化工自動化儀表常見故障分析及處理

化工自動化儀表，最早出現在四十年代，那時的儀表體積大，精度低。六十年后半期，隨著半導體和集成電路的進一步發展，自動化儀表便向著小體積、高性能的方向迅速發展并實現了用計算機作數據處理的各種自動化方案。七十年代以來，儀表和自動化技術又有了迅猛的發展，新技術、新產品層出不窮，多功能組裝式儀表也投入運行，特別是微型計算機的發展在化工自動化技術工具中發揮了巨大作用。
一、化工壓力儀表基本概述
壓力儀表在化工生產中發揮的作用也就是對化工生產流程壓力進行監管，當前普遍應用的壓力儀表主要以彈性壓力儀表、液柱壓力儀表及活塞壓力儀表為主。壓力指示不穩定是當前壓力儀表應用過程中普遍存在的問題，即便對操作方式進行了更改，壓力指標沒有發生該改變，或者或高或低，從而引發故障。
通常情況下，該故障一般產生于壓力測量系統中。在出現該故障以后，應該對引壓導線系統運行情況進行核查，查看是否存在堵塞現象，如果沒有出現改變性，應該核查壓力變壓器輸出系統運行情況，如果存在異常，則表示壓力控制器測量知識系統出現故障，應該及時處理。
二、化工自動化控制儀表主要特點
采用先進的微電腦芯片及技術,減小了體積,并提高了可靠性及抗干擾性能。實現真正的以逸待勞以及待人的目的。
(一)儀表有了可編程功能
計算機的軟件進入儀表,可以代替大量的硬件邏輯電路,這叫硬件軟化。特別是在控制電路中應用一些接口芯片的位控特性進行一個復雜功能的控制,其軟件編程很簡單(即可以用存儲控制程序代替以往的順序控制) 。而如果帶之以硬件,就需要一大套控制和定時電路。所以軟件移植入儀器儀表可以大大簡化硬件的結構,代替常規的邏輯電路。
(二)儀表有了記憶功能
以往的儀表采用組合邏輯電路和時序電路,只能在某一時刻記憶一些簡單狀態,當下一狀態到來時,前一狀態的信息就消失了。但微機引入儀表后,由于它的隨機存儲器可以記憶前一狀態信息,只要通電,就可以一直保存記憶,并且可以同時記憶許多狀態信息,然后進行重現或處理。
(三)儀表有了計算功能
由于自動化化儀表內含微型計算機,因此可以進行許多復雜的計算,并且具有很高的精度。在自動化儀表中可經常進行諸如乘除一個常數、確定極大和極小值、被測量的給定極限檢測等多方面的運算和比較。
(四)儀表有了數據處理的功能
在測量中常常會遇到線性化處理、自檢自校、測量值與工程值的轉換以及抗干擾問題。由于有了微處理器和軟件,這些都可以很方便的用軟件來處理,一方面大大減輕了硬件的負擔,又增了豐富的處理功能。自動化儀表也完全可以進行檢索、優化等工作。
三、化工自動化儀表常見故障分析
1.溫度測量方面
一般情況下，在進行化工產品生產過程中，應該做好生產環節溫度控制工作，利用自動化溫度檢測儀表進行核查和監測。總體而言，針對溫度信息測量方式可以劃分為兩種，一個是溫度傳感器直接接觸，另一個是溫度傳感器非直接接觸。假設溫度儀表在化工產品生產過程中存在故障，則將會導致產品生產環境溫度測量結果不精準。一般來說，上述故障的出現，使得溫度儀表測量結果忽高或低，嚴重情況下還會出現溫度指數停止變化現象。
2.壓力檢測方面
在進行化工產品生產過程中，應用壓力檢測儀表的目的在于對化工產品壓力進行檢測。一般情況下，化工壓力儀表可以劃分為四種類型，其中包含了彈性壓力測量儀表、活塞式壓力測量儀表、液壓式的壓力測量儀表及電能式測量儀表。針對不同種類的化工壓力儀表來說，假設存在故障，則會導致壓力儀表數值不會根據壓力轉變而改變。
3.流量檢測方面
在化工產品生產環節中，應用的流量檢測儀表的工作展現在對一定階段內經過單位面積的流體量進行測量。一般情況下，應用的流量檢測儀表可以劃分為三種類型，其中包含了是基于速度式流量檢測儀表、基于質量式流量檢測儀表、基于體積式流量檢測儀表。因為各個類型的測量儀表工作原理存在差異，所以形成的故障類型也會不一樣。流量檢測儀表示數的改變是當前普遍出現的故障，例如密度或者黏度的改變。故障主要展現在數值改變上，一旦數值改變，將不能獲取精準的測量結果。在這種情況下，將會給信號發送回路帶來影響，造成其他信息的改變。
