自动化仪表常见故障及维修方法课件

自动化仪表是以自动化技术为基础的一种设备，具有测量、记录、显示、报警等功能。

在实际生产使用中，工艺陈旧或使用不当均有可能引起仪表故障，使其测量精确度有所降低，不利于生产安全。

如何及时发现故障并予以解决，是大家应该考虑的问题。

自动化仪表常见故障诊断►压力传感器（1）当压力传感器接口发生漏气时，很可能就会出现实际压力很高，但变送器显示数据却变化不大的现象。

引发此故障的原因也有可能是接线错误或电源没有插接好，以及传感器的损坏。

（2）对变送器加压，输出没有变化，再次加压则有变化，泄压后，变送器回不到零位。

造成此故障极有可能是传感器的密封圈出现问题，如传感器拧得过紧，致使密封圈进入引压口，导致传感器堵塞，此时若加压的压力不足，则输出不会变化；当压力超过时，密封圈被冲开，传感器受到压力，则会出现变化。

发生此故障时，可拆下传感器，观察零位是否正常，若不正常加以调整，若正常应更换密封圈。

出现不稳定，原因可能是传感器本身出现故障或抗干扰能力较弱。

（4）变送器和指针式压力表出现较大偏差，此现象较为正常，只要将偏差范围控制在规定标准以内即可。

►流量计（1）若流量仪表值达到最高，一般现场检测仪表也会显示最高，这时手动调节远程调节阀大小，若流量值减小，说明是工艺问题；若流量值不变，应该是仪表系统的故障，需要检测仪表信号传输系统、测量引压系统等是否存在异常。

（2）若流量指数异常波动，可以将系统由自动控制转到手动，若依然存在波动状况，说明是工艺原因所致；若波动减小，说明是PID参数问题或仪表问题。

（3）若仪表流量达到最低，首先检查现场检测仪表，若现场仪表同样显示最低，则查看调节阀开度，开度为零说明故障发生在流量调节装置上，若开度正常，极有可能是物料结晶、管道阻塞或压力过低所致。

若现场仪表正常，说明显示仪表出现问题，其原因通常是机械仪表齿轮卡死、差压变送器正压室渗漏等。

►温度控制仪表若仪表指示值变动较大，一直显示最小或最大值，多为系统故障。

原因可能是变送器的放大器失灵，或热电阻、补偿导线断线。

若仪表指示值快速振荡，极有可能是控制参数PID调整不当。

工业自动化仪表温度指示系统多由热电阻、热电偶等测温元件组成，采集完信号之后，借助变送器将其转为标准信号，然后发送至DCS 系统显示出来。

当DCS系统出现故障，温度显示为零时，首先应对输入DCS模块信号进行检查，输入信号为4mA，则变送器发出的信号与其一致。

然后应分析仪表故障，测量热电偶的信号，信号正常说明变送器极有可能是故障的发生处，由于变送器故障造成变送器输出信号一直为4mA，导致DCS系统中温度指示值在零位置处。

遇此故障，应及时对变送器进行检修处理，若依旧不能恢复，则应考虑更换变送器。

►物位仪表故障（1）液位仪表值达最高或最低时，根据现场检测仪表进行判断，若现场仪表正常，则将系统改为手动调控，查看液位是否变动，若液位能够在某一范围内保持稳定，说明是液位控制系统出现问题，反之则是工艺方面的原因。

（2）对于差压式液位仪表，当控制仪表与现场检测仪表的显示数据不符，且现场仪表不存在明显异常时，检查导压管液封是否正常，若存在泄漏现象，补充密封液，仪表归零；若不存在泄漏情况，初步推断是仪表负迁移量出错，需进行校正。

（3）液位控制仪表的数据异常波动时，要根据设备容量分情况进行判断，设备容量大的，通常是仪表出现问题；设备容量小的，要先检查工艺操作，若工艺操作有所变动，极有可能是工艺原因导致的波动，反之就是仪表方面的问题。

►微差压变送器零点漂移严重当多台微差压变送器出现严重零点漂移，有些出现分时段的规律性时，造成这种现象的主要原因有以下几点：（1）变送器质量不好；（2）导压管路不畅通；（3）温度影响；（4）机械位移影响。

为了解决这一问题，我们首先要检查导压管路，检测是否有应力的存在，如果发现有较大应力，就要进行应力消除工作。

其次，变送器安装不牢固就会产生机械位移，造成变送器零点漂移，因此需要检查变送器安装情况，检查各变送器支架安装是否牢固，如发现部分变送器支架安装不牢固，就需要进行变送器紧固工作，此时故障基本可以被排除。

►数字温度（K型）仪显示随室温变化补偿回路故障是导致数字仪表随控制室温度变化而变化的主要原因，当出现这一现象时，首先要将仪表通入标准信号判断是否时数显仪出现故障。

如数显仪显示与标准信号存在较大误差，可以判定数显仪存在故障。

对数显仪进行维修排除故障后，如数显仪显示依旧随室内温度发生变化，则此时需要检测补偿导线是否存在故障。

如通过测试现场冷端和控制室温差发现与仪表显示误差相当，则可初步判断补偿导线没有补偿作用，此时需要更换补偿进行故障排除。

►双法兰液位变送器显示偏高并分时段波动对于安装在常压储罐上的双法兰液位变送器，若在仪表设置好后初期显示正常，液位变化时会出现较大误差，静液面时分时段显示波动，此时往往会造成溢液或空罐而造成浪费或影响生产。

