热工仪表常见故障处理方法

热工仪表常见故障处理方法

自动化仪表分类方法很多，根据不同的原则可以进行相应的分类，如：按仪表所使用能源分类，可分为气动仪表、电动仪表和液动仪表；按仪表的组合形式，可分为基地式仪表、单元组合式仪表和综合控制装置；按仪表安装形式，可分为现场仪表、盘装仪表和架装仪表；随着微处理机的蓬勃发展，根据仪表有否引入微处理机（器）又可以分为智能仪表与非智能仪表。根据仪表信号的形式可分为模拟仪表和数字仪表。

自动化仪表最通用的分类方法是按仪表在测量与控制系统中的作用进行划分，一般分为检测仪表、显示仪表、调节（控制）仪表和执行器四大类。在此只介绍检测仪表的常见故障及处理方法，检测仪表分为压力、温度、流量、物位和成分五大类。

一、温度检测仪表

工业上常用的温度检测仪表分为两大类

1、非接触式测温仪表。如：辐射式、红外线。

2、接触式测温仪表。如：膨胀式、压力式、热电偶、热电阻。由于热电偶、热电阻应用较为广泛，多用于自动联锁控制系统，在此做重点介绍，而其它几种型式的仪表相对较为简单，而且出现的故障也非常直观，在此就不作介绍。

①热电偶测温基本原理

如图所示：将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成

一个闭合回路，如图，当导体A 和B 的两个焊接点1和2之间存在温差时，两者之间便产生热电势，因而在回路中形成一定大小的电流，这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一原理工作的.

②热电偶常见故障及处理方法

②热电阻测温原理

a、热电阻是基于金属的电阻值随温度的增加而增加这一特

性来进行温度测量的。最常用的是用金属铂和铜制成的，分度号为Pt100、Pt10、Pt50(测温范围为-200～850℃),Cu50、Cu100(测温范围为-50～150℃)

b、热电阻测温系统一般是由热电阻、连接导线和显示仪表

等组成。

热电阻和显示仪表的分度号必须一致，为消除连接导线电阻变化对测温的影响，必须采用三线制接法。

C、热电阻的常见故障原因及处理方法

热电阻的常见故障是热电阻断路和短路。一般断路更常见，这是因为热电阻丝较细所致。断路和短路是很容易判断的，可用万用

表的“×1Ω”档，如测得的阻值小于R0，则可能有短路的地方；若万用表指示为无穷大，则可判定电阻体已断路。电阻体短路一般较易处理，只要不影响电阻丝长短和粗细，找到短路处进行吹干，加强绝缘即可。电阻体断路修理必须要改变电阻丝的长短而影响电阻值，为此以更换新的电阻体为好，若采用焊接修理，焊接后要校验合格后才能使用。热电阻测温系统在运行中常见故障及处理方法如下表：

热电阻测温系统在运行中常见故障及处理方法

二、压力检测仪表

1、压力检测仪表的分类

a 、压力是工业生产中的重要参数之一，为了保证生产正常运行，必须对压力进行监测和控制。但须说明的是，这里所说的压力，实际上是物理概念中的压强，即垂直作用在单位面积上的力。

b、在压力测量中，常有绝对压力、表压力、负压力或真空度之分。所谓绝对压力是指被测介质作用在容器单位面积上的全部压力，用符号Pj表示。用来测量绝对压力的仪表称为绝对压力表。地面上的空气柱所产生的平均压力称为大气压力，用符号Pq表示。用来测量大气压力的仪表叫气压表。绝对压力与大气压力之差，称为表压力，表压力是以环境大气压力作参考压力的差压，用符号Pb表示。即Pb＝Pj－Pq。当绝对压力值小于大气压力值时，表压力为负值（即负压力），此负压力值的绝对值，称为真空度，用符号Pz表示。用来测量真空度的仪表称为真空表。既能测量压力值又能测量真空度的仪表叫压力真空表。各种压力之间的关系如下图所示：

2、目前储运公司所用测压仪表，主要是弹簧管压力表和压力（差压）变送器，下面分别就其工作原理和常见故障排除方法进行介绍。

a、弹簧管压力表的工作原理及故障排除方法

①弹簧管压力表的工作原理是弹簧管在压力和真空的作用下，产生弹性变形引起管端位移，其位移通过机械传动机构进行放大，

传递给指示装置，再由指针在刻有法定计量单位的分度盘上指示出被测压力或真空量值。

②弹簧管压力表在运行中的常见故障及排除方法如下表

b、压力（差压）变送器工作原理及常见故障排除方法

①压力（差压）变送器工作原理

目前储运公司使用的压力（差压）变送器大都是智能型变送器，安装要求和普通变送器一样，只是工作原理有所区别，功能更齐全，故障现象更直观、易判断，如有故障液晶屏上有相对应的故障代码，处理起来非常方便。如是外部故障和压力表故障类似，处理方法也相同，如引压管堵塞、泄漏等，在此不再重复。

