儀表一般故障的規(guī)律、判斷及處理

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儀表故障的一般規(guī)律01氣動儀表對氣動儀表而言大部分故障出在漏、堵、卡三個方面。漏因為氣動儀表的信號源來自壓縮空氣，所以任何一部泄漏都會造成儀表的偏差和失靈。易漏的部分有儀表接頭、橡皮軟管、密封圈、墊，特別是一些尼龍件、橡膠件，容易老化造成泄漏。通過分段憋壓的方法很容易找到泄漏點。堵因為儀表用空氣中仍含有一定水汽、灰塵和油性雜質(zhì)，會使一些節(jié)流元件堵塞或半堵塞。如放大器節(jié)流孔、噴嘴等處，只要沾上一點灰塵，就會程度不同地引起輸出信號改變，特別是潮濕天氣，空氣中濕度大，更易發(fā)生?？ㄒ驗闅鈩有盘栻?qū)動力矩小，只要某一部位摩擦力增大，都會造成傳動機構(gòu)不佳或反應(yīng)遲鈍。常見部位有連桿、指針和其他機械傳動部件。02電動儀表對電動儀表而言，大部分故障出在接觸不良、短路、斷路、松脫等幾個方面。接觸不良儀表插件板、線路端子的表面氧化、松動及導(dǎo)線的似斷非斷，均是造成接觸不良的重要原因。斷路儀表引線一般較細，在拉機芯或操作中稍有相碰，都可能造成斷路，保險絲燒毀，電氣元件內(nèi)部斷路也是一方面。

1短路導(dǎo)線的裸露部分相碰，晶體管，電容擊穿是短路的常見現(xiàn)象。松脫主要是機械部分，如滑線盤、指針、螺釘?shù)取?3DCS、PLC、FCS系統(tǒng)大部分故障出現(xiàn)在I/O卡、安全柵、通訊、CRT、雷電或靜電干擾、UPS、接地、環(huán)境、組態(tài)等九個方面。I/O卡取自裝置現(xiàn)場的開關(guān)信號，因靜電積累、干擾電壓造成的疊加電位較高和長期處于大電流導(dǎo)通狀態(tài)（如控制電磁閥），經(jīng)常會造成I/O卡無觸點接點開關(guān)管和功放管的損壞。電焊機地線搭接或夾接在信號保護管上，信號線在電焊電流的作用下產(chǎn)生感應(yīng)電壓，在感應(yīng)電壓沖擊和接地電壓雙重作用下致使I/O卡損壞。安全柵一些齊納式安裝柵具有過流速斷或過流夾斷的功能，當工藝波動時會使輸出瞬間升高，進入安全柵過流區(qū)，從而引發(fā)安全柵輸出電壓截止，對于聯(lián)鎖回路，如機組的防喘振控制，就會引發(fā)停車聯(lián)鎖。CRT因內(nèi)存數(shù)據(jù)意外丟失（自動加載一般需要2～3分鐘）或顯卡、CPU卡故障時，操作站CRT會出現(xiàn)屏幕死鎖或黑屏。在設(shè)計時，人機接口的最低配置應(yīng)在48兩套以上。避免重大事故發(fā)生。當工藝波動頻率較高致使儀表輸出信號波動頻率較高（當然也可能是儀表自身輸出

2信號波動的頻率較高）時，會造成分布式信號采集系統(tǒng)信號采集的峰—谷值差異，各操作站CRT上顯示的同一位號檢測點的實時數(shù)據(jù)出現(xiàn)不同，但數(shù)據(jù)趨勢曲線是一致的。通訊如果通訊有故障，監(jiān)控畫面的通訊故障診斷信息窗口會顯示相應(yīng)的故障診斷信息。通訊故障一般起因于可能的地址、波特率設(shè)置不匹配、通訊電纜接頭接觸不良、傳輸距離過長（如標準RS232C傳輸距離小于15m，RS422、RS485傳輸距離小于1.2km）、線路破損、電磁干擾等。注意避免由于通訊線纜重量垂掛引起的接觸不良。雷電或靜電干擾雷電或靜電干擾往往會導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)備損壞，聯(lián)鎖停車事故。儀表電纜槽、儀表箱最好選用金屬且密封式結(jié)構(gòu)，接地系統(tǒng)必須符合設(shè)計和廠家要求。UPSUPS后備電池組中個別電池內(nèi)阻增大，以致UPS逆變轉(zhuǎn)換失敗、造成系統(tǒng)停電。因UPS供電的現(xiàn)場設(shè)備短路，分支空氣開關(guān)保護拒動，致使UPS輸出總空氣開關(guān)過流跳閘。UPS輸出總母線因長期過熱相間絕緣下降出現(xiàn)短路，致使UPS輸出空氣開關(guān)跳閘。UPS輸入空氣開關(guān)接觸不良，UPS自動轉(zhuǎn)入電池逆變供電，致使后備電池電力耗盡，出現(xiàn)斷電。接地

