现场仪表系统常见故障的分析步骤汇总.docx

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现场仪表系统常见故障的分析步骤汇总

现场仪表系统常见故障的分析步骤

　　一、现场仪表系统故障的基本分析步骤

　　　　现场仪表测量参数一般分为温度、压力、流量、液位四大参数。

　　　　现根据测量参数的不同，来分析不同的现场仪表故障所在。

　　1．首先，在分析现场仪表故障前，要比较透彻地了解相关仪表系统的生产过程、生产工艺情况及条件，了解仪表系统的设计方案、设计意图，仪表系统的结构、特点、性能及参数要求等。

　　2．在分析检查现场仪表系统故障之前，要向现场操作工人了解生产的负荷及原料的参数变化情况，查看故障仪表的记录曲线，进行综合分析，以确定仪表故障原因所在。

　　3．如果仪表记录曲线为一条死线（一点变化也没有的线称死线），或记录曲线原来为波动，现在突然变成一条直线；故障很可能在仪表系统。

因为目前记录仪表大多是DCS计算机系统，灵敏度非常高，参数的变化能非常灵敏的反应出来。

此时可人为地改变一下工艺参数，看曲线变化情况。

如不变化，基本断定是仪表系统出了问题；如有正常变化，基本断定仪表系统没有大的问题。

　　4．变化工艺参数时，发现记录曲线发生突变或跳到最大或最小，此时的故障也常在仪表系统。

　　5．故障出现以前仪表记录曲线一直表现正常，出现波动后记录曲线变得毫无规律或使系统难以控制，甚至连手动操作也不能控制，此时故障可能是工艺操作系统造成的。

　　6．当发现DCS显示仪表不正常时，可以到现场检查同一直观仪表的指示值，如果它们差别很大，则很可能是仪表系统出现故障。

　　总之，分析现场仪表故障原因时，要特别注意被测控制对象和控制阀的特性变化，这些都可能是造成现场仪表系统故障的原因。

所以，我们要从现场仪表系统和工艺操作系统两个方面综合考虑、仔细分析，检查原因所在。

　　二、四大测量参数仪表控制系统故障分析步骤

　　1．温度控制仪表系统故障分析步骤

　　分析温度控制仪表系统故障时，首先要注意两点：

该系统仪表多采用电动仪表测量、指示、控制；该系统仪表的测量往往滞后较大。

（1）温度仪表系统的指示值突然变到最大或最小，一般为仪表系统故障。

因为温度仪表系统测量滞后较大，不会发生突然变化。

此时的故障原因多是热电偶、热电阻、补偿导线断线或变送器放大器失灵造成。

（2）温度控制仪表系统指示出现快速振荡现象，多为控制参数PID调整不当造成。

　　（3）温度控制仪表系统指示出现大幅缓慢的波动，很可能是由于工艺操作变化引起的，如当时工艺操作没有变化，则很可能是仪表控制系统本身的故障。

　　（4）温度控制系统本身的故障分析步骤：

检查调节阀输入信号是否变化，输入信号不变化，调节阀动作，调节阀膜头膜片漏了；检查调节阀定位器输入信号是否变化，输入信号不变化，输出信号变化，定位器有故障；检查定位器输入信号有变化，再查调节器输出有无变化，如果调节器输入不变化，输出变化，此时是调节器本身的故障。

　　2．压力控制仪表系统故障分析步骤

（1）压力控制系统仪表指示出现快速振荡波动时，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PID参数整定不好造成。

（2）压力控制系统仪表指示出现死线，工艺操作变化了压力指示还是不变化，一般故障出现在压力测量系统中，首先检查测量引压导管系统是否有堵的现象，不堵，检查压力变送器输出系统有无变化，有变化，故障出在控制器测量指示系统。

　　3．流量控制仪表系统故障分析步骤

（1）流量控制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、泵不上量、介质结晶、操作不当等原因造成。

