摘要：仪表是工业生产中常用来对装置工艺参数进行控制的重要仪器，在确保工业生产质量及安全等方面有重要作用。而调试是仪表安装过程中的一个重要环节，是仪表能够正常使用的重要保障。在仪表调试中，必须采取正确措施对出现的故障问题进行全面解决才能为生产系统安全提供更安全保障。基于此，本文对仪表调试中的常见故障原因及对策进行了分析探讨，旨在促进仪表调试水平的提高，确保仪表安装质量，以为工业生产提供更可靠保障。
关键词：仪表调试；类型；常见故障；原因；对策
控温仪、压力表等仪表在工业生产自动化控制系统中有着重要应用。调试是仪表安装过程中的一个重要环节，调试工作质量直接关系到仪表设备使用质量。在仪表实际调试过程中常遇到一些常见故障问题，调试相关工作人员要根据实际情况制定有效解决方案或措施才能进行有效解决，因此加强对仪表调试中常见故障原因及对策研究意义重大。
1 仪表调试及类型
仪表安装前的校验，它是在规定条件下，为确定测量仪器仪表或测量系统的示值、实物量具或标准物质所代表的值与相对应的由参考标准确定的量值之间关系的一组操作。仪表调试一般可分为集散（DCS）系统、温度仪表、压力仪表、流量仪表、液位仪表和调节阀（包括切断阀）等六大类。
2 仪表调试中常见故障原因及对策
（一）温度仪表调试
温度仪表是工业生产自动化系统中应用非常广泛的一种仪表。温度仪表调试中常见的故障主要有以下方面：（1）系统指示值突然出现最大值或最小值。这种情况一般属于仪表系统故障问题，主要是由于温度以便系统测量存在较大滞后性。该故障的出现只要因为热电偶、热电阻或补偿线断线或温度变送器失灵。如果仪表指示为大幅度缓慢波动，那么这种情况可能是工艺操作变化而造成，若排除工艺操作原因，那就很可能是仪表控制系统自身问题。（2）加入模拟信号后指示出现大偏差。出现这种故障原因是多方面的，一是温度变送器量程范围于DCS组态不一致，需要对组态进行重新核对；二是可能热电偶与补偿线存在不匹配情况，三线制不匹配或是电缆存在虚接情况，接线端发生锈蚀也是一个重要原因。（3）温度变送器使用中出现故障。一是一次元件短插入深度不足而不能测量到管道内真实温度，导致指示值偏小；二是由于一次元件断裂或保护套管过细而在使用中被管道内介质损坏，连接热电阻电缆线断开等而导致调试中出现指示超过满量程的情况。
（二）物位仪表调试
物位测量仪表是测量液态和粉粒状材料的液面和装载高度的工业自动化仪表。物位测量通常指对工业生产过程中封闭式或敞开容器中物料（固体或液位）的高度进行检测，物位测量仪表用来监测液体或固体料位，包括浆料和颗粒状固体。按测量手段分则有直读式、浮力式（浮球、浮子、磁翻转、电浮筒、磁致伸缩等）、回波反射式（超声、微波、导波雷达等）、静压式等多种。物位仪表调试中也会出现一些常见故障问题：（1）差压式液位控制仪表指示与现场直读式指示仪表存在出入。针对这个故障，首先要全面检查现场直读式指示仪表，看其是否存在问题，如果指示正常，那么检查变送器高/低压侧连接是否正确，负压倒压管隔离液是否存在渗漏情况，双法兰变送器是否牢靠，介质密度是否符合规格书数据有关要求。（2）浮筒液位计使用后与现场实际液位不一致。一是首先检查一次阀有没有打开，这是最为常见的原因。二是零点存在较大偏差，浮筒一次校验后在运往现场过程中，扭力矩发生了变化，但是在现场安装中没有重新校验，导致变送器零点变化。因此在安装完毕后，应对零点进行重新调零，如果是智能浮筒则应采用手操器及变送器通讯进行清零复位。三是浮筒变送器一次校验设定密度与现场实际密度存在差异，一次校验中通常是根据规格书数据进行设定的理想密度，但由于现场工况非常不稳定，从而使导致现场密度与设定密度出现偏差。