃分，一般分為檢測儀表、顯示儀表、調(diào)節(jié)（控制）儀表和執(zhí)行器四大類。在此只介紹應用最為廣泛的檢測儀表的常見故障及處理方法，檢測儀表分為溫度、壓力、流量、物位和成分五大類。下面將介紹工業(yè)自動化過程控制中最為常用的幾個種類熱控儀表故障原因及處理方法，其中包括溫度儀表中的熱電阻、熱電偶，壓力儀表中的壓力/差壓變送器，物位液位儀表，流量儀表。

1 溫度儀表

工廠中使用的溫度檢測儀表分為接觸式和非接觸式，接觸式有膨脹式、壓力式、熱電偶、熱電阻。非接觸式有輻射式、紅外線。由于熱電偶、熱電阻應用較為廣泛，多用于自動聯(lián)鎖控制系統(tǒng)，故在此就只介紹熱偶、熱阻，其他幾種儀表比較簡單，出現(xiàn)故障也比較直觀。在此就不作介紹了。

溫度儀表出現(xiàn)的故障主要有以下幾種情況，出現(xiàn)測量問題時要么是儀表損壞，要么是溫度儀表受潮了絕緣不好，要么是上位機的設(shè)置問題。熱偶可能是受潮了導致偶絲間或偶絲與外殼間的絕緣電阻太小，或者里面偶絲斷了，熱電阻可能是電阻絲或者是導線斷裂。設(shè)置問題就是在DCS上面組態(tài)時要選對溫度儀表的分度號，量程應該設(shè)置為該分度號對應的測溫范圍而不是設(shè)計院給出的量程，這樣就能正確測量和顯示了。

2 壓力/差壓變送器

目前使用的壓力/差壓變送器大都是智能型變送器，與普通壓力/差壓變送器相比，智能壓力/差壓變送器功能更齊全，儀表自身的故障現(xiàn)象更直觀、易判斷，如有故障液晶屏上有相對應的故障代碼，處理起來非常方便。壓力/差壓變送器在實際應用中出現(xiàn)問題主要就是安裝時取壓口位置選取不合適；與手操器連接通訊問題；儀表參數(shù)設(shè)置問題；外部故障，引壓管堵塞、泄漏，導壓管堵塞時拆下導壓管，用鋼絲疏通，用壓縮空氣或蒸汽吹洗干凈。這些只要找到問題原因就很好解決。

壓力/差壓變送器出現(xiàn)故障時先查看現(xiàn)場工礦條件，查看取壓口位置是否能完全把介質(zhì)壓力傳到壓力變送器。與手操器連接通訊時有時候會出現(xiàn)無法連接到手操器，可能的情況是手操器與壓力/差壓變送器不配套，通訊協(xié)議不一致或者軟件版本不匹配，這些可以通過更換手操器或者升級軟件解決；還有一個可能就是回路電阻過小使得無法與手操器連接，這是只要串一個250歐姆的電阻在回路中就可以正常通訊了。與手操器正常通訊后，就可以查看變送器的參數(shù)了，這里最主要的參數(shù)是量程范圍的設(shè)置，要準確的測量，合適的量程是至關(guān)重要的。經(jīng)過這些步驟的檢查及處理就可以排除壓力/差壓變送器的故障了。

3 物位、液位測量

物位液位測量分為接觸式和非接觸式物位液位測量，接觸式的有導播雷達、射頻導納物位液位計等，非接觸式的有雷達、超聲波物位液位計等，這些儀表出現(xiàn)問題主要是外界信號對傳感器信號的干擾，這就是傳感器與變送器間接線問題或者是接地問題，這個一般檢查接線就能解決。二就是測量容器中有其他障礙物接觸到傳感器或是擋住了探頭發(fā)出的測量信號，這就要仔細檢查被測容器內(nèi)部情況，安裝探頭或纜繩時要避開那些障礙物。如某現(xiàn)場有臺四線制的超聲波液位計不能正確測量，表頭顯示傳感器上來的信號不正常。看到故障后首先檢查電源及接線。在檢查電源過程中，發(fā)現(xiàn)電源正常；再檢查接線，發(fā)現(xiàn)接線也正常?？墒窃趺淳筒荒苷y量呢？其他的幾臺都是好好的，最后把傳感器取下來看，發(fā)現(xiàn)傳感器電纜的屏蔽線接觸不好，使得傳感器信號干擾很大，變送器不能接收到超聲波探頭反饋信號。發(fā)現(xiàn)故障原因后，把傳感器電纜屏蔽線重新連接穩(wěn)固，一切恢復好后，上電，該超聲波能正常工作、準確測量了。

