關于自動化儀表的原理及故障維護的研究

侯福營

摘? 要：自動化儀表在工業當中的應用越來越普遍，其能夠通過測量、顯示、記錄、控制等功能，對工業生產當中的關鍵設備進行安全保障，使其能夠穩定的運行，從而提高工業企業的生產效率，為企業帶來更多的經濟效益。而自動化儀表的故障出現是來源于各方面因素的影響而導致的，而對其的影響是不可控的，那么就需要對設備進行故障維護，來降低出現故障的概率，避免由于故障而對企業所造成的直接損失。而要想明確自動化儀表的故障發生原因首先就需要對儀表的原理進行分析，從而有針對性的進行故障維護，在其還未對企業造成經濟損失時，就對故障進行解決。

關鍵詞：自動化儀表;原理;故障維護

1自動化儀表的原理

自動化儀表是由許多自動化元件所構成的一種自動化技術工具，其中通過傳感器、變速器和顯示器等元件能夠實現測量記錄，顯示控制等功能。即由于安裝方便，操作簡單，且在精度與清晰度上，都有著較大的優勢，因此在工業領域受到了眾多企業的青睞，能夠有效的提高工作效率。

自動化儀表在工業領域當中的應用主要是有溫度儀表，壓力儀表，物件儀表，流量儀表等一些過程分析儀表。而在自動化儀表當中所應用的自動化元件難免會出現故障問題，而由于自動化儀表當中的各個元件以及控制線路等在結構方面都較為復雜，因此對其進行維修時就會較為困難。那么其在工業領域當中的應用，對自動化儀表的原理進行研究，對其故障原因進行分析，從而進行故障的排查以及日常維護工作是非常重要的，這樣才能夠降低自動化儀表出現故障的概率，保證工業企業在生產過程當中的正常運行。

2 造成化工自動化儀表故障的原因分析

2.1 儀表質量存在缺陷

化工自動化生產對自動化儀表有著較高的應用需求，在應用過程中，經常需要全壽命周期使用，對產品的質量提出了較高的要求，而目前我國化工自動化儀表的生產卻沒能跟上化工生產的應用需求，產品設計標準較低，質量方面也存在一定的隱患，導致在實際的使用過程中，儀表經常會被污染、腐蝕而損壞，無法確保化工生產過程的安全性。

2.2 儀表安裝存在問題

化工自動化儀表的安裝需要遵循安裝手冊所規定的內容和順序進行，然而，在自動化儀表的實際安裝過程中，不按照規定技術和順序進行安裝的情況經常出現，盡管節約了一定的安裝成本，但是，卻給儀表的準確性造成了很大的影響，加上在安裝完成后并未進行調試，使得化工儀表在后期的使用過程中極易出現不穩定的情況，影響化工生產的安全性。

2.3 人為操作沖突故障

化工自動化儀表和傳統的儀表在內部結構方面有著本質的區別，其在應用過程中，要求使用者具備一定的信息技術基礎知識和一定的實際操作經驗，這就給自動化儀表的應用提出了一定的技術門檻。實際應用中，大部門技術人員綜合技術素養普遍偏低，無法對自動化儀表進行靈活的應用，在實際的操作過程中，容易出現操作失誤而導致儀表內部程序沖突，形成不可挽回的故障。

3 自動化儀表的維護要點

3.1 故障的基礎檢查

當找到準確的故障儀表后，就要對儀表進行初步的故障檢查，檢查內容和其他機械故障檢查大同小異，主要包括以下幾個方面的要點：首先，觀察儀表外觀是否有破損、是否有元器件或者線路脫焊而出現接觸不良等情況，通過觀察法對故障進行初步的排除;其次，檢查儀表內部是否有元器件或者線路燒毀情況，其往往伴隨一定的塑料燒焦氣味，可以進行清楚的故障排除;再者，向操作人員了解儀表故障的具體情況，比如，儀表故障前后的狀態等內容，以對故障情況進行初步的判斷;需要注意的是，在檢查的過程中，應及時斷開儀表的電源，以確保檢查過程安全，通過初步的基礎檢查后，基本上能夠對儀表所發生的故障詳細內容有初步的了解。