这对该种故障，首先要跟工艺操作人员进行说明，同时准确了解现场工况密度情况，并通过计算对其进行正确性确认。因此为有效避免故障，在仪表联校过程中，应加强校验人员与工艺人员间的交流沟通，以根据实际工况情况对密度进行科协合理设定。（3）超声波、雷达液位计液位显示不一致问题。故障原因主要有两方面：一是液位计量程设计问题，应采取手操器与变送器通讯检查液位计量程及各项参数设置是否正确；二是安装位置不当，应根据安装图纸与厂商提供技术资料进行比照，以找出最佳安装位置。
（三）压力仪表调试
压力仪表在工业生产及气压行业中都有广泛应用，其工作原理主要是通过表波登管、膜盒等敏感元件的弹性形变，再由表内机芯转换机构将压力形变传导给指针，从而从指针转动情况掌握系统压力。压力仪表在调试中其主要存在以下故障问题：
（1）压力表指针显示数据与真实数值存在较大变差。这主要是由于传感器内节点便面存在被氧化或膜片发生形变而导致压力变现指示不准确，通常采用更换传感器进行处理。
（2）压力指针不回零现象。这种现象的出现主要是由于弹簧管压力表使用一段时间后其弹性存在惰性，使得不能有效归零回位。在故障处理方面，通常采用定针手段进行维修，具体而言就是在不加压情况下将表针取下，再重新固定到零点上。定针维修方式在回程误差及准确性等故障处理中应用也较为广泛。
（3）针对处于“0”位无摆动。这也是压力仪表调试中的一个常见故障，这通常是双金属片烧断或是电源开关闭合失灵等原因造成。其处理措施如下：将开关接通，将传感器一段导线进行拆除后进行瞬间搭铁试验，观察压力表数值情况，如果数值从0向0.5变化，则表明压力表没有故障，将导线装回，再把一根铁塞进传感器内做压膜片试验，从压力表指针情况判断是否存在故障，无变化则为故障。实验过程中，若出现指针不摆动情况，则需换另一端电源接线柱，灯不亮表明为供电线路故障，亮则为压力表或传感器线路原因。若以判断出故障存在于压力表或传感器上，那么再将压力表接线柱上进行搭铁试验，通过指针移动与否来判断，指针移动为传感器引起，不移动则为压力表故障，之后根据实际情况进行更换进行。
（4）压力表指针摆动失灵。这种故障通常是由于连接导线接触不良或是安装不当造成。在处理方面，一般是先将电源接通启动发电机，观察指针摆动情况，正常情况下油压值较小，如指针指向最大值，为避免表内加热线圈被烧坏应将电源马上切断。故障出现原因一是可能为压力表与传感器间出现了搭铁现象；二是传感器内部发生了搭铁现象。处理措施：全面检查后将传感器拆下进行点火测试，指针摆动说明为传感器故障，若指针指向最大值，则表明为压力表和传感器间存在搭铁情况。
（5）指示灯不亮。调试中灯泡没问题，但是指示灯却处于不亮状态，这种情况通常为传感器损坏问题。处理对策：将点火开关调到合“D”档位，若指示灯亮说明故障存在于传感器上，如不亮则需对电线束进行进一步检查。
（6）检测值一直存在固定误差。其具体是因为没有正确安装指针而导致的，该类故障处理起来较为简单，仅需将指针位置进行重新调整便可解决。另一个原因在于轻敲位移故障。一般来说，轻击表壳指针会出现逆时针转动，其余情况便属于轻敲位移故障。导致该类故障的原因较多，可能是因为没有正确配置或是游丝发生故障导致的。在表壳中，如果游丝空间过小，没能有效固定货架便可能会导致轻敲位移的情况出现，此外，传动轴被压死等情况也会导致轻敲位移的情况出现。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
