淺談工業自動化儀表的常見故障及處理方法

高長亞

摘要：自動化儀表在化工生產中的作用和地位舉足輕重，不容置疑，一旦出現故障，其影響不言而喻。因此我們必須切實掌握自動化儀表常見故障類型和成因，然后采取切實有效的維護措施加以預防和處理，以此促進化工企業安全、高效、可靠生產。

關鍵詞：自動化儀表常見故障 處理

中圖分類號：TN830.1 文獻標識碼： A

前言

自動化儀表主要是由若干個自動化的元件組成，其功能比較完善，主要有顯示、測量、記錄、報警以及控制等數種功能。自動化儀表是完整的自動化系統中的子系統。自動化儀表主要是信息機器，以信息的形式進行轉換，并將輸入的信號轉化成輸出的信號，其信號還能夠根據時間或頻率來表達。

一、自動化儀表的分類

自動化儀表主要有:

1流量儀表，按其測量的原理分為容積的流量儀以及質量的流量儀；

2壓力儀表，壓力儀表能夠用來測量粘稠狀、粉狀、易結晶以及高溫等介質壓力。主要有彈性式、活塞式以及液注式三種壓力效驗儀；

3液位儀表，主要是用來監測半成品及成品、原料等液位，按測量的方式可分為雷達式、磁致伸縮式、矩陣渦流式以及浮力式等幾種；

4溫度儀表，主要是對生產的現象或是管道的內部溫度進行測量與控制，熱電阻以及熱點偶比較常用。

二、自動化儀表常見故障的原因分析

在生產的過程中，自動化儀表常由工藝的因素以及儀表自身的因素發生故障。工藝因素主要是通過自動化儀表反映出來的情況得知生產過程中的異常；由于自動化儀表自身的因素造成的故障，使得儀表表現或檢測的環節發生故障，造成工藝的參數或指示與實際生產中的不相符合。

因此，確保自動化儀表運行的安全、有效，工作人員不僅要熟悉儀表工作的原理、性能極其結構等，還應熟悉其檢測系統的各個環節，與此同時，還應熟悉掌握生產過程中工藝的流程、特性極其設備等，這樣才能在發生故障時，第一時間找到并處理故障，從而保障生產過程中的運行安全、穩定。

三、自動化儀表常見的故障分析

1、自動化流量控制的儀表系統中常見的故障分析

自動化流量控制的儀表系統中，若系統中顯示的值最大，則應由技術人員手動調節調節閥。若流量指示值下降，發生故障的原因可能是由于工藝操作不當造成的；若流量指示的值一直居高不下，可能是由于儀表系統本身的問題。

若儀表系統中顯示的值最小，首先檢查流量控制儀表，若儀表運行正常，那么，發生故障的部位應該是儀表的顯示器。若現場檢測的流量控制儀表完好，而且調節閥的開度同樣是正常的，那么，導致顯示值最小的原因應該有以下幾個方面：介質材料結晶了、操作的方式不正確、系統的壓力不夠或是由于系統的管路被堵塞等。

若流量控制儀表的系統指示值頻繁波動，應將其控制改為手動。波動變小，那么是由于儀表自身的原因造成的；若波動仍然頻繁，則可能是由于工藝操作不當導致的。

2、分析壓力控制儀表的系統中常見的故障分析

壓力控制儀表系統指示沒有變化，且改變了工藝操作，其指示依舊無任何反應，則可能是由于壓力測量的系統出現了故障。因此，首先檢查一下測量引壓系統中的導管有無堵塞的情況，若導管未被堵塞，應檢查壓力的變送器的輸出系統有沒有變化。若有變化，則表示故障發生在DCS 中；若無變化，那么，問題出在現場檢測的壓力檢測裝置上。