若是仪表方面的故障，原因有：

孔板差压流量计可能是正压引压导管堵；差压变送器正压室漏；机械式流量计是齿轮卡死或过滤网堵等。

（2）流量控制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；检查仪表信号传送系统是否正常。

　　（3）流量控制仪表系统指示值波动较频繁，可将控制改到手动，如果波动减小，则是仪表方面的原因或是仪表控制参数PID不合适，如果波动仍频繁，则是工艺操作方面原因造成。

　　4．液位控制仪表系统故障分析步骤

（1）液位控制仪表系统指示值变化到最大或最小时，可以先检查检测仪表看是否正常，如指示正常，将液位控制改为手动遥控液位，看液位变化情况。

如液位可以稳定在一定的范围，则故障在液位控制系统；如稳不住液位，一般为工艺系统造成的故障，要从工艺方面查找原因。

（2）差压式液位控制仪表指示和现场直读式指示仪表指示对不上时，首先检查现场直读式指示仪表是否正常，如指示正常，检查差压式液位仪表的负压导压管封液是否有渗漏；若有渗漏，重新灌封液，调零点；无渗漏，可能是仪表的负迁移量不对了，重新调整迁移量使仪表指示正常。

　　（3）液位控制仪表系统指示值变化波动频繁时，首先要分析液面控制对象的容量大小，来分析故障的原因，容量大一般是仪表故障造成。

容量小的首先要分析工艺操作情况是否有变化，如有变化很可能是工艺造成的波动频繁。

如没有变化可能是仪表故障造成。

以上只是现场四大参数单独控制仪表的现场故障分析，实际现场还有一些复杂的控制回路，如串级控制、分程控制、程序控制、联锁控制等等。

这些故障的分析就更加复杂，要具体分析.