四、化工自動化儀表常見故障的處理對策
1.合理選擇檢測方式
1.1.常規的檢查方法
針對已經發生故障的自動化儀表來說，在對其進行檢測過程中，需要采用基礎檢測方式。一般情況下，借助干管體驗方式排查各個故障。首先，檢測工作人員需要做好線路及儀表元器件檢測工作，查看是否存在線路脫離或者解除不嚴等現象。其次，通過詢問工藝操作人員，查看是否存在異常現象，將其當作參考憑證。最后，采用觸摸化工自動化儀表方式，對自動化儀表內部部件情況進行評斷，假設在初步檢測過程中存在故障，則應該立即切斷電源，進而確保儀表處理的時效性。通過大修之后，才能插入電源。
1.2.替換檢測法
應用替換方式進行化工自動化儀表固定的檢測，是當前廣泛應用的一種檢測方式。該項方式能夠對化工自動化儀表實現全方位檢測，并且可以作用在儀表芯片及電路板中。在進行化工自動化儀表維修時，相關人員應該找出發生故障的器件，利用高質量的器件將出現故障的器件進行更換，對儀表中各個器件運行情況進行記錄和核查，通過對非故障及故障自動化儀表信息的對比，精準掌握自動化儀表存在故障的具體位置，結合檢測結果實現對故障自動化儀表的檢修。在實際過程中，需要拆除儀器，之后將出現故障的器件進行更換。假設在更換過程中，兩者之間沒有出現差異，則預示著兩種狀況，一個是原有器件沒有發生故障，另一個更換的器件也出現相同故障。因此，應該對儀表實際情況有所了解，并做到深入探究工作。
1.3.重新上電法
假設在維護過程中，自動化儀表在生產環節中處于相對不平穩的狀況，這時應該采用上電法進行檢測。相關人員利用該方式能夠將化工自動化儀表卡機現象進行處理。假設在應用該方式之后，儀表依舊呈現出故障現象，這需要對其進行全面檢查，及時找出故障產生因素，之后對其進行處理，從而確保化工生產工作的有序落實。
2.加強各項故障問題處理
1.1.壓力儀表
在壓力儀表中，常見的故障問題主要有兩點，一個是無壓指針指示不回零。該現象出現的主要因素在于指針彎曲或者松動，傳動齒輪摩擦較大等。要求相關人員具體分析，在評斷是因為指針彎曲或者送到導致的，應該利用鑷子將其校正；對于傳動齒輪摩擦導致，則應該適當的修改傳動齒輪間距，降低摩擦力。
另一個是有壓力但是指針示數為零。在壓力儀表指針示數為零的情況下，可能是因為系統運行壓力較高導致，可以通過修改取壓閥，降低儀表波動的方式進行處理。但是在此過程中，需要注意在部分壓力偏大的系統檢測過程中，需要通過降低阻力方式防止壓力儀表出現故障。如果壓力儀表指針出現跳動或者不發生改變，則是因為中心齒輪彎曲導致，需要利用木錘進行處理。
1.2.物位儀表
物位儀表是對產品對應改變進行精準測量，可以劃分為兩種類型，一個是玻璃管物位儀，另一個是玻璃板物位儀。在進行物位儀表故障處理過程中，通常需要秉持先觀察后處理的標準。在發生故障的情況下，觀察是否因為工藝不合理導致儀表發生故障，并應用多種方式劃分內部故障或者外部故障。在電動浮筒液位發生異常改變時，實際操作方式和介質也會出現一些現象，這時應該根據操作環境加以深入分析。在開展液位測量工作時，通常先應用玻璃管物位儀進行測量，觀測評斷儀表工作情況。假設呈現出正常液位值，則是因為液位自動化控制系統出現故障，應該重點對液位自動化控制系統加以核查和檢修。
1.3.溫度儀表
溫度通常不能直接進行測量，溫度儀表通常需要借助熱敏元件傳到測量原理建立，系統中溫度受到熱敏元件感知之后，由相關人員根據熱敏元件溫度數值讀取。在此過程中，溫度儀表可以劃分成膨脹式溫度計、熱電阻溫度計、熱電偶溫度計、輻射式溫度計等。在溫度儀表正常的情況下，其數據現實具備延遲性，通常在測量一段時間內溫度儀表才會發生改變，最后處于一個穩定狀態。而不會出現突然改變，在溫度儀表指針發生或高或低的情況下，可能因為受到熱電阻或者放大器干擾，導致溫度儀表出現故障。這時可以通過調節調節閥等進行處理，如果沒有反應，則說明調節閥出現故障，應及時更換。
五、教學設備的推薦與介紹

