浅谈计量仪表的常见故障分析与解决_计量仪表

　　摘 要:针对计量仪表在日常运行中常见的关于温度、压力以及流量参数存在的问题、造成的原因、判断及处理方法进行讨论。　　关键词:参数故障 分析处理　　中图分类号:TM932 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)06(c)-0101-01
　　目前,随着科技的发展,自动化水平的不断提高,各种计量仪器仪表也越来越多的被用在数据计量的方方面面,而这也给仪表的维护人员提出了更高的要求。因此,如何及时发现问题,查明原因并正确处理,对生产的顺利进行显得尤为重要。
　　1 工业计量仪表的常见参数
　　在工业生产过程中关于能源计量所需要的参数多种多样,而最常用到的参数有温度、压力、流量、液位等,并且在计量工作中,发生问题的也都主要集中在这几个方面。
　　2 常见计量参数的测量仪器及工作原理
　　2.1 热电阻工作原理
　　热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高,性能稳定。其中铂电阻的测量精确度是最高的,它不仅广泛应用于工业测温,而且被制成标准的基准仪器。热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的,即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。因此,只要测量出感温热电阻的阻值变化,就可以测量出温度。目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。
　　金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示,即
　　Rt=Rt0[1+α(t-t0)]
　　式中,Rt为温度t时的阻值;Rt0为温度t0(通常t0=0℃)时对应电阻值;α为温度系数。
　　半导体热敏电阻的阻值和温度关系为
　　Rt=AeB/t;
　　式中Rt为温度为t时的阻值;A、B取决于半导体材料结构的常数。
　　从热电阻的测温原理可知,被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的。因此,热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响,为消除引线电阻的影响一般采用三线制。
　　这是因为测量热电阻的电路一般是不平衡电桥。热电阻作为电桥的一个桥臂电阻,其连接导线也成为桥臂电阻的一部分,这一部分电阻是未知的且随环境温度的变化而变化,造成测量误差。而采用三线制,将导线一根接到电桥的电源端,其余两根分别接到热电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上,这样便消除了导线线路电阻带来的测量误差。
　　2.2 压力变送器的工作原理
　　压力变送器通过被测介质的两种压力通入高、低两压力室,作用在感受元件的两侧隔离膜片上,通过隔离片和元件内的填充液传送到测量膜片两侧,测量膜片与两侧绝缘片上的电极各组成一个电容器。当两侧压力不一致时,致使测量膜片产生位移,其位移和压力差成正比,故两侧电容量就不等,通过振荡和解调环节,转换成与压力成正比的信号。压力变送器和绝对压力变送器的工作原理和差压变送器相同,所不同的是低压室压力是大气压或真空。
　　2.3 差压变送器的工作原理
　　差压变送器与压力变送器的工作原理基本相同。是将来自两侧导压管的差压直接作用于变送器传感器两侧隔离膜片上,通过膜片内的密封液传导至元件上,测量元件将测得的差压信号转换为与之对应的电信号传递给转换器,经过放大等处理变为准电信号输出。
　　3 常见计量故障的基本分析方法
　　分析故障前,首先要比较透彻地了解有关计量系统的工艺生产过程、所需参数的要求、各种仪表的性能特点等。在分析和检查故障之前,还要向现场操作人员了解出现问题的仪器仪表具体现象及参数有何异常,以初步确定故障原因和故障所在。
　　而且,在分析故障原因时,除了要考虑到计量显示表外,还特别要注意被测对象的变化和控制阀的变化,这些都可能是故障原因,所以要从仪表系统和工艺系统两个方面综合考虑。
　　4 常见计量故障的分析及处理
　　4.1 温度在计量系统中的故障
　　温度的故障分析要特别注意两点:一是系统普遍采用电动仪表;二是系统的滞后往往较大。如果记录仪表指示突然变到最大或最小,常为仪表系统故障。因为温度系统滞后较大,不会发生突变,此时的故障原因常常是热电阻引线断路导致的。
　　当显示仪表显示的温度不正常时,一般分为两种。第一种显示为负,而且数值较大时,可判断为是短路,可能是热电阻的保护套管中进水使其短路或是电缆在某段有短路,也有可能是显示仪表的接线点短路,可以从以上查找原因排除。第二种显示的数字为正,而且数值显示为400多或850多,可判断为是断路,热电阻断、电缆某处断了或热电阻坏,使电阻值显示为最大,处理方法为找到断的原因依据情况处理。
　　4.2 压力在计量系统中的故障
　　压力显示仪表指示出现振荡波动时,首先检查工艺操作有无变化,这种变化多半是工艺操作和调节器参数整定不好造成。而当工艺操作有变化而压力显示无变化时可判断为压力测量系统出现问题。此时,首先检查传输线路是否正常,有无短路及断路情况,再检查变送器的堵塞情况,如出现堵塞情况则首先关闭一次截门,卸下压力导压管,进行疏通,之后恢复导压管并重新调整变送器零点,打开一次截门,恢复测量;如不堵,检查压力变送器输出系统有无变化,有变化,则故障出现在控制器测量指示系统上。
　　4.3 流量在计量系统中的故障
　　流量仪表系统指示值达到最小时,首先检查现场检测仪表,如果正常,则故障在显示仪表。当现场检测仪表指示也最小,则检查调节阀开度,若调节阀开度为零,则常为调节阀到调节器之间故障。当现场检测仪表指示最小,调节阀开度正常,故障原因很可能是系统压力不够,系统管路堵塞、介质结晶等原因造成。若是仪表方面的故障,可能是孔板的导压管堵、差压变送器室漏等。如为导压管堵塞,可分为正导压管堵与负导压管堵。其处理方法一般是将与导压管连接孔板的一次截门关闭,将连通变送器的导压管卸开,然后用细钢丝等在打开一次截门的瞬间沿着一次截门向下疏通,直到有煤气通过截门向上喷出,立即关闭一次截门,再将导压管连接好,注意在工作时要佩戴好煤气报警器并站立在上风口侧。最后检查变送器情况,如有正常电流信号则处理完毕。如变送器室漏,则可根据现场实际情况,判断是换垫片还是彻底更换变送器。
　　流量仪表系统指示值达到最大时,则检测仪表也常常会指示最大。此时可手动遥控调节阀开大或关小,如果流量能降下来则一般为工艺操作原因造成。若流量值降不下来,则是仪表系统的原因造成,检查流量控制仪表系统的调节阀是否动作;检查仪表测量引压系统是否正常;检查仪表信号传送线路是否正常。
　　而对于蒸汽的流量计量变送器还要关注在夏季的波动问题,这主要是因为从蒸汽孔板引出的蒸汽要先经过凝液罐,再由凝液罐连接导压管到变送器。凝液罐的作用是将其内蒸汽冷凝后的水做为隔离液,隔离高温蒸汽,使其不用直接接触变送器,再有是两凝液罐内的水位应相等,这样就可以通过正负管路中蒸汽的压差,作用于水测量蒸汽的流量。由于夏季的气温高,两凝液罐内的水蒸发程度不同使水位发生变化,水位不相等,产生差压使变送器计量蒸汽流量。发现为此种情况则打开变送器的平衡阀使正负导压管中的水导通使两侧水位相等,再关闭平衡阀即可。
　　5 结语
　　以上关于三种参数的简单分析,只是基于单独测量系统的常见的问题分析,而实际上在测量过程中各参数间是密切联系、相互影响的,这时就需要维护人员根据实际情况与自身的经验具体问题具体分析进行处理。