电磁流量计等热控仪表在实际应用中的故障分析思路及解决方法

工业自动化生产的过程中涉及到许多测量与控制，这就涉及到各类热控仪表的应用，这些控制仪表的准确性、及时性对于整个生产系统的稳定运行起着非常重要的作用，因此对于现场仪表保持良好的工作状态对于控制的稳准快的效果是至关重要的。热控仪表的种类有很多，根据不同的原则可以进行相应的分类，一般可以分为以下四类：一般分为检测仪表、显示仪表、调节（控制）仪表和执行器四大类。其中检测仪表涉及到温度、压力、流量、物位和成分五大类。本文论述了工业自动化热控仪表在实际应用时经常出现的故障及其故障的解决方法其中包括温度仪表中的热电阻、热电偶，压力仪表中的压力/差压变送器，物位液位仪表，流量仪表，希望能够对相关工作提出参考，
  　　1 温度仪表
工厂中使用的温度检测仪表分为接触式和非接触式，接触式有膨胀式、压力式、热电偶、热电阻。非接触式有辐射式、红外线。由于热电偶、热电阻应用较为**，多用于自动联锁控制系统，故在此就只介绍热偶、热阻，其他几种仪表比较简单，出现故障也比较直观。在此就不作介绍了。
 
温度仪表出现的故障主要有以下几种情况，出现测量问题时要么是仪表损坏，要么是温度仪表受潮了绝缘不好，要么是上位机的设置问题。热偶可能是受潮了导致偶丝间或偶丝与外壳间的绝缘电阻太小，或者里面偶丝断了，热电阻可能是电阻丝或者是导线断裂。设置问题就是在DCS 上面组态时要选对温度仪表的分度号，量程应该设置为该分度号对应的测温范围而不是设计院给出的量程，这样就能正确测量和显示了。
 
　　2 压力/差压变送器
目前使用的压力/差压变送器大都是智能型变送器，与普通压力/差压变送器相比，智能压力/差压变送器功能更齐全，仪表自身的故障现象更直观、易判断，如有故障液晶屏上有相对应的故障代码，处理起来非常方便。压力/差压变送器在实际应用中出现问题主要就是安装时取压口位置选取不合适；与手操器连接通讯问题；仪表参数设置问题；外部故障，引压管堵塞、泄漏，导压管堵塞时拆下导压管，用钢丝疏通，用压缩空气或蒸汽吹洗干净。这些只要找到问题原因就很好解决。
 
压力/差压变送器出现故障时先查看现场工矿条件，查看取压口位置是否能完全把介质压力传到压力变送器。与手操器连接通讯时有时候会出现无法连接到手操器，可能的情况是手操器与压力/差压变送器不配套，通讯协议不一致或者软件版本不匹配，这些可以通过更换手操器或者升级软件解决；还有一个可能就是回路电阻过小使得无法与手操器连接，这是只要串一个250 欧姆的电阻在回路中就可以正常通讯了。与手操器正常通讯后，就可以查看变送器的参数了，这里主要的参数是量程范围的设置，要准确的测量，合适的量程是至关重要的。经过这些步骤的检查及处理就可以排除压力/差压变送器的故障了。
 
　　3 物位、液位测量
物位液位测量分为接触式和非接触式物位液位测量，接触式的有导播雷达、射频导纳物位液位计等，非接触式的有雷达、超声波物位液位计等，这些仪表出现问题主要是外界信号对传感器信号的干扰，这就是传感器与变送器间接线问题或者是接地问题，这个一般检查接线就能解决。
二就是测量容器中有其他障碍物接触到传感器或是挡住了探头发出的测量信号，这就要仔细检查被测容器内部情况，安装探头或缆绳时要避开那些障碍物。如某现场有台四线制的超声波液位计不能正确测量，表头显示传感器上来的信号不正常。看到故障后*先检查电源及接线。在检查电源过程中，发现电源正常；再检查接线，发现接线也正常。可是怎么就不能正常测量呢？其他的几台都是好好的，后把传感器取下来看，发现传感器电缆的屏蔽线接触不好，使得传感器信号干扰很大，变送器不能接收到超声波探头反馈信号。发现故障原因后，把传感器电缆屏蔽线重新连接稳固，一切恢复好后，上电，该超声波能正常工作、准确测量了。
还有一个四线制超声波液位计，现场的表能够正常测量，表头上显示正常，但是在DCS 上面该液位计却不能正常显示。发现故障后*先想到的是信号线问题，经过检查信号电缆及对线，发现电缆及接线没有问题。这下就只能检查仪表输出的4~20mA 信号是否有问题，用万用表测量了一表端和DCS 端都没有问题，都有4~20mA信号。信号没有问题，但是DCS 却不能接收到，又怀疑是不是DCS的AI 卡出现问题，但是换个其他的信号接入该液位计对应的卡件对应的通道，这是又能正常显示。这时就测了信号的交流电压，发现信号线的正负极对地都有7V 左右的交流电压，就是这个交流电压的干扰使得DCS 不能正常接收4~20mA 信号，该故障的解决办法是把信号线负极接地，消除该交流电压影响，DCS 上能正常显示液位变化了。
 
　　4 流量仪表
流量仪表按照被测介质可分为液体流量计和气体流量计，按照测量原理和方式分为转子流量计、节流式流量计、电磁流量计、超声波流量计，质量流量计等。下面将介绍工业控制中常用的流量计应用故障及处理。
 
节流式流量计原理是介质流过节流装置时，流速将在节流件处形成局部收缩，因而流速增加，静压力降低，于是在节流件前后便产生了压差。流体流量愈大，产生的压差愈大，这样可依据压差来衡量流量的大小。这类流量的故障主要表现为安装位置的选取不当，安装位置的直管段是否满足要求；或是安装时把高压侧和低压侧装反了，还有就是计算公式是否正确，这些都是影响节流式流量计能否准确测量的因素。电磁流量计的测量原理就是通过电磁感应来测流量的，在实际应用中电磁流量计出现的故障主要有以下几种：
（1） 安装位置不符合要求，使得管内介质没有满管或者里面有气泡，这种问题一般更改安装位置就能彻底解决。
（2）电磁流量计电极被腐蚀或结垢导致无法测量，这类故障解决方法是建议选用不易附着的尖形或半球形突出电极、可更换式电极、刮刀式清垢电极等。刮刀式电极可在传感器外定期手动刮除沉垢。易产生附着层的场合采用提高流速以达到自清扫管壁的目的是一个比较有效的方法，当然采用易清洗的管道连接是比较彻底的方法。
（3）介质的电导率过低导致不能正常测量，此时**的解决方法是选用其他能满足要求的低电导率电磁流量计（如电容式电磁流量计）或者是选用其他原理的流量计。
（4）外部强电磁场干扰导致不能正常测量，对于这类异常情况，防止磁场干扰，通常只有将电磁流量计传感器的安装位置远离强磁场源。强电场干扰的防止，可采取增强屏蔽等措施。
 
　　5 结束语
　　随着科技的进步，工业生产自动化水平越来越高，热控仪表的生产、应用技术也成熟，仪表自身出现故障几率很小，而且大部分仪表自身包括自诊断功能，主要的故障还是在应用方面的安装使用上。文章论述了热控仪表在应用方面常见的故障及解决方法，掌握了以上方法，能解决热控仪表在实际应用中的大部分常见故障。由于作者水平有限，文中难免有疏漏和不足之处，还望各位谅解，并提出宝贵意见。


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