仪表工习题

理论复习题

一．填空：

1．在热电偶测温回路中，只要显示仪表和连接导线两端温度相同，热电偶（总电势值）不会因他们的接入而改变，这是根据（中间导体）定律而得出的结论。

2．热电偶产生热电势的条件是（两热电极材料相异）、（两接点温度相异）。

3．分度号S、K、E三种热偶中，100℃时的电势分别为（0.645mv）、（4.095mv）、（6.317mv）。

4．用热偶测量温度时，其连接导线应该使用（补偿导线）。

5．补偿导线是热偶的延长，但必须考虑热偶冷端的（补偿）。

6．弹性式压力计是根据弹性元件的（变形）和（所受压力）成比例的原理来工作的。

7．常用的弹性式压力表有（膜片）式、（波纹管式）和（弹簧管）式。

8．膜片式压力表主要由（测量系统）、（传动系统）、（指示系统）、（表壳接头）部分组成。

9．精密压力表精度等级较高，一般有（0.6）、（0.4）、（0.25）级。

10．电接点压力表在压力低于下限或压力高于上限时均可发出（报警信号）。

11．活塞式压力计一般分为单活塞、双活塞两种，其工作原理是（静压平衡）。

12．活塞式压力计上的砝码标的是（压力）。

13．气体压力变送器可分为两大类，分别是按（位移平衡）原理构成的压力变送器和按（力平衡）原理构成的压力变送器。

14．1千克力=（9.8）牛顿1MPa=（10×6）Pa

15．单位时间内流过的流体以体积表示的称为（体积流量），用（Q）表示。

16．气体的密度随（温度）升高而减小，随（压力）的增大而增大。

17．气动差压变送器一般都是基于（力矩平衡）原理工作的。

18．气动差压变送器在结构上由（测量）和（力-气转换）两部分组成。

19．差压变送器的膜盒内充有（硅油），它除了传递压力之外，还有（阻尼）作用，所以仪表输出平稳。

20．玻璃液位计是根据（连通器）原理工作的。

21．静压式液位计是根据流体（静压）平衡原理工作的。

22．法兰式差压变送器的型号后面带"A"表示可进行（正）迁移，带"B"表示可进行（负）迁移。

23．浮筒式液位计测量液位是基于（阿基米德）原理。

24．浮球式液位计是根据（恒浮力）原理。

25．一个10的电阻上加载220VAC电压，那么流过此电阻上的电流在理论上应该是（22A）。

26．因半导体中掺加的杂质不同，含杂质半导体可分为（N）型半导体和（P）型半导体两类。

27．PN结的特性是（单向导电性）和（电容效应）。

28．二极管的击穿分两种，一种是（雪崩）击穿，另一种为（齐纳）击穿。

29．数字电路中三种最基本的逻辑关系为（与）、（或）、（非）。

30．自动调节系统主要由（调节器）、（调节阀）、（调节对象）和（变送器）四大部分组成。

31．自动调节系统按调节器具有的调节规律来分，通常有（比例）、（比例积分）、（比例微分）、（比例积分微分）等调节系统。

32．在测量过程中，由仪表读得的被测值与真实值之间存在一定的差距称为（测量误差）。

33．系统输出的被调量和输入端之间存在着反馈回路的系统为（闭环）系统。

34．调节阀所能控制的最大流量Qmax与最小流量Qmin之比，称为调节阀的（可调比），以R表示。

35．在物理学中，流体的液位用（L）表示。

36．流体的流量与其压力成（方根）关系。

37．调节阀前后压差较小，要求泄露量小，一般可选用（单座）阀。

38．调节阀调节低差压，大流量气体，可选用（蝶阀）。

39．即调节，又要切断时，可选用（偏心旋转）阀。

40．汽包给水调节阀应选用（气关）式或附加保位阀。

41．当调节阀摩擦力大，需要精确定位的场合需要采用（阀门定位器）。

42．气动调节阀中阀门定位器包括（电气）阀门定位器和（气动）阀门定位器。

43．可编程调节器采用国际标准模拟信号，即电压（1～5V），电流（4～20mA）。

44．PMK可编程调节器共有三类模块，它们分别是（输入模块）、（控制运算模块）和（输出模块）。

45．在自动化领域中，把被调参数不随时间而变化的（平衡状态）称为系统的静态。

46．动系统中静态是（暂时的）、（相对的）、（有条件的）。