3當接地不良時，可能會出現(xiàn)多個工藝參數(shù)不規(guī)則波動現(xiàn)象，其頻率基本是一致的，且有不斷變壞的趨勢。環(huán)境環(huán)境溫度通常應(yīng)控制在0～40℃，環(huán)境溫度變化率要限制在10℃/h之內(nèi)（可能導(dǎo)致電器元件特性發(fā)生變化），濕度一般應(yīng)控制在40%～70%之間，不得結(jié)露，粉塵無明確指標，但也要予以控制（可能會造成端子爬電）。否則，可能會導(dǎo)致系統(tǒng)死機或誤動作。組態(tài)通常發(fā)生在單位選擇、參數(shù)設(shè)定、數(shù)據(jù)庫變量定義、權(quán)限設(shè)置等方面，在系統(tǒng)調(diào)試時這些問題一般都會被發(fā)現(xiàn)并處理。若在使用中出現(xiàn)類似問題，可通過操作員站或工程師站進行在線調(diào)整處理。儀表故障的分析判斷01調(diào)查法通過對故障現(xiàn)象和它產(chǎn)生發(fā)展過程的了解，分析判斷故障的原因的方法。一般包括如下幾個方面。故障發(fā)生前的情況和有無何征兆。故障發(fā)生時有無打火、冒煙、異常氣味等現(xiàn)象。供電電壓和供氣氣壓情況。過熱、雷電、潮濕、碰撞等外界情況。有無受到外界強電場、磁場的干擾。是否有使用不當或誤操作情況。在正常使用中的故障，還是在修理更換元器件后出現(xiàn)的故障。以前發(fā)生過故障沒有，發(fā)生過了，它是什么故障情況。采用調(diào)查法分析故障，要深入細致，對現(xiàn)場操作人員反映的情況要核實。

42直觀檢測法通過人的眼、耳、鼻、手去觀察故障的方法，直觀檢查分為外觀檢查和開機檢查兩種。外觀檢查儀器儀表外殼及表盤玻璃是否完好，指針數(shù)量是否變形，指針是否與刻度盤相碰，裝置緊固件是否牢固，各開關(guān)旋鈕的位置是否正確，活動部分是否靈活，調(diào)整部位有無明顯變動。連線有無斷開，各接插件是否正常連接，電路板插座上的簧片、排針是否彈力不足接觸不良，對于采用組合裝配的儀表，特別要注意各單元板連接螺絲是否擰緊。各繼電器、接觸器的接點是否有錯位、卡住、氧化、燒焦粘死等現(xiàn)象。電源保險絲是否熔斷，電子元件是否損壞，如晶體管外殼涂漆是否變色、斷極，電阻是否燒焦，線圈是否斷絲，電容器外殼是否膨脹、漏液、爆裂。印刷板敷銅條是否斷裂、搭錫、短路，各元件焊點是否良好，有無虛焊、漏焊、脫焊現(xiàn)象。各零部件排列和布線是否歪斜、錯位、脫落、相碰。開機檢查機內(nèi)指示燈、卡件狀態(tài)指示燈是否正常。機內(nèi)有/無高壓打火、放電、冒煙現(xiàn)象。有無振動并發(fā)出噼啪聲、摩擦聲、撞擊聲。變壓器、電機、功放管等易發(fā)熱元件及電阻、集成塊溫升是否正常，有無燙手現(xiàn)象。機內(nèi)有無特殊氣味，如絕緣層燒壞的焦糊味，示波管高壓打火使空氣電離所產(chǎn)生的臭氧氣味。機械部件是否運轉(zhuǎn)正常，有無嚙合不好，卡死、打滑、傳動失靈的現(xiàn)象。在檢查元件和連線時只能輕輕搖拔，以