产生这一故障的原因主要有以下三方面：（1）导压管（毛细管）可能泄露；（2）介质过于粘稠；（3）罐体排气不畅。

进行故障分析时首先要考虑到要液位计不可能堵塞，需要着重分析液位计本身和介质性质，另外还需要考虑环境因素的影响。

从液位计分时段波动的现象可以判断出其对温度敏感，可初步判断可能是罐装的导压介质不正常，毛细管有空隙，然后将负压法兰移至下方观察一段时间，如果情况有所改善，则可以判断出为负压毛细管有气隙，将毛细管拆除后故障即可排除。

►流量计不显示流量计不显示故障处理思路及处理措施：第一，检查电源接线、电源等级，确保电源等级及接线正确；第二，检查显示器插键是否松动，若松动，便需要重新插紧显示器插件；第三，检查内部变压器或保险管是否烧坏，如烧坏则需要更换变压器或保险。

同时要注意转换器向下安装会造成管道中液体向转换器渗漏，造成绝缘下降，甚至短路，因此一定要严格按照转换器安装规程进行正确安装。

►调节阀出现故障调节阀现场常见问题是阀不动作、震荡、振动、动作迟缓、泄漏量大，下面逐个对这些故障进行分析：1.阀不动作第一种现象是无气源、无信号，造成这种现象的原因主要有一下3个方面：气源未打开或气源压力太少；气源含有杂质导致气源管或过滤器、减压阀堵塞；过滤器减压阀堵塞或故障。

第二种现象有气源、无法动作，此时需要根据故障现象进行相应的检修处理：（1）现象：DCS 指令信号无输出，此时需要检查相应的指令线；（2）现象：定位器无显示、无输出：此时需要更换定位器；（3）定位器气路输出泄露：则需要进行焊接工作消除泄露现象；（4）现象：阀杆或阀芯卡涩、变形：此时需根据实际损坏情况进行处理或更换；（5）现象：手轮位置不对：此时需要将手轮调节到释放位置。

2.调节阀震荡当气源压力满足要求，指令信号也稳定，但调节阀的动作仍不稳定时，首先需要检查定位器位置是否正确，并进行相应处理；其次检查定位器自身是否发生故障：若定位器发生故障需要检修或者更换定位器；此外，检查定位器输出管路是否漏气，消除漏气现象；最后检查阀杆运动与接触部分是否顺畅，若不顺畅则需要加润滑剂或重新安装阀杆。

3.调节阀振动此时可按照故障现象进行相应处理：安装底座不稳：加固底座；附近有振动设备引起：消除振源；阀芯与衬套磨损严重：更换衬套；调节阀选型不对：更换合适的阀门；阀门介质流向与关闭方向相反：改变阀安装方向。

4.调节阀动作迟缓此时可按照故障现象进行相应处理：气动薄膜执行机构中膜片破损泄漏：更换膜片；执行机构中O型圈破损：更换O 型密封圈；阀体内有粘物堵塞：消除堵塞；阀杆不直导致摩擦阻力大：处理阀杆。

5.调节阀泄漏量大此时可按照故障现象进行相应处理：阀芯被磨损，内漏严重：消除内漏；阀杠长短不合适，阀未调好关不严：调整阀杆，调整阀；阀体内密封环坏：更换密封环；介质压差太大，执行机构关不严：增大气源，改进执行机构；阀内有异物：清除异物；气源压力低或接头气管漏气：调整气源，消除泄漏。

自动化仪表故障诊断方法►定义自动化仪表是指由传感元件组成、具有测量及显示等功能的器具设备，通常由传感器、变送器和显示器构成。

因操作简单、精确度和清晰度高，在众多行业被广泛应用。

按照用途可分为流量仪表、压力仪表、温度仪表、物料仪表等。

►故障诊断方法在使用过程中，自动化仪表可能会出现各种故障，为尽快恢复正常，降低损失，需掌握几种基本的故障判断方法。

（1）外观检查对仪表的表盘、外壳、指针、旋钮等进行检查，然后检查各种插件和连线，另外还有保险丝、继电器、元件焊点、零部件排列等，观察这些部位是否处于正常状态。

（2）开机检查观察机内的各发光元件是否正常发光；是否发出异常声音，是否出现冒烟、放电等异常现象，或有焦糊等异味散发；电机等发热元件的温度是否在规定范围内；机械传动部分、齿轮是否整齐啮合，有无变形、磨损或卡死的情况。

（3）电压法借助万用表测量可能出现故障部分的电压，包括：直流电压测量，如电子管、直流供电电压、集成块各引出角对地电压；交流电压测量，如交流稳压器输出电压。

（4）断路法在初步判定后，将可能出现故障的部分与整个电路切断，观察故障是否会消失。

自动化仪表的维护措施►仪表方面仪表外观表面应时时保持整洁干净，机械滑动部分更应加强重视，一旦有运转不灵活或锈蚀的倾向，应立即对其擦拭、润滑。

在化工厂、锅炉房等腐蚀性强、易产生大量粉尘的地方，必须对电机、电位器、传动齿轮等部件进行擦洗检查，变送器、阀门密封、插头插座等均应保持清洁，这是仪表正常工作的基础。

►人为方面首先，应有较为健全的仪表检修制度，并能够得以落实；其次检修小组每天都要做好巡视工作；最后，变送器的维护中应重视线性、耐压、变差等指标，将调零弹簧的位置调到最佳处，以便输出信号能均匀沉降，不会出现突跳的情况。