自动化仪表的故障处理

❖ Ek（30,0）=1.203mv
❖ EE（30,0）=1.801mv
k ❖ EE（20,0）=1.192mv
❖ Ek（20,0）=0.798mv
t'
E
t
t'
精选课件
t t
4
计算题解
❖ 错用补偿导线以后，根据中间温度定则
❖ E=Ek(t, t0’)+EE(t0’, t0)
❖ = Ek(500,30)+EE(30,20)
热电阻为何要用三线制
精选课件
7
例4:热电阻,热电偶测温范围
❖ 铂铑30-铂铑6 ❖ 铂铑10-铂铑 ❖ 镍铬-镍硅 ❖ 镍铬-康铜 ❖ 铜-康铜
B 0-1600(短期1800) S 0-1300(短期1600) K -200-1200(短期1300) E -200-750(短期900) T -200-350(短期400)
孔板和差压变送器配套测流体流量，变送器 的测量范围为0-80kPa，对应的流量为0-100t/h。 仪表投用后发现，管道内的实际流量很小，变 送器的输出只有5.5mA左右。如果希望变送器 输出在8mA左右，则如何更改差压变送器的测 量范围，更改后测得的最大流量是多少？
精选课件
25
例7续： 如何更改变送器的测量范围？
15
例2 问答题：用差压变送器测流量，当 流量为零时，差压变送器因零位误差， 指示为2%，则流量的指示误差为多少？
❖ 答：因为流量和差压的平方根成正比，所以差压为2% 时，流量为：
❖ △Q= 0.02 =14.14%
❖ 当流量很小时，由于差压表的误差引起的流量指示误差 是很大的，所以一般都规定流量计应用在其刻度的30% 以上。
卡）之间的换算关系？
❖ 1毫米水柱（mmH2O）=9.80665Pa≈9.81Pa ❖ 1毫米汞柱（mmHg）
=133.322Pa≈1.333*102Pa
❖ 1工程大气压（kgf/cm2）
=9.80665*104Pa≈9.81*104Pa
❖ 1物理大气压（atm）
=101325Pa≈1.0133*105Pa
❖ 1巴（bar）=1000mba精选r≈课件105Pa
32
例4 问答题
❖ 下列的接线图是否有错？如有错，请画一张 正确的接线图？
电流表
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33
例4 问答题解
❖ 答：正确的图如下。
电流表
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34
第四节 液位检测故障判断及处理
❖ 液位测量仪表有浮子式，电容式，差压式，超声
波雷达，其判别思路如下：（以电动浮筒液位计
（×） ❖ 电磁流量变送器电源的相线和中线，激磁绕组的相线和中线
以及输出信号线1.2端子是不能随意对换的 （√）
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20
例6 填空题：科氏力质量流量计
❖ 科氏力质量流量计中流量管产生扭曲的两个 条件是（流动管的振动）（管内有流体流过）
❖ 科氏力质量流量计振动管的流体密度越大， 则振动管的自然频率越（小）
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16
例3 判断题：容积式流量计
❖ 安装椭圆齿轮流量计可以不需要直管段。 （√）
❖ 椭圆齿轮流量计的进出口差压增大，泄漏量增大。 （√）
❖ 用椭圆齿轮流量计测量流量的过程，同雷诺系数有关。 （×）
❖ 对于含有固体颗粒的流体，也可用椭圆齿轮流量计测量。 （×）
❖ 由于被测流体可能有杂物，为了保护流量计，所以要加装过
滤器。
（√）
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例4 填空题：涡轮流量计
❖ 涡轮流量计是一种（速度）式流量计
❖ 涡轮流量计变送器的仪表常数是（常）温下用（水）标定而 得
❖ 液体粘度在（5）厘斯（1cst=1mm2/s）以下，仪表常数不 需要重新标定。
❖ 涡轮流量计的变送器输出的是（频率）信号，它与流量成 （正比）
❖ 涡轮流量计应（水平）安装
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2
第一节 温度检测故障判断
检查显示仪表输入信号
有温度变送器1~5V DC
无温度变送器相应热电偶mv信号 DCS控制器输入接口
Y
调校显示仪 表
N
检查热电偶接线盒 有无进水？ 接线柱之间是否空格
N 测量mv信号
N
抽出热电偶检查
保护套管内有否进工艺介质？ 陶瓷绝缘是否损坏？ 冷端温度是否变化
❖ 温度变化对科氏力的大小（无影响）但对测 量管的扭曲（有影响），因为温度变化对流 量管的弹性系数（有影响）
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21
例8 涡街流量计有何特点？
❖ 答：主要优点是：