知能变送器的结构和工作原理如下：

上图为智能变送器组成框图

过程压力（差压）通过隔离膜片、封入液传到位于测量头内的传感器上，引起传感器的电阻值相应地变化。此电阻值的变化由传感器上的惠斯登电桥检出，并由A/D转换器转换成数字信号，再送至发信部。与此同时，在传感器芯片上形成的两个辅助传感器（温度和静压）检出周围温度和过程静压。辅助传感器的输出也被转换成数字信号并送至发信部。在发信部，这些数字信号经CPU运算处理，转换成一个对应于设定的测量范围的4～ 20mA DC的模拟信号输出。

②智能变送器（扩散硅式）出错信息及处理方法

出错信息可能原因处理方法

OVR RNG

(正常计算结果比校验量程大2％以上) 过范围输入正确输入条件

量程校验错误重新校验量程

传感器连接错误校验电子组件与传感

器的连接

传感器故障或损坏更换传感器

*只对IAP10-A，IGP10-A，和IGP20-A

三、流量检测仪表

1、流量的定义和流量仪表的分类

流量的大小是指单位时间内流过管道断面的流体数量大小，即瞬时流量。常用吨每小时「t/h」、立方米每小时「m3/h」、千克每小时「kg/h」、升每小时「L/h」等计量单位表示。

工业上所用的流量计量仪表一般可分为三类：速度式流量仪表、容积式流量仪表、质量式流量仪表。

速度式流量仪表是以测量流体的流速为测量依据。如叶轮式水表、差压式孔板流量计、靶式流量计、转子流量计、涡轮流量计、超声波流量计、电磁流量计等。

容积式流量仪表以单位时间内所排出的流体的固定容积的数目作为测量依据。如椭圆齿轮流量计、刮板流量计、腰轮流量计、活塞式流量计等。

质量式流量仪表，检测流体在管道中流过的质量。如科氏力质量流量计等。这类仪表测量精度高，常用作计量仪表，而且被测流量不受流体温度、压力、密度、粘度等变化的影响，是较为理想的用于企业间交接计量仪表。目前国内技术还不够成熟，大多是引进国外技术。

2、目前魏荆线用到的只有椭圆齿轮流量计和刮板流量计，椭圆齿轮流量计用于燃油计量，刮板流量计用于原油交接计量。下面针对这两种类型的流量计做重点介绍。

①椭圆齿轮流量计的工作原理和常见故障排除方法

a、工作原理：液体流量的计量是在测量室内完成的(见图)。在测量室内有一对椭圆齿轮，在进口与出口两端液体压差作用下，一对椭圆齿轮在转轴上不停地转动，测出其转数即可知道流经仪表液体的总量。

如图 (a)所示，一对椭圆齿轮 A、B 把进口与出口分开，在齿轮 A 与计量室内壁形成一个新月形空间的液体——称为"一份"(图上以阴

影表示)。齿轮 A 有一转动力矩，而齿轮B上总力矩等于零。齿轮 A 带动齿轮 B 转动。图 (b)是两轮的中间位置，当转动到位置如图（c）所示时，齿轮 A 失去了转动力矩，而齿轮 B 获得了转动力矩，齿轮B 带动齿轮 A 转动，如图 (d)所示。

b、常见故障及处理方法

②刮板流量计的工作原理和常见故障排除方法

a、刮板流量计是一种容积式流量测量仪表，用于测量充满于封闭管道中连续流过的液体的体积流量。流量计具有现场指示的机械式计数器，不必外加能源即可获得直读的累积体积总量，清晰明了，操作简便，测量精度高，工作可靠，牢固耐用。除此之外，每台流量计均有标准的转数输出轴，安装光电式电脉冲转换器后输出电脉冲信号，配上相应的流量数字积算仪，可以进行远距离读数，累积和数据监控。

b、工作原理：如图所示，刮板流量计由转子、刮板、内壳体和上盖板、下盖板（图中未画出）组成计量腔。当被测液体进入流量计后，流体推动刮板转动，并由刮板带动转子转动。在计量腔中有一固定的轴，轴上固定安装了一个凸轮，刮板上的滚轮与凸轮保持接触，因此在刮板和转子转动时，刮板在凸轮作用下产生伸出和缩回的动作。在图示位置，刮板 2 和 3 完全伸出，将流体隔离成三部分，两刮板与内壳体、转子构成容积一定的计量腔。当刮板转动时，刮板 2 保持完全伸出，继续隔离流体，刮板 3 逐渐缩回，已经过计量腔完全隔离（即已经过计量）的流体排向出口；同时刮板 1 逐渐伸出，到图中所示刮板 2 的位置时又形成一个新的计量腔。当转子转动一圈时，可以形成数目等于刮板数量的几个计量腔。在流体流动的情况下计量腔不断地形成，将流体不断地经过隔离（即经过计量）后排向出口。由于计量腔的容积、转子每转形成计量腔的数目均为确定，因此流经流量计的

流体的体积（累积流量）与转子转数成正比。

转子的转动经过齿轮箱减速、精度修正器修正（精确调整传动比）后，分别传递给大字轮计数器进行流量累积和光电齿轮箱输出标准转速。