摘要： 在计量标准检定装置的使用过程中，经常遇到一些常见的问题，不仅给检定人员在检定过程中带来了不少障碍，也为装置将来的正常、安全的使用带来了隐患。此类现象因为某些原因经常会出现，给测试或使用人员的工作带来极为不便。本文列举了一些现象，并提出了解决措施及建议，为处理此类问题提供一些解决思路。
关键词：计量;装置;故障;分析
1.概述
随着大量多功能、新技术的仪表检定装置在基层单位的普及，仪表的检定效率和设备的利用率得到了较大的提升。但这些高性能、高价位的仪器设备的不可靠因素还是存在的。一台利用率很高的设备，因一些故障而不能工作，不仅是耽误时间、对整个计量工作的正常运转都是致命的。所以，掌握一些仪表装置故障分析的常用方法，及时解决此类问题，还是有必要的。
2.故障类型
仪表装置故障的因素很多，大体可分为硬故障和软故障。硬故障主要是指仪表装置内部导致故障的元器件、集成电路、线路、印刷电路板等。软故障主要是指仪表装置内部逻辑状态变化及有关系统软件和应用软件的设计等。从本系统目前运行的计量检定装置的故障来看，属于硬故障的占大多数。
故障也可分为静态故障和动态故障。静态故障是那些对于给定的输入，具有稳定的错误输出，故障症状有良好的重复性的永久性故障。动态故障是那些在信号发生变化时才出现的随机性或者间歇性的故障，前者相对后者更易于观察、检测、研究和排除。
3.故障原因
3.1开路或短路
从逻辑状态特性来讲，此类故障是固定故障。如仪表设备的输出和反馈信号的输入回路断开或者开路者。
3.2电源故障
3.2.1电源线或地线开路、接线错误或者接触不良。
3.2.2电路板的自身电源组件受冲击、烧毁或者断线，不能正常工作，最终造成电源无输出
3.2.3电源组件输入电压超过允许偏差。
3.2.3电源组件自身电路故障造成输出电压超过允许偏差（如电压异常升高或者降低）。
3.3无源器件故障
此类故障如电阻器端帽松脱造成开路，电容器断路或者开路，电容值或电阻值发生变化，电阻器烧毁等。电阻器的变化可能造成逻辑值模糊等故障，电容值的变化可能引起去耦不良、震荡器频率变化等故障。
3.4电源去耦不良
这类故障主要是产生的干扰波形或信号被叠加到正常的波形上。可用大容量的滤波电容和高频性能好的陶瓷电容来抑制这种干扰。
3.5辅助设备或装置不可靠
设备或装置因为各种原因而造成其可靠性差，如节点、继电器性能不可靠、机械故障等。
3.6装置的设计故障
因为设计人员考虑不周，或者仪表设备对环境条件、工艺质量、元器件质量要求苛刻等原因。造成仪表装置的调节细度不够，年变化率偏大。
3.7仪表装置的使用环境不符合要求
仪表装置的使用环境不符合仪表装置及其元器件对使用环境的要求，如不满足环境温度和湿度要求等。
3.8接触不良
这是一种常见而又极使维护人员头痛的故障。故障症状类似与开路，但却具有一定的偶然性，故障的初期极难被发现。造成接触不良的常见原因有：
插件松动，焊接不良，接点表面氧化，端子接线不牢靠，接触簧片弹性退化等。
3.9绝缘不良
电路板上若因表面处理不良等而造成的绝缘不良，将会导致信号串线和泄露，使电路板工作不稳定甚至无法正常工作。
3.10屏蔽不良
可能产生信号畸变或者失真等相关故障。
3.11元器件老化或质量不良
任何设备都有正常的使用寿命，超过这个期限，各元器件等都会进入衰耗期，这时故障率会大大地增加。元器件质量不良同样会引起故障率高。
3.12计算机通信故障
3.12.1数据传输失灵
发送或接受装置电路故障、调制解调器失效、信号通道自身故障等。造成无数据传输或者数据传输杂乱无章而不能辩认。
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3.12.1误码
因外界干扰和信道质量不高，造成个别代码出错。
3.12.1信号畸变
发送端输出、线路及接收端输入阻抗不匹配，接、收或传送受到干扰等。
