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走进仪器仪表科学大讲堂

日期:2018-04-25 00:43

走进仪器仪表科学大讲堂
吉尔德科技与您一起走进仪器仪表科学大讲堂,分享资深仪表人,了解他30年从业来呕心沥血总结仪表故障维护之心法,当一台仪表在运行中发生故障时,应当首先从以下一些方面去考虑:
一:仪表故障发生规律
1、气动仪表
大部分出在堵、漏、卡三个方面:
(1)堵——因为空气中含有一定水汽、灰尘和油性杂质,长期运行过程中,会使一些节流部件堵塞或半堵,如放大器节流孔、喷嘴、挡板等处,只要沾上一点灰尘,就会不同程度地引起输出信号改变。
(2)漏——由于气动仪表的信号源来自压缩空气,因此任何一部分泄漏都会造成仪表的偏差和失灵。易漏的部分有仪表接头,橡胶软管,密封圈,垫,特别是一些尼龙件,橡胶件,在使用数年后容易老化造成泄漏。
(3)卡——因气信号驱动力矩小,只要某一部位摩擦力增大,均会造成传动机构卡主或反应迟钝。常见部位有连杆、指针和其他机械传动部件。
2、电气仪表来
大部分故障出在接触不良、短路、断路、松脱等;
(1)接触不良——仪表插件版、接线端子的表面氧化、松动以及导线的似断非断状态,均是造成接触不良的主要原因。
(2)短路——导线的裸露部分相碰,晶体管、电容击穿是短路的常见现象。
(3)断路——因仪表引线一般较细,在拉机芯或操作过程中稍有相碰,均会造成断路,保险丝的烧毁、电气元件内部断路也是一个方面。
(4)松脱——主要是机械部分,比如滑线盘、指针、螺钉等,气动仪表也有类似现象。
二:仪表故障分析思路
现场仪表测量参数一般分为温度、压力、流量、液位四大参数。
根据现场测量参数的不同,需要分析不同现场仪表故障所在。
1.首先,在分析现场仪表故障前,要比较透彻地了解相关仪表系统的生产过程、生产工艺情况及条件,了解仪表系统的设计方案、设计意图,仪表系统的结构、特点、性能及参数要求等。
2.在分析检查现场仪表系统故障之前,要向现场操作工人了解生产的负荷及原料的参数变化情况,查看故障仪表的记录曲线,进行综合分析,以确定仪表故障原因所在。 
3.如果仪表记录曲线为一条死线(一点变化也没有的线称死线),或记录曲线原来为波动,现在突然变成一条直线;故障很可能在仪表系统。因为目前记录仪表大多是DCS计算机系统,灵敏度非常高,参数的变化能非常灵敏的反应出来。此时可人为地改变一下工艺参数,看曲线变化情况。如不变化,基本断定是仪表系统出了问题;如有正常变化,基本断定仪表系统没有大的问题。
4.变化工艺参数时,发现记录曲线发生突变或跳到最大或最小,此时的故障也常在仪表系统。  
5.故障出现以前仪表记录曲线一直表现正常,出现波动后记录曲线变得毫无规律或使系统难以控制,甚至连手动操作也不能控制,此时故障可能是工艺操作系统造成的。 
6.当发现DCS显示仪表不正常时,可以到现场检查同一直观仪表的指示值,如果它们差别很大,则很可能是仪表系统出现故障。
  总之,分析现场仪表故障原因时,要特别注意被测控制对象和控制阀的特性变化,这些都可能是造成现场仪表系统故障的原因。所以,我们要从现场仪表系统和工艺操作系统两个方面综合考虑、仔细分析,检查原因所在。 
三:仪表故障分析步骤
 1、温度控制仪表系统故障分析步骤
  分析温度控制仪表系统故障时,首先要注意两点:该系统仪表多采用电动仪表测量、指示、控制;该系统仪表的测量往往滞后较大。    
 (1)温度仪表系统的指示值突然变到最大或最小,一般为仪表系统故障。因为温度仪表系统测量滞后较大,不会发生突然变化。此时的故障原因多是热电偶、热电阻、补偿导线断线或变送器放大器失灵造成。 
 (2)温度控制仪表系统指示出现快速振荡现象,多为控制参数PID调整不当造成。
 (3)温度控制仪表系统指示出现大幅缓慢的波动,很可能是由于工艺操作变化引起的,如当时工艺操作没有变化,则很可能是仪表控制系统本身的故障。