還有一個四線制超聲波液位計，現(xiàn)場的表能夠正常測量，表頭上顯示正常，但是在DCS上面該液位計卻不能正常顯示。發(fā)現(xiàn)故障后首先想到的是信號線問題，經(jīng)過檢查信號電纜及對線，發(fā)現(xiàn)電纜及接線沒有問題。這下就只能檢查儀表輸出的4～20mA信號是否有問題，用萬用表測量了一表端和DCS端都沒有問題，都有4～20mA信號。信號沒有問題，但是DCS卻不能接收到，又懷疑是不是DCS的AI卡出現(xiàn)問題，但是換個其他的信號接入該液位計對應的卡件對應的通道，這是又能正常顯示。這時就測了信號的交流電壓，發(fā)現(xiàn)信號線的正負極對地都有7V左右的交流電壓，就是這個交流電壓的干擾使得DCS不能正常接收4～20mA信號，該故障的解決辦法是把信號線負極接地，消除該交流電壓影響，DCS上能正常顯示液位變化了。

4 流量儀表

流量儀表按照被測介質(zhì)可分為液體流量計和氣體流量計，按照測量原理和方式分為轉(zhuǎn)子流量計、節(jié)流式流量計、電磁流量計、超聲波流量計，質(zhì)量流量計等。下面將介紹工業(yè)控制中最常用的流量計應用故障及處理。

節(jié)流式流量計原理是介質(zhì)流過節(jié)流裝置時，流速將在節(jié)流件處形成局部收縮，因而流速增加，靜壓力降低，于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生了壓差。流體流量愈大，產(chǎn)生的壓差愈大，這樣可依據(jù)壓差來衡量流量的大小。這類流量的故障主要表現(xiàn)為安裝位置的選取不當，安裝位置的直管段是否滿足要求；或是安裝時把高壓側(cè)和低壓側(cè)裝反了，還有就是計算公式是否正確，這些都是影響節(jié)流式流量計能否準確測量的因素。

電磁流量計的測量原理就是通過電磁感應來測流量的，在實際應用中電磁流量計出現(xiàn)的故障主要有以下幾種：（1）安裝位置不符合要求，使得管內(nèi)介質(zhì)沒有滿管或者里面有氣泡，這種問題一般更改安裝位置就能徹底解決。（2）電磁流量計電極被腐蝕或結(jié)垢導致無法測量，這類故障解決方法是建議選用不易附著的尖形或半球形突出電極、可更換式電極、刮刀式清垢電極等。刮刀式電極可在傳感器外定期手動刮除沉垢。易產(chǎn)生附著層的場合采用提高流速以達到自清掃管壁的目的是一個比較有效的方法，當然采用易清洗的管道連接是比較徹底的方法。（3）介質(zhì)的電導率過低導致不能正常測量，此時唯一的解決方法是選用其他能滿足要求的低電導率電磁流量計（如電容式電磁流量計）或者是選用其他原理的流量計。（4）外部強電磁場干擾導致不能正常測量，對于這類異常情況，防止磁場干擾，通常只有將電磁流量傳感器的安裝位置遠離強磁場源。強電場干擾的防止，可采取增強屏蔽等措施。

5 結(jié)束語

隨著科技的進步，工業(yè)生產(chǎn)自動化水平越來越高，熱控儀表的生產(chǎn)、應用技術(shù)也成熟，儀表自身出現(xiàn)故障幾率很小，而且大部分儀表自身包括自診斷功能，主要的故障還是在應用方面的安裝使用上。文章論述了熱控儀表在應用方面常見的故障及解決方法，掌握了以上方法，能解決熱控儀表在實際應用中的大部分常見故障。由于作者水平有限，文中難免有疏漏和不足之處，還望各位諒解，并提出寶貴意見。

參考文獻

[1]張惠榮.熱工儀表及其維護[M].冶金工業(yè)出版社，2005.

作者簡介：楊彪（1985，5-），男，四川省安岳縣人，現(xiàn)職稱：助理工程師，學歷：大學本科，研究方向：測控技術(shù)與儀器。