5防拗斷元件、連線和印刷線路板銅箔。開機檢查通電時手不要離開電源開關(guān)，如發(fā)現(xiàn)異常要及時斷電。帶電設(shè)備要特別注意人身安全。在電路中大容量濾波電容有充電電荷，要防止觸電。3斷路法將懷疑的部份與整機或單元電路斷開，看故障可否消失，從而斷定故障所在的地方的方法。斷路法對單元化、組合化、插件化的儀表故障檢查尤為方便，對一些電流過大的短路性故障也很有效。但對整體電路是大環(huán)路的閉合系統(tǒng)回路或直接耦合式電路不宜采用。4短路法將所懷疑發(fā)生故障的某級電路或元器件暫時短接，觀察故障狀態(tài)有無變化來判斷故障部位的方法。短路法用于檢查多級電路時，短路某一級，故障消失或明顯減小，可判斷故障在短路點之前，故障無變化則在短路點之后，如某級輸出電位不正常，將該級的輸入端短路，如此時輸出端電位正常，則該級電路正常。將該晶體管基極和發(fā)射機短路，觀察集電極電壓變化情況，判斷管子有無放大作用。在TTL集成電路中，用短路法判斷門電路，觸發(fā)器是否正常工作。將可控硅控制極和陰極短路判斷可控硅是否失效。將某些儀表（如電子電位差計）輸入短路，看儀表指針變化來判斷儀表是否受到干擾等。5替換法通過更換某些元件或線路板以確定故障部位的一種方法。用規(guī)格相同，性能良好的元器件或卡件替換所懷疑的元器件或卡件，然后通電試驗，故障是否消失，即可確定所懷疑的元器件或卡件是否為故障所在。在

6替換前，要先認真分析，不要盲目替換，如故障是由短路或熱損造成的，則替換上好的元器件或卡件也可能再被損壞。電路有關(guān)參數(shù)不符合要求，替換后仍然存在故障隱患。元器件和卡件的替換，按儀表設(shè)備技術(shù)規(guī)定進行。如DCS、PLC、FCS的卡件可以熱拔插，而電子元器件則不行。嚴禁通電情況下邊焊接邊試驗。6分部法查找故障的過程中，將電路和部件分為幾個部分，檢查判斷故障原因的方法。一般檢測控制儀表電路可分為外部回路（由儀表的接線端往外到檢測元件、控制執(zhí)行機構(gòu)為止的全部電路），電源回路（由交流電源到電源變壓器的全部電路），內(nèi)部回路（除外部回路，電源回路外的全部電路）等三大部分。分部檢查根據(jù)劃分出來的各個部分，采取從外到內(nèi)，從大到小。由表及里的方法檢查各部分，逐步縮小懷疑范圍，找到故障部位。7人體干擾法我們處在雜亂的電磁場中，會感應(yīng)出微弱的低頻電動勢（幾十至幾百微伏）。當接觸到儀器儀表的某些電路時，電路就會發(fā)生反映，就可以簡單的判斷某些故障部位。但必須對該儀器儀表的功能原理十分了解，必須注意安全，以免觸電。此方法一般不宜采用。8測量法電壓電壓法就是用萬用表（或其他電壓表）適當量程測量懷疑部分，分測交流電壓和直流電壓兩種。測交流電壓主要是交流供電電壓，如交流

7220V，交流穩(wěn)壓器輸出電壓，變壓器線圈電壓及振蕩電壓等，測直流電壓指直流供電電壓，半導(dǎo)體元器件各級工作電壓，集成塊各引出腳對地電壓（TTL電平）等。電流電流法分直接測量和間接測量兩種。直接測量是將電路斷開后串入電流表，測出電流值與儀器儀表正常工作狀態(tài)時的數(shù)據(jù)進行對比，從而判斷故障。間接測量不用斷開電路，測出電阻上的電壓降，根據(jù)電阻值的大小計算出近似的電流值，進行故障判斷。電流法與電壓法相互配合，能檢查判斷出電路中絕大部分故障。電阻電阻檢查法即在不通電的情況下，用萬用表電阻檔檢查儀器儀表整機電路和部分電路的輸入輸出電阻是否正常，各電阻元件是否開路、短路、阻值有無變化，電容器是否擊穿或漏電。電感應(yīng)圈、變壓器有無斷線、短路，半導(dǎo)體器件正反向電阻，各集成塊引出腳電阻等。應(yīng)用電阻法檢查故障時，應(yīng)注意如下幾點：A電路中有不少非線性元件，注意萬用表筆的紅、黑極性的使用。B避免使用Ωⅹ1檔（電流較大）和nⅹ10檔（電壓較高）直接測量普通小電流和耐壓低的晶體管、集成電路塊，以免造成損壞。C被測元件在電路中要牽連許多其他元件，因此，對于軟擊穿、漏電或電阻阻值比較大的場合，要把被測元件脫開后再進行檢查。對于只有兩個引出腳的元件，脫開一個腳即可，而對于有三個引出腳的如三級管等，則應(yīng)脫開二根引出線。

89工藝法當儀器儀表本身并無故障但工作仍不正常，此時應(yīng)對控制回路結(jié)合工藝流程對工藝工況、測量引線進行檢查。根據(jù)工藝介質(zhì)（液、氣、蒸汽）檢查測量引線管低點排凝和高點放空是否有效，測量引線管路是否夾液或夾氣，工藝工況是否正常，進行故障判斷處理。