仪表应用过程中的故障分析和对策探讨

摘要：仪表应用领域广泛，覆盖了工业、农业、交通、科技、环保、国防等各个方面，在国民经济建设各行各业的运行过程中承担着把关者和指导者的任务。本研究主要针对工业生产中常用的仪表，分析了其应用过程中的常见故障，并提出了相应的解决对策，以为今后实际应用作参考。

关键词：仪表；故障；对策

随着科技水平的不断提高以及自动化的应用和普及，人们对仪表的使用越来越普遍。然而，仪表精度较高，应用环境较为恶劣等特点，使得仪表应用过程中容易出现各种故障，而且故障现象比较复杂，原因比较多样化。因此，正确判断和及时处理仪表应用过程中的故障，直接关系到生产过程持续、安全、稳定、可靠的运行。

目前我国工业生产过程中使用的仪表是一种工业自动化控制管理系统的组成部分，也就是说是一种对现有生产状况的工业自动化的运行状况的监测系统。其一般由传感器、变送器及显示器三方面构成[1]，其中，传感器将检测到的生产的信息和信号转化为可以识别的方式；变送器将传感器得到的信号进行有效的电流输出，并且实现移动的程序控制和管理；显示器将测量的结果以一种更加准确和直观的方式显示出来，以供操作人员对现有的生产状况进行调整和调试。常见的工业仪表主要有：液位仪表、温度仪表、压力仪表、流量仪表等。现对这些仪表的常见故障及解决对策进行探讨如下。

1、仪表应用过程中常见的故障分析

1.1 液位仪表常见故障分析

液位仪表一般用于监测原料、半成品和成品的液位，按测量方式分为：浮力式、雷达式、矩阵涡流式、磁致伸缩式等[2]。液位仪表的常见故障为指示值波动频繁、示数在最高或最低处不发生变化。当液位表的指示值频繁波动时，首先可能是检测的液体容量超过了液位仪表的使用范围，如果没有超出使用范围，就应该对仪表的自身性能以及元件进行检查。当液位仪表的示数在最高或最低处不发生变化时，需要先检查差压变送器负压侧导压管是否发生了渗漏，并修复受损部位。

1.2 温度仪表常见故障分析

温度仪表一般用于测量生产现场或管道内部的温度，目前经常使用非接触式测量方法，就是将来自热电偶、热电阻的信号直接进入DCS或其他温度采集仪表。温度仪表的常见故障为指示值突增或是突减、指示值反应缓慢并大幅晃动、指示值的快速转动。当温度仪表指示值突增或是突减时，可能是仪表的放大器失灵，或是控制系统中的热电偶、热电阻损坏，或者是电路线路出现断线、短路。这时就要检查线路和元件，看是否有电线损坏和搭在一起或者元件损坏的情况，及时对受损电线和元件进行更换，避免造成更大的有害影响。当温度仪表指示值反应缓慢并大幅晃动时，可能是生产过程中出现操作程序上的失误。当温度仪表指示值的快速转动时，可能是控制系统的内部设置 PID 的参数不当，可以对参数进行调整或重置。

1.3 压力仪表常见故障分析

压力仪表可用于粉状、黏稠状、脉动、高温、易结晶等介质的压力测量，分为弹性式、液柱式、活塞式三类。常规的压力调节系统是通过压力变送器把信号送至 DCS 或其他调节器进行现场测量和控制。压力仪表的常见故障为指示快速震荡波动、示数为零。当压力仪表指示快速震荡波动时，工作人员首先应该对自身的操作进行检测，因为操作和控制不当容易产生此类问题。当压力仪表示数为零时，可能是导压管到仪表之间的那一部分出现故障，需要对引压导管以及相关的线路连接情况进行检查。