47．在热电阻温度计中，R0和R100分别表示（0℃）和（100℃）时的电阻值。

48．仪表测量中的五大参数是（温度）、（压力）、（物位）、（流量）、（在线分析）

49．锅炉汽包液位一般用（给水流量）、（蒸汽流量）、（汽包液位）组成三冲量液位控制系统。

50．250Pa=（25）mmH2O

51．反馈分为（正）反馈和（负）反馈。

52．管道内的流体速度，一般情况下，在（管道中心线）处的流速最大，在（管壁）处的流速等于零。

53．若（雷诺数）相同，流体的运动就是相似的。

54．中差压变送器的膜盒比高差压的（大），而比低差压的（小）。

55．转子流量计是属于（恒压）降流量计。

56．涡轮式流量计是一种（速度）式流量计。

57．涡轮流量变送器应（水平）安装。

58．用压力表测量液位时，仪表安装的高度应与零液位的高度（相同），否则，应对（高度差）进修正。

59．摄氏100℃，相当与华氏（212）℉。

60．温度越高，铂、镍、铜等材料的电阻值越（大）。

61．集散控制系统I/A’s是（FOXBORO）公司的产品。

62．继电器的动作功率越小，其灵敏度越（高）。

63．调节阀的理想可调比取决于（阀芯结构）。

64．实际可调比取决于调节阀的（阀芯结构）和（配管状况）。

65．过程控制计算机软件分为（系统软件）和（应用软件）。

66．按集成块的功能分为（数字集成电路）和（模拟集成电路）。

67．实现交流电变成直流电的转变过程为（整流）。

68．典型的整流有（单相半波整流）和（桥式整流）。

69．数字信号的另一个来源是采用各种数字式仪表测量（温度）、（压力）、（流量）、（速度）等物理量，产生数字或脉冲信号。

70．数字量信号不需要进行（A/D）转换，可以直接经数字输入借口与（计算机）连接。

71．为了实现微机对生产对象的控制，必须把计算结果送给相应的（执行机构）。

72．执行器所要求的信号分为（连续的控制电压、控制电流信号）和（数字量或开关量信号）。

73．执行机构所要求的连续的控制电压、控制电流信号作用于各种（调节阀）、（显示记录仪）、（伺服机构）等。

74．压缩机入口应选（气关）式调节阀，加热炉燃料气系统应选用（气开）式调节阀。

75．继电器的三个主要机构是（接收机构）、（中间机构）、（执行机构）。

76．调节器的比例度越大，则放大倍数（越小），调节作用就（越弱），余差也（越大）。

77．气动调节阀调校的主要项目有（基本误差）、（回差）、（始终点偏差）和（额定行程偏差）等四项。

78．管道连接的方法常用的有（螺纹连接）、（法兰连接）和（焊接）三种方式。

80．已知仪表的读数是495℃，修正值为+5℃，那么测量温度的绝对误差是（-5℃），被测介质的实际温度为（500℃）。

81．1mmH2O是温度为（4）℃纯水1毫米水柱所产生的压力。

82．为了避免阀门对液体造成扰动，流量调节阀应装在被检仪表之（后）。

83．在联锁系统中，若要求现场自保电磁阀常带电，自保时失电，应选用继电器的（常闭）触点。

84．在自控系统中，仪表位号首位为F代表（流量），D代表（密度）。

85．数字电路中的基本逻辑关系有（与）（或）（非）三种。

86．差压流量计正压管线不畅，仪表指示偏（小），带反吹差压表正压管嘴不畅，仪表指示偏（大）。

87．安装在管线上，感受到设定压力而送出报警信号的仪表装置是（压力开关）。

88．加热炉燃料气系统应选用（风开）式调节阀,而其进料系统应选用（风关）式调节阀。

89．差压式流量计包括（节流装置）、（导压管）、（变送器）三部分。

90．常用电缆分为（电力电缆）电缆和（控制电缆）电缆。

91．联锁线路通常由（输入）部分、（逻辑）部分和（输出）部分组成。

92．按误差本身单位不同，误差可分为（绝对）误差、（相对）误差和（引用）误差。

93．测量液体压力时，取压点设在管道的（下）半部，在导压管的最高点应装设（集气）器，测量气体压力时，取压点设在管道的（上）半部，在导压管的最低点应装设（气液分离器）器

