化工自动化仪表常见故障分析及处理

化工自动化仪表，最早出现在四十年代，那时的仪表体积大，精度低。六十年后半期，随着半导体和集成电路的进一步发展，自动化仪表便向着小体积、高性能的方向迅速发展并实现了用计算机作数据处理的各种自动化方案。七十年代以来，仪表和自动化技术又有了迅猛的发展，新技术、新产品层出不穷，多功能组装式仪表也投入运行，特别是微型计算机的发展在化工自动化技术工具中发挥了巨大作用。
一、化工压力仪表基本概述
压力仪表在化工生产中发挥的作用也就是对化工生产流程压力进行监管，当前普遍应用的压力仪表主要以弹性压力仪表、液柱压力仪表及活塞压力仪表为主。压力指示不稳定是当前压力仪表应用过程中普遍存在的问题，即便对操作方式进行了更改，压力指标没有发生该改变，或者或高或低，从而引发故障。
通常情况下，该故障一般产生于压力测量系统中。在出现该故障以后，应该对引压导线系统运行情况进行核查，查看是否存在堵塞现象，如果没有出现改变性，应该核查压力变压器输出系统运行情况，如果存在异常，则表示压力控制器测量知识系统出现故障，应该及时处理。
二、化工自动化控制仪表主要特点
采用先进的微电脑芯片及技术,减小了体积,并提高了可靠性及抗干扰性能。实现真正的以逸待劳以及待人的目的。
(一)仪表有了可编程功能
计算机的软件进入仪表,可以代替大量的硬件逻辑电路,这叫硬件软化。特别是在控制电路中应用一些接口芯片的位控特性进行一个复杂功能的控制,其软件编程很简单(即可以用存储控制程序代替以往的顺序控制) 。而如果带之以硬件,就需要一大套控制和定时电路。所以软件移植入仪器仪表可以大大简化硬件的结构,代替常规的逻辑电路。
(二)仪表有了记忆功能
以往的仪表采用组合逻辑电路和时序电路,只能在某一时刻记忆一些简单状态,当下一状态到来时,前一状态的信息就消失了。但微机引入仪表后,由于它的随机存储器可以记忆前一状态信息,只要通电,就可以一直保存记忆,并且可以同时记忆许多状态信息,然后进行重现或处理。
(三)仪表有了计算功能
由于自动化化仪表内含微型计算机,因此可以进行许多复杂的计算,并且具有很高的精度。在自动化仪表中可经常进行诸如乘除一个常数、确定极大和极小值、被测量的给定极限检测等多方面的运算和比较。
(四)仪表有了数据处理的功能
在测量中常常会遇到线性化处理、自检自校、测量值与工程值的转换以及抗干扰问题。由于有了微处理器和软件,这些都可以很方便的用软件来处理,一方面大大减轻了硬件的负担,又增了丰富的处理功能。自动化仪表也完全可以进行检索、优化等工作。
三、化工自动化仪表常见故障分析
1.温度测量方面
一般情况下，在进行化工产品生产过程中，应该做好生产环节温度控制工作，利用自动化温度检测仪表进行核查和监测。总体而言，针对温度信息测量方式可以划分为两种，一个是温度传感器直接接触，另一个是温度传感器非直接接触。假设温度仪表在化工产品生产过程中存在故障，则将会导致产品生产环境温度测量结果不精准。一般来说，上述故障的出现，使得温度仪表测量结果忽高或低，严重情况下还会出现温度指数停止变化现象。
2.压力检测方面
在进行化工产品生产过程中，应用压力检测仪表的目的在于对化工产品压力进行检测。一般情况下，化工压力仪表可以划分为四种类型，其中包含了弹性压力测量仪表、活塞式压力测量仪表、液压式的压力测量仪表及电能式测量仪表。针对不同种类的化工压力仪表来说，假设存在故障，则会导致压力仪表数值不会根据压力转变而改变。
3.流量检测方面
在化工产品生产环节中，应用的流量检测仪表的工作展现在对一定阶段内经过单位面积的流体量进行测量。一般情况下，应用的流量检测仪表可以划分为三种类型，其中包含了是基于速度式流量检测仪表、基于质量式流量检测仪表、基于体积式流量检测仪表。因为各个类型的测量仪表工作原理存在差异，所以形成的故障类型也会不一样。流量检测仪表示数的改变是当前普遍出现的故障，例如密度或者黏度的改变。故障主要展现在数值改变上，一旦数值改变，将不能获取精准的测量结果。在这种情况下，将会给信号发送回路带来影响，造成其他信息的改变。