 (4)温度控制系统本身的故障分析步骤:检查调节阀输入信号是否变化,输入信号不变化,调节阀动作,调节阀膜头膜片漏了;检查调节阀定位器输入信号是否变化,输入信号不变化,输出信号变化,定位器有故障;检查定位器输入信号有变化,再查调节器输出有无变化,如果调节器输入不变化,输出变化,此时是调节器本身的故障。  
2、压力控制仪表系统故障分析步骤
 (1)压力控制系统仪表指示出现快速振荡波动时,首先检查工艺操作有无变化,这种变化多半是工艺操作和调节器PID参数整定不好造成。
 (2)压力控制系统仪表指示出现死线,工艺操作变化了压力指示还是不变化,一般故障出现在压力测量系统中,首先检查测量引压导管系统是否有堵的现象,不堵,检查压力变送器输出系统有无变化,有变化,故障出在控制器测量指示系统。  
3、流量控制仪表系统故障分析步骤
  (1)流量控制仪表系统指示值达到最小时,首先检查现场检测仪表,如果正常,则故障在显示仪表。当现场检测仪表指示也最小,则检查调节阀开度,若调节阀开度为零,则常为调节阀到调节器之间故障。当现场检测仪表指示最小,调节阀开度正常,故障原因很可能是系统压力不够、系统管路堵塞、泵不上量、介质结晶、操作不当等原因造成。若是仪表方面的故障,原因有:孔板差压流量计可能是正压引压导管堵;差压变送器正压室漏;机械式流量计是齿轮卡死或过滤网堵等。
  (2)流量控制仪表系统指示值达到最大时,则检测仪表也常常会指示最大。此时可手动遥控调节阀开大或关小,如果流量能降下来则一般为工艺操作原因造成。若流量值降不下来,则是仪表系统的原因造成,检查流量控制仪表系统的调节阀是否动作;检查仪表测量引压系统是否正常;检查仪表信号传送系统是否正常。
   (3)流量控制仪表系统指示值波动较频繁,可将控制改到手动,如果波动减小,则是仪表方面的原因或是仪表控制参数PID不合适,如果波动仍频繁,则是工艺操作方面原因造成。  
4、液位控制仪表系统故障分析步骤
 (1)液位控制仪表系统指示值变化到最大或最小时,可以先检查检测仪表看是否正常,如指示正常,将液位控制改为手动遥控液位,看液位变化情况。如液位可以稳定在一定的范围,则故障在液位控制系统;如稳不住液位,一般为工艺系统造成的故障,要从工艺方面查找原因。   
 (2)差压式液位控制仪表指示和现场直读式指示仪表指示对不上时,首先检查现场直读式指示仪表是否正常,如指示正常,检查差压式液位仪表的负压导压管封液是否有渗漏;若有渗漏,重新灌封液,调零点;无渗漏,可能是仪表的负迁移量不对了,重新调整迁移量使仪表指示正常。
 (3)液位控制仪表系统指示值变化波动频繁时,首先要分析液面控制对象的容量大小,来分析故障的原因,容量大一般是仪表故障造成。容量小的首先要分析工艺操作情况是否有变化,如有变化很可能是工艺造成的波动频繁。如没有变化可能是仪表故障造成。   
以上只是现场四大参数单独控制仪表的现场故障分析,实际现场还有一些复杂的控制回路,如串级控制、分程控制、程序控制、联锁控制等等。这些故障的分析就更加复杂,要具体分析。     
四:仪表故障判断方法
现场仪表故障常用的十大判断方法:
(1)调查法。
通过对故障现象和它产生发展过程的调查了解,分析判断故障原因。
(2)直观检查法。
不用任何测试仪器,通过人的感观(眼、耳、鼻、手)去观察发现故障。
(3)断路法。
将所怀疑的部分与整机或单元电路断开,看故障可否消失,从而判定故障所在。
(4)短路法。
将所怀疑发生故障的某级电路或元器件暂时短接,观察故障状态有无变化来断定故障部位。
(5)替换法。
通过更换某些元器件或线路板以确定故障在某一部位。
(6)分部法。
在查找故障的过程中,将电路和电气部件分成几个部分,以查明故障原因。
(7)人体干扰法。
人身处在杂乱的电磁场中(包括交流电网产生的电磁场),会感应出微弱的低频电动势(近几十至几百微伏)。当人手接触到仪器仪表某些电路时,电路就会发生反映,利用这一原理可以简单地判断电路某些故障部位。
(8)电压法。
电压法就是用万用表(或其他电压表)适当量程测量怀疑部分,分测交流电压和直流电压两种。