MYHG-54 化工儀表與控制實訓裝置

技術指標	說明
裝置功能	化工自動化儀表控制實訓裝置,化工自動化儀表控制實訓設備,化工自動化儀表控制實訓臺可實現液位高度的位式控制實訓、加熱水溫的位式控制實訓、水箱液位的定值控制實訓、加熱水溫的定值控制實訓、電動調節閥支路流量的定值控制實訓、變頻調速磁力泵支路流量的定值控制實訓、水箱液位與調節閥流量的串級控制實訓、水箱液位與變頻調速磁力泵支路流量的串級控制實訓、單閉環流量比值控制實訓、雙閉環流量比值控制實訓。
主要配置	蓄水槽、高位槽、加熱鍋爐、換熱器、離心泵、增壓泵、液位儀表、溫度儀表、壓力儀表、流量儀表、循環水泵、電磁閥、閘閥、控制屏、不銹鋼框架等。
公用設施	水：裝置自帶不銹鋼水箱，連接自來水。實驗時經離心泵進入測試管路，循環使用。電：電壓AC380V，功率1.5KW，標準三相五線制。每個實驗室需配置1~2個接地點（安全地及信號地）。
化工自動化儀表控制實訓裝置,化工自動化儀表控制實訓設備,化工自動化儀表控制實訓臺技術參數	1.蓄水槽：不繡鋼材質，96L。高位槽：不繡鋼材質，16L 2.加熱鍋爐：功率2.5KW。換熱器：不銹鋼材質，換熱面積0.5m²。 3.離心泵：不銹鋼材質，揚程14米，功率370w，電壓380V 4.增壓泵：揚程12米，功率260w，電壓380V 5.液位儀表：701壓力變送器、1151差壓變送器、磁翻板液位計 6.溫度儀表：PT100、CU50熱電阻和熱電偶傳感器 7.壓力儀表：Y-1 00壓力表、701壓力變送器 8.流量儀表：渦輪流量計、孔板流量計 9.設備整體為拋光不銹鋼框架，帶剎車輪。 10.設備總長：2.2m1.2m1.7m 11.配置清單（1）循環水泵：臥式多級離心泵：流量2m3/h；揚程15m；驅動功率370W；電壓380V；轉速2850r/min，級數：2級，2臺。（2）熱水泵：小型增壓泵：流量14升/分；揚程12米；驅動功率260W；電壓220V；轉速2800r/min，1臺（3）電加熱：濕式加熱管，電壓220V；功率2500W，1臺（4）冷水槽：304不銹鋼材質，尺寸：Φ300mm×600mm2，1套（5）熱水槽：304不銹鋼材質，尺寸：Φ300mm×500mm2，1套儲水槽:304不銹鋼材質，尺寸：長×寬×高×厚：（6）700mm×440mm×400mm，1套（7）儀表控制臺:尺寸：長×寬×高：1200mm×750mm×700mm，1套（8）工業焊接管：Φ19mm×δ2mm,工業304不銹鋼,GB，若干。Φ25mm×δ2mm, 工業304不銹鋼,GB，若干。 PU管：Φ10mm，若干（9）銅質閘閥：DN15，GB，6個；DN25，GB，2個。球閥：DN15，GB，1個（10）電磁閥：電源220VAC，操作壓力≤1MPa，2個（11）電動球閥：閥體材質：304不銹鋼，前后法蘭連接，輸入信號4-20mA，直線行程，調節精度0.5%，防護等級IP68，1個（12）壓力儀表：Y100壓力表，量程0~0.25MPa，精度等級1.6，1個；壓力變送器，量程0~6KPa，電源24VDC，輸出4-20mA，精度0.5%FS，接口M20*1.5，1個；壓力變送器，量程0~250KPa，電源24VDC，輸出4-20mA，精度0.2%FS，防護等級IP65，1個（13）溫度儀表：PT100熱電阻傳感器，精度0.5%FS，1個；Cu50熱電阻傳感器，精度0.5%FS，1個；K型熱電偶傳感器，精度0.75%FS，2個。（14）液位儀表：磁翻板液位計，DN20/L500mm，304不銹鋼法蘭連接，適用溫度≤100℃，壓力≤1.6MPa,防護等級IP65，1個。（15）差壓儀表：差壓傳感器，量程0~25KPa，電源24VDC，輸出4-20mA，精度0.5%FS，防護等級IP65，工作溫度-40℃-85℃，2個。（16）流量儀表：渦輪流量計，DN15，304不銹鋼主體材質，測量范圍0.6~6m³/h工作溫度-20℃—+120℃，防護等級IP65，精度0.5%FS，輸出4-20mA，1個。標準孔板流量計，DN20， 1個智能儀表：智能測量報警儀表， 1個；人工智能控制調節器， 3個。

六、結束語
總而言之，自動化儀表在化工企業發展中發揮著重要作用。在今后發展過程中，如果化工儀表出現故障，相關人員應該保持沉著冷靜的心理，對故障因素有所了解，在對控制柜端子進行排查之后，對柜中各項故障點加以明確，之后利用儀表進行故障查找，逐步核查，找出問題所在，并采取對應的處理對策進行處理。除此之外，相關人員還要加強自動化儀表故障知識學習力度，總結工作經驗，提升自身專業水平，在保證化工自動化儀表順利運行的同時，給化工企業正常生產提供條件。

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