四、化工自动化仪表常见故障的处理对策
1.合理选择检测方式
1.1.常规的检查方法
针对已经发生故障的自动化仪表来说，在对其进行检测过程中，需要采用基础检测方式。一般情况下，借助干管体验方式排查各个故障。首先，检测工作人员需要做好线路及仪表元器件检测工作，查看是否存在线路脱离或者解除不严等现象。其次，通过询问工艺操作人员，查看是否存在异常现象，将其当作参考凭证。最后，采用触摸化工自动化仪表方式，对自动化仪表内部部件情况进行评断，假设在初步检测过程中存在故障，则应该立即切断电源，进而确保仪表处理的时效性。通过大修之后，才能插入电源。
1.2.替换检测法
应用替换方式进行化工自动化仪表固定的检测，是当前广泛应用的一种检测方式。该项方式能够对化工自动化仪表实现全方位检测，并且可以作用在仪表芯片及电路板中。在进行化工自动化仪表维修时，相关人员应该找出发生故障的器件，利用高质量的器件将出现故障的器件进行更换，对仪表中各个器件运行情况进行记录和核查，通过对非故障及故障自动化仪表信息的对比，精准掌握自动化仪表存在故障的具体位置，结合检测结果实现对故障自动化仪表的检修。在实际过程中，需要拆除仪器，之后将出现故障的器件进行更换。假设在更换过程中，两者之间没有出现差异，则预示着两种状况，一个是原有器件没有发生故障，另一个更换的器件也出现相同故障。因此，应该对仪表实际情况有所了解，并做到深入探究工作。
1.3.重新上电法
假设在维护过程中，自动化仪表在生产环节中处于相对不平稳的状况，这时应该采用上电法进行检测。相关人员利用该方式能够将化工自动化仪表卡机现象进行处理。假设在应用该方式之后，仪表依旧呈现出故障现象，这需要对其进行全面检查，及时找出故障产生因素，之后对其进行处理，从而确保化工生产工作的有序落实。
2.加强各项故障问题处理
1.1.压力仪表
在压力仪表中，常见的故障问题主要有两点，一个是无压指针指示不回零。该现象出现的主要因素在于指针弯曲或者松动，传动齿轮摩擦较大等。要求相关人员具体分析，在评断是因为指针弯曲或者送到导致的，应该利用镊子将其校正；对于传动齿轮摩擦导致，则应该适当的修改传动齿轮间距，降低摩擦力。
另一个是有压力但是指针示数为零。在压力仪表指针示数为零的情况下，可能是因为系统运行压力较高导致，可以通过修改取压阀，降低仪表波动的方式进行处理。但是在此过程中，需要注意在部分压力偏大的系统检测过程中，需要通过降低阻力方式防止压力仪表出现故障。如果压力仪表指针出现跳动或者不发生改变，则是因为中心齿轮弯曲导致，需要利用木锤进行处理。
1.2.物位仪表
物位仪表是对产品对应改变进行精准测量，可以划分为两种类型，一个是玻璃管物位仪，另一个是玻璃板物位仪。在进行物位仪表故障处理过程中，通常需要秉持先观察后处理的标准。在发生故障的情况下，观察是否因为工艺不合理导致仪表发生故障，并应用多种方式划分内部故障或者外部故障。在电动浮筒液位发生异常改变时，实际操作方式和介质也会出现一些现象，这时应该根据操作环境加以深入分析。在开展液位测量工作时，通常先应用玻璃管物位仪进行测量，观测评断仪表工作情况。假设呈现出正常液位值，则是因为液位自动化控制系统出现故障，应该重点对液位自动化控制系统加以核查和检修。
1.3.温度仪表
温度通常不能直接进行测量，温度仪表通常需要借助热敏元件传到测量原理建立，系统中温度受到热敏元件感知之后，由相关人员根据热敏元件温度数值读取。在此过程中，温度仪表可以划分成膨胀式温度计、热电阻温度计、热电偶温度计、辐射式温度计等。在温度仪表正常的情况下，其数据现实具备延迟性，通常在测量一段时间内温度仪表才会发生改变，最后处于一个稳定状态。而不会出现突然改变，在温度仪表指针发生或高或低的情况下，可能因为受到热电阻或者放大器干扰，导致温度仪表出现故障。这时可以通过调节调节阀等进行处理，如果没有反应，则说明调节阀出现故障，应及时更换。
五、教学设备的推荐与介绍