94．流量装置被检仪表前直管段长度可取流量计运行管直径的（30）到（50）倍，被检仪表后直管段长度取直径的（10）到（15）倍。

95．涡轮流量变送器输出信号的（频率）与流量成正比。

96．直行程电动执行机构通常用来推动（直通单座阀）、（双座阀）、（三通阀）、（角型阀）等，它直接安装在（阀体）上与（阀杆）相连接。

97．应用最广泛的工业核仪表是（料位计）、（密度计）、（厚度计）、（核子称）。

98．自动调节系统常用的参数整定方法有（经验法）、（衰减曲线法）、（临界比例度法）、（反应曲线法）。

99．测量一个电路的电流，电流表必须和这个电路（串联）。

为了使电流表的接入不影响电路的原始状态，电流表本身的（内阻抗）要尽量小。

100．构成A/D转换器的方法有：

（计数式A/D转换）、（逐次逼近型A/D转换）、（双积分式A/D转换）、（并行A/D转换）、（串-并行A/D转换）。

二．选择题。

1．万用表的作用：

（500型或30型及普通万用表）。

（2）

1）测量导线的长度2）测量元件的电阻3）测量空中含氧量4）测量物体的重量

2．万用表的电池正极是：

（1）

1）接地一端2）正端（插红笔的一端）

3．测4~20mA电流信号时用以下哪些工具：

（2）

1）螺丝刀2）万用表3）校验仪（气压）4）试电笔

4．220VAC电压可用以下工具测量其电压值：

（3）

1）24V直流电源2）电笔3）万用表AC~档4）校验仪（气压）

5．220VAC交流电可用以下工具检测是否有电。

（3、4）

1）万用表R档2）万用表DC档3）万用表AC~档4）试电笔

6．1~5VDC用以下供电。

（3）

1）24V直流电源2）万用表3）1~24V直流电源4）24V交流电源

7．直流电与交流电说的是：

（3）

1）24V电2）220V电3）经过整流滤波后的交流电为直流电

8．直流电有：

（1、2、3、4）

1）1V2）5V3）24V4）220V

9．热电偶供电为：

（1）

1）直流2）交流3）三相交流4）不供电

10．处理仪表故障需要：

（1、3）

1）仪表修理工2）工艺操作工3）有关的工具

11．一台测量变送器，量程为6MP，当变送器显示50%时，测量输出值应为；（4）

1）1MP2）2MP3）3MP4）4MP

12．一台电Ⅲ型差压变送器，所供电电压为12VDC，那么它能正常工作吗？

（3）

1）可以2）显示不正常3）不可以4）视具体情况而定

13．以下哪一个符号代表电气转换器。

（2）

1）FE2）FY3）FT4）FV

14．隔离液要灌在：

（3）

1）表体中2）工艺管线中3）隔离罐中

15．在测量误差中，按误差数值表示的方法误差可分为：

（1、2）

1）绝对误差2）相对误差3）随机误差4）静态误差

16．按误差出现的规律，误差可分为：

（2）

1）绝对误差2）系统误差3）静态误差4）随机误差

17．按仪表使用的条件来分，误差可分为：

（3）

1）相对误差2）疏忽误差3）基本误差

18．按被测变量随时间的关系来分，误差可分为：

（1、2）

1）静态误差2）动态误差3）相对误差4）疏忽误差

19．按与被测变量的关系来分，误差可分为：

（2）

1）系统误差2）定值误差3）附加误差4）疏忽误差

20．

（2）是测量结果与真值之差。

1）相对误差2）绝对误差3）基本误差

21．仪表的精度等级是根据引用（3）来分的。

1）精度2）等级3）误差

22．系统误差又称

（1）。

1）规律误差2）精度等级3）全不是4）全都是

23．疏忽误差又称

（1）。

1）粗差2）细差3）中差

24．一块压力表的最大引用误差

（2）其精度等级时，这块压力表才合格。

1）大于2）小于3）等于

25．测量范围为0~100摄氏度的上限值为（3）。

1）0摄氏度2）50摄氏度3）100摄氏度

26．测量范围是-100~-20摄氏度其量程为（3）。

1）-100摄氏度2）-20摄氏度3）80摄氏度

27．1.5级仪表的精度等级可写为：

（1）

1）1.5级2）+-1.5级3）+1.5级4）1.5

28．仪表的精度等级指的是仪表的（4）

1）误差2）基本误差3）允许误差4）基本误差的最大允许值

29．准确度等级是仪表按

（2）高低分成的等级。

1）精度2）准确度3）限度

30．一压力变送器的输出范围为20~100KPa，那么它测量时最大可以测到（3）

1）99.999KPa2）101KPa3）100Kpa4）20Kpa

31．灵敏度是表达仪表对被测参数变化的灵敏程度

（2）。

1）不正确2）正确3）不一定正确

32．仪表的死区用输入量程的什么来表达？

（1）。

1）百分数2）分数3）小数4）整数

33．灵敏度数值越大，则仪表越灵敏。