(9)电流法。
电流法分直接测量和间接测量两种。直接测量是将电路断开后串人电流表,测出电流值与仪表正常状态下数值相比较,从而判断故障。间接测量不断开电路,测出电阻上的压降,根据电阻值计算出近似的电流值,多用于晶体管元件电流的测量。
(10)电阻法。
电阻检查法即在不通电的情况下,用万用表电阻挡检查仪器仪表整机电路和部分电路的输入输出电阻是否正常,电容器是否击穿或漏电,电感线圈、变压器有无断线、短路等。
五:一般处理方法
1、一般处理方法
先看后动、先内后外、先机械后线路、先整体后局部;
一般处理方法也有规律可循,下面以一台电动记录仪(测量范围为50~200摄氏度),测量指针跑到终点为例加以说明:
(1)先观察后动手
当仪表失灵时,首先要观察一下记录曲线的变化趋势,来判断一下是工艺原因造成的,还是仪表本身故障造成的。如果指针缓慢到达终点,一般是工艺原因造成,如果指针突然跑到终点,一般是感温元件或二次仪表发生故障。在基本确认是仪表故障后,即可开始动手。
(2)先外部后内部
判断故障究竟是发生在二次仪表的内部还是外部,一般检查方法是先外部后内部,即先排除仪表接线端子以外的故障,再处理仪表内部故障。如可在电动记录仪背面短接“A”,“B”端子,如测量针跑最小值,则为二次表外部故障;如测量针仍在终点,则为二次表内部故障。
(3)先机械后线路
在生产中发现,一台仪表机械部分故障的可能性比线路部分多,且机械性故障比较直观,也容易发现。因此在确认是仪表内部故障需检查机芯时,应当先检查机械部分,后查线路部分。机械部分重点查有无卡死,松脱、接触不良等;线路部分重点 查放大器。
(4)先整体后局部
在排除机械故障的可能性后,就要检查整个电、气传递放大回路。因线路部分由输入、比较、变换、放大、输出、驱动等多级组成,所以首先要纵观整台表的现象,大致估计问题出在那一部分。如无法估计,则可以采用分段检查法,如怀疑某一段不正常,可以从大段到小段步步压缩,迅速而准确地判断故障出在哪个环节。
六:仪表故障案例解析
01
现场开关阀门12XV0221阀位开关开反馈不到的处理步骤? 
(1)办理工作联系单。 
(2)首先检查反馈开关外观是否损坏和阀门是否开到位并联系工艺给信号检查阀门动作情况。 
(3)打开反馈盖,检查接线是否松动,探头是否偏移,探杆是否晃动。 
(4)因反馈为开关量就是常开常闭,可用万用表的通断档或欧姆档 #200判断传感器的好坏,探头与传感器转换是否正常。 
(5)检查供电24V直流电是否供上。传感器断开时有18V左右的电压,闭合时有8V左右的电压。 
(6)如果现场接线分不清时。可以短接任意两根线,联系中控是否有开关反馈。
(7)确认无误后,联系工艺动作阀门,观察反馈开关转动是否正常,反馈信号是否正常。
02
气化热风炉点火器现场不打火如何处理? 
(1)确定点火控制器电源是否正常。   
(2)打开现场操作面板点火按钮是否损坏。   
(3)打开现场PLC控制箱,检查继电器是否转换和接线上的保险是否损坏。   (4)检查点火控制器里面电容是否烧坏。   
(5)点火电缆和点火枪是否接触不良或有损坏情况。 
03
S1103压力保不住,现场喷吹阀喷吹时间长如何处理?  
(1)办理检修工作联系单。    
(2)在S1103里面无压力和喷吹气源手阀关闭情况下,拆大膜片检查是否有污垢和破损。     
(3)再将小膜片拆下检查破损情况,并注意防止里面弹簧掉落。    
(4)打开电磁阀盖,检查接线是否松动,电磁阀组腐蚀情况。 
(5)、上述无问题后,如果喷吹时间还长,就将电磁阀组拆下清理。 
2017吉尔德科技与您共同走进仪器仪表科学大讲堂,分享资深仪表人30年如一日,不断探索,实践,关于仪器仪表的故障与维护之心法,让各界朋友对仪器仪表有一个更深入,更全面的了解,从而节约生产成本,提高工作效益。
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