MYHG-54 化工仪表与控制实训装置

技术指标	说明
装置功能	化工自动化仪表控制实训装置,化工自动化仪表控制实训设备,化工自动化仪表控制实训台可实现液位高度的位式控制实训、加热水温的位式控制实训、水箱液位的定值控制实训、加热水温的定值控制实训、电动调节阀支路流量的定值控制实训、变频调速磁力泵支路流量的定值控制实训、水箱液位与调节阀流量的串级控制实训、水箱液位与变频调速磁力泵支路流量的串级控制实训、单闭环流量比值控制实训、双闭环流量比值控制实训。
主要配置	蓄水槽、高位槽、加热锅炉、换热器、离心泵、增压泵、液位仪表、温度仪表、压力仪表、流量仪表、循环水泵、电磁阀、闸阀、控制屏、不锈钢框架等。
公用设施	水：装置自带不锈钢水箱，连接自来水。实验时经离心泵进入测试管路，循环使用。电：电压AC380V，功率1.5KW，标准三相五线制。每个实验室需配置1~2个接地点（安全地及信号地）。
化工自动化仪表控制实训装置,化工自动化仪表控制实训设备,化工自动化仪表控制实训台技术参数	1.蓄水槽：不绣钢材质，96L。高位槽：不绣钢材质，16L 2.加热锅炉：功率2.5KW。换热器：不锈钢材质，换热面积0.5m²。 3.离心泵：不锈钢材质，扬程14米，功率370w，电压380V 4.增压泵：扬程12米，功率260w，电压380V 5.液位仪表：701压力变送器、1151差压变送器、磁翻板液位计 6.温度仪表：PT100、CU50热电阻和热电偶传感器 7.压力仪表：Y-1 00压力表、701压力变送器 8.流量仪表：涡轮流量计、孔板流量计 9.设备整体为抛光不锈钢框架，带刹车轮。 10.设备总长：2.2m1.2m1.7m 11.配置清单（1）循环水泵：卧式多级离心泵：流量2m3/h；扬程15m；驱动功率370W；电压380V；转速2850r/min，级数：2级，2台。（2）热水泵：小型增压泵：流量14升/分；扬程12米；驱动功率260W；电压220V；转速2800r/min，1台（3）电加热：湿式加热管，电压220V；功率2500W，1台（4）冷水槽：304不锈钢材质，尺寸：Φ300mm×600mm2，1套（5）热水槽：304不锈钢材质，尺寸：Φ300mm×500mm2，1套储水槽:304不锈钢材质，尺寸：长×宽×高×厚：（6）700mm×440mm×400mm，1套（7）仪表控制台:尺寸：长×宽×高：1200mm×750mm×700mm，1套（8）工业焊接管：Φ19mm×δ2mm,工业304不锈钢,GB，若干。Φ25mm×δ2mm, 工业304不锈钢,GB，若干。 PU管：Φ10mm，若干（9）铜质闸阀：DN15，GB，6个；DN25，GB，2个。球阀：DN15，GB，1个（10）电磁阀：电源220VAC，操作压力≤1MPa，2个（11）电动球阀：阀体材质：304不锈钢，前后法兰连接，输入信号4-20mA，直线行程，调节精度0.5%，防护等级IP68，1个（12）压力仪表：Y100压力表，量程0~0.25MPa，精度等级1.6，1个；压力变送器，量程0~6KPa，电源24VDC，输出4-20mA，精度0.5%FS，接口M20*1.5，1个；压力变送器，量程0~250KPa，电源24VDC，输出4-20mA，精度0.2%FS，防护等级IP65，1个（13）温度仪表：PT100热电阻传感器，精度0.5%FS，1个；Cu50热电阻传感器，精度0.5%FS，1个；K型热电偶传感器，精度0.75%FS，2个。（14）液位仪表：磁翻板液位计，DN20/L500mm，304不锈钢法兰连接，适用温度≤100℃，压力≤1.6MPa,防护等级IP65，1个。（15）差压仪表：差压传感器，量程0~25KPa，电源24VDC，输出4-20mA，精度0.5%FS，防护等级IP65，工作温度-40℃-85℃，2个。（16）流量仪表：涡轮流量计，DN15，304不锈钢主体材质，测量范围0.6~6m³/h工作温度-20℃—+120℃，防护等级IP65，精度0.5%FS，输出4-20mA，1个。标准孔板流量计，DN20， 1个智能仪表：智能测量报警仪表， 1个；人工智能控制调节器， 3个。

六、结束语
总而言之，自动化仪表在化工企业发展中发挥着重要作用。在今后发展过程中，如果化工仪表出现故障，相关人员应该保持沉着冷静的心理，对故障因素有所了解，在对控制柜端子进行排查之后，对柜中各项故障点加以明确，之后利用仪表进行故障查找，逐步核查，找出问题所在，并采取对应的处理对策进行处理。除此之外，相关人员还要加强自动化仪表故障知识学习力度，总结工作经验，提升自身专业水平，在保证化工自动化仪表顺利运行的同时，给化工企业正常生产提供条件。

化工自动化仪表常见故障分析及处理

MYHG-54 化工仪表与控制实训装置

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