3.12.1偶发故障
主要原因有：接触不良如虚焊、接口的连接插件因振动等其它原因而松动等。
4.故障查寻和分析的常用方法
故障的查寻过程是确定故障原因和故障点的一个测试分析、逻辑推理和验证确认的过程，其依据是建立在以往经验和知识基础上的，对现象进行观察和分析，并进行测试、验证和确认。
4.1故障查寻的基本策略
故障查寻的基本策略可以表述为下面的流程:记录观察和测试的现象和数据—→分析现象和整理数据—→了解逻辑推理—→深入测试验证—→再分析和整理—→在测试验证••••••直至故障被最终确诊。
4.2故障查寻的基本方法
为了迅速地确认故障的性质和部位，一般需要采取有效的方法和步骤。故障查寻一般分三个步骤：故障检查、故障确诊和故障排除。
4.2.1故障检查
故障检查就是全面地了解仪表设备（或者元器件）的状态及其故障表现，以便发现故障的线索。
4.2.1.1常规检查
a)总体检查。这主要是根据在对故障观察的同时，作诸如外观检查（如是否有脱落、烧毁、异常气味、机械损伤和电源保险等）等工作。
b)功能检查。在通电状态或在线检查仪表装置的各项功能，这可以更好地掌握故障的总体表现。这对进一步的检查和确诊有很好的指导意义。
4.2.1.2静态检查
通电后，观察和检测仪表装置的基本状态（如指示灯、供电电压等），依次对仪表装置的各关键点作进一步的检查。大部分的故障都会在静态检查的过程中暴露出来。
4.2.2故障确诊
为简化仪表装置的故障确诊，首先需要将其分成若干个子系统，再对各子系统依次进行分隔检查。对仪表设备的故障查寻和确诊，一般可采取以下的方法或者策略：
a)比较法。为识别和确诊故障，可与一正常工作的子系统或回路情况相比对，或者参照维修手册进行检查。
b)替换法。当怀疑电路板插件、元器件故障时，将确认好的电路插件板、元器件替换入子系统，以辅助诊断。当发现某一相通道输出超差时，
可采用调换通道，进一步确诊故障。
c)注入信号。当因故障或者子系统分隔使前一级不能产生正常输出时，就需要外加信号实现对子系统进行动态特性检查。若需要多路信号同时加入时，要尽可能减少信号间的影响，以便更好地分析故
障的原因。
d) 断开环路。具有反馈环节的子系统，为了便于确定故障的部位，需断开反馈回路。
e)向前或向后搜索以缩小怀疑区。当需要信号注入时，应采取从信号注入端往信号输出方向查寻的策略，直至不正常处；当已知信号不正常时，可采用从输出端向输入端查寻的策略，直至信号正常处。
4.2.3故障排除
故障一旦被确诊，只要不是设计上的根本缺陷，修复和排除故障就不太难。修复工作完成后。要进行仔细的检查。然后进行修复后的验证，以保证装置的修复是有效的，必须通过目力检查、测试试验，考核设备的工作状态、长（短）期稳定性、功能指标等项目。
5.结束语
对仪表装置提出正确的故障查寻和分析思路的前提，是我们必须对故障设备的工作原理和结构有一个清楚的了解。认真总结每次维修的经验、加强与同事的交流，我们一定能够更快、更好地分析和解决仪表装置发生的任何故障。
参考文献：
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[4]彭平等.交流电能表检定装置的检定与维修[M].北京:中国计量出版社,1997.
刘卫新：男、汉族、研究生学历、高级工程师，主要从事电学计量专业相关理论和技术研究。
潘霞：女、汉族、本科学历、高级工程师，主要从事电力需求侧、能源审核等相关理论和研究工作。
论文作者:刘卫新,潘霞
论文发表刊物:《电力设备》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/4
标签：故障论文; 装置论文; 仪表论文; 信号论文; 不良论文; 元器件论文; 开路论文; 《电力设备》2017年第7期论文;