1、仪表的标定系数不受流体压力、温度、密度、 精度及成分变化的影响，更换检测元件时，不 需要重新标定；
2、量程比大，液体达1：15，气体达1：30
❖ 这样仪表允许的绝对误差值为：△P=0.065-
0.013=0.052MPa
❖ δ=0.052/（20-0）=0.26%<0.5%
❖ 说明仪表量程太大，因而测量不准
❖ 应选择仪表量限为0~10MPa,精度为0.5级为宜
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30
例2 问答题：为什么液柱高度也
可以表示压力？
❖ 因为压力是单位面积上所变的作用力，即， P=F/s，式中F为作用力 N，S为面积 M2
装热电阻.热电偶
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11
第二节 流量检测仪表故障处理
检查显示仪表输入信号
有开方器，应检查开方器输入信号，
Y
DCS控制，查输入接口
N
检查差压变送器零位（关正负取压阀， 开平衡阀）
Y
调校显示仪 表调校开方 器
调零位
流量指示正 常
N 检查三阀组
N
Y
平衡阀是否
内漏
打开排污阀排污重
检查导压管是否堵，充隔离液有否冲
8 16
4
） =30kPa
精选课件
26
例7续： 如何更改变送器的测量范围？
2、变送器△p改 =30kPa时的流量 因为流 量和差压的关系为
M max M
△p max
△p改
已知Mmax=100t/h； △Pmax=80kPa； △P改=30kPa
所以得变送器量程更改后测得的最大流量为
M=61.23t/h
❖ 解: 1、变送器输出5.5mA时的差压△p
按公式△p= △pmax（I0-4)/16
已知 变送器的量程差压△ pmax=80kPa，输出 电流I0=5.5mA，故 △p= 80（5.5-4)/16
=7.5kPa
2、变送器更改后的量程△p改 因为变送 器输入7.5kPa时的输出为8mA，所以
△p改=7.5（/
❖ 铜电阻 ❖ 铂电阻
CU50 -50-150
P精T选1课0件0 -200-850
8
例5,热电阻分度号看不清怎末办
❖ 用万用表R*1档或R*10档测量电阻体的阻值, 测出电阻为R,再估计一下周围环境温度为T,, 最后查电阻-温度对照表,很快鉴别他的分度号.
❖ 如万用表测得为54Ώ,环境温度为20℃,查电阻 -温度对照表,与铜电阻基本一致,因此为铜电 阻.
Y
新加隔离液
走
N
校正差压变送器，检查安保器，电源 系统
Y
就地或送检定室校 正, 检查信号线路。
N
工艺原因：
流量实际工况偏离设计甚大
Y
工艺介质中存在气液两相
管道有堵塞现象，造成局部涡流等
精选课件
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例1 问答题：被测介质压力温度变
化引起流量示值不准，怎样处理？
❖ 设孔板设计条件是：P设=1.0MPa（绝压），t （设）=30℃，实际情况为P实=0.8MPa（绝压）
❖ 答：根据检查仪表选择原则，被测值应在测量仪 表上限2/3处左右，
❖ 6.5*3/2=9.75MPa ❖ 所以 选择仪表为0~10MPa的量限
精选课件
29
接上题
❖ 查表知 弹簧管压力表 温度系数 β为0.0001～ 0.001，取β=0.0001，测温附加误差值△P为
❖ 6.5*0.0001*（40-20）=0.013MPa
精选课件
9
例6,当补偿导线类型和极性不清 时怎么办
❖ 将两根补偿导线的两端剥皮以后,一端用手拧 紧,浸在沸水中,另一端分接显示仪表上,
❖ ,若指针反转,说明极性接反,调换接线后,指针 正转到一地定位置,若指针在100℃左右,说明 该显示仪表的分度号正确.
精选课件
10
例7,如何选用热电阻.热电偶
❖ 热电偶测温范围较高,量程较大, ❖ 热电阻测温范围较低,量程较小, ❖ 有振动的场合,宜用热电偶 ❖ 测温精确度较高时,无振动,用热电阻, ❖ 要求测温元件弯曲安装时,或快速响应时,用铠
N
Y
处理
Y
调校温度变
送器
Y
处理
Y
调整冷端温
度
检查补偿导线是否绝缘老化？ N
工艺原因
精选课Y件
更换补偿导 线
Y
温度指示正 常
3
例1 计算题：如图所示，分度号K的热电偶误 用了分度号E的补偿导线，但极性连接正确。
则仪表指示如何变化？
❖ 已知：t=500℃ t0’=30℃， t0=20℃
❖ Ek（500,0）=20.644mv
❖ 又因为 F=hsρg，式中 ρ为液体密度 Kg/m3， h为液体柱高度 m，g为重力加速度 m/s2
❖ 所以 P= hsρg/s= ρgh N/m2
❖ 由此可知：压力等于液柱高度、液体密度、 重力加速度的乘积。液体密度ρ在一定温度 下是不变的，所以压力也可以用液柱高度 来表示。
精选课件
31
例3 问答题：写出5种 非法定压 力单位与法定压力单位Pa（帕斯
自动化仪表故障 处理
2013.