1.4 流量仪表常见故障分析

流量仪表按测量原理分为直接法、推导法质量流量仪，速度法、容积法体积流量仪，还可细分为转子式、节流式、速度式、容积式等几种。流量仪表的常见故障为仪表指示波动频繁、指示值达到最大或最小。当流量仪表指示波动频繁时，将仪表控制方式由自动改为手动，如果波动减小证明故障原因是 PID 设置不准确，如果仍然波动频繁，则可以确定是生产过程中使用者操作方式不当的原因。当流量仪表指示值达到最大或最小时，现场检测仪表也没有发生异常，表明显示仪表出现故障；如果现场检测仪表也显示最大或最小值，则需确认调节阀的开度；若调节阀开度正常，故障引起的主要原因一般是由于系统对控制仪表造成的压力过大、系统管路拥堵、系统压力不足、变压装置故障或者操作失误等。

2、仪表常见故障解决对策分析

2.1科学有效的检查制度

科学有效的制度是仪表检修工作的基础与前提，对于故障的预防与检修具有重要的作用，能够在很大程度上降低仪表故障率。检查制度的制定要根据仪表设备的属性及操作规定来进行，除了在仪表使用过程中进行检查以外，还要进行预防维护的检查，并根据仪表运行环境的状况，配备相应的检修设备以及仪表的数量。同时，对管理人员的权责进行确定，确定每個管理人员的管理范围，明确事故责任制并积极进行落实，确保各项制度的有效执行。另外，建立定期的巡查制度，管理人员的检查需要分工明确，每个人确定到相应的具体范围，对于巡查路线的选择要进行多方面的考虑，每天巡查次数都要保证在两次以上。管理人员在巡查过程中要做好准确的记录，对仪表设备工作的状况进行记录，对出现故障的仪表设备进行及时地整修，将安全隐患进行及时地排除，保证工业自动化仪表设备工作的顺利。

2.2健全的防雷防腐措施

仪表具有的高精度特点，并且应用环境较为恶劣，例如高温、高湿、高压环境，甚至腐蚀性的液体气体，因此防雷、防腐措施就需要做到位，尽量减少其对仪表设备的影响。防雷措施主要是进行设备的接地处理，在设备外部采用防雷材料进行防护，从而减少雷电对仪表运作的影响。仪表设备内部很多元器件都是金属构造，而传感器的靶心以及模片都是极为精细并对腐蚀环境极为敏感的，在缺乏有效保护措施的前提下，会因为接触到强酸、强碱、腐蚀性气体而发生腐蚀，从而影响到仪表的正常运行。因此，根据工作环境对仪表进行科学选择，并设置一定的隔离环境，从而从多方面对仪表进行防腐设计

2.3规范完善的排污方案

仪表设备需要进行定期的排污，将运行过程中产生的杂质进行排除，以保证仪表设备的正常工作。排污的主要对象是易沉积、易结晶的介质，这些介质的沉积会对仪表设备的运行造成阻碍，容易造成仪表故障。因此建立完善的排污方案对于仪表的维护而言至关重要，方案的建立要具有针对性，根据不同的仪表设备进行相应的方案制定，从而保障仪表的顺利运行。

3、结束语

随着科学技术的不断发展，仪表自动化设备的使用也在不断的推广和应用，仪表的正常、可靠运行对于企业的安全生产、生产效率的提升以及运行成本的降低具有重要的作用。在实际的使用中，各部门应该给仪表的常见故障予高度重视，相关的管理人员应从全局出发，提高技术人员的安全意识，提升仪表检修人员的技术水平，从多渠道保障仪表运行，进而促进企业的快速发展。

参考文献

[1]贾富强.浅谈化工企业仪表自动化设备故障与维护技术[J].科技创新与应用，2016（24）：161.

[4]蔡焱.仪表自动化设备故障与维护技术的研究[J].化工管理，2017（07）：153.

作者简介：牛普，男，汉族，1990年5月出生，籍贯：陕西省韩城市，2013年7月毕业于陕西理工学院，学士，助理工程师，中核新能核工业工程有限责任公司，邮编030012，从事自控仪表设计、自动控制及仪器仪表方向等工作及研究。