（四）流量仪表调试
流量仪表调试的常见故障主要表现在显示值之上，其通常表现为值不稳定、值最大、值最小这三类问题。如果流量仪表显示值不稳定，出现频繁波动的情况，则能够采取手动控制仪表的方式，如若仪表指示波动变小，就说明是因为仪表自身性能而引发的故障。而如若其波动并未出现变化，则说明可能是因为工艺操作不当而导致的。如果流量控制表系统中其指示值为最大，则工作人会员能够利用手动操作仪表调节阀来实施调控。如若调节后仪表指示值变小，就说明可能是因为工艺操作不当导致的，如若调节后仪表指示值仍为最大，就表明可能是因为仪表控制系统自己的问题而导致的。如果检查流量仪表发现一切完好，且仪表开度正常，那么导致故障发生的原因可能是系统压力偏低、介质材料结晶、仪表系统管路堵塞、操作方式不当。如若流量表指示值为最小值，那么先是要对仪表运行情况进行现场检测，如果仪表正常，则表明是显示仪表发生故障，需要对仪表调节阀的开度进行仔细检查。如果调节阀开度处在零位置，就表明是调节器和调节阀出现故障。
（五）液位仪表调试
在实际运行过程中，液位仪表故障发生频率较多的是指针显示值最小、最大，以及指示值出现频繁波动。对于仪表指示值最小或最大的问题，相关工作人员可先仔细检查仪表的运行情况，如若其正常运行，则可转变其为手动控制方式，如若此时液位仪表指示值没有出现较大变化，就说明是仪表的液位控制系统内部发生故障。如果仪表指示值并未对应具体测定值，就要求对直读仪器进行检查，观察其有无运行异常，将直读器的原因排除后，就要求进一步检查负压导管，观察其有无渗漏问题出现，一旦确认渗漏，就要求马上运用灌封液措施，同时调节系统到零点。如果没有发生渗漏，就可能是因为没有正确设置自动化仪表的负迁移量而导致的。所以只是需要对迁移量进行重新调试便可解决。
3 提高仪表调试效果的策略分析
（一）构建起完善的规章体制
在调试仪表过程中，应当要科学构建起完善的规章体制，以确保调试工作的规范与高效开展。第一，应当要能够和仪表自身的情况以及具体环境因素等相结合起来制定相应的规章体制，确保其具有有效性与实用性。第二，需要切实根据《相关设备维护检修规程》的理论在进行指导与维护。且需要尽可能完善规章体制中的内容，尤其是仪表的保护、检测以及维修体制。设置专门的仪表管理机构，并安排专门的工作人员来检查仪表运行情况，并结合具体仪表数量及其作业环境来确定巡查人员的职责与管理范围。
（二）做好仪表的防腐工作
由于仪表非常精密，其需要复杂且强大的电子元件作为支持，然而，在诸多元件将自身的功能发挥出来的同时，也增加了由于腐蚀而带来的性能隐患问题，致使仪表传感器中的精密元件如弹簧、靶心等受损与变质。一旦出现腐蚀隐患，则要求相关管理人员与设计人员一同协作完成。要求管理人员采用膜片、隔离液体等方式来控制自动化仪表在腐蚀介质范围之外，设计人员在设计仪表过程中需要尽量运用抗腐蚀的合金或非金属材料。结合仪表具体位置来隔离外界环境，或是结合具体作业环境来采用相应的仪表，避免仪表发生腐蚀。通常可以采取注气保护、隔离液体等方法来进行。
（三）对故障检修技术进行规范
因为仪表具有较高精度，所以要求具有较高的维修技术，所以在发生故障时同样要求开展特别的维护工作。企业应当要建立起完善的故障检修技术，防止仪表故障扩散，进而导致企业承受较大的经济损失。不仅如此，需要工作人员运用观察法来仔细观察工作现场和仪表，并且及时反馈仪表的进水、异味、异响以及接头、元件等情况。采取替换法来替换可能出现故障的元件，从而保证仪表得以正常运行。如若调节阀基座出现大幅振动的情况下，则要替换一个结构不同不过具有相同振动频率系统的调节阀。此外，向输入卡件输入经综合校验之后的信号之后，对被动补偿器的情况进行仔细观察来判断仪表是否出现异常，运用多用表来测量电流、电阻等信号来判断仪表正常与否。