3.2 信號檢測

信號檢測通常是指一些儀表應用程序，它們通過返回信號來檢測自動化儀表。如今工業現場使用最頻繁的儀表主要有萬用表等，通過這些檢測儀表可以對集成電路中的各個引腳邏輯狀態進行檢測，檢修人員可以利用其檢測出各個故障點和故障支路。同時，維護人員必須采用不同的方法進行測量和維護，才能夠更好地維護儀表，通過使用不同儀表進行測量，有機組合測量結果，大幅提高檢測精度。

3.3 檢查電路和程序故障

由于必須長時間打開儀表電源，儀表內部電路和芯片容易因老化而發生故障。維護人員可以額外購買適量芯片作為備品備件，下次芯片更換時可有同型號產品使用。如果更換后儀表上的故障消失，則可以將故障基本定位于之前更換的芯片，操作員需要檢查更換下的芯片，排查其可能存在的問題，并制定相應的方案，防止再次發生類似故障。

自動化儀表在使用時也常常出現各類問題，若發現故障，需要操作人員立即將其重啟，如果程序再次失敗，則需要用新的進行替換，在現場對故障儀表進行維修和編程，以查找故障。

3.4 定期備份儀表程序

相關技術人員必須定期備份儀表程序文件，定期備份是十分重要的常規維護手段，技術人員在定期備份后，將其移交給調試員適當存儲。在整個控制體系中，設立特別行政部門，允許授權人員進入內部程序，不同的技術和行政人員有不同的控制措施，授予適當的操作權限。如果需要升級或改進系統，在執行主要軟件升級操作之前，必須經單位主管部門的批準，系統的內部程序只有持有特別操作證的人才可以進行相應的操作與修改。

有關技術人員在系統或軟件備份過程中，應詳細記錄備份時間和名稱，并立即歸檔。若在調試過程中系統程序出現問題，系統管理員應利用此前的軟件備份進行恢復，并且根據此次問題進一步提出針對性的維護措施。

3.5儀表的防腐維護

由于自動化儀表本身就由若干的自動化元件構成的，而其中任何元件的損壞都會導致儀表出現故障。因此在儀表當中就需要對其中的元件進行防腐蝕維護。在儀表所處的環境當中，如果有一些腐蝕性的氣體，那么就會對儀表當中的元件造成損壞，使其喪失正常的使用功能。那么首先可以采用隔離防護的措施，對儀表設置隔離層或在其中注入保護氣體，來將其與腐蝕性的氣體進行隔絕。其次還可以采用特殊的材料，例如一些合金材料等來起到防腐的作用。

3.3 信號測量檢查

信號測量檢測主要是利用測量工具對儀表的信號情況進行檢測，以確定其故障的準確部位，常用的信號測量儀表有示波器、萬用表等多種工具，在實際的測量過程中，應根據實際使用需要選擇合適的儀表和測量方式進行測量，以萬用表為例，在對儀表內部線路通斷的檢測方面有著非常好的效果，而邏輯筆則常被用來檢測集成電路的邏輯異常。當檢測到信號異常部位后，就可以推斷出故障所發生的準確部位原因，繼而采取措施對其進行修復或者是利用零部件進行替換，來完成對儀表的修復工作。

總之，自動化技術作為科技水平高度發達的產物，在我國化工生產中得到了廣泛的應用，其自動化水平得到了顯著的增強，自動化儀表作為化工自動化生產中的重要儀器設備，必須對其進行科學的檢修和維護工作，才能保證其穩定的運行狀態，從而使其對化工生產效率和生產安全性的提升作用得到充分的發揮。

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