自動化壓力控制的儀表系統中，若值的波動若過于頻繁，首先要檢查一下工業生產過程中的技術操作是否有問題，一旦改變了工藝操作，多半會影響到系統儀表的指示值頻繁波動。

3、自動化液位控制的儀表系統中常見的故障分析

在自動化液位控制的儀表系統中，儀表顯示的指示指針在最小或最大位置時，第一步應先檢查自動化液位儀表運行正常與否，若儀表運行正常，應由技術人員動手操作液位來對工業生產進行控制，若液位儀表中液位變化范圍不大，表示故障出現在控制液位的系統中，若液位不穩定，則可能是由于操作不當或是工藝方面的原因造成的。

自動化液位控制的儀表系統中，若指示值頻繁的波動，首先要檢查液位儀表控制的目標，若控制目標中的容量超過正常容量，則可能是因為液位控制的儀表存在問題。若液位控制目標的容量較小，則是因為工藝操作方面的變化導致的；若改變工藝操作，仍無法改變頻繁波動現象，其故障的原因可能是儀表吱聲的問題。

4、自動化溫度控制的儀表系統中常見的故障分析

自動化溫度控制的儀表系統中，若顯示的指示值在最小或最大的位置，可能是由于儀表自身系統有問題，導致故障的發生。出現這種故障的原因可能是由于熱電阻或熱電偶，或是變壓器中的放大器失靈等。

若溫度儀表控制的系統指示值頻繁波動，則可能是由于調整的控制參數PID 不當；若改變了工藝的操作過程，會導致儀表的指示出現大幅度且緩慢的波動現象，若沒有改變其操作，那么則是由于儀表系統內部出現問題，最終導致故障的發生。

四、自動化儀表維護措施探討

1、做好自動化儀表防腐工作

因自動化儀表元件眾多，構成復雜，而且容易在腐蝕性氣體、強堿、強酸等環境的影響下出現腐蝕而影響自身性能，進而為化工生產活動的正常進行埋下隱患，對此，設計人員可以基于對腐蝕介質的考慮，采用特殊的非金屬或合金材料用于制作儀表構件，然后配以適當的作業環境，以此在根本上防止元件遭受腐蝕；而管理人員為避免儀表元件接觸腐蝕介質，一般會對其采取隔離液體、隔離膜片、注氣保護等措施。

2、充分利用儀表檢修方法

自動化儀表維護工作離不開多樣的檢修方法。常見的檢修方法包括：觀察法，即仔細觀察儀表及其工作現場，如是否存在異聲、焦糊味，表殼有無進水，元件是否老化，接頭是否松動等；信號輸入，為便捷判斷儀表問題，可借助綜合校驗儀將合適的信號輸至輸入卡件中，根據DCS 顯示判斷回路是否存在故障，同理也可為調節閥恰當的輸出信號，用于判斷閥的問題所在；信號測量，即利用萬用表用于測量儀表電阻、電流、電壓、二極管通斷狀況等，以此判斷是儀表還是一次元件存在故障；替換法，即在供電正常的情況下，用性能良好的電路板、芯片或元器件替換可能存在對應元件，以此判斷是否存在故障。

3、規范儀表故障處理技術

當自動化儀表出現故障時，應予以及時有效的維修和維護，以免因故障擴展造成更大的損失。當溫度儀表指示值與實際溫度不符，而且偏差較大時，應對其熱電偶進行檢查，如果確定是積水問題，應充分擦干其保護套管內的水分并有效吹干，同時保證補償導線接線合理，接線盒密封性好；當差壓式液位儀表指示異常時，應首先檢查其負壓導管是否有封液滲漏，若存在滲漏，應重新灌裝封液，并將指示調至零點，若無滲漏，表示其負遷移量有誤，此時需要予以重新設定等。

結束語

工業生產過程中經常出現儀表故障現象，由于檢測與控制過程中出現的故障現象比較復雜，正確判斷、及時處理生產過程中儀表故障，不但直接關系到生產的安全與穩定，更反映出儀表維護人員的實際工作能力和業務水平，也是儀表維護人員能否獲得工藝操作人員信任，彼此配合密切的關鍵?，F階段自動化水平的不斷提高，對現場儀表維護人員的技術水平提出了更高要求，要隨時對生產過程中使用的儀表進行維護并能對常見故障及時處理。

參考文獻

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