（四）熟悉仪表参数
由于仪表类型不同，其相应的工艺参数亦有所差别，所以在实际调试过程中，要求工作人员能够充分熟悉与掌握其参数，提升调试效率。如，AI信号和DI信号都是模拟信号。在实际调试过程中，调试人员需要认真校验模拟信号，并观察仪表有无出现故障。相较来说，AO及DO信号都是表示开关信号。在实际调试过程中，如果出现以上信号，就能够将其当作参考，观察阀门动作情况，进而判断出其有无故障。
（五）科学选择调试技术
因为仪表不同，其实际使用的调试技术也有所不同。在具体调试时，相关工作人员需要正确掌握仪表类型，并运用对应的调试技术。如，在对切断阀与调节阀进行调试过程中，应当要采取吹扫试压的方法，仔细检查仪表风线是否存在杂质，避免在实际调试时损坏到阀门。又如，需要在仪表联调后进行单体调试，同时需要对阀门实施水压试验，仔细检测流量计等仪表的相应资质证明，要求生产厂家提供对应的检验报告与质量证书。除此之外，如果仪表发生故障要求进行组件更换的情况下，务必要严格根据仪表说明书来实施作业，避免损坏仪表导致其无法正常使用。如若装置具备报警与联锁等功能，相关工作人员需要全方位的检测仪表的报警点与联锁功能，从而大大减少由于遗漏回路而致使人力、物力资源浪费的情况出现。而且在实际调试时，还需要切实根据系统回路图来一一开通回路，完成调试后，保证仪表合格后需要进行现场挂牌，从而能够避免因为工作上的疏忽而致使仪表线路出现短路或是保险烧毁等情况。不仅如此，当有组态增加或者是删除、修改等状况时，要进行及时的记录。在进行每台仪表的调试工作中，要对回路调试进行全面的记录，进而为后续的查阅工作提供便利。
（六）监测报警功能
在部分化工装置中，其仪表具有报警和联锁功能。在具体调试环节如果单纯的调整仪表显示参数的准确度，那么非常容易致使仪表的预警等功能发生隐患。所以工作人员应当要对中要对仪表参数以及监测报警方面引起重视，需要在保证以上仪表参数误差在可允许范围的基础上来检测其预警功能。一旦发现预警功能异常，就要求马上同时维修人员来开展维修工作，防止出现二次调试，导致调试成本增加。
4 结束语
总而言之，仪表在现代工业生产自动化控制系统中有着重要应用，而仪表调试作为仪表安装与投入正式使用前的重要环节，是仪表工作状态的重要保障。因此在仪表调试中，调试人员应该在全面掌握各种仪表工作原理及组成结构等基础上，针对调试中出现的各种问题及故障进行分析，从而采取有效对策进行解决，以确保调试质量，为仪表工作质量提供可靠保障。
参考文献：
[1]刘钊.探索自动化仪表安装调试技术要点[J].化工管理，2014（14）：101-101.
[2] 赵硕，陈雷.石油化工装置常见仪表调试及注意事项[J].化工设计通讯，2018，v.44；No.190（04）：128+130.
[3]袁伟，刘宝龙.自动化仪表安装调试技术在压缩机中的应用[J].信息化建设，2016（5）.
[4]曹俊杰.石油化工自控仪表安装调试与质量控制[J].中国科技纵横，2015（20）：203-203.
论文作者:韦义先
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/16
标签：仪表论文; 故障论文; 情况论文; 指示论文; 压力表论文; 指针论文; 原因论文; 《电力设备》2019年第6期论文;