淺談工業自動化儀表故障處理措施

史春霆

（杭州和利時自動化系統工程有限公司 浙江杭州 310018）

0 引言

隨著現代工業社會的高速發展，自動化設備在工業領域的應用也日益廣泛，這給人類社會帶來了極大的便利。工業自動化儀表屬于設備自動化控制的眼睛和耳朵，在工業生產過程中主要用于對各類參數的檢測、記錄與顯示等，在當前的工業生產過程中，自動化儀表往往會出現各種各樣的故障，從而影響工業生產效率，甚至會影響到工作人員的人身安全。目前，工業自動化儀表的使用仍然存在許多亟需解決的問題，如何準確分析掌握自動化儀表使用中可能存在的各類故障并及時進行維護，是提高工業自動化設備使用效率的關鍵。

1 工業自動化儀表的種類

在現有的工業自動化領域，目前常見的自動化儀表主要有流量儀表、壓力儀表、液位儀表、壓力儀表以及在線過程分析儀五種類型。

1.1 流量儀表

流量儀表主要是用于測量流動物體的流速大小，根據其測量原理的不同，主要可以分為直接法、推導法質量流量儀，速度法、容積法體積流量儀。此外，還可以細分為速度式、轉子式以及節流式等幾種。

1.2 壓力儀表

壓力儀表主要是用于粉狀、勃稠狀、脈動、高溫、易結晶等介質的壓力測量，其對應的測量原理也各不相同。其中，壓力校驗儀主要有液柱式、彈性式以及活塞式。

1.3 液位儀表

在化工行業中，有諸如原料、半成品和成品的液位需要進行監測，而液位儀表則主要實現該功能。液位儀表按測量方式可以分為雷達式、浮力式、磁致伸縮式等不同類型。

1.4 溫度儀表

溫度儀表主要用于測量工業生產過程中各類器械或生產環境中的溫度高低，當前主要采用的是非接觸式測量方法，其中熱電偶、熱電阻等應用最為廣泛。

1.5 在線過程分析儀

在線過程分析儀主要用于實現化工生產控制和分析過程的自動化，在實際的工業生產應用過程中，主要有氣相色譜、質譜、液相色譜等分析儀器。

2 工業自動化儀表的常見故障及處理措施

2.1 自動化儀表故障的判斷方法

在工業生產過程，自動化儀表故障的判斷方法主要有儀表的外觀檢查、儀表的內部檢測、借用外部儀器進行檢測三種方法。其中，儀表的外觀檢查是工業自動化儀表出現故障的首要判斷方法，可以通過對自動化儀表的外殼、指名以及表盤等各類組成部分進行觀察，查看其是否存在問題。此外，可能通過對暴露在外面的各種儀表部件進行觀察，確保各部件之間的連接處是否存在連接不正常的問題，以及各種元器件是否銜接準確。儀表的內部檢測是在確定自動化儀表外部沒有出現任何故障的基礎上，需要對儀表進行開機檢測的一種方法。通過打開自動化儀表，通過查看內部指示燈元件是否存在不正常的現象、元器件之間的連接是否存在連接不正常的現象、儀表內部是否存在特殊氣味以及儀表中是否有元器件存在放熱的現象等，從而進一步判斷儀表存在的故障。借用外部儀器進行檢測是指在自動化儀表內外檢查都無法發現其中的故障時，則需要利用其他的測量儀器進行進一步的故障排查。在工業生產過程中，常見的外部儀器檢測方法主要有電壓法、電阻法以及電流法等，通過萬能表即可實現對各類元器件進行電壓、電流以及電阻的測量，從而對自動化儀表存在的故障作進一步的分析。

2.2 自動化儀表常見的故障

針對壓力儀表，其主要用于測量氣體、流體等產生的壓力大小，壓力儀表在日常使用過程中經常的故障為指示振蕩波動快速，針對這類故障，首先，從技術操作層面檢查相關技術操作是否存在問題。如果通過改變技術操作可以改變指示，則表明儀表故障與技術操作有關。否則，表明儀表故障與技術操作無關。針對這種故障，系統內部調節器設定的PID參數可能存在一些問題。另外，針對壓力儀表指示為死線，改變相應的技術操作不能保持指示不變的現象，很可能自動儀表的故障與測量系統有關。此時應進一步檢查壓力表導壓管、壓力變送器等相關設備。

針對溫度儀表，其主要用于測量工業生產過程中機械或生產環境的溫度高低，溫度儀表在日常使用過程中經常的故障有突增或突減現象。對于此類故障，可能是變送器放大器故障或系統補償導線、熱電阻、熱電偶損壞。另外，溫度儀表在日常使用中經常出現的故障也可能是指示變化緩慢或波動較大的現象，很可能是相關操作或儀表本身性能的問題；而儀表指示快速波動的現象很可能是由于控制參數PID設置不合理所致。

針對流量儀表，其主要用于測量流動物體的流速大小，流量儀表在日常使用過程中經常的故障有指示頻繁波動的問題，對此，可以嘗試一下手動操作，如若通過手動操作可以使波動頻率下降，則說明這是儀表自身存在一定的問題，但如果通過手動操作無法改變波動頻率，則說明是由操作不當造成的。此外，流量儀表在日常使用過程中經常的故障還有指示值最大問題，對此，可以通過采用手動對調節閥、引壓系統、信號傳輸系統等進行檢查的方法進行解決。而流量儀表在日常使用過程中出現指示值最小的問題，則需要對現場的檢測儀表、調節閥、流量計等分別依次進行檢查，從而實現對故障的排查。

2.3 自動化儀表的維護措施

針對以上自動化儀表在實際使用過程中經常存在的各類故障，可以通過制定相應的維護措施，從而實現自動化儀表對工業生產的有效保障。

（1）制定合理的自動化儀表維護制度。針對自動化儀表的維護，可以在實際工業生產過程中制定科學、完善的自動化儀表維護制定。在實際生產過程中，自動化儀表的維護需要明確各自動化儀表管理人員的維護范圍、維護流程和維護規范，以便在維護過程中設定具體的維護時間和維護路線，并定期對易積塵的相關自動化儀表進行清洗，粉塵、顆粒等，而流量計元件如電磁、渦輪、渦流等，需要在天氣寒冷的時候對自動化儀表采取保溫伴熱措施。

（2）做好自動化儀表的防腐工作。在工業生產中，自動化儀表的使用是不可或缺的，而自動化儀表具有元件眾多、結構復雜等特點，當自動化儀表處于腐蝕性氣體、強酸、強堿等不好的環境中時，長時間的腐蝕會使自動化儀表的性能迅速降低，從而使自動化儀表無法正常進行工作。比如：自動化儀表傳感器中的靶心、膜片、彈簧管等精細元件容易在強酸、強堿條件下變質而降低儀表準確性

（3）充分利用儀表對設備進行檢修。在自動化儀表的檢測過程中，如若無法通過內外查看的方式進行故障排查，則需要使用其他儀表對設備進行檢修。自動化儀表的檢修要采取多樣的檢測方法，這樣才能很快檢測出自動化儀表真正存在的故障，從而實現快速的故障維修。首先進行外表觀察，其次進行內部檢查，最后充分利用其他的儀表進行檢修。

3 結束語

根據實踐經驗，分析了自動化儀表在工業生產過程中應用中常見的故障，并針對各種故障提出了相應的維修方法和措施，為實際工業生產中自動化儀表的使用和維護提供了有力的理論支持。