史春霆

（杭州和利時自動化系統(tǒng)工程有限公司 浙江杭州 310018）

0 引言

隨著現(xiàn)代工業(yè)社會的高速發(fā)展，自動化設(shè)備在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也日益廣泛，這給人類社會帶來了極大的便利。工業(yè)自動化儀表屬于設(shè)備自動化控制的眼睛和耳朵，在工業(yè)生產(chǎn)過程中主要用于對各類參數(shù)的檢測、記錄與顯示等，在當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)過程中，自動化儀表往往會出現(xiàn)各種各樣的故障，從而影響工業(yè)生產(chǎn)效率，甚至?xí)绊懙焦ぷ魅藛T的人身安全。目前，工業(yè)自動化儀表的使用仍然存在許多亟需解決的問題，如何準(zhǔn)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(jìn)行維護(hù)，是提高工業(yè)自動化設(shè)備使用效率的關(guān)鍵。

1 工業(yè)自動化儀表的種類

在現(xiàn)有的工業(yè)自動化領(lǐng)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(jù)其測量原理的不同，主要可以分為直接法、推導(dǎo)法質(zhì)量流量儀，速度法、容積法體積流量儀。此外，還可以細(xì)分為速度式、轉(zhuǎn)子式以及節(jié)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(jié)晶等介質(zhì)的壓力測量，其對應(yīng)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(yè)中，有諸如原料、半成品和成品的液位需要進(jìn)行監(jiān)測，而液位儀表則主要實現(xiàn)該功能。液位儀表按測量方式可以分為雷達(dá)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(yè)生產(chǎn)過程中各類器械或生產(chǎn)環(huán)境中的溫度高低，當(dāng)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(yīng)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(xiàn)化工生產(chǎn)控制和分析過程的自動化，在實際的工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用過程中，主要有氣相色譜、質(zhì)譜、液相色譜等分析儀器。

2 工業(yè)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(yè)生產(chǎn)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(nèi)部檢測、借用外部儀器進(jìn)行檢測三種方法。其中，儀表的外觀檢查是工業(yè)自動化儀表出現(xiàn)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(jìn)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(jìn)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(zhǔn)確。儀表的內(nèi)部檢測是在確定自動化儀表外部沒有出現(xiàn)任何故障的基礎(chǔ)上，需要對儀表進(jìn)行開機(jī)檢測的一種方法。通過打開自動化儀表，通過查看內(nèi)部指示燈元件是否存在不正常的現(xiàn)象、元器件之間的連接是否存在連接不正常的現(xiàn)象、儀表內(nèi)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(xiàn)象等，從而進(jìn)一步判斷儀表存在的故障。借用外部儀器進(jìn)行檢測是指在自動化儀表內(nèi)外檢查都無法發(fā)現(xiàn)其中的故障時，則需要利用其他的測量儀器進(jìn)行進(jìn)一步的故障排查。在工業(yè)生產(chǎn)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(xiàn)對各類元器件進(jìn)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(jìn)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(chǎn)生的壓力大小，壓力儀表在日常使用過程中經(jīng)常的故障為指示振蕩波動快速，針對這類故障，首先，從技術(shù)操作層面檢查相關(guān)技術(shù)操作是否存在問題。如果通過改變技術(shù)操作可以改變指示，則表明儀表故障與技術(shù)操作有關(guān)。否則，表明儀表故障與技術(shù)操作無關(guān)。針對這種故障，系統(tǒng)內(nèi)部調(diào)節(jié)器設(shè)定的PID參數(shù)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(yīng)的技術(shù)操作不能保持指示不變的現(xiàn)象，很可能自動儀表的故障與測量系統(tǒng)有關(guān)。此時應(yīng)進(jìn)一步檢查壓力表導(dǎo)壓管、壓力變送器等相關(guān)設(shè)備。

針對溫度儀表，其主要用于測量工業(yè)生產(chǎn)過程中機(jī)械或生產(chǎn)環(huán)境的溫度高低，溫度儀表在日常使用過程中經(jīng)常的故障有突增或突減現(xiàn)象。對于此類故障，可能是變送器放大器故障或系統(tǒng)補(bǔ)償導(dǎo)線、熱電阻、熱電偶損壞。另外，溫度儀表在日常使用中經(jīng)常出現(xiàn)的故障也可能是指示變化緩慢或波動較大的現(xiàn)象，很可能是相關(guān)操作或儀表本身性能的問題；而儀表指示快速波動的現(xiàn)象很可能是由于控制參數(shù)PID設(shè)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(jīng)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(dāng)造成的。此外，流量儀表在日常使用過程中經(jīng)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(diào)節(jié)閥、引壓系統(tǒng)、信號傳輸系統(tǒng)等進(jìn)行檢查的方法進(jìn)行解決。而流量儀表在日常使用過程中出現(xiàn)指示值最小的問題，則需要對現(xiàn)場的檢測儀表、調(diào)節(jié)閥、流量計等分別依次進(jìn)行檢查，從而實現(xiàn)對故障的排查。

2.3 自動化儀表的維護(hù)措施

針對以上自動化儀表在實際使用過程中經(jīng)常存在的各類故障，可以通過制定相應(yīng)的維護(hù)措施，從而實現(xiàn)自動化儀表對工業(yè)生產(chǎn)的有效保障。

（1）制定合理的自動化儀表維護(hù)制度。針對自動化儀表的維護(hù)，可以在實際工業(yè)生產(chǎn)過程中制定科學(xué)、完善的自動化儀表維護(hù)制定。在實際生產(chǎn)過程中，自動化儀表的維護(hù)需要明確各自動化儀表管理人員的維護(hù)范圍、維護(hù)流程和維護(hù)規(guī)范，以便在維護(hù)過程中設(shè)定具體的維護(hù)時間和維護(hù)路線，并定期對易積塵的相關(guān)自動化儀表進(jìn)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?qū)ψ詣踊瘍x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(yè)生產(chǎn)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(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點，當(dāng)自動化儀表處于腐蝕性氣體、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等不好的環(huán)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(jìn)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(xì)元件容易在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿條件下變質(zhì)而降低儀表準(zhǔn)確性

（3）充分利用儀表對設(shè)備進(jìn)行檢修。在自動化儀表的檢測過程中，如若無法通過內(nèi)外查看的方式進(jìn)行故障排查，則需要使用其他儀表對設(shè)備進(jìn)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(xiàn)快速的故障維修。首先進(jìn)行外表觀察，其次進(jìn)行內(nèi)部檢查，最后充分利用其他的儀表進(jìn)行檢修。

3 結(jié)束語

根據(jù)實踐經(jīng)驗，分析了自動化儀表在工業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)用中常見的故障，并針對各種故障提出了相應(yīng)的維修方法和措施，為實際工業(yè)生產(chǎn)中自動化儀表的使用和維護(hù)提供了有力的理論支持。