精选课件
1
目录
❖ 1.温度检测仪表故障诊断及处理 ❖ 2.流量检测仪表故障诊断及处理。 ❖ 3.压力检测仪表故障诊断及处理。 ❖ 4.液面检测仪表故障诊断及处理。 ❖ 5.调节阀故障处理。 ❖ 6差压变送器故障诊断及处理。 ❖ 7.DCS.PLC应用中的故障处理。 ❖ 8. 简单控制系统的故障判断。 ❖ 9信号连锁和逻辑运算。 ❖ 10.其他。
2、检测元件被玷污后将影响测量精度，应定期 用汽油、煤油、酒精等对流量元件及其检测 小孔进行清洗。
精选课件
23
直管段要求：
靶式：15-40D/5D 涡轮：20D/5D 旋涡：20D/5D（加整流器） 水表：8D/5D 电磁：5-10D/3-5D 均速：6-24D/3-4D
精选课件
24
例7 如何更改变送器的测量范围？
精选课件
27
第三节 压力检测仪表故障处理
检查显示仪表输入信号，若使用
DCS控制，查输入信号接口（调 Y
校显示仪表）
N 检查压力变送器零位，关上取压
阀，打开排污阀或松开取压接口 Y
（调零位） N
检查取压管线：测气体：堵，有
冷凝液；测蒸汽：冻堵。测液体： Y
堵冻，隔离液冲走。（检查保温
状况）
N
调校压力变送器
❖ 涡轮流量计前后应有适当的（直），管段一般为（20D和5D）
精选课件
18
涡轮流量计
精选课件
19
例5 判断题：电磁流量计
❖ 电磁流量计是不能测量气体介质流量的。 ❖ 电磁流量变送器的输出电流与介质流量有线性关系。
（√） ❖ 电磁流量变送器和化工管道紧固在一起，可以不必再接地。
（×） ❖ 电磁流量变送器的地线接在公用地线、上下水管道就足够了。
❖ 答：是非线性的
Rt=Ro（1+At+Bt2+Ct3）
Rt，Ro为温度t和温度0℃时的电阻值
A、B、C分度常数，分别为：
A=4.28899*10-3 1/℃
B=-2.133*10-7 1/℃
C=1.233*10-9 1/℃
由于 A>>B>>C
精选课件
6
故 Rt≈Ro（1+At）≈Ro（1+4.28899*10-3t）
❖ t（实）=25℃，工况下二次表流量为5000m3/h
❖ 答：根据补偿公式：
F设=F实
P实 * t设 P设 * t实
=5000
10..08*（ *（227733..11552350） ）=4509.5M3/h
精选课件13Fra bibliotek设计时的密度和实际不符怎么办
精选课件
14
设计时的密度和实际不符怎么办
精选课件
N 工艺因素和工艺人员商讨解决
调校显示 仪表
调零位
分别进行处理， 有保温要检查 保温情况。
Y
Y
指示恢复 正常
精选课件
28
例1 问答题
❖ 有一被测压力为P=6.5MPa，仪表所处环境为 40℃，工艺要求测量准确到1%（将压力表送到压 力检定室检定，其结构符合规程要求），精度等 级为0.5级，仪表测量范围为0~20MPa，但工艺 反映该表不准，如何处理？
❖ = Ek(500,0)-Ek(30,0)+EE(30,0)-EE(20,0)
❖ =20.644-1.203+1.801-1.192=20.046mV
❖ 若用正确的补偿导线，则和温度t0’无关
❖ E=Ek(t, t0)= Ek(500，20)=19.842mv
❖ 所以，仪表指示偏高精选课件
5
例3热电阻温度计中，电阻和温度 的关系式线性的吗？
3、管道口径几乎不受限制，为25-2700mm
4、压力损失相当小
5、直接输出与流量成线性关系的电信号，精度
较高，可达±1%
精选课件
22
6、安装简便，维护量小，故障极少
例8续： 涡街流量计有何特点？
❖ 其缺点是
1、流速分布变动及脉动流将影响测量精度，仪 表上下游有直管段要求（上游20D，下游 5D），必要时应在上游侧加装整流片；