（1）

1）正确2）不正确3）不一定正确

34．压力是

（2）均匀地作用于单位面积上的力。

（2）

1）水平2）垂直3）斜着

35．压力的单位是（3）。

1）N牛顿2）Kg公斤3）Pa帕斯卡

36．环境温度对业主压力机的测量精度有无影响？

（2）。

1）无2）有3）全不对

37．电接点压力表在检定时，必须检查示值精度吗？

（2）。

1）不一定2）必须3）不需要

38．电接点压力有无报警限

（1）。

1）有2）无3）不一定

39．流量是指

（2）内流过管道某一截面积的流体数量。

1）单位体积2）单位时间3）单位面积

40．流体流动时，由于流层彼此间的相互作用而形成了流体的内摩擦力，从而使流体显示出粘滞性，这叫做流体的

（2）。

1）液位2）粘度3）流速4）内阻力

41．一般气体的压缩系数，是根据什么结果绘成曲线的，由此在确定该数值时，可以直接查相应的曲线。

（3）

1）理论计算2）公式计算3）实验

42．相同差压下，压力损失最大的节流装置的名称是

（2）。

1）喷嘴2）孔板3）文丘利管

43．测量大管径，且管道内流体压力较小的节流装置的名称是（3）。

1）喷嘴2）孔板3）文丘利管

44.孔板的法兰取压也叫做什么法

（1）

1）1英寸法兰取法2）2英寸法兰取法3）5英寸法兰取法

45．对称孔板的两侧端面均无圆锥角，两端面的技术要求也相同，所以孔板的流向是不固定的。

（2）

1）不对2）正确3）不一定正确

47．向差压变送器的正、负压室同时输入相同的的压力时，变送器的输出零位产生偏移，偏移值随着静压的增加而发生变化，这种由于静压而产生的误差叫什么？

（1）

1）静压误差2）相对误差3）基本误差

48．电容式、振弦式、扩散硅式等变送器是新一代变送器，它们的优点是。

（1、2、3、4）

1）结构简单2）精度高3）测量范围宽，静压误差小4）调整、使用方便

49．不同的测量范围的1151差压变送器是由于测量膜片的

（1）。

1）厚度不同2）材料不同3）直径不同

50．杠杆式差压表送器的测量范围不同，主要是由于其测量膜盒的（3）。

1）厚度不同2）材料不同3）直径不同

51．安装电容式差压变送器应注意（1、2）

1）剧烈振动2）腐蚀

52．电容式差压变送器的正负导压管与正负压室方向相反时，不必改动导压管，只需将其电路部件相对于测量膜盒不见转动多少角度？

（3）

1）90度2）360度3）180度

53．变送器法兰基座上的排气、排液阀门孔位置不对时，应怎样处理

（1）

1）可将正负法兰基座对换一下2）可将正负电极对换一下

54．电容式差压变送器在调校时不应该怎样作？

（4）

1）调零点2）调量程3）调线性度4）切断电源

55．电容式差压变送器无输出时可能原因是（1、2）

1）无电压供给2）无压力差3）线性度不好

56．液体的密度与其质量的关系

（2）

1）无关2）正比（体积一定）3）反比（体积一定）

57．密度的基本单位

（1）

1）Kg/m32）N/cm33）Kg/m2

58．用压力法测量开口容器液位时，液位的高低取决于

（2）。

1）取压点位置和容器横截面2）取压点位置和介质密度3）介质密度和横截面

59．用差压法测量容器液位时，液位的高低取决于（3）

1）容器上、下二点的压力差2）压力差、容器截面积和介质密度3）压力差、介质密度和取压点位置

60．浮力式液位计中根据阿基米德原理的有

（1）

1）浮筒2）浮球

61．浮子钢带液位计出现液位变化，指针不动的故障时其可能的原因为（1、2）

1）显示部分齿轮磨损2）链轮与显示部分轴松动3）指针松动4）导向保护管弯曲

62．浮子钢带液位计读数有误差时可能的原因是（2、3）

1）显示部分齿轮磨损2）指针松动3）恒力盘簧或磁偶扭力不足

63．扭力管浮筒液面计的浮筒破裂，则仪表指示为

（2）

1）最大2）最小3）不定

64．扭力管浮筒液面计的浮筒脱落，则仪表指示为

（1）

1）最大2）最小3）不变

65．同一型号的扭力管液面计测量范围愈大，则浮筒的直径（3）

1）越大2）不变3）越小

66．当液面由最低到最高时，浮筒所受的浮力

（1）

1）增加2）减少3）不变

67．在自控系统中一般微分时间用（3）表示

1）Ｐ　　　2）Ｉ　　　3）Ｄ

68．操作温度下不结晶、不粘稠，但在环境温度下可能结晶或粘稠的液体应选用

（1）

1）内浮筒液面计2）外浮筒液面计3）二者均可

69．不允许轻易停车的工艺设备中的液体应选用

（2）

1）内浮筒液面计2）外浮筒液面计3）二者均可

70．波动较大的液体应选用

（2）

1）内浮筒液面计2）外浮筒液面计3）二者均可

71．气、液两相之间的平衡温度称

（2）

